EP1910462A2 - Stabilised hdk suspensions for reinforcement of reactive resins - Google Patents

Stabilised hdk suspensions for reinforcement of reactive resins

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EP1910462A2
EP1910462A2 EP06764044A EP06764044A EP1910462A2 EP 1910462 A2 EP1910462 A2 EP 1910462A2 EP 06764044 A EP06764044 A EP 06764044A EP 06764044 A EP06764044 A EP 06764044A EP 1910462 A2 EP1910462 A2 EP 1910462A2
Authority
EP
European Patent Office
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groups
polymer
suspension
particulate
particulate thickener
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06764044A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Herbert Barthel
Michael Dreyer
Torsten Gottschalk-Gaudig
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.)
Wacker Chemie AG
Original Assignee
Wacker Chemie AG
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a suspension and products made therefrom.
  • Pyrogenic silica exhibits high space filling and strong interparticle interaction, and generates in liquid
  • active fillers which are also particulate thickeners, such as with fumed silica necessary.
  • the object of the invention is to improve the state of the art and in particular to provide flowable systems with at the same time a high proportion of conventional "thickening agents" which also serves as reinforcing filler.
  • Thickeners are bound in the suspension, in which case binding strong physical bonds and chemical bonds encloses, and so the use of finely divided particles, which are also particulate thickener, for reinforcing reactive resins such as adhesives,
  • Coating materials and printing inks by the use of stabilized suspensions according to the invention, such as dispersions, of particulate thickener is made possible.
  • particulate thickeners such as precipitated silica and fumed silica, fumed aluminas and titanium dioxides, as reinforcing fillers at a high degree of filling and thus high reinforcing effect and at the same low viscosity, and thus cost-effective handling and good and easy processing of the suspensions of the invention are used.
  • An object of the invention is a suspension, characterized in that it contains at least 3% by weight, preferably at least 6% by weight, more preferably at least 12% by weight, more preferably at least 15, most preferably at least 18% by weight, most preferably at least 24% by weight of particulate
  • Thickener containing at least one polymer of an amount of at least 5 weight percent, preferably at least 10 weight percent, more preferably at least 20 weight percent, most preferably at least 33 weight percent, more preferably at least 50 weight percent, based on the pure particulate thickener mass without polymer, to this particulate thickener is bound in the suspension, and that optionally at least one further polymer or more polymers is also present in the suspension freely, that the relative viscosity ⁇ re i ⁇ / ⁇ 0 , where ⁇ and T
  • the determination of the amount of particulate thickener bound polymer in the suspension can be accomplished, for example, by filtration of the particulate thickener with fine filters, ultrafine filters with and without pressure, for example by pressure nutsche and submicron fine filters.
  • the filtrate is preferably washed several times with a suitable solvent, preferably 3 times, more preferably 5 times.
  • a suitable solvent is one such that the bound polymer would dissolve well in the unbound state.
  • the filter cake is washed until the wash liquor has less than 1 percent by weight polymer based on the particulate thickener used in the analysis run.
  • Suitable methods for determining polymer bound to inorganic particulate thickener are elemental analysis for carbon content, nitrogen content, silicon content, nuclear magnetic resonance methods such as 1 H-NMR, 13 C-NMR, 15 N-NMR, 29 Si-NMR, and infrared analysis in the different variants such as FTIR, DRIFT, ATIR.
  • o is defined as the ratio of the viscosity ⁇ of the suspension according to the invention contains particulate thickener and the viscosity T
  • the particulate thickeners according to the invention are preferably particulate thickeners which are solid at room temperature and under the pressure of the surrounding atmosphere, ie between 900 and 1100 hPa.
  • the particulate thickeners according to the invention are preferably insoluble or sparingly soluble in water or in other solvents which can be used to prepare the suspension according to the invention.
  • the particulate thickeners according to the invention preferably have a solubility, in water at pH 7.33 and an electrolyte background of 0.11 mol / l and a temperature of 37 0 C, of less than 0.1 g / l, more preferably of less than 0, 05 g / l, at, at the pressure of the surrounding atmosphere, ie between 900 and 1100 hPa.
  • the particulate thickeners used according to the invention preferably have a molecular weight of greater than 10,000 g / mol, more preferably a molecular weight of from 50,000 to 100,000,000 g / mol, in particular from 100,000 to 10,000,000 g / mol, in each case preferably measured by means of static light scattering.
  • the particulate thickeners used according to the invention preferably have a carbon content of less than 50
  • the particulate thickeners according to the invention preferably have a Mohs hardness equal to or greater than 1. Particularly preferably, the particulate thickeners have a Mohs hardness greater than 4, very particularly preferably greater than 5, on.
  • organosilicon resins such as silicone resins such as methyl silicone resins, for example consisting of units of the formula [(CH 3) SiC> 3/2] or Phenylsilikon
  • Main group such as aluminas, oxides of IV.
  • Main group such as silicas, germanium, and the main group, such as antimony oxides, or antimony tin oxides and, for example, oxides of the transition group metals, such as titanium (IV) dioxides, such as zirconium (IV) oxides, such as zinc oxides such as iron oxides, for example, such as ferrous oxides, ferric oxides such as magnetites, ferrites, and oxides of lanthanides such as cerium (IV) oxides; and any mixtures of these oxides, such as silica-alumina mixed oxides of arbitrary composition, preferably containing 20 to 100 weight percent of silica, such as silica-iron (III) oxide mixed oxides of arbitrary composition, preferably having a content of 20 to 100 Weight percent of silica, such as silica-titanium (IV) oxide mixed oxides of any composition, preferably containing 20 to 100 weight percent silica; and insoluble or sparingly soluble ionic
  • Preferred particulate thickeners according to the invention are metal oxides having BET specific surface areas of greater than 10 m 2 / g, such as metal oxides prepared by precipitation processes, such as metal oxides produced in high-temperature processes, such as pyrogenic metal oxides produced in flame processes, such as metal oxides produced in plasma processes, as produced in hot-wall reactors Metal oxides and metal oxides produced by laser processes.
  • Silica particles, silica particles, aluminum oxide particles, titanium dioxide particles, zirconium dioxide particles, metal carbonates, and plastic particles are preferred as particulate thickeners.
  • metal carbonates are preferably precipitated barium carbonates or precipitated calcium carbonates, for example those modified with carboxylic acids and carboxylic acid salts, such as sodium or potassium stearates.
  • particulate thickeners to silicas having BET specific surface areas of greater than 10 m 2 / g, more preferably synthetic silicas, such as wet-chemically prepared silicas, such as, for example
  • Silica sols and silica gels and precipitated silicas such as pyrogenic silicas produced by flame processes, such as silicon dioxides produced in plasma processes, such as silicon dioxides prepared in hot wall reactors, such as silicon dioxides produced in laser processes
  • Fumed silica is preferably prepared at preferred temperatures above 1000 ° C.
  • Particulate thickening agents in the suspension may also be selected from any mixtures of the particulate thickeners listed above.
  • particulate thickening agents have an average diameter of less than 100 .mu.m.
  • the particulate thickeners used according to the invention preferably have an average diameter of greater than 1 nm, preferably from 1 nm to 100 .mu.m, particularly preferably from 10 nm to 10 .mu.m, in particular from 10 nm to 1000 nm.
  • the particulate thickeners preferably have an average primary particle particle size d PP of 0.5 to 1000 nm, preferably 5 to 100 nm, more preferably 5 to 50 nm.
  • d PP average primary particle particle size
  • SAXS small angle X-ray scattering
  • SANS small angle neutron scattering
  • SALS small angle light scattering
  • the total distribution width of all primary particles over all aggregates is preferably greater than 2, more preferably greater than 3, very particularly preferably greater than 5, based on the mean Primary particle diameter of all primary particles.
  • the internal distribution width of the primary particles in an aggregate is less than 5, preferably less than 3, more preferably less than 2, most preferably less than 1.5, wherein the internal distribution width represents the ratio between the largest and smallest primary particle diameter in an aggregate.
  • the particulate thickeners preferably have an average secondary structure or aggregate particle size d Ag gr of 50 to 5000 nm, preferably 100 to 500 nm, measured as the hydrodynamic diameter.
  • Suitable measurement methods for this purpose are, for example, dynamic light scattering or photocorrelation spectroscopy or quasi-elastic light scattering.
  • concentrations greater than 0.01% by weight of particulate thickener this measurement can be corrected for multiple scatter by measuring in backscatter, for example at 170 ° to 175 °, or by cross-correlation.
  • Further examples of aggregate particle size measurement methods are small-angle X-ray scattering
  • SAXS Small Angle Neutron Scattering
  • SANS Small Angle Neutron Scattering
  • SALS Small Angle Light Scattering
  • the total width of all aggregates distribution is greater than 2, more preferably greater than 3, most preferably greater than 5, based on the average aggregate diameter of all aggregates.
  • the quotient of the 97.5% total transit value to the 2.5% total pass value of the total distribution width of all aggregate diameters of all aggregates is preferably greater than 2, particularly preferably greater than 3, very particularly preferably greater than 5, very particularly preferably greater than 10.
  • the particulate thickening agents preferably have an average tertiary or agglomerate particle size d Ag gi of greater than 100 nm, measured as a geometric diameter. Suitable measurement methods for this purpose are, for example, laser light diffraction or sieving methods.
  • the particulate thickeners preferably have a specific surface area of from 1 to 1000 m.sup.2 / g, preferably from 10 to 500 m.sup.2 / g, very particularly preferably from 25 to 350 m.sup.2 / g.
  • the BET surface is measured by known methods, preferably in accordance with German industrial standard DIN 66131 and DIN 66132.
  • the BET specific surface area of the particulate thickeners is 10-150 m 2 / g, more preferably 30-80 m 2 / g.
  • the particulate thickening agents have a fractal dimension of the surface D s of preferably less than or equal to 2.3, preferably less than or equal to 2.1, more preferably from 1.95 to 2.05, the fractal dimension of the surface D s here defined as: Particle surface is proportional to the particle radius R high D s .
  • the particulate thickening agents preferably have a fractal dimension of the mass D m of preferably less than or equal to 2.8, preferably equal to or less than 2.5, particularly preferably 1.9 to 2.2.
  • the fractal dimension of the mass D m is defined as: Particle mass is proportional to the particle radius R high D m .
  • hydrophilic pyrogenic silicas which are freshly prepared and, for example, come directly from the flame, those which have cooled, those which deacidify and are cleaned, those that are stored intermediately or already packaged commercially. It is also possible to use hydrophobized or silylated silicas, for example commercial ones.
  • Mixtures of different silicas may be used, e.g. Mixtures of silicic acids of different BET surface area, or mixtures of silicas with different degree of hydrophobing or Silyliergrad.
  • the particulate thickeners are hydrophobic particulate thickeners.
  • the particulate thickeners are preferably surface-modified
  • Metal oxides wherein the surface-modified metal oxides are preferably silylated organosilicon-modified metal oxides, very particularly preferably surface-modified, preferably silylated, organosilicon-compound-modified, fumed silica.
  • particulate thickeners which are surface-modified organofunctionally.
  • particulate thickeners which are organofunctionally surface-modified with organosilicon compounds
  • particulate thickeners which have been prepared according to EP-A-896 029, EP-A-1302444, EP-A-1304332 and EP-A-1473296.
  • additional densification processes may be used during the silylation or hydrophobization process be used as compression by suction of the air or gas content by suitable vacuum methods, such as compaction by mechanical methods, such as press rolls, ball mills, edge mills, screw compressors and briquetting.
  • deagglomeration processes may additionally be employed during the silylation or hydrophobization process, such as pin mills or refining devices.
  • the tap density can be determined according to DIN EN ISO 787-11. Particular preference is given to particulate thickeners having tamping densities according to DIN EN ISO 787-11 of tapped densities greater than 60 g / l, particularly preferably greater than 120 g / l, very particularly preferably greater than 250 g / l, in particular greater than 500 g / l.
  • particulate thickening agents form the aggregates of a porosity> 0.5, especially> 0.8, in particular> 0.9, in particular> 0.95.
  • particulate thickeners are nanoparticles.
  • the particulate thickener and particle-bound polymer in the liquid preferably form a colloidal suspension.
  • Colloidal suspension of particulate thickeners means in this case that the transparency of the suspension, measured as a continuous light, ie unabsorbed light, is not less than 50%, preferably less than 25%, more preferably less than 10% than that of the particle-free liquid or crosslinked mass ,
  • the particulate thickening agents are preferably distributed colloidally in the suspension.
  • the colloidal distribution of the particulate thickening agents in the suspension is indicated by a high transparency of the suspension.
  • the transparency is preferably greater than 50%, preferably greater than 75%, particularly preferably greater than 90%, based on the suspension or liquid not containing particulate thickener or crosslinked mass prepared therefrom.
  • particulate thickener is mixed in the monomer, oligomer, polymer or resin and dispersed and thereby dispersed and suspended, preferably under the action of shear energy, such as mechanical or ultrasonic shear, for example, are used for predispersion and also for main dispersion dissolver.
  • shear energy such as mechanical or ultrasonic shear, for example.
  • the dispersing effect of the dissolver is determined by the differential speed between the disk surface and
  • the settings of the slots in the stator can be adapted to the task.
  • Manufacturer is for example the company Y-ray.
  • For the dispersion for example: 3 rolls, in particular for the production of pasty, printing inks; Ball mills, which are used with steel and ceramic balls (20 -30mm diameter) in certain proportions to the material to be ground and agitator ball mills.
  • Description of a stirred ball mill In a grinding pot, which is filled with sand or grinding beads, a stirring shaft rotates with grinding discs. The ground material is pumped from below or even in horizontal mills from the end face through the grinding pot, for example.
  • the grinding media used are generally sand, hard glass balls and preferably ceramic grinding beads of 0.1 to 3.0 mm.
  • the millbase viscosity is these aggregates typically at a viscosity of 0.5 to 4 Pa * s at 25 0 C.
  • ultrasound-based dispersing for example, ultrasonic tips, sonolators, ultrasound cells with one or more ultrasonic transducers or one or more Sonotrodes or one or more ultrasonic horns, which can be operated discontinuously or continuously in flow, used.
  • Particularly preferred dispersing aggregates such as HIGH PRESSURE HOMOGENIZER and WET JET MILLS offer the possibility of an increased
  • dispersing aggregates which are introduced into the dispersant by vigorous shaking, such as Red Devil or Speedmixer Engerie, or Planetary mixers or planetary dissolvers, or for example for systems with high viscosity, for example over 10 Pa * s at 25 0 C, roll mills, kneaders, internal mixers, extruders, such as single extruder, twin screw extruder, preferably according to the invention is a combination of one or more methods , and thereby the particulate thickener is dispersed and suspended.
  • the dispersion, oligomer, polymer or resin described above preferably "in situ”, chemisorptively binds to particulate thickener, ie achieves a chemical reaction between oligomer, polymer or resin and particulate thickener, or physico-reactive oligomer, polymer or resin bonded to particulate thickener.
  • the suspension of the particulate thickener in the liquid is stable.
  • stable means that, after a time greater than 100 hours, sedimentation of the particulate thickening agents of less than 10%, preferably less than 5%, particularly preferably less than 1%, of the total mass of particulate thickener occurs.
  • Stable means, according to another method of measurement, that no gelling, no stability or no strain occurs.
  • No gelling can be determined by fluidity, even at rest and without external shear.
  • No stability, ie flowability means that even at low shear stress, the viscous fraction, the loss modulus G "of the viscoelastic suspension, is greater than the elastic fraction, the storage modulus G 'of the Viscoelastic suspension is preferably measured at a shear stress less than 1 Pa or at a deformation less than 1 percent.
  • o, less than 100, preferably less than 50, more preferably less than 10, most preferably 5, more preferably less than 3, outstanding preferably less than 2 and the relative viscosity ⁇ re i ⁇ / ⁇ o with a storage of at least one week, preferably of at least 4 weeks, more preferably of at least 3 months, most preferably of at least 6 months, more preferably of at least 12 months, at a temperature of 4O 0 C by less than a factor of 10, preferably by less than a factor of 10, preferably by less than a factor of 5, more preferably by less than a factor of 2.5, even more preferably by less than a factor of 1.5.
  • the liquid phase is a flowable material having a viscosity of 0.1 to 100,000 Pas
  • the liquid phase may preferably contain solvents, such as inert and reactive, nonpolar and polar, protic and non-protic solvents.
  • Solvents may in pure form have a viscosity of less than 100 mPas at 25 0 C, preferably less than 10 mPas, more preferably less than 2 mPas.
  • reactive solvents are preferably reactive diluents, such as monostyrene; such as monoacrylates, such as alkyl acrylates, for example methyl acrylate, such as alkyl alkyl acrylates, such as methyl methacrylate, or Hexyl methacrylate, or oligoalkyl alkyl acrylates, or glycidyl ethers, such as allyl glycidyl ether.
  • monostyrene such as monoacrylates, such as alkyl acrylates, for example methyl acrylate, such as alkyl alkyl acrylates, such as methyl methacrylate, or Hexyl methacrylate, or oligoalkyl alkyl acrylates, or glycidyl ethers, such as allyl glycidyl ether.
  • inert and non-polar solvents are preferably aliphatic hydrocarbons, such as cyclic, linear and branched saturated hydrocarbons, such as hexanes, such as n-hexane, or cyclohexane, or deans, such as n-decane, and cyclic, linear and branched unsaturated hydrocarbons, such as hexene, and are aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene or xylene, and mixtures of hydrocarbons such as gasoline, such as mineral spirits, such as higher boiling hydrocarbons.
  • aliphatic hydrocarbons such as cyclic, linear and branched saturated hydrocarbons, such as hexanes, such as n-hexane, or cyclohexane, or deans, such as n-decane
  • cyclic, linear and branched unsaturated hydrocarbons such as hexene
  • aromatic hydrocarbons such as benzene, toluen
  • protic solvents is water.
  • protic solvents are preferably alcohols, such as alkyl alcohols, such as methanol, such as ethanol, such as propanols, such as n-propanol and isopropanol, such as butanols.
  • alkyl alcohols such as methanol, such as ethanol
  • propanols such as n-propanol and isopropanol, such as butanols.
  • polar and non-protic solvents are preferably ketones, such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethers, such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, and amides, such as dimethylformamide.
  • the liquid phase may preferably contain polymers, oligomers, and resins, individually or as any mixtures.
  • the liquid phase may contain a plurality of polymers, a plurality of oligomers, and a plurality of resins, individually or as any mixtures.
  • Polymer is a compound made up of greater than 3 subunits of a monomer.
  • Polymers, oligomers, and resins preferably have a molecular weight of 100 to 10,000,000 mol / g, especially preferably 500-50,000 mol / g, most preferably 500-5,000 mol / g.
  • Polymers, oligomers, and resins may preferably be linear, cyclic, or branched, or mixtures of polymers.
  • polymers are preferably organosilicon compounds, such as organo (poly) silanes, organo (poly) siloxanes, such as dialkylpolysiloxanes, for example polydimethylsiloxanes, and copolymers thereof, such as polydimethylsiloxane-polyurethane copolymers, obtainable as reaction products of ⁇ , G0-amino-terminated polydimethylsiloxanes and Alkylisocyanaten (available from Wacker-Chemie GmbH under the name Geniomer ® ), such as
  • Organo (poly) silazanes and organo (poly) silicarbanes such as Organo (poly) silazanes and organo (poly) silicarbanes; Polyolefins such as polyethylenes and polypropylenes, for example, substituted polylefins such as silyl-terminated polyisobutylenes; Polyurethanes, polyols, such as hydroxyl-containing polyesters, hydroxy-containing polyether, methyldimethoxysilylpropyl-terminated
  • Polypropylene glycols available, for example, as "MS polymers” from the company Kaneka Corp. Japan
  • polyisocyanates such as aliphatic and aromatic polyisocyanates
  • isocyanate-terminated polyurethane prepolymers prepared by reacting polyols with polyisocyanates in excess and their silyated derivatives (eg available under the name DESMOSEAL® from Bayer AG, Germany);
  • (poly) epoxy compounds such as bisphenol A and bisphenol F based epoxides, compounds containing monomeric, oligomeric and polymeric glycidoxy functions, such as diglycidyl ethers based on Bisphenol A and bisphenol F, epoxy novolac precursors and resins, epoxyalkyd resins, epoxy acrylates, aliphatic epoxides such as linear alkylene bisglycidyl ethers and cycloaliphatic glycidyl ethers, such as 3,4-epoxycyclohexy
  • polymers are preferably film-forming polymers.
  • film-forming polymers are physical drying paint binders, such as e.g. Polyvinyl chloride and its copolymers, polyacrylates and their copolymers, polyvinyl acetates and polyvinyl butyrals and their copolymers, bitumen, hydrocarbon resins; Chlorinated rubbers, cyclic rubber, polyurethanes, epoxy resins, epoxy resins-polyester.
  • Preferred according to the invention are reactive polymers, reactive oligomers, and reactive resins.
  • Preferred examples are reactive polymers, prepolymers, reactive precursors, polymers which can be used as binders, for example for paints and varnishes, adhesives and sealants, or for elastomers and plastic plastics, and which interact with themselves or with the particulate thickeners , react or network.
  • Preferred reactive polymers are resin and hardener systems, such as those used for the preparation of resins and elastomers, such as for epoxy resins and elastomers, for polyurethane resins and elastomers, for silicone resins and elastomers, and for acrylates, such as for polyolefins. as for
  • Polycarbonates as for polysulfones, as for polysulfides, and as for polyamides.
  • polymers and reactive polymers are preferably organic polymers, such as polymers, such as poly (meth) acrylates, such as polyvinyl esters, such as polyvinyl alcohols, such as
  • Polyvinyl acetals such as polyvinyl chloride, such as polyfluorinated polyethylenes, with monomeric starting components such as methyl methacrylate, butyl acrylate, ethylhexyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, acrylic acid, styrene.
  • polymers and reactive polymers are preferably organic polymers, such as polycondensation resins, such as oil-free saturated polyesters and oil-modified polyester resins, such as fatty oils, short-, medium- and long-oil alkyd resins,
  • modified alkyd resins such as styrene-modified alkyd resins, acrylic acid ester-modified alkyd resins, silicone-modified alkyd resins, urethane-modified alkyd resins, epoxy resin-modified alkyd resins such as oxidatively drying
  • Paint binders such as short. Medium and long oil alkyd resins, oil cakes, and combinations thereof, and polyesters.
  • polymers and reactive polymers are preferably organic polymers such as chemically or reactively drying Paint binders, such as polyurethanes, such as 1-component and 2-component polyurethanes, such as epoxy resin system, such as 2-component epoxy resin systems, such as epoxies, which are crosslinked with amines, and those which are crosslinked with isocyanates.
  • Paint binders such as polyurethanes, such as 1-component and 2-component polyurethanes, such as epoxy resin system, such as 2-component epoxy resin systems, such as epoxies, which are crosslinked with amines, and those which are crosslinked with isocyanates.
  • polymers and reactive polymers are preferably silicon-containing polymers, such as polysiloxanes, such as polyorganosiloxanes, such as linear or cyclic dialkylsiloxanes having an average number of dialkylsiloxy units greater than 3.
  • the dialkylsiloxanes are preferably dimethylsiloxanes.
  • linear polydimethylsiloxanes having the following end groups: trimethylsiloxy-, dimethylhydroxysiloxy-, dimethylchlorosiloxy-, methyldichlorosiloxy-, dimethylmethoxysiloxy-, methyldimethoxysiloxy-, dimethylethoxysiloxy-, methyldiethoxysiloxy-,
  • the abovementioned polydimethylsiloxanes preferably have a viscosity at 25 ° C. of from 20 to 10,000,000 mPas, more preferably from 100,000 mPas to 10,000,000 mPas, very particularly preferably from 1,000,000 to 10,000,000 mPas.
  • organosiloxanes are preferred.
  • Silicone resins in particular those which contain, as the alkyl group R are methyl groups (CH 3) which is particularly preferred are those which contain the R3SiO ⁇ / 2 and SiO 4/2 ⁇ units or those RSiC> 3/2 and optionally R2SiC> Contain 2/2 ⁇ units, wherein R is hydrogen or saturated or unsaturated optionally substituted hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms.
  • R is hydrogen or saturated or unsaturated optionally substituted hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms.
  • the organosiloxanes may each be a single species as well as a mixture of at least two species act such substances.
  • polymers are preferably silicone oils, such as organofunctional silicone oils, particularly preferably aminoalkyl-functional polysiloxanes, polymethylsiloxanes and
  • Polydimethylsiloxanes are silicone resins, particularly preferably organofunctional silicone resins, particularly preferably aminoalkyl-functional silicone resins.
  • Preferred examples are silicone copolymers, and hybrid systems containing organopolysiloxanes and silicon atom-free polymers.
  • Preferred examples of the present invention are thermoplastic silicone elastomers characterized by .alpha.,. Omega.-terminal termination with 3-aminoalkyldialkylsiloxy radicals such as 3-aminopropyldimethylsiloxy radicals and a degree of
  • thermoplastic silicone elastomers preferably have a siloxane content of greater than 80 percent by weight, preferably greater than 90 percent by weight, and are preferably solid at 25 ° C. and have a viscosity of from 10,000 to 100,000 Pas at a temperature of HO 0 C.
  • polydimethylsiloxanes are preferably polymers for the preparation of silicone rubbers, such as polymers for the preparation of 1-component or 2-component
  • a catalyst such as platinum, palladium or ruthenium
  • Examples of condensable groups siloxane is organopolysiloxane, preferably containing units of the formulas SiO 4/2 , R3SiO 1/2 , R2SiO 2/2 and RSiO 372 , wherein R is hydrogen or saturated or unsaturated optionally substituted hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms is.
  • Example of silicone resins are preferably those which consist of RSiC> 3/2, RsSiOi / 2 and SiC> a 4/2 units wherein R is hydrogen or saturated or unsaturated optionally substituted hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms, in any combination preferably with molecular weights of 100 to 20,000 grams per mole, and a viscosity of 50 to
  • silicone resins 50000 mPas at a temperature of 25 ° C. or, if the silicone resins are solids, at a viscosity of the 0.1 to 50% strength by weight solution of the silicone resins in an inert solvent, such as toluene, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone or isobutylene glycol.
  • an inert solvent such as toluene, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone or isobutylene glycol.
  • Preferred examples are methyl silicone resins and phenyl silicone resins and methyl phenyl silicone resins.
  • reactive polymers according to the invention are preferably silane-terminated, silane-functional and organosilane-modified polymers, such as Polymers containing mono-, di- and tri-alkoxysilane radicals, terminal, or linked in the chain.
  • silane-terminated polymers prepared via the reaction of aminoalkylalkoxysilane and mono-, di- and / or polyisocyanates, or by copolymerization of
  • Methacryloxyalkylsilanes and acrylates or alkylacrylates also with mixed copolymerization with other olefins, such as styrenes, such as monostyrene, alkoxysilane-functional polyols prepared by hand, or by reaction of alkoxysilanes with polyols, such as polyacrylate polyols,
  • Polyester polyols or polyether polyols as used for the production of polyurethanes.
  • the silane termination of polyacrylate polyols can be carried out by copolymerization with methacryloxy-functional alkoxysilanes, such as 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane or preferably with 1-methacryloxymethyltrimethoxysilane.
  • silane termination of polyisocyanates can be carried out by reaction with amino-functional alkoxysilanes, such as 3-aminopropyltrimethoxysilane or preferably with 1-piperazinomethyltrimethoxysilane.
  • amino-functional alkoxysilanes such as 3-aminopropyltrimethoxysilane or preferably with 1-piperazinomethyltrimethoxysilane.
  • reactive polymers which are preferred according to the invention are preferably epoxy-functional or glycidoxy-functional monomers, oligomers or polymers, such as epoxide resins, such as diglycidyl ether of bisphenol A, cycloaliphatic epoxides, as used, for example, for producing epoxy adhesives, composites, glass-fiber-reinforced epoxides. Plastics and epoxy surface coatings are used.
  • epoxides are preferably epoxy resins, such as liquid, semi-solid, solid epoxy resins, epoxy resins consisting for example of binders, bisphenol A and / or bisphenol F and phenol novolak glycidyl ether, cresol novolak glycidyl ether, cycloaliphatic glycidyl compounds and epoxidized cycloolefins and hardeners based on aliphatic amines, such as polyfunctional amines based on
  • Polyetherpolyamines alkylenediamines, such as propylenediamines, or cycloaliphatic amines, polyaminoamides, Mannich bases, epoxide adducts, mercaptans, acid anhydrides.
  • epoxy compounds are preferably cycloaliphatic epoxides, and alkylene bisglycidyl ethers, such as
  • Bisphenol A based di-glycidyl ethers such as
  • n preferably from 0 to 10, particularly preferably 0 to 5
  • epoxy novolac resins such as those of the formula
  • bifunctional epoxy compounds such as cycloaliphatic epoxy compounds
  • reactive polymers which are preferred according to the invention are preferably amino-functional polymers, oligomers or monomers, such as polyalkylene oxides, which are amino-functional, such as Jeffamine, as used, for example, for producing elastic and semi-elastic epoxy adhesives, composites, glass-fiber-reinforced epoxy resins. Plastics and epoxy surface coatings used as a hardener.
  • reactive polymers are preferably amino group-containing monomers, oligomers, polymers and resins, such as hardeners for epoxy systems or hardeners for polyurethane systems, or hardeners for moisture-curing 1-component silicone adhesives and sealants, or leveling and flow aids, For example, be used as additives in coating systems, or mixtures thereof.
  • polymers are preferably unsaturated polyester resins derived from di-, tri-, and mono- or polyfunctional carboxylic acids and their anhydrides, such as phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydroxophthalic anhydride, hexahydroxoterephthalic acid, adipic acid, maleic acid, fumaric acid, azelaic acid, sebacic acid , Decanedicarboxylic acid, dimerized fatty acids, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, dimethylolpropionic acid and mono- or polyhydric alcohols, such as polyols, such as ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,5-pentanediol, diethylene glycol, 1, 4- Butanediol, 1, 6-hexaned
  • Benzoguanamine consist of amino compounds such as aromatic amines, carboxylic acid amides, cyanamides, guanamines, guanediamines, ureas, sulfonamines, Sulfurylamiden, thioureas, triazines (melamine resins),
  • Urethanes and carbonyl compounds such as, acetaldehyde, acetone,
  • polymers and reactive polymers according to the invention are preferably polyaddition resins such as polyurethanes, such as, for example, 2-component polyurethanes, 1-component polyurethanes, 1-component moisture-curing polyurethanes obtained from prepolymers such as polyisocyanates, prepared from base products such as aromatic diisocyanates such as toluene diisocyanate, methylene diphenyl diisocyanate, xylene diisocyanate, aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate or hexyl diisocyanate, cycloaliphatic diisocyanates, and the isomeric mixtures of the respective diisocyanates listed, blocked or protected polyisocyanates based on typical blocking agents such as malonic esters and acetoacetic esters, secondary amines, Butanone oximes, phenols, caprolactams, alcohols.
  • polyurethanes such as, for example,
  • the suspension preferably contains at least one polymer which is physisorptively bound to one or more particulate thickening agents.
  • the polymers may be physisorptive via preferably van der Waals forces, such as London's fluctuating dipoles or dispersion energy, Debye dipoles, Keesoms-induced dipoles, hydrogen bonds, or hydrogen bonds, especially between -OH, -NH, - SH, -CO, -F, -Cl groups on the one hand, and -OH, -NH, -SH groups on the other, as well as coordinative, ionic, and ionic Lewis acid-base bonds, Brönsted acid-base bonds, and interactions between electrophilic and nucleophilic groups bound.
  • van der Waals forces such as London's fluctuating dipoles or dispersion energy, Debye dipoles, Keesoms-induced dipoles, hydrogen bonds, or hydrogen bonds, especially between -OH, -NH, - SH, -CO, -F, -Cl groups on the one hand, and -OH, -NH, -SH groups on the other, as well as co
  • polymers attached to particulate thickener preferably contain carboxyl groups which may be end-capped and / or pendant in the polymer, preferred examples being polyesters preferably containing such carboxyl groups conjugated to unsaturated olefinic groups, further preferred examples Polymers containing oxygen ether atoms that exhibit nucleophilicity or weak basicity.
  • the suspension preferably contains basic oxygen atoms bound to particulate thickener.
  • polymers for this are polyalkylene oxides, polyols, polyesters.
  • Preferred examples are polyesters, for example those which can be crosslinked with melamine.
  • Further preferred examples of polymers are polyols, such as polyester polyols, polyacrylate polyols, polyalkylene oxide polyols, as are used, for example, for the preparation of 1- and 2-component polyurethanes.
  • physisorptively bound to particulate thickener polymers are coating additives and flow control agents, for example, polyalkylene oxide-modified polydialkylsiloxanes, particularly preferred
  • Polydimethylsiloxanes Preferred examples are ⁇ , G0 terminal, or chain, or linear or branched, or copolymers, or block or block copolymers, propylene group bonded, polyethylene oxide and polypropylene oxide modified polydimethylsiloxanes, wherein one C atom of the propylene group on Si atom of the siloxane and another C atom of the propylene group is bonded to an O atom of the polyalkylene oxide.
  • the polyalkylene oxide-modified polydialkylsiloxanes have a viscosity at 25 0 C of 100 to 100,000 mPas, particularly preferably from 500 to 5,000 mPas, and are used in amounts based on the particulate thickeners of preferably 0.1 to 10 weight percent, more preferably from 0 , 5 to 2.5 weight percent used.
  • the suspension preferably contains greater than 3% by weight, preferably greater than 12% by weight, more preferably greater than 15% by weight and most preferably greater than 18% by weight of particulate thickener, preferably fumed silica with a BET specific surface area greater than 150 m 2 / g. If the particulate thickener contains a fumed silica having a BET specific surface area of less than 150 m 2 / g, then the suspension contains greater than 20 percent by weight, more preferably greater than 30
  • the relative viscosity ⁇ re i is less than 100, preferably less than 50, particularly preferably less than 10, very particularly preferably less than 5, in particular preferably less than 3 and outstandingly preferably less than 2.
  • the suspension preferably contains at least one polymer chemisorptively bound to one or more particulate thickening agents.
  • the suspension contains at least one polymer which is chemisorptively bound to said particulate thickener, said particulate thickener being provided by partial or total surface modification with surface groups which chemically react with the polymer.
  • the suspension contains at least one polymer which is chemisorptively bound to this particulate thickener, this particulate thickener being provided with organofunctional siloxy groups by partial or complete silylation, prepared for example according to EP-A-896 029, EP-A-1302444, EP-A-1304332, and EP-A-1473296, and which chemically react with the polymer.
  • the polymers On the surface of the particulate thickener, the polymers may be bound chemisorptively via at least one bond per polymer molecule, preferably bound over several bonds per polymer molecule.
  • the suspension contains various polymers which are preferably bound to one or more particulate thickening agents chemisorptive and physisorptive, or else as a mixture of these types of binding.
  • Polymer bound to particulate thickener can be prepared by surface modification of particulate thickener with polymer.
  • the polymer bound to the particulate thickener may preferably be prepared by "in situ" surface modification of a particulate thickener with a polymer.
  • "In situ" surface modification of particulate thickener with polymer means that particulate thickener is dispersed in polymer, or polymer mixture or in polymer solvent mixture and thereby or during dispersion or after dispersion, the polymer is bound to particulate thickener, chemically or physically
  • the chemical or physical distinction is given by the binding energy of a single molecular binding site: below 70 kcal per mole there is a physical bond, above 70 kcal per mole there is chemical bonding.
  • the polymer is preferably bound in the suspension to particulate thickener by high shear energy dispersing according to the invention, as described above
  • high shear energy Preparation of the suspension according to the invention under the action of high shear energy, of optionally reactive particulate thickeners which may contain, for example, reactive organofunctional siloxy or alkylsiloxy groups, for example prepared according to EP-A-896 029, EP-A-1302444, EP-A- 1304332, and EP-A-1473296 in optionally reactive polymers, for example as described above under reactive polymers.
  • Thickener greater than 10 parts of polymer, preferably greater than 20 parts, more preferably greater than 50 parts, most preferably greater than 100 parts of polymer bound.
  • the suspension preferably contains at least one polymer chemisorptively bound to these particulate thickeners, this particulate thickener preferably epoxy groups, amino groups, mercapto groups, acrylate groups, isocyanate groups, protected isocyanate group, carboxylic anhydride groups or Carbinol groups which react chemically with the polymer.
  • this particulate thickener preferably epoxy groups, amino groups, mercapto groups, acrylate groups, isocyanate groups, protected isocyanate group, carboxylic anhydride groups or Carbinol groups which react chemically with the polymer.
  • the respective chemical groups may be present alone or in any mixtures with each other.
  • suspension according to the invention is preferably epoxy-functionalized particulate thickener, preferably silica, more preferably fumed silica, in amino-containing monomers, oligomers, polymers and resins, such as hardeners for epoxy systems, or hardeners for polyurethane systems , or harder for moisture-crosslinking 1-component silicone adhesives and sealants, or leveling and flow aids in coating systems, for example as additives, or mixtures thereof, is suspended, as above and, according to the invention, a chemical reaction, preferably "in situ", of the primary (-NH 2 ) or secondary (-NH) amino group of the polymer with the surface-bound epoxy groups of the particulate thickener takes place.
  • a chemical reaction preferably "in situ" of the primary (-NH 2 ) or secondary (-NH) amino group of the polymer with the surface-bound epoxy groups of the particulate thickener takes place.
  • the particulate thickener preferably fumed silica
  • the particulate thickener is preferably epoxy-functional surface-functionalized metal oxide or silica, preferably pyrogenic silica prepared, for example, in EP-A-896,029, EP-A-1302444, EP-A-1304332 and EP-A-1473296.
  • the suspension according to the invention preferably comprises particulate thickening agents, such as preferably metal oxides, preferably silica, particularly preferably fumed silica, which are fully or partially surface-functionalized with epoxy groups, ie only 10-90%, preferably 25-75% of the surface and surface silanol groups with epoxy groups. Silane are implemented.
  • particulate thickening agents such as preferably metal oxides, preferably silica, particularly preferably fumed silica, which are fully or partially surface-functionalized with epoxy groups, ie only 10-90%, preferably 25-75% of the surface and surface silanol groups with epoxy groups. Silane are implemented.
  • the suspension according to the invention preferably contains at least 3% by weight, preferably from 3 to 50, particularly preferably from 3 to 25, in particular preferably from 10 to 20% by weight of particulate thickener, preferably pyrogenic silica.
  • the dispersing of the particulate thickener, preferably fumed silica can be carried out in the presence of a solvent, in a ratio of 0.1 to 10 to the system polymer and particulate thickener;
  • the dispersion can also be carried out without solvent, for sealing and adhesive systems preferred without solvent, for coating systems preferably with solvent.
  • the suspension according to the invention preferably contains greater than 5, preferably greater than 10, particularly preferably greater than 15 and very preferably greater than 18 percent by weight of particulate thickener, preferably metal oxide, more preferably silica, most preferably fumed silica which functionalises epoxy groups and has a BET specific surface area greater than 150 m 2 / g.
  • the suspension according to the invention contains, based on amino-containing polymers, greater than 10, preferably greater than 15, particularly preferably greater than 25 and very particularly preferably greater than 35 percent by weight of a particulate thickener, preferably metal oxide, particularly preferably silica, very particularly preferably fumed silica which surface-functionalizes epoxy groups and has a BET specific surface area smaller than 150 m 2 / g.
  • a particulate thickener preferably metal oxide, particularly preferably silica, very particularly preferably fumed silica which surface-functionalizes epoxy groups and has a BET specific surface area smaller than 150 m 2 / g.
  • the particulate thickeners which can be isolated from the suspension according to the invention preferably fumed silica, preferably have a carbon content of greater than 2, preferably from 3 to 50 and more preferably from 5 to 50 percent by weight.
  • the isolatable from the suspension of the invention particulate thickener preferably fumed silica, have a content of preferably extractable by means of tetrahydrofuran components of greater than 5, preferably 5 to 100 and particularly preferably from 10 to 50 weight percent.
  • the suspension preferably contains at least one polymer which contains epoxy groups and preferably the particulate thickener contains amino groups, mercapto groups, carboxylic anhydride groups and carbinol groups, where the respective group may be present alone or in any desired mixtures which chemisorptively bind the polymer.
  • the suspensions preferably contain particulate thickening agent, preferably with
  • Amino groups preferably aminoalkyl groups
  • this particulate thickener partially or completely, preferably in "in-situ” processes, epoxy-functional or glycidoxy-functional monomers, oligomers or polymers, such as epoxy resins, are reacted
  • Example according to the invention by reacting silica-functionalized, preferably fumed silica functionalized with amino groups, in an epoxy-functional monomer, oligomer, polymer or resin and dispersed as described above to prepare the suspension according to the invention, preferably under the action of high shear energy such described above, or by combination of one or more of the methods described above, and thereby dispersed and suspended, and according to the invention, preferably "in situ", a chemical reaction of the epoxy groups of the epoxy monomer as described above, Oligomer, polymer or resin with the amino groups of the particulate thickener, preferably fumed silica, so for example one of the typical epoxy-amine crosslinking reactions.
  • the particulate thickeners preferably fumed silica, preferably contain from 1 to 50% by weight, particularly preferably from 1 to 20% by weight, particularly preferably from 5 to 15% by weight surface-bound amino groups, such as aminoalkylsiloxy groups, such as primary, -NH 2, and secondary, -NH, amino groups.
  • surface-bound amino groups such as aminoalkylsiloxy groups, such as primary, -NH 2, and secondary, -NH, amino groups.
  • the suspension contains greater than 3 percent by weight, preferably from 3 to
  • particulate thickener preferably fumed silica.
  • the dispersing of the particulate thickener, preferably fumed silica can be done in the presence of a solvent, in a ratio of 0.1 to 10 to the bulk polymers and particulate thickeners;
  • the dispersion can also be carried out without solvent, for sealing and adhesive systems preferably without solvent, for coating systems preferably with solvent.
  • suspensions preferably contain particulate thickener which has silanol groups and siloxane groups and to which monomers, oligomers or polymers, such as polyols, such as acrylate polyols, such as polyester polyols, such as polyether polyols, can be bound physisorptively.
  • the suspension contains greater than 3 percent by weight, preferably from 3 to 50, particularly preferably from 3 to 25 percent by weight, in particular preferably from 10 to 20
  • Weight percent particulate thickener preferably fumed silica.
  • the dispersing of the particulate thickener preferably fumed silica, can be carried out in the presence of a
  • Solvent in the ratio 0.1 to 10 to the mass of polymers and particulate thickeners;
  • the dispersion can also be carried out without solvent, for sealing and adhesive systems preferably without solvent, for coating systems preferably with solvent.
  • the suspension preferably contains at least one polymer containing isocyanate groups and wherein the particulate thickener silanol, siloxane, amino, and carbinol groups, wherein the respective group may be present alone or in any mixtures with each other, chemisorptive with the polymer tie.
  • suspensions preferably contain particulate thickener which is preferred with amino groups Aminoalkyl weakness is functionalized and to this particulate thickener, partially or completely, preferably in "in-situ” processes, isocyanate-functional or protected isocyanate-functional monomers, oligomers or polymers, such as isocyanate-functional polymers, the
  • Preparation of 1- and 2-component polyurethanes are reacted.
  • This can be done, for example, according to the invention by mixing and dispersing silica-functionalized silicic acid, preferably fumed silica functionalized with aminoalkyl groups, into an isocyanate-functional monomer, oligomer, polymer or resin, preferably under the action of high shear energy as described above, or a combination by one or more of the methods described above, and thereby dispersed and suspended, and according to the invention, preferably "in situ", a chemical reaction of the isocyanate groups of the isocyanate monomer, oligomer, polymer or resin as described above with the Amino groups of the particulate thickener, preferably fumed silica prepared according to EP-A-1304332 takes place, that is, for example, a typical isocyanate-amine or urethane crosslinking reactions.
  • the particulate thickeners preferably fumed silica, preferably contain from 1 to 50% by weight, particularly preferably from 1 to 20% by weight, more preferably from 5 to 15% by weight surface-bound amino groups, such as aminoalkylsiloxy groups, such as primary -NH 2, and secondary, -NH, amino groups , Particular preference is given to particulate thickeners, preferably metal oxides, particularly preferably pyrogenic silica, which are partially surface-functionalized with amino groups, ie only 10-90%, preferably 25-75% of the surfaces, preferably surface silanol groups, are reacted with aminosilane.
  • the suspension contains from 3 to 50 percent by weight particularly preferably from 3 to 25% by weight, in particular preferably from 10 to 20% by weight, of particulate thickening agents, preferably pyrogenic silica.
  • particulate thickening agents preferably pyrogenic silica.
  • the dispersing of the particulate thickener, preferably fumed silica, can be carried out in the presence of a
  • Solvent in the ratio 0.1 to 10 to the mass of polymers and particulate thickeners;
  • the dispersion can also be carried out without solvent, for sealing and adhesive systems preferably without solvent, for coating systems preferably with solvent.
  • the suspension preferably contains at least one polymer which preferably contains amino groups and a particulate thickener which has silanol groups, carbinol groups and carboxylic acid groups, it being possible for the respective groups to be present alone or in any mixtures which bind the polymer in a physisorptive manner.
  • Preferred according to the invention is a suspension which contains particulate thickening agents, which preferably carries acidic groups, such as acidic metal, metalloid and
  • Non-metal hydroxide groups such as -OH groups, such as B-OH, P-OH, Al-OH, Si-OH, Ge-OH, Zr-OH groups, particularly preferably silanol groups (Si-OH) of the silica surface, particularly preferably silanol groups of the fumed silica surface , and containing on the surface of particulate thickener polymers having basic groups, such as amines, such as primary, secondary and tertiary amines, such as polymers bearing amino groups, such as primary, secondary or tertiary amines, such as alkylene di-, tri- and Polyamines, such as amino group-containing polyalkylene oxides, such as Jeffamine, or aliphatic or arylaliphatic polyamines and polyamidiamines, aminosiloxanes, such as linear and branched aminosiloxanes, such as liquid and solid aminosiloxanes, such as aminosiloxane polymers or resins, for example polydimethyls
  • Particularly preferred according to the invention are primary, secondary and tertiary amino alcohols and their esters with mono-, di- and polycarboxylic acids.
  • Preferred examples of amino alcohols are cyclic amino alcohols such as piperidine alcohols such as 4-piperidine alcohols.
  • Preferred examples of carboxylic acids are dicarboxylic acid having 2 to 24 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms.
  • piperidinyl sebacates such as, for example, piperdinylesterified O, G0-dicarboxylic acids, particularly preferably bis-1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl-sebacate or methyl-1,2,2,6,6 Pentamethyl-4-piperidinyl-sebacate), and mixtures thereof, which are used as liquid light stabilizers (HALS: hindered-amine light stabilizer)).
  • HALS hindered-amine light stabilizer
  • a suspension which contains particulate thickening agents, particularly preferably fumed silica, preferably those containing SiOH groups, and basic polymer containing basic particulate thickeners, such as aminopolysiloxane, such as polydimethylsiloxanes having terminal or in the chain bonded to an Si atom
  • Alkylamino groups such as 2-amino-ethyl-3-amino-propyl groups, 3-amino-propyl or 1-amino-methyl groups, having a viscosity at 25 0 C of 500-5000 mPas and an amine value of 0.5 to 10.
  • the invention preferably contains the suspension, at least one polymer containing carboxylic acid groups and particulate thickener having the amino groups, wherein the respective group alone or in any mixtures be present together, which bind the polymer physisorptive.
  • the suspension preferably contains particulate thickeners which contain basic groups and polymers which are bonded to particulate thickeners and contain acidic groups.
  • An inventively particularly preferred example of particulate thickeners containing basic groups are here preferably metal oxides, preferably silicic acids, particularly preferably fumed silica which are partially surface-functionalized with aminoalkylsiloxy groups, ie those in which 10 to 90%, preferably 25-75% of the total surface are silylated , preferably those in which 10 to 90%, preferably 25-75%, of the surface silanol groups of the untreated silica are substituted with aminoalkylsiloxy groups.
  • Preferred examples are particulate thickeners, such as, preferably, metal oxides, such as silicic acids, preferably pyrogenic silicas functionalized with aminoalkyl groups, prepared as described in EP-A-896 029, EP-A-1302444, EP-A-1304332, and EP-A- 1473296 described.
  • metal oxides such as silicic acids, preferably pyrogenic silicas functionalized with aminoalkyl groups
  • a preferred example of acidic group-containing polymer according to the invention are preferably polymers which contain acidic carboxyl groups (-COOH) terminally and laterally or only laterally or only terminally, such as polyacrylates, such as polyalkylalkylacrylates, such as polyesters, or weakly acidic hydroxyl groups (-OH).
  • polyacrylates such as polyalkylalkylacrylates, such as polyesters, or weakly acidic hydroxyl groups (-OH).
  • carbinol (-C-OH) groups in alcohols and polyols, such as polyesters, especially those with measurable amounts of free carboxylic acid groups (-COOH) groups, such as those polymers such as for the preparation of 1-component and 2-component polyurethanes for Surfaces- Coatings, adhesives and sealants, glass fiber reinforced plastics are used, in particular those having an acid number according to DIN 53402 or ISO 3682 greater than 1 ml / g, preferably greater than 5 ml / g, more preferably greater than 10 ml / g, most preferably greater than 20 ml / g, more preferably greater than 50 ml / g.
  • suspensions contain greater than 1 percent by weight of carboxyl-containing polymer having an acid number greater than 1 ml / g and greater than 5 weight percent, preferably greater than 10 weight percent, more preferably greater than 15 weight percent and most preferably greater than 18 weight percent of a particulate thickener surface-functionalized with aminoalkylsiloxy groups , such as preferably metal oxides, preferably silica, particularly preferably fumed silica, for example prepared according to EP-A-1304332, with a specific surface area of greater than 150 m 2 / g according to BET.
  • the suspension according to the invention particularly preferably contains 25% by weight and very particularly preferably more than 35% by weight of a fumed silica having a specific surface area of less than 150 m 2 / g according to BET.
  • a preferred example of a suspension according to the invention is preferably polysiloxane, preferably polyalkylsiloxane, more preferably polydimethylsiloxane containing particulate thickener, preferably fumed silica, with polysiloxane, preferably polyalkylsiloxane, especially preferably polydimethylsiloxane grafted.
  • polysiloxane preferably polyalkylsiloxane, more preferably polydimethylsiloxane containing particulate thickener, preferably fumed silica
  • polysiloxane preferably polyalkylsiloxane, especially preferably polydimethylsiloxane grafted.
  • This is preferably done by Aufpolykondensieren or grafting of polydimethylsiloxane on pyrogenic KIESELS ⁇ URE, this can be done by basic, for example with amines or ammonia, catalysis. This can be done, for example, by thermal
  • temperatures of greater than 15O 0 C preferably greater than 200 0 C, required at reaction times greater than 5 hours or preferably at temperatures greater than 25O 0 C, more preferably greater than 300 0 C at reaction times of less than 1 hour.
  • a minimum reaction time of reaction time of less than 15 minutes should not fall below and a maximum temperature of greater than 400 0 C, preferably not greater than 35O 0 C should not be exceeded.
  • Another preferred chemical reaction can be achieved oxidatively at temperatures greater than 100 0 C and oxygen content of greater than 1 percent by volume; a favorable for process reasons preferred variant is the mechano-chemically induced reaction at temperatures greater than -4O 0 C and average shear rates greater than 1000 s "1 and local shear rates greater than 10000 s " 1 .
  • This can be done by suspending and dispersing the silicic acid with high shear aggregates which introduce globally and locally very high shear energies into the suspension, such as mixing turbines, such as high speed kneaders or rolls such as 2 rolls, preferably with a friction greater than 1.01 or so 3-roll.
  • Suspensions exhibiting a fluidity and a soft mass, at a degree of filling of the suspension of up to 50 weight percent of particulate thickener.
  • the particulate thickener preferably fumed silica, a content of polydimethylsiloxane of greater than 10, preferably greater than 25, more preferably greater than 33, more preferably greater than 50 weight percent, measured over the carbon content of greater than 3.3, preferably greater than 8, more preferably greater 11, more preferably larger 50 weight percent.
  • This can preferably be determined for the purpose of analysis by extraction / dissolution and sedimentation with decanting or dissolving and separating centrifuging, and then measuring the isolated particulate thickener, preferably pyrogenic silica on carbon content, for example by elemental analysis.
  • Coating material, adhesive and sealant may preferably be produced, at least using the suspension according to the invention.
  • synthetic or natural rubber or rubber at least using the suspension according to the invention can be prepared.
  • Suspensions according to the invention can be used for the preparation of preferably coating materials, preferably for scratch-resistant coating materials and coating materials with improved surface mechanics, for the production of adhesives and sealants, preferably for high-strength and impact-resistant adhesives and sealants.
  • particulate thickeners such as precipitated silica and fumed silica, pyrogenic
  • Suspensions according to the invention can be used preferably for the preparation of coating materials, adhesives and sealants with a high loading of particulate matter Thickener at the same time low viscosity and thus excellent processability can be used.
  • the suspensions according to the invention can preferably be used for the preparation of peroxide crosslinked or addition-crosslinked silicone rubbers of high degree of filling with pyrogenic silica and high strength, high modulus, high notch strength and high elasticity of the crosslinked compositions while excellent processing properties such as flowability of the uncrosslinked compositions.
  • the suspensions according to the invention can preferably be used to produce high-strength and / or elastic coatings, epoxy-based adhesives and sealants, with high strength, high modulus, high energy fracture and high impact strength, using epoxies as binders and using Jeffamines, polymeric amines, aliphatic Amines and aromatic amines as a hardener, are used.
  • the suspensions according to the invention can preferably be used for producing high-hardness and / or elastic surface coatings from 2-component POLYURETHANES, using polyols as binders and isocyanates as hardeners, wherein surface coatings with high gloss, low surface abrasion and high transparency coupled with excellent scratch resistance with gloss losses less than 50% and high chemical resistance.
  • example 1 2-component POLYURETHANES, using polyols as binders and isocyanates as hardeners, wherein surface coatings with high gloss, low surface abrasion and high transparency coupled with excellent scratch resistance with gloss losses less than 50% and high chemical resistance.
  • hydrophilic fumed silica having a BET specific surface area of 50 m 2 / g, obtainable from Wacker-Chemie GmbH, D, under the name HDK® D05 are added in portions while stirring with a dissolver. Subsequently, this approach is pulped by a bead mill to a grindometer value at the resolution limit of the grindometer test of about 0 to 5 microns. The content of fumed silica is 13.4 percent by weight based on the solids.
  • Example 2 The procedure is as in Example 1, but instead of hydrophilic fumed silica having a BET specific surface area of 50 m 2 / g, available from Wacker-Chemie GmbH, D under the name HDK ® D05 is hydrophilic fumed silica with a BET specific surface area of 150 m 2 / g, available from Wacker-Chemie GmbH, D, under the name HDK® V15.
  • Table 1 Examples 1 to 5 absolute viscosity [mPas].
  • Tinuvin ® 292 a liquid universal light stabilizer (HALS: hindered amine light stabilizer)
  • HALS hinder
  • Example 7 From the batch of Example 7 elevators at dry film thicknesses of 35 .mu.m mounted on glass with the doctor, after storage and drying for 30 minutes at room temperature and cured by storage and curing for 30 minutes at a temperature of 130 0 C in a convection oven. After subsequent storage for 24 hours at room temperature, these films are measured according to ASTM D1003 in transmission.
  • the high clarity of the paint body shows the good and homogeneous colloidal distribution of fumed silica. It will measure an excellent glossy lacquer surface that confirms the excellent low viscosity and leveling properties of the clearcoat.
  • the scratch resistance of the paint surface of the cured paint film according to Example 8 is determined using a Scheuer test device according to Peter-Dahn.
  • a scouring fleece Scotch Brite® 2297 / scouring agent 3M Scotch-Brite CF-HP S-SFN (soft) with an area of 45 x 45 mm with a weight of 1000 g is weighted.
  • the paint samples are scratched with a total of 40 strokes.
  • the gloss of the coating is measured with a gloss meter Microgloss 20 ° from Byk.
  • the loss of gloss compared to the initial value is determined
  • piperidinyl sebacates a mixture of 75% by weight of bis-1,2,3,6,6 Pentamethyl-4-piperidinyl sebacate and 25 weight percent methyl-1,2,2, 6, 6-pentamethyl-4-piperidinyl sebacate
  • Ciba Specialty Chemicals CH under the trade name Tinuvin ® 292 (a liquid universal light stabilizer (HALS: hindered amine light stabilizer)), and 1.0 g of 1 percent
  • Dizinndibutyldilaurat solution in 98 percent butyl acetate, and 0.7 g of a nonionic surfactant based on polyethylene oxide-modified polydimethylsiloxane with a density of 1.04 kg / 1, available under the trade name BYK ® 331 available from Byk-Chemie, D, as a 10 percent solution in 98 percent butyl acetate, and with 10.1 g of the hydroxyl group-containing acrylate resin described above and with 3.0 g of a solvent mixture of SolvessolOO to 98 percent butyl acetate 70 to 30 completed.
  • This total batch of the binder component is 100 to 18.5 with a polyisocyanate of the type HDI trimer as a hardener, with a molecular weight of 505 g / mol, an NCO content of 22% based on solids, with a solids content of 100 percent by weight and a viscosity of 2000 mPas mixed.
  • Example 10 absolute viscosity [mPas] viscous: absolute viscosity at 25 0 CD: shear rate in [l / s]
  • the scratch resistance of the paint surface of the cured paint film according to Example 11 is determined using a Scheuer test device according to Peter-Dahn.
  • a scouring fleece Scotch Brite® 2297 / scouring agent 3M Scotch-Brite CF-HP S-SFN (soft) with an area of 45 x 45 mm with a weight of 1000 g is weighted.
  • the paint samples are scratched with a total of 40 strokes.
  • the gloss of the coating is measured with a gloss meter Microgloss 20 ° from Byk.
  • the loss of gloss compared to the initial value is determined
  • Wacker-Chemie GmbH, D which has a content of aminopropyldimethylsiloxy groups of 0.09 mol / g and for example, in accordance to EP-a-1304332 can be prepared, and has a carbon content of 5 weight percent and a nitrogen content of 1 weight percent, both determined by elemental analysis, (based on a hydrophilic fumed silica having a specific surface area of 300 m 2 / g HDK available from Wacker-Chemie GmbH D, under the trade name HDK® T30), incorporated, incorporated and dispersed with a dissolver Turbotest 33 / 300P, Rayneri.
  • the silica is metered into the liquid phase gradually, first with a number of revolutions of the mixer of 500 revolutions per minute, then for a few minutes at a higher number of revolutions of 3300 per minute, ie about a peripheral
  • Circulation speed of the disc of 11 m / s dispersed before further silica is added When all the silica is incorporated and dispersed, it is dispersed at one revolution to 3300 per minute for 1 hour.
  • By dispersing the fumed silica of the composition may come to 60 and 8O 0 C to heating up.
  • the dispersing quality is monitored with a grindometer to a value close to 0 ⁇ m, with optical microscopy, and with viscosity measurements.
  • the mixture is then finally degassed in a vacuum reactor, for 30 minutes and at one hour at a temperature of 8O 0 C, with slow stirring.
  • the silicic acid contained in the suspension is dissolved by dissolving 2.5 g of the epoxy resin-and-silica suspension according to Example 13, 14 and 15 in 50 ml of tetrahydrofuran and then centrifuging in a laboratory centrifuge at 5000 Separated revolutions per minute and the sediment was washed by taking up five times in tetrahydrofuran and centrifuging free, unbound epoxy resin, cleaned and separated from the unbound epoxy resin, dried and analyzed.
  • This so isolated from the suspension silica has a carbon content of 41 weight percent, as well as a mass loss in the thermogravimetry to 55O 0 C under air of 42 weight percent.
  • the silica is gradually added to the liquid phase, first with a number of revolutions of the mixer of 500 revolutions per minute, then for a few minutes at a higher number of revolutions of 3300 per minute, ie about a peripheral peripheral speed of the disc of 11 m / s dispersed before adding more silica.
  • a number of revolutions of the mixer 500 revolutions per minute
  • a higher number of revolutions of 3300 per minute ie about a peripheral peripheral speed of the disc of 11 m / s dispersed before adding more silica.
  • RPM dispersed at 3300 per minute for 1 hour By dispersing the fumed silica of the composition may come to 60 and 8O 0 C to heating up. The dispersing quality is monitored with a grindometer to a value close to 0 ⁇ m, with optical microscopy, and with viscosity measurements. The mixture is then finally degassed in a vacuum reactor, for 30 minutes and at one hour at a temperature of 8O 0 C, with slow stirring.
  • Example 17 The silicic acid contained in the suspension is separated by dissolving 2.5 g of the epoxy resin and silica suspension according to Example 16 and 17 in 50 ml of tetrahydrofuran and subsequent centrifuging in a laboratory centrifuge at 5000 revolutions per minute and the sediment by five times
  • MDEA Diethylaniline
  • Mn 310 g / mol
  • MDEA Diethylaniline
  • the ratio of DGEBA to MDEA is 71.17 to 28.83.
  • the crosslinking is implemented in a programmable oven: 4 hours at 135 0 C, followed by aftercrosslinking for 4 hours at 19O 0 C.
  • crosslinked masses with fumed silica HDK ® H30RA show a significantly increased strength and impact resistance compared to compositions without fumed silica.
  • Example 16, 17 are crosslinked with DGEBA Dow DER330.
  • DGEBA is heated to 50 0 C, then liquefied and mixed in the compositions from examples 16 and 17, and the mixture placed into a mold.
  • the ratio of DGEBA Dow DER330 to Jeffamine D2000 ® is hereby 27.67 to 72.33.
  • the crosslinking is implemented in a programmable oven: 4 hours at 120 0 C, followed by a post-crosslinking for 4 hours at 15O 0 C.
  • crosslinked masses with fumed silica HDK ® T30 show a significantly increased strength and elasticity compared to compositions without fumed silica.
  • Wacker one aminoalkyl-modified fumed silica available under the trade name HDK ® H30RA from Wacker-Chemie GmbH, D, which has a content of aminopropyldimethylsiloxy groups of 0.09
  • Mol / g and can be prepared, for example, according to EP-A-1304332, having a carbon content of 5% by weight and a nitrogen content of 1% by weight, both determined by elemental analysis (based on a hydrophilic fumed silica having a specific gravity)
  • the silicic acid contained in the suspension is separated by dissolving 2.5 g of the epoxy resin-and-silica suspension in 50 ml of tetrahydrofuran and then centrifuging in a laboratory centrifuge at 5000 revolutions per minute and the sediment by taking up in tetrahydrofuran five times and centrifuging free , unbound epoxy resin, cleaned and separated from the unbound epoxy resin, dried and analyzed.
  • This so isolated from the suspension silica has a carbon content of 41 weight percent, as well as a mass loss in the thermogravimetry to 55O 0 C under air of 42 weight percent. This corresponds to an average reaction of 1.7 moles of amino-hydrogen groups of the Silica HDK ® H30RA with one mole of the epoxy groups of the epoxy resin.

Abstract

Suspensions, containing at least 3 wt. % of particulate thickening agent, with an amount of at least 5 wt. % of a polymer, based on the pure particulate thickening agent without polymer, is bonded to said particulate thickening agent in the suspension, optionally at least one further polymer or several polymers are present free in the suspension, the relative viscosity ?/?<SUB>o</SUB>, where ? and ?<SUB>o</SUB> are measured at the same temperature and at 25 °C, is less than 100 and the relative viscosity ?/ ?<SUB>o</SUB> changes by less than a factor of 10 after storage for at least one week at a temperature of 40 °C and contains liquid phases, which, based on the total liquid phase, comprises 0 - 80 wt. % of a solvent or low molecular weight cross-linkable components with a viscosity of less than 100 mPas at 25 °C and, based on the total liquid phase, comprise 10-100 wt. % of polymer components or a mixture of two or more physically or chemically cross-linkable polymers.

Description

Stabilisierte HDK Suspensionen zur Verstärkung von Stabilized HDK Suspensions for Reinforcement of
Reaktivharzenreactive resins
Die Erfindung betrifft eine Suspension und daraus hergestellte Produkte .The invention relates to a suspension and products made therefrom.
Bekannt ist der Einsatz von pyrogener Kieselsäure als Verdickungsmittel und rheologisches Additiv. Pyrogene Kieselsäure zeigt eine hohe Raumerfüllung und starke interpartikuläre Wechselwirkung, und erzeugt in flüssigenThe use of pyrogenic silica as thickener and rheological additive is known. Pyrogenic silica exhibits high space filling and strong interparticle interaction, and generates in liquid
Medien stabile Gelzustände, insbesondere bei hohem Festgehalt.Media stable gel states, especially at high solids content.
Zum Einsatz als Verstärkerfüllstoff in reaktiven Harzen und Polymersystemen sind jedoch hohe Beladungen mit aktiven Füllstoffen, die zugleich partikuläre Verdickungsmittel sind, wie zum Beispiel mit pyrogener Kieselsäure, notwendig. Eine hohe Verdickungswirkung und damit hohe Viskosität und Gelzustand, damit Verlust der Fließfähigkeit, stellt in vielen Fällen ein großes Problem bei der Verarbeitung von aktiven, feinteiligen und kolloidalen Füllstoffen dar. Es resultiert eine hohe Viskosität, schlechte Fließfähigkeit, Verstrammung, Nicht-Pumpbarkeit, Nicht-Verstreichbarkeit, Nicht-Sprühbarkeit, unzureichender Verlauf bei Farben, Lacken und Oberflächenbeschichtungen, und ungenügende Eigenschaften bei der Verarbeitung.For use as reinforcing filler in reactive resins and polymer systems, however, high loadings with active fillers, which are also particulate thickeners, such as with fumed silica necessary. A high thickening effect and thus high viscosity and gel state, thus loss of flowability, in many cases represents a major problem in the processing of active, finely divided and colloidal fillers. It results in high viscosity, poor flowability, entrainment, non-pumpability, not Spreadability, non-sprayability, inadequate course of paints, varnishes and surface coatings, and insufficient processing properties.
Bekannt ist, dass die Verdickungswirkung von kolloidalen Füllstoffen im Zusammenhang mit OH- Gruppen an ihrer Oberfläche stehen und zum anderen oxidische Füllstoffe mit hoher spezifischer Oberfläche starken Van-der-Waals Wechselwirkungen unterliegen, und so Flüssigkeiten wie Polymere, reaktive Harze, Farben, Lacke, Beschichtungsstoffe, Klebstoffe, Elastomere und Plastomere verdicken und verstrammen, das heißt deren Viskosität erhöhen. Ein bekannter Weg die Verdickungswirkung von Metalloxiden, die zugleich partikuläre Verdickungsmittel sind, zu unterdrücken, ist diese oberflächenzubehandeln. Oberflächenbehandlung kann jedoch in vielen Fällen ebenfalls zu einer ausgeprägten Steigerung der Viskosität und der Entstehung einer Fließgrenze führen, wie in EP-A-0686676 beschrieben.It is known that the thickening effect of colloidal fillers in connection with OH groups are on their surface and on the other hand oxidic fillers with high specific surface area are subject to strong van der Waals interactions, and thus fluids such as polymers, reactive resins, paints, lacquers, Coating materials, adhesives, elastomers and plastomers thicken and constrict, ie increase their viscosity. A well-known way to suppress the thickening effect of metal oxides, which are also particulate thickener, is to treat them surface. Surface treatment, however, can in many cases also lead to a pronounced increase in viscosity and the formation of a flow limit, as described in EP-A-0686676.
Aufgabe der Erfindung ist es den Stand der Technik zu verbessern und insbesondere fließfähige Systeme bei gleichzeitig hohem Anteil von üblichen „Verdickungsmitteln", das zugleich als Verstärkerfüllstoff dient, zur Verfügung zu stellen.The object of the invention is to improve the state of the art and in particular to provide flowable systems with at the same time a high proportion of conventional "thickening agents" which also serves as reinforcing filler.
Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.The object is achieved by the invention.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass stabile Suspensionen von feinteiligen und kolloidalen Partikeln, die zugleich partikuläre Verdickungsmittel sind, dadurch erhalten werden, dass Polymere stabil an die feinteiligen und kolloidalen Partikel, die zugleich partikuläreSurprisingly, it has now been found that stable suspensions of finely divided and colloidal particles, which are at the same time particulate thickeners, are obtained by virtue of the fact that polymers are stable to the finely divided and colloidal particles which are at the same time particulate
Verdickungsmittel sind, in der Suspension gebunden werden, wobei hier Bindung starke physikalische Bindungen und chemische Bindungen umschließt, und so der Einsatz von feinteiligen Partikeln, die zugleich partikuläre Verdickungsmittel sind, zur Verstärkung von Reaktivharzen wie Klebstoffen,Thickeners are bound in the suspension, in which case binding strong physical bonds and chemical bonds encloses, and so the use of finely divided particles, which are also particulate thickener, for reinforcing reactive resins such as adhesives,
Beschichtungsstoffen und Druckfarben durch den Einsatz erfindungsgemäß stabilisierter Suspensionen, wie zum Beispiel Dispersionen, von partikulären Verdickungsmittel ermöglicht wird.Coating materials and printing inks by the use of stabilized suspensions according to the invention, such as dispersions, of particulate thickener is made possible.
Überraschenderweise können so großvolumig technisch verfügbare und kostengünstig herstellbare partikuläre Verdickungsmittel, wie gefällte Kieselsäure und pyrogene Kieselsäure, pyrogene Aluminiumoxide und Titandioxide, als Verstärkerfüllstoffe bei hohem Füllgrad und damit hoher Verstärkungswirkung und gleichzeitig niedriger Viskosität, und damit kostengünstiger Handhabung und guter und einfacher Verarbeitung der erfindungsgemäßen Suspensionen eingesetzt werden.Surprisingly, such large volume technically available and inexpensive to produce particulate thickeners, such as precipitated silica and fumed silica, fumed aluminas and titanium dioxides, as reinforcing fillers at a high degree of filling and thus high reinforcing effect and at the same low viscosity, and thus cost-effective handling and good and easy processing of the suspensions of the invention are used.
Ein Gegenstand der Erfindung ist eine Suspension, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest 3 Gewichtsprozent, bevorzugt zumindest 6 Gewichtsprozent besonders bevorzugt zumindest 12 Gewichtsprozent, im Besonderen bevorzugt zumindest 15, ganz besonders bevorzugt zumindest 18 Gewichtsprozent, im speziellen bevorzugt zumindest 24 Gewichtsprozent an partikuläremAn object of the invention is a suspension, characterized in that it contains at least 3% by weight, preferably at least 6% by weight, more preferably at least 12% by weight, more preferably at least 15, most preferably at least 18% by weight, most preferably at least 24% by weight of particulate
Verdickungsmittel enthält, wobei zumindest von einem Polymer eine Menge von mindestens 5 Gewichtsprozent, bevorzugt mindestens 10 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt mindestens 20 Gewichtsprozent, ganz besonders bevorzugt mindestens 33 Gewichtsprozent, im Besonderen bevorzugt mindestens 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die reine partikulärem Verdickungsmittelmasse ohne Polymer, an diese partikulären Verdickungsmittel in der Suspension gebunden ist, und dass gegebenenfalls zumindest ein weiteres Polymer oder mehrere Polymere auch frei in der Suspension vorliegt, dass die relative Viskosität ηrei = η/η0, wobei η und T|o bei gleicher Temperatur und bei einer Temperatur von 250C gemessen werden, kleiner als 100, bevorzugt kleiner 50, besonders bevorzugt kleiner 10, ganz besonders bevorzugt kleiner 5, im Besonderen bevorzugt kleiner 3 und herausragend bevorzugt kleiner 2 ist und sich die relative Viskosität η/ηo bei einer Lagerung von mindestens einer Wochen, bevorzugt von mindestens 4 Wochen, besonders bevorzugt von mindestens 3 Monaten, ganz besonders bevorzugt von mindestens 6 Monaten, im Besonderen bevorzugt von mindestens 12 Monaten, bei einer Temperatur von 4O0C um weniger als den Faktor 10, bevorzugt um weniger als den Faktor 10, bevorzugt um weniger als den Faktor 5, besonders bevorzugt um weniger als den Faktor 2,5, ganz besonders bevorzugt um weniger als den Faktor 1,5 ändert, und flüssige Phase enthält, die bezogen auf die gesamte flüssige Phase 0 - 80 Gewichtsprozent, bevorzugt 0 - 50 Gewichtsprozent, bevorzugt 0 - 25 Gewichtsprozent eines oder mehrerer Lösemittel, wobei das Lösemittel auch eine vernetzbaren Komponente sein kann, mit einer Viskosität kleiner 100 mPas, bevorzugt kleiner 10 mPas, bei 250C und die bezogen auf die gesamte flüssige Phase 10-100 Gewichtsprozent, bevorzugt 50-100 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt 75-100 Gewichtsprozent einer Polymerkomponente oder eines Gemisches aus zwei oder mehreren physikalisch oder chemisch vernetzbaren Polymeren, enthält.Thickener containing at least one polymer of an amount of at least 5 weight percent, preferably at least 10 weight percent, more preferably at least 20 weight percent, most preferably at least 33 weight percent, more preferably at least 50 weight percent, based on the pure particulate thickener mass without polymer, to this particulate thickener is bound in the suspension, and that optionally at least one further polymer or more polymers is also present in the suspension freely, that the relative viscosity η re i = η / η 0 , where η and T | o at the same temperature and at a temperature of 25 0 C are measured, less than 100, preferably less than 50, more preferably less than 10, most preferably less than 5, in particular preferably less than 3 and outstandingly preferably less than 2 and the relative viscosity η / ηo in storage for at least one week, preferably from at least 4 weeks, more preferably of at least 3 months, most preferably at least 6 months, particularly preferably of at least 12 months, at a temperature of 4O 0 C by less than a factor of 10, preferably by less than a factor of 10, preferably by less than a factor of 5, more preferably by less than a factor of 2.5, even more preferably by less than a factor of 1.5, and a liquid phase containing from 0 to 80% by weight, based on the total liquid phase, of preferably 0-50 weight percent, preferably 0-25 weight percent of one or more solvents, wherein the solvent may also be a crosslinkable component having a viscosity of less than 100 mPas, preferably less than 10 mPas, at 25 0 C and based on the total liquid phase 10-100 weight percent, preferably 50-100 weight percent, more preferably 75-100 weight percent of a polymer component or a mixture of two or more physically or chemically crosslinkable polymers containing.
Die Bestimmung der Menge an auf partikulärem Verdickungsmittel gebundenem Polymer in der Suspension kann zum Beispiel durch Filtration des partikulären Verdickungsmittels mit Feinfiltern, Ultrafeinfiltern mit und ohne Druck, zum Beispiel durch Drucknutschen und Submicron-Feinfiltern erfolgen. Bevorzugt wird dabei das Filtrat mehrfach mit einem geeigneten Lösemittel gewaschen, bevorzugt 3 mal, besonders bevorzugt 5 mal. Ein geeignetes Lösemittel ist ein solches, dass das gebundene Polymer im ungebundenen Zustand gut lösen würde. Bevorzugt wird der Filterkuchen gewaschen, bis die Waschflüssigkeit weniger als 1 Gewichtsprozent Polymer bezogen auf im Analysengang eingesetztes partikuläres Verdickungsmittel aufweist. Andere bevorzugte und geeignete Methoden ist Zentrifugation bei mittlerem Gravitationsfeld, so eingestellt, dass partikuläres Verdickungsmittel innerhalb der Analysenzeit sedimentiert, aber Polymer noch nicht sedimentiert, und wie oben beschrieben mehrfaches Waschen mit Lösemittel. Geeignete Methoden zur Bestimmung auf anorganischem partikulärem Verdickungsmittel gebundenem Polymer sind Elementaranalyse auf Kohlenstoffgehalt, Stickstoffgehalt, Siliziumgehalt, Kernspinresonanzmethoden wie 1H-NMR, 13C-NMR, 15N-NMR, 29Si-NMR, sowie Infrarotanalytik in den verschiedenen Varianten wie FTIR, DRIFT, ATIR.The determination of the amount of particulate thickener bound polymer in the suspension can be accomplished, for example, by filtration of the particulate thickener with fine filters, ultrafine filters with and without pressure, for example by pressure nutsche and submicron fine filters. The filtrate is preferably washed several times with a suitable solvent, preferably 3 times, more preferably 5 times. A suitable solvent is one such that the bound polymer would dissolve well in the unbound state. Preferably, the filter cake is washed until the wash liquor has less than 1 percent by weight polymer based on the particulate thickener used in the analysis run. Other preferred and suitable methods are medium gravitational centrifugation, such that particulate thickener sediments within the analysis time, but polymer does not sediment, and multiple solvent washing as described above. Suitable methods for determining polymer bound to inorganic particulate thickener are elemental analysis for carbon content, nitrogen content, silicon content, nuclear magnetic resonance methods such as 1 H-NMR, 13 C-NMR, 15 N-NMR, 29 Si-NMR, and infrared analysis in the different variants such as FTIR, DRIFT, ATIR.
Die relative Viskosität η/t|o ist definiert als das Verhältnis der Viskosität η der Suspension, die erfindungsgemäß partikuläres Verdickungsmittel enthält und der Viskosität T|o flüssige Phase ohne partikuläres Verdickungsmittel, wobei η und T|o bei gleicher Temperatur und bei einer Temperatur von 250C gemessen werden.The relative viscosity η / t | o is defined as the ratio of the viscosity η of the suspension according to the invention contains particulate thickener and the viscosity T | o liquid phase without particulate thickener, wherein η and T | o are measured at the same temperature and at a temperature of 25 0 C.
Bei den erfindungsgemäßen partikulären Verdickungsmitteln handelt es sich vorzugsweise um bei Raumtemperatur und dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also zwischen 900 und 1100 hPa, feste partikuläre Verdickungsmittel.The particulate thickeners according to the invention are preferably particulate thickeners which are solid at room temperature and under the pressure of the surrounding atmosphere, ie between 900 and 1100 hPa.
Die erfindungsgemäßen partikulären Verdickungsmittel sind bevorzugt unlöslich oder schwerlöslich in Wasser oder in anderen Lösemitteln, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Suspension eingesetzt werden können.The particulate thickeners according to the invention are preferably insoluble or sparingly soluble in water or in other solvents which can be used to prepare the suspension according to the invention.
Die erfindungsgemäßen partikulären Verdickungsmittel weisen bevorzugt eine Löslichkeit, in Wasser bei pH 7,33 und einem Elektrolythintergrund von 0,11 Mol/l und einer Temperatur von 370C, von kleiner 0,1 g/l, besonders bevorzugt von kleiner als 0,05 g/l, auf, bei dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also zwischen 900 und 1100 hPa.The particulate thickeners according to the invention preferably have a solubility, in water at pH 7.33 and an electrolyte background of 0.11 mol / l and a temperature of 37 0 C, of less than 0.1 g / l, more preferably of less than 0, 05 g / l, at, at the pressure of the surrounding atmosphere, ie between 900 and 1100 hPa.
Bevorzugt weisen die erfindungsgemäß eingesetzten partikulären Verdickungsmittel eine Molmasse größer 10.000 g/Mol, besonders bevorzugt eine Molmasse von 50.000 bis 100.000.000 g/Mol, insbesondere von 100.000 bis 10.000.000 g/Mol, auf, jeweils gemessen bevorzugt mittels statischer Lichtstreuung.The particulate thickeners used according to the invention preferably have a molecular weight of greater than 10,000 g / mol, more preferably a molecular weight of from 50,000 to 100,000,000 g / mol, in particular from 100,000 to 10,000,000 g / mol, in each case preferably measured by means of static light scattering.
Bevorzugt weisen die erfindungsgemäß eingesetzten partikulären Verdickungsmittel einen Kohlenstoffgehalt von kleiner als 50The particulate thickeners used according to the invention preferably have a carbon content of less than 50
Gewichtsprozent, bevorzugt von kleiner als 10 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt von kleiner als 5 Gewichtsprozent, ganz besonders bevorzugt von kleiner als 1 Gewichtsprozent, im Besonderen bevorzugt kleiner als 0,1 Gewichtsprozent, auf. Die erfindungsgemäßen partikulären Verdickungsmittel haben bevorzugt eine Mohs-Härte gleich oder größer 1. Besonders bevorzugt weisen die partikuläre Verdickungsmittel eine Mohs- Härte größer als 4, ganz besonders bevorzugt von größer als 5, auf.% By weight, preferably less than 10% by weight, more preferably less than 5% by weight, most preferably less than 1% by weight, in particular preferably less than 0.1% by weight. The particulate thickeners according to the invention preferably have a Mohs hardness equal to or greater than 1. Particularly preferably, the particulate thickeners have a Mohs hardness greater than 4, very particularly preferably greater than 5, on.
Partikuläre Verdickungsmittel können bestehen aus vorzugsweise silizium-organischen Harzen, wie Silikonharze, wie z.B. Methylsilikonharze, zum Beispiel bestehend aus Einheiten der Formel [ (CH3) SiC>3/2] oder Phenylsilikonharzen, zum Beispiel bestehend aus Einheiten der Formel [ (CeH5) SiC>3/2] oder Methylphenylsilikonharzen, zum Beispiel bestehend aus Einheiten der Formel [ (CH3) x (CeH5) ySiC>3/2] mit x+y=l, oder aus organischen Harzen, wie Epoxidharzen, wie Acrylharze, z.B. Polymethylmethacrylate, sowie Polymere, wie Polyolefine, z.B. Polystyrol, sowie Metallkolloide, z.B. Silberkolloide, sowie Metalloxide, z.B. Oxide der III. Hauptgruppe, wie Aluminiumoxide, Oxide der IV. Hauptgruppe, wie Siliziumdioxide, Germaniumoxide, und der V. Hauptgruppe, wie Antimonoxide, oder wie Antimonzinnoxide und z.B. Oxide der Nebengruppenmetalle, wie Titan (IV) dioxide, wie Zirkon (IV) oxide, wie Zinkoxide, wie Eisenoxide, zum Beispiel wie Eisen (II) oxide, Eisen (III) oxide, wie zum Beispiel Magnetite, Ferrite, und wie Oxide der Lanthaniden, wie Cer (IV) oxide; sowie beliebige Mischungen aus diesen Oxiden, wie Siliziumdioxid-Aluminiumoxid-Mischoxide mit beliebiger Zusammensetzung, bevorzugt mit einem Gehalt an 20 bis 100 Gewichtsprozent Siliziumdioxid, wie Siliziumdioxid- Eisen (III) oxid-Mischoxide mit beliebiger Zusammensetzung, bevorzugt mit einem Gehalt an 20 bis 100 Gewichtsprozent Siliziumdioxid, wie Siliziumdioxid-Titan (IV) oxid-Mischoxide mit beliebiger Zusammensetzung, bevorzugt mit einem Gehalt an 20 bis 100 Gewichtsprozent Siliziumdioxid; sowie unlösliche oder schwerlösliche ionische und mineralische Verbindungen, z.B. Calciumcarbonate, Bariumsulfate, Eisen (II) sulfide, wie Pyrite, Calciumsilikate, Aluminiumsilikate, wie AluminiumschichtSilikate, z.B. Tone, wie Bentonite, Montmorillonite, auch solche die organisch modifiziert sind; und Hektorite, auch solche die organisch modifiziert sind; sowie mikronisierte Mineralien und Gesteinsmehle; sowie schwerlösliche nicht-ionische Verbindungen, wie Bornitride, Siliziumnitride oder Siliziumcarbide .Particulate thickeners may consist of preferably organosilicon resins such as silicone resins such as methyl silicone resins, for example consisting of units of the formula [(CH 3) SiC> 3/2] or Phenylsilikonharzen, consisting for example of units of the formula [(CeH 5 ) SiC> 3/2] or Methylphenylsilikonharzen, for example, consisting of units of the formula [(CH 3) x (CeH 5) y SiC> 3/2] with x + y = l, or from organic resins such as epoxy resins, such Acrylic resins, for example polymethylmethacrylates, and polymers such as polyolefins, for example polystyrene, and metal colloids, for example silver colloids, and metal oxides, such as oxides of III. Main group, such as aluminas, oxides of IV. Main group, such as silicas, germanium, and the main group, such as antimony oxides, or antimony tin oxides and, for example, oxides of the transition group metals, such as titanium (IV) dioxides, such as zirconium (IV) oxides, such as zinc oxides such as iron oxides, for example, such as ferrous oxides, ferric oxides such as magnetites, ferrites, and oxides of lanthanides such as cerium (IV) oxides; and any mixtures of these oxides, such as silica-alumina mixed oxides of arbitrary composition, preferably containing 20 to 100 weight percent of silica, such as silica-iron (III) oxide mixed oxides of arbitrary composition, preferably having a content of 20 to 100 Weight percent of silica, such as silica-titanium (IV) oxide mixed oxides of any composition, preferably containing 20 to 100 weight percent silica; and insoluble or sparingly soluble ionic and mineral compounds, for example calcium carbonates, barium sulphates, iron (II) sulphides, such as pyrites, calcium silicates, aluminum silicates, such as Aluminum layer silicates, eg clays, such as bentonites, montmorillonites, also those which are organically modified; and hectorites, even those that are organically modified; and micronized minerals and ground minerals; and sparingly soluble nonionic compounds such as boron nitrides, silicon nitrides or silicon carbides.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind als partikuläre Verdickungsmittel Metalloxide mit spezifischen Oberflächen nach BET von größer als 10 m2/g, wie durch Fällungsprozesse hergestellte Metalloxide, wie in Hochtemperaturprozessen hergestellte Metalloxide, wie in Flammenprozessen hergestellte pyrogene Metalloxide, wie in Plasmaverfahren hergestellte Metalloxide, wie in Heißwandreaktoren hergestellte Metalloxide und durch Laserverfahren hergestellte Metalloxide.Preferred particulate thickeners according to the invention are metal oxides having BET specific surface areas of greater than 10 m 2 / g, such as metal oxides prepared by precipitation processes, such as metal oxides produced in high-temperature processes, such as pyrogenic metal oxides produced in flame processes, such as metal oxides produced in plasma processes, as produced in hot-wall reactors Metal oxides and metal oxides produced by laser processes.
Bevorzugt sind als partikuläre Verdickungsmittel Siliziumdioxidpartikel, KieselSäurepartikel, Aluminiumoxidpartikel, Titandioxidpartikel, Zirkondioxidpartikel, Metallcarbonate, und Kunststoffpartikel.Silica particles, silica particles, aluminum oxide particles, titanium dioxide particles, zirconium dioxide particles, metal carbonates, and plastic particles are preferred as particulate thickeners.
Beispiele für Metallcarbonate sind vorzugsweise gefällte Bariumcarbonate oder gefällte Calciumcarbonate, zum Bespiel solche, die mit Karbonsäuren und Karbonsäuresalzen, wie zum Beispiel Natrium oder Kalium-Stearaten, modifiziert sind.Examples of metal carbonates are preferably precipitated barium carbonates or precipitated calcium carbonates, for example those modified with carboxylic acids and carboxylic acid salts, such as sodium or potassium stearates.
Besonders bevorzugt sind als partikuläre Verdickungsmittel Kieselsäuren mit spezifischen Oberflächen nach BET von größer als 10 m2/g, besonders bevorzugt synthetische Kieselsäuren, wie nasschemisch hergestellte Kieselsäuren, wie zum BeispielParticular preference is given as particulate thickeners to silicas having BET specific surface areas of greater than 10 m 2 / g, more preferably synthetic silicas, such as wet-chemically prepared silicas, such as, for example
Kieselsole und Kieselgele und gefällte Kieselsäuren, wie in Flammenprozessen hergestellte pyrogene Kieselsäuren, wie in Plasmaverfahren hergestellte Siliziumdioxide, wie in Heißwandreaktoren hergestellte Siliziumdioxide, wie in Laserverfahren hergestellte Siliziumdioxide, besonders bevorzugt sind pyrogene Kieselsäure hergestellt bei bevorzugten Temperaturen von über 1000 0C.Silica sols and silica gels and precipitated silicas, such as pyrogenic silicas produced by flame processes, such as silicon dioxides produced in plasma processes, such as silicon dioxides prepared in hot wall reactors, such as silicon dioxides produced in laser processes Fumed silica is preferably prepared at preferred temperatures above 1000 ° C.
Partikuläre Verdickungsmittel in der Suspension können auch aus beliebigen Mischungen der oben angegebenen partikulären Verdickungsmittel ausgewählt werden.Particulate thickening agents in the suspension may also be selected from any mixtures of the particulate thickeners listed above.
Erfindungsgemäß weisen partikuläre Verdickungsmittel einen mittleren Durchmesser von kleiner 100 μm auf. Bevorzugt weisen die erfindungsgemäß eingesetzten partikulären Verdickungsmittel einen mittleren Durchmesser größer 1 nm, vorzugsweise von 1 nm bis 100 μm, besonders bevorzugt von 10 nm bis 10 μm, insbesondere von 10 nm bis 1000 nm auf.According to the invention, particulate thickening agents have an average diameter of less than 100 .mu.m. The particulate thickeners used according to the invention preferably have an average diameter of greater than 1 nm, preferably from 1 nm to 100 .mu.m, particularly preferably from 10 nm to 10 .mu.m, in particular from 10 nm to 1000 nm.
Die partikulären Verdickungsmittel haben vorzugsweise eine mittlere Primärteilchen-Partikelgröße dPP von 0,5 bis 1000 nm, bevorzugt 5 bis 100 nm, besonders bevorzugt 5 bis 50 nm. Geeignete Messverfahren hierzu sind zum Beispiel die Bestimmung der BET-Oberflachen und der Material-Dichte: dPP = 6 / (BET * Material-Dichte) oder zum Beispiel die Transmissions- Elektronenmikroskopie oder HochauflösendeThe particulate thickeners preferably have an average primary particle particle size d PP of 0.5 to 1000 nm, preferably 5 to 100 nm, more preferably 5 to 50 nm. Suitable measuring methods for this purpose are, for example, the determination of the BET surface areas and the material density : d PP = 6 / (BET * material density) or for example the transmission electron microscopy or high-resolution
Rasterelektronenmikroskopie, z.B. im Feldemissionsmodus, oder zum Beispiel die Ultraschallspektroskopie im Mess-Bereich 1 bis 100 MHz. Weitere Beispiele für Meßmethoden der Primär- Partikelgröße sind Klein-Winkel-Röntgen-Streuung (SAXS) , Klein- Winkel-Neutronen-Streuung (SANS) und Kleinwinkel-Licht-Streuung (SALS) , wobei die Primärpartikelgröße erhalten wird als Übergang von Oberflächenstreuung zu Partikel-Partikel-Streuung, dies kann als Übergang des Porod-Regimes zum Guinier-Regime ausgewertet werden.Scanning electron microscopy, e.g. in field emission mode, or, for example, ultrasound spectroscopy in the measurement range 1 to 100 MHz. Further examples of primary particle size measurement methods are small angle X-ray scattering (SAXS), small angle neutron scattering (SANS) and small angle light scattering (SALS), where the primary particle size is obtained as the transition from surface scattering to Particle-particle scattering, this can be evaluated as the transition of the Porod regime to the Guinier regime.
Bevorzugt werden partikuläre Verdickungsmittel eingesetzt, die eine breite Primärpartikelverteilung aufweisen. Bevorzugt ist die gesamte Verteilungsbreite aller Primärpartikel über alle Aggregate größer 2, besonders bevorzugt größer 3, ganz besonders bevorzugt größer 5, bezogen auf den mittleren Primärpartikeldurchmesser aller Primärpartikel. Bevorzugt ist die innere Verteilungsbreite der Primärpartikel in einem Aggregat kleiner als 5, bevorzugt kleiner als 3, besonders bevorzugt kleiner als 2, ganz besonders bevorzugt kleiner als 1,5, wobei die innere Verteilungsbreite das Verhältnis zwischen größten und kleinsten Primärpartikeldurchmesser in einem Aggregat darstellt.Particular preference is given to using particulate thickeners which have a broad primary particle distribution. The total distribution width of all primary particles over all aggregates is preferably greater than 2, more preferably greater than 3, very particularly preferably greater than 5, based on the mean Primary particle diameter of all primary particles. Preferably, the internal distribution width of the primary particles in an aggregate is less than 5, preferably less than 3, more preferably less than 2, most preferably less than 1.5, wherein the internal distribution width represents the ratio between the largest and smallest primary particle diameter in an aggregate.
Die partikulären Verdickungsmittel haben vorzugsweise eine mittlere Sekundärstruktur- oder Aggregates-Partikelgröße dAggr von 50 bis 5000 nm, bevorzugt 100 bis 500 nm, gemessen als hydrodynamischer Durchmesser. Geeignete Messverfahren hierzu sind zum Beispiel die dynamische Lichtstreuung oder Photokorrelationsspektroskopie oder quasielastische Lichtstreuung. Zur Messung von Konzentrationen größer als 0,01 Gewichtsprozent an partikulärem Verdickungsmittel, kann diese Messung gegen Mehrfachstreuung korrigiert werden durch Messung in Rückstreuung, zum Beispiel bei 170° bis 175°, bzw. mittels Kreuzkorrelation. Weitere Beispiele für Meßmethoden der Aggregat-Partikelgröße sind Klein-Winkel-Röntgen-StreuungThe particulate thickeners preferably have an average secondary structure or aggregate particle size d Ag gr of 50 to 5000 nm, preferably 100 to 500 nm, measured as the hydrodynamic diameter. Suitable measurement methods for this purpose are, for example, dynamic light scattering or photocorrelation spectroscopy or quasi-elastic light scattering. For measurement of concentrations greater than 0.01% by weight of particulate thickener, this measurement can be corrected for multiple scatter by measuring in backscatter, for example at 170 ° to 175 °, or by cross-correlation. Further examples of aggregate particle size measurement methods are small-angle X-ray scattering
(SAXS) , Klein-Winkel-Neutronen-Streuung (SANS) und Kleinwinkel- Licht-Streuung (SALS) .(SAXS), Small Angle Neutron Scattering (SANS) and Small Angle Light Scattering (SALS).
Bevorzugt werden partikuläre Verdickungsmittel eingesetzt, die eine breite Aggregatsgrößenverteilung aufweisen. Bevorzugt ist die gesamte Verteilungsbreite aller Aggregate größer als 2, besonders bevorzugt größer als 3, ganz besonders bevorzugt größer als 5, bezogen auf den mittleren Aggregatsdurchmesser aller Aggregate. Bevorzugt ist der Quotient des 97,5% Durchgangssummenwertes zu dem 2,5% Durchgangssummenwert der gesamten Verteilungsbreite aller Aggregatsdurchmesser aller Aggregate größer als 2, besonders bevorzugt größer als 3, ganz besonders bevorzugt größer als 5, ganz besonders bevorzugt größer als 10. Die Partikuläre Verdickungsmittel haben vorzugsweise eine mittlere Tertiär- oder Agglomerats-Partikelgröße dAggi von größer als 100 nm, gemessen als geometrischer Durchmesser. Geeignete Messverfahren hierzu sind zum Beispiel die Laser- Lichtbeugung oder Siebverfahren.Particular preference is given to using particulate thickeners which have a broad aggregate size distribution. Preferably, the total width of all aggregates distribution is greater than 2, more preferably greater than 3, most preferably greater than 5, based on the average aggregate diameter of all aggregates. The quotient of the 97.5% total transit value to the 2.5% total pass value of the total distribution width of all aggregate diameters of all aggregates is preferably greater than 2, particularly preferably greater than 3, very particularly preferably greater than 5, very particularly preferably greater than 10. The particulate thickening agents preferably have an average tertiary or agglomerate particle size d Ag gi of greater than 100 nm, measured as a geometric diameter. Suitable measurement methods for this purpose are, for example, laser light diffraction or sieving methods.
Vorzugsweise weisen die partikulären Verdickungsmittel eine spezifische Oberfläche von 1 bis 1000 m^/g, bevorzugt 10 bis 500 m2/g, ganz besonders bevorzugt von 25 bis 350 m2/g auf. Die BET-Oberflache wird nach bekannten Verfahren gemessen, bevorzugt gemäß Deutscher Industrie Norm DIN 66131 und DIN 66132.The particulate thickeners preferably have a specific surface area of from 1 to 1000 m.sup.2 / g, preferably from 10 to 500 m.sup.2 / g, very particularly preferably from 25 to 350 m.sup.2 / g. The BET surface is measured by known methods, preferably in accordance with German industrial standard DIN 66131 and DIN 66132.
In einer bevorzugten Ausführung ist die spezifische Oberfläche nach BET der partikulären Verdickungsmittel 10 - 150 m2/g, besonders bevorzugt 30 - 80 m2/g.In a preferred embodiment, the BET specific surface area of the particulate thickeners is 10-150 m 2 / g, more preferably 30-80 m 2 / g.
Vorzugsweise weisen die partikulären Verdickungsmittel eine fraktale Dimension der Oberfläche Ds von vorzugsweise kleiner oder gleich 2,3 auf, bevorzugt von kleiner oder gleich 2,1, besonders bevorzugt von 1,95 bis 2,05, wobei die fraktale Dimension der Oberfläche Ds hierbei definiert ist als: Partikel-Oberfläche ist proportional zum Partikel-Radius R hoch Ds .Preferably, the particulate thickening agents have a fractal dimension of the surface D s of preferably less than or equal to 2.3, preferably less than or equal to 2.1, more preferably from 1.95 to 2.05, the fractal dimension of the surface D s here defined as: Particle surface is proportional to the particle radius R high D s .
Vorzugsweise weisen die partikulären Verdickungsmittel eine fraktale Dimension der Masse Dm von vorzugsweise kleiner oder gleich als 2,8, bevorzugt gleich oder kleiner 2,5, besonders bevorzugt von 1,9 bis 2,2 auf. Die fraktale Dimension der Masse Dm ist hierbei definiert als: Partikel-Masse ist proportional zum Partikel-Radius R hoch Dm.The particulate thickening agents preferably have a fractal dimension of the mass D m of preferably less than or equal to 2.8, preferably equal to or less than 2.5, particularly preferably 1.9 to 2.2. The fractal dimension of the mass D m is defined as: Particle mass is proportional to the particle radius R high D m .
Bevorzugt können hydrophile pyrogene Kieselsäuren eingesetzt werden, die frisch hergestellt sind und z.B. direkt aus der Flamme kommen, solche die abgekühlt sind, solche die entsäuert und gereinigt sind, solche die zwischengelagert oder bereits handelsüblich verpackt sind. Es können auch hydrophobierte oder silylierte Kieselsäuren, z.B. handelsübliche, eingesetzt werden.Preference is given to using hydrophilic pyrogenic silicas which are freshly prepared and, for example, come directly from the flame, those which have cooled, those which deacidify and are cleaned, those that are stored intermediately or already packaged commercially. It is also possible to use hydrophobized or silylated silicas, for example commercial ones.
Es können Gemische aus verschiedenen Kieselsäuren eingesetzt werden, so z.B. Mischungen aus Kieselsäuren unterschiedlicher BET-Oberflache, oder Mischungen aus Kieselsäuren mit unterschiedlichem Hydrophobier- oder Silyliergrad.Mixtures of different silicas may be used, e.g. Mixtures of silicic acids of different BET surface area, or mixtures of silicas with different degree of hydrophobing or Silyliergrad.
In einer bevorzugten Ausführung sind die partikulären Verdickungsmittel hydrophobe partikuläre Verdickungsmittel.In a preferred embodiment, the particulate thickeners are hydrophobic particulate thickeners.
In einer anderen bevorzugten Ausführung sind die partikulären Verdickungsmittel vorzugsweise Oberflächen-modifizierteIn another preferred embodiment, the particulate thickeners are preferably surface-modified
Metalloxide, wobei die Oberflächen-modifizierten Metalloxide bevorzugt silylierte, mit Organosiliziumverbindungen modifizierte Metalloxide, ganz besonders bevorzugt Oberflächenmodifizierte, bevorzugt silylierte, mit Organosiliziumverbindungen modifizierte, pyrogene Kieselsäure, sind.Metal oxides, wherein the surface-modified metal oxides are preferably silylated organosilicon-modified metal oxides, very particularly preferably surface-modified, preferably silylated, organosilicon-compound-modified, fumed silica.
Bevorzugt sind partikuläre Verdickungsmittel, die organofunktionell oberflächenmodifiziert sind. Besonders bevorzugt sind partikuläre Verdickungsmittel, die mit Organosiliziumverbindungen die organofunktionell oberflächenmodifiziert sindParticular preference is given to particulate thickeners which are surface-modified organofunctionally. Particular preference is given to particulate thickeners which are organofunctionally surface-modified with organosilicon compounds
Bevorzugt werden partikuläre Verdickungsmittel eingesetzt, die hergestellt wurden nach EP-A_896 029, EP-A-1302444, EP-A- 1304332, und EP-A-1473296.Particular preference is given to using particulate thickeners which have been prepared according to EP-A-896 029, EP-A-1302444, EP-A-1304332 and EP-A-1473296.
Bei der Herstellung der hydrophoben partikulären Verdickungsmittel können zusätzlich während des Silylier- oder Hydrophobierprozesses Verfahren zur Verdichtung eingesetzt werden, wie Verdichten durch Absaugen des Luft- oder Gasinhaltes durch geeignete Vakuummethoden, wie Verdichtung durch mechanische Verfahren eingesetzt werden, wie zum Beispiel Presswalzen, Kugelmühlen, Kollergänge, Schraubenverdichter und Brikettierer.In the preparation of the hydrophobic particulate thickener, additional densification processes may be used during the silylation or hydrophobization process be used as compression by suction of the air or gas content by suitable vacuum methods, such as compaction by mechanical methods, such as press rolls, ball mills, edge mills, screw compressors and briquetting.
Bei der Herstellung der hydrophoben partikulären Verdickungsmittel können zusätzlich während des Silylier- oder Hydrophobierprozesses Verfahren zur Desagglomerierung eingesetzt werden, wie Stiftmühlen oder Vorrichtungen zur Mahlsichtung .In the preparation of the hydrophobic particulate thickener, deagglomeration processes may additionally be employed during the silylation or hydrophobization process, such as pin mills or refining devices.
Es können unverdichtete, mit Klopfdichten kleiner 60 g/l, aber auch verdichtete, mit Klopfdichten größer 60 g/l, Kieselsäuren eingesetzt werden. Die Klopfdichte kann nach DIN EN ISO 787-11 bestimmt werden. Bevorzugt sind partikuläre Verdickungsmittel mit Klopfdichten nach DIN EN ISO 787-11 von Klopfdichten größer 60 g/l, besonders bevorzugt größer 120 g/l, ganz besonders bevorzugt größer 250 g/l, im Besonderen bevorzugt größer 500 g/l.It can be uncompressed, with tap density less than 60 g / l, but also compacted, with tap densities greater than 60 g / l, silicas are used. The tap density can be determined according to DIN EN ISO 787-11. Particular preference is given to particulate thickeners having tamping densities according to DIN EN ISO 787-11 of tapped densities greater than 60 g / l, particularly preferably greater than 120 g / l, very particularly preferably greater than 250 g / l, in particular greater than 500 g / l.
Bevorzugt sind partikuläre Verdickungsmittel die Haufwerke bilden von einer Porosität >0,5, besonders > 0,8, im Besonderen >0,9, insbesondere >0,95. Die Porosität ε eines Haufwerkes ist definiert als ε = 1 - VolumenMateriai/VolumenKorper mit VolumenMateriai = Volumen der partikulären Verdickungsmittel und mit Volumenrper = gesamtes Volumen des Haufwerkes . Die Porosität ε kann durch Quecksilberporosimetrie oder mit inerten Gasen wie Helium oder Argon bestimmt werden, durch Messen des Leervolumens Volumenieer des Haufwerkes, mit ε = Volumenieer/VolumenKorperPreferably, particulate thickening agents form the aggregates of a porosity> 0.5, especially> 0.8, in particular> 0.9, in particular> 0.95. The porosity ε of a pile material is defined as ε = 1 - M ateriai volume / volume eld entire volume with Ma teriai = volume of particulate thickeners and volume body = volume of the pile material. Can ε the porosity by mercury porosimetry or using inert gases such as helium or argon can be determined by measuring the void volume Volumeni EER of the pile material, with ε = Volumenieer / volume eld
In einer besonderen, bevorzugten Ausführung sind partikuläre Verdickungsmittel Nanopartikel . Erfindungsgemäß bilden die partikulären Verdickungsmittel und partikelgebundenes Polymer in der Flüssigkeit vorzugsweise eine kolloidale Suspension. Kolloidale Suspension von Partikuläre Verdickungsmitteln heißt hierbei, dass die Transparenz der Suspension, gemessen als durchgehendes Licht, also nicht absorbiertes Licht, nicht kleiner ist als 50%, bevorzugt kleiner 25%, besonders bevorzugt kleiner als 10% als die der partikelfreien Flüssigkeit oder vernetzten Masse.In a particular preferred embodiment, particulate thickeners are nanoparticles. According to the invention, the particulate thickener and particle-bound polymer in the liquid preferably form a colloidal suspension. Colloidal suspension of particulate thickeners means in this case that the transparency of the suspension, measured as a continuous light, ie unabsorbed light, is not less than 50%, preferably less than 25%, more preferably less than 10% than that of the particle-free liquid or crosslinked mass ,
Erfindungsgemäß sind die partikulären Verdickungsmittel vorzugsweise kolloidal in der Suspension verteilt. Die kolloidale Verteilung der partikulären Verdickungsmittel in der Suspension wird durch eine hohe Transparenz der Suspension angezeigt. Bevorzugt ist die Transparenz größer als 50%, bevorzugt größer als 75%, besonders bevorzugt größer als 90% bezogen auf die nicht erfindungsgemäße partikuläre Verdickungsmittel enthaltenden Suspension oder Flüssigkeit oder daraus hergestellte vernetzte Masse.According to the invention, the particulate thickening agents are preferably distributed colloidally in the suspension. The colloidal distribution of the particulate thickening agents in the suspension is indicated by a high transparency of the suspension. The transparency is preferably greater than 50%, preferably greater than 75%, particularly preferably greater than 90%, based on the suspension or liquid not containing particulate thickener or crosslinked mass prepared therefrom.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Suspension oder Dispersion erfolgt wie im Folgenden beschrieben. Erfindungsgemäß wird partikuläres Verdickungsmittel in das Monomer, Oligomer, Polymer oder Harz eingemischt und eindispergiert und dadurch dispergiert und suspendiert, bevorzugt unter Einwirkung von Scherenergie, wie mechanische oder Ultraschall-Schereinwirkung, zum Beispiel werden zur Vordispergierung und auch zur Hauptdispergierung Dissolver eingesetzt. Die Dispergierwirkung beim Dissolver wird durch die Differenzgeschwindigkeit zwischen Scheibenoberfläche undThe preparation of the suspension or dispersion according to the invention is carried out as described below. According to the invention particulate thickener is mixed in the monomer, oligomer, polymer or resin and dispersed and thereby dispersed and suspended, preferably under the action of shear energy, such as mechanical or ultrasonic shear, for example, are used for predispersion and also for main dispersion dissolver. The dispersing effect of the dissolver is determined by the differential speed between the disk surface and
Mahlgut erzielt. Bei normalen Lackmahlgütern mit Viskositäten zwischen 10 bis 50 Pa*s bei 250C werden Feinzahnscheiben verwendet, bei hochviskosen Medien bis 100 Pa*s bei 250C Grobzahnscheiben. Die Umfangsgeschwindigkeiten betragen bevorzugt 10-25 m/s und die Dispergierzeiten liegen bevorzugt im Bereich 15-40 min. Hersteller von Dissolvern sind zum Beispiel die W. Niemann GmbH&CoKg, die VMA-Getzmann GmbH oder auch die Fa. Netsch GmbH. Eine Alternative zur Vordispergierung und Hauptdispergierung zusammen mit staubfreiem Pulvereintrag bilden Maschinen die im Flüssigkeitsstrom ein Saugvakuum ausbilden und nach dem ROTOR-STATOR Prinzip dispergieren. Die Einstellungen der Schlitze im Stator können der Aufgabenstellung angepasst werden. Hersteller ist zum Beispiel die Firma Y-Strahl. Für die Dispergierung werden zum Beispiel eingesetzt: 3 Walzen, insbesondere für die Fertigung von pastösen, Druckfarben; Kugelmühlen, welche mit Stahl- und Keramikkugeln (20 -30mm Durchmesser) in bestimmten Verhältnissen zum Mahlgut eingesetzt werden und Rührwerkskugelkmühlen . Beschreibung einer Rührwerkskugelkmühle : In einem Mahltopf, welcher mit Sand oder Mahlperlen gefüllt ist, dreht sich eine Rührwelle mit Mahlscheiben. Das Mahlgut wird z.B. von unten oder auch bei horizontalen Mühlen von der Stirnfläche durch den Mahltopf gepumpt. Als Mahlkörper werden in der Regel Sand, Hartglaskugeln und bevorzugt Keramik- Mahlperlen von 0,1 bis 3,0 mm verwendet.Grinded material achieved. In normal Lackmahlgütern with viscosities of between 10 to 50 Pa * s fine tooth discs are used at 25 0 C, for high-viscosity fluids up to 100 Pa * s at 25 0 C coarse toothed discs. The peripheral speeds are preferably 10-25 m / s and the dispersion times are preferred in the range 15-40 min. Manufacturers of dissolvers are for example W. Niemann GmbH & CoKg, VMA-Getzmann GmbH or also the company Netsch GmbH. An alternative to predispersion and main dispersion together with dust-free powder feed form machines which form a suction vacuum in the liquid stream and disperse according to the ROTOR-STATOR principle. The settings of the slots in the stator can be adapted to the task. Manufacturer is for example the company Y-ray. For the dispersion, for example: 3 rolls, in particular for the production of pasty, printing inks; Ball mills, which are used with steel and ceramic balls (20 -30mm diameter) in certain proportions to the material to be ground and agitator ball mills. Description of a stirred ball mill: In a grinding pot, which is filled with sand or grinding beads, a stirring shaft rotates with grinding discs. The ground material is pumped from below or even in horizontal mills from the end face through the grinding pot, for example. The grinding media used are generally sand, hard glass balls and preferably ceramic grinding beads of 0.1 to 3.0 mm.
Die Mahlgutviskosität liegt bei diesen Aggregaten in der Regel bei einer Viskosität von 0,5 bis 4 Pa*s bei 250C. Bevorzugt werden zum Beispiel Ultraschall basierende Dispergieraggregate, zum Beispiel Ultraschallspitzen, Sonolatoren, Ultraschallzellen mit einem oder mehreren Ultraschallgebern oder einer oder mehreren Sonotroden oder eine oder mehreren Ultraschallhörnern, die diskontinuierlich oder kontinuierlich in Durchfluss betrieben werden können, eingesetzt. Besonders bevorzugt Dispergieraggregate wie HIGH PRESSURE HOMOGENIZER und WET JET MILLS bieten die Möglichkeit durch einen erhöhtenThe millbase viscosity is these aggregates typically at a viscosity of 0.5 to 4 Pa * s at 25 0 C. Preferably, for example, ultrasound-based dispersing, for example, ultrasonic tips, sonolators, ultrasound cells with one or more ultrasonic transducers or one or more Sonotrodes or one or more ultrasonic horns, which can be operated discontinuously or continuously in flow, used. Particularly preferred dispersing aggregates such as HIGH PRESSURE HOMOGENIZER and WET JET MILLS offer the possibility of an increased
Energiedichteneintrag von bis zu >1010 J/m3 zu einer optimalen Dispergierleistung und besonders erfindungsgemäßen Suspension zu gelangen. Weitere bevorzugte Beispiele sind Dispergieraggregate die über starkes Schütteln, wie Red Devil oder Speedmixer Engerie in das Dispergiergut eintragen, oder Planetenmischer oder Planetendissolver, oder für zum Beispiel für Systeme mit hoher Viskosität, zum Beispiel über 10 Pa*s bei 250C, Walzenstühle, Kneter, Innenmischer, Extruder, wie Einfachextruder, Doppelschneckenextruder, Erfindungsgemäß bevorzugt möglich ist eine Kombination von einer oder mehrerer Methoden, und dadurch das partikuläre Verdickungsmittel dispergiert und suspendiert wird..Energy density entry of up to> 10 10 J / m 3 to achieve optimum dispersing performance and particularly suspension according to the invention. Further preferred examples are dispersing aggregates which are introduced into the dispersant by vigorous shaking, such as Red Devil or Speedmixer Engerie, or Planetary mixers or planetary dissolvers, or for example for systems with high viscosity, for example over 10 Pa * s at 25 0 C, roll mills, kneaders, internal mixers, extruders, such as single extruder, twin screw extruder, preferably according to the invention is a combination of one or more methods , and thereby the particulate thickener is dispersed and suspended.
Erfindungsgemäß wird durch die wie oben beschriebene Dispergierung, Oligomer, Polymer oder Harz, bevorzugt „in- situ", chemisorptiv auf partikulärem Verdickungsmittel gebunden, d.h. eine chemische Reaktion zwischen Oligomer, Polymer oder Harz und partikulärem Verdickungsmittel erzielt oder Oligomer, Polymer oder Harz physiorptiv auf partikulärem Verdickungsmittel gebunden.In accordance with the invention, the dispersion, oligomer, polymer or resin described above, preferably "in situ", chemisorptively binds to particulate thickener, ie achieves a chemical reaction between oligomer, polymer or resin and particulate thickener, or physico-reactive oligomer, polymer or resin bonded to particulate thickener.
Erfindungsgemäß ist die Suspension der partikulären Verdickungsmittel in der Flüssigkeit stabil. Stabil heißt hierbei, dass nach einer Zeit von größer als 100 h eine Sedimentation der partikulären Verdickungsmittel von weniger als 10%, bevorzugt kleiner 5%, besonders bevorzugt kleiner 1%, der gesamten Masse an partikulären Verdickungsmittel, auftritt.According to the invention, the suspension of the particulate thickener in the liquid is stable. In this case, stable means that, after a time greater than 100 hours, sedimentation of the particulate thickening agents of less than 10%, preferably less than 5%, particularly preferably less than 1%, of the total mass of particulate thickener occurs.
Stabil heißt hierbei nach einer anderen Meßmethode, dass keine Vergelung, keine Standfestigkeit oder auch keine Verstrammung auftritt.Stable means, according to another method of measurement, that no gelling, no stability or no strain occurs.
Keine Vergelung kann dadurch bestimmt werden, dass Fließfähigkeit vorhanden ist, auch in Ruhe und ohne äußere Scherkraft.No gelling can be determined by fluidity, even at rest and without external shear.
Keine Standfestigkeit, das heißt Fließfähigkeit, heißt, dass auch bei niederer Schubspannung der viskose Anteil, der Verlustmodul G' ' der viskoelastischen Suspension, größer ist als der elastische Anteil, der Speichermodul G' der viskoelastischen Suspension wird bevorzugt bei einer Schubspannung kleiner als 1 Pa oder bei einer Deformation kleiner als 1 Prozent gemessen.No stability, ie flowability, means that even at low shear stress, the viscous fraction, the loss modulus G "of the viscoelastic suspension, is greater than the elastic fraction, the storage modulus G 'of the Viscoelastic suspension is preferably measured at a shear stress less than 1 Pa or at a deformation less than 1 percent.
Keine Verstrammung heißt, dass die relative Viskosität ηrei = η/r|o, kleiner als 100, bevorzugt kleiner 50, besonders bevorzugt kleiner 10, ganz besonders bevorzugt 5, im Besonderen bevorzugt kleiner 3, herausragend bevorzugt kleiner 2 ist und sich die relative Viskosität ηrei = η/ηo bei einer Lagerung von mindestens einer Wochen, bevorzugt von mindestens 4 Wochen, besonders bevorzugt von mindestens 3 Monaten, ganz besonders bevorzugt von mindestens 6 Monaten, im Besonderen bevorzugt von mindestens 12 Monaten, bei einer Temperatur von 4O0C um weniger als den Faktor 10, bevorzugt um weniger als den Faktor 10, bevorzugt um weniger als den Faktor 5, besonders bevorzugt um weniger als den Faktor 2,5, ganz besonders bevorzugt um weniger als den Faktor 1,5 ändert.No Verstrammung means that the relative viscosity η re i = η / r | o, less than 100, preferably less than 50, more preferably less than 10, most preferably 5, more preferably less than 3, outstanding preferably less than 2 and the relative viscosity η re i = η / ηo with a storage of at least one week, preferably of at least 4 weeks, more preferably of at least 3 months, most preferably of at least 6 months, more preferably of at least 12 months, at a temperature of 4O 0 C by less than a factor of 10, preferably by less than a factor of 10, preferably by less than a factor of 5, more preferably by less than a factor of 2.5, even more preferably by less than a factor of 1.5.
Erfindungsgemäß ist die flüssige Phase ein fließfähiges Material mit einer Viskosität von 0,1 bis 100.000 Pas beiAccording to the invention, the liquid phase is a flowable material having a viscosity of 0.1 to 100,000 Pas
Temperaturen von -12O0C bis 5000C und einem Schergefälle von 0,001 s"1 bis 1000000 s"1.Temperatures of -12O 0 C to 500 0 C and a shear rate of 0.001 s "1 to 1,000,000 s " 1 .
Erfindungsgemäß kann die flüssige Phase vorzugsweise Lösemittel, wie inerte und reaktive, unpolare und polare, protische und nichtprotische Lösemittel, enthalten. Lösemittel können in reiner Form eine Viskosität von kleiner als 100 mPas bei 250C, bevorzugt kleiner 10 mPas, besonders bevorzugt kleiner 2 mPas aufweisen.According to the invention, the liquid phase may preferably contain solvents, such as inert and reactive, nonpolar and polar, protic and non-protic solvents. Solvents may in pure form have a viscosity of less than 100 mPas at 25 0 C, preferably less than 10 mPas, more preferably less than 2 mPas.
Beispiele für reaktive Lösemittel sind vorzugsweise Reaktivverdünner, wie Monostyrol; wie Monoacrylate, wie Alkylacrylate, zum Beispiel Methylacrylat, wie Alkylalkylacrylate, wie zum Beispiel Methylmethacrylat, oder Hexylmethacrylat, oder Oligoalkylalkylacrylate, oder Glycidylether, wie zum Beispiel Allylglycidylether .Examples of reactive solvents are preferably reactive diluents, such as monostyrene; such as monoacrylates, such as alkyl acrylates, for example methyl acrylate, such as alkyl alkyl acrylates, such as methyl methacrylate, or Hexyl methacrylate, or oligoalkyl alkyl acrylates, or glycidyl ethers, such as allyl glycidyl ether.
Beispiele für inerte und unpolare Lösemittel sind vorzugsweise aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie zyklische, lineare und verzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffe, wie Hexane, wie n- Hexan, oder zyklo-Hexan, oder Dekane, wie n-Dekan, und zyklische, lineare und verzweigte ungesättigte Kohlenwasserstoffe, wie Hexen, und sind aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol oder Xylol, und Gemische von Kohlenwasserstoffen, wie Benzin, wie Leichtbenzin, wie höher siedende Kohlenwasserstoffe.Examples of inert and non-polar solvents are preferably aliphatic hydrocarbons, such as cyclic, linear and branched saturated hydrocarbons, such as hexanes, such as n-hexane, or cyclohexane, or deans, such as n-decane, and cyclic, linear and branched unsaturated hydrocarbons, such as hexene, and are aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene or xylene, and mixtures of hydrocarbons such as gasoline, such as mineral spirits, such as higher boiling hydrocarbons.
Ein Beispiel für protische Lösemittel ist Wasser.An example of protic solvents is water.
Weitere Beispiele für protische Lösemittel sind vorzugsweise Alkohole wie Alkylalkohole, wie Methanol, wie Ethanol, wie Propanole wie n-Propanol und iso-Propanol, wie Butanole.Further examples of protic solvents are preferably alcohols, such as alkyl alcohols, such as methanol, such as ethanol, such as propanols, such as n-propanol and isopropanol, such as butanols.
Beispiel für polare und nichtprotische Lösemittel sind vorzugsweise Ketone, wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Ether wie Diethylether, Tetrahydrofuran, Dioxan, und Amide, wie Dimethylformamid.Examples of polar and non-protic solvents are preferably ketones, such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethers, such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, and amides, such as dimethylformamide.
Erfindungsgemäß kann die flüssige Phase vorzugsweise Polymere, Oligomere, und Harze enthalten, einzeln oder als beliebige Gemische. Erfindungsgemäß kann die flüssige Phase mehrere Polymere, mehrere Oligomere, und mehrere Harze enthalten, einzeln oder als beliebige Gemische.According to the invention, the liquid phase may preferably contain polymers, oligomers, and resins, individually or as any mixtures. According to the invention, the liquid phase may contain a plurality of polymers, a plurality of oligomers, and a plurality of resins, individually or as any mixtures.
Polymer ist eine Verbindung gebildet aus größer als 3 Subeinheiten eines Monomers .Polymer is a compound made up of greater than 3 subunits of a monomer.
Polymere, Oligomere, und Harze haben bevorzugt ein Molekulargewicht von 100 bis 10000000 Mol/g, besonders bevorzugt 500 - 50000 Mol/g, ganz besonders bevorzugt 500 -5000 Mol/g.Polymers, oligomers, and resins preferably have a molecular weight of 100 to 10,000,000 mol / g, especially preferably 500-50,000 mol / g, most preferably 500-5,000 mol / g.
Polymere, Oligomere, und Harze können vorzugsweise linear, zyklisch, oder verzweigt sein, oder Gemische aus Polymeren sein.Polymers, oligomers, and resins may preferably be linear, cyclic, or branched, or mixtures of polymers.
Beispiele für Polymere sind vorzugsweise Organosiliziumverbindungen, wie Organo (poly) silane, Organo (poly) siloxane, wie Dialkylpolysiloxane zum Beispiel Polydimethylsiloxane, und deren Copolymere, wie Polydimethylsiloxan-Polyurethan-Copolymere, erhältlich als Reaktionsprodukte aus α,G0-Amino-endständigen Polydimethylsiloxanen und Alkylisocyanaten (erhältlich bei der Firma Wacker-Chemie GmbH unter dem Namen Geniomer®) , wieExamples of polymers are preferably organosilicon compounds, such as organo (poly) silanes, organo (poly) siloxanes, such as dialkylpolysiloxanes, for example polydimethylsiloxanes, and copolymers thereof, such as polydimethylsiloxane-polyurethane copolymers, obtainable as reaction products of α, G0-amino-terminated polydimethylsiloxanes and Alkylisocyanaten (available from Wacker-Chemie GmbH under the name Geniomer ® ), such as
Organo (poly) silazane und Organo (poly) silcarbane; Polyolefine, wie Polyethylene und Polypropylene, zum Beispiel substituierte Poylolefine, wie silylterminierte Polyisobutylene; Polyurethane, Polyole, wie Hydroxy-haltige Polyester, Hydroxy- haltige Polyether, Methyldimethoxysilylpropyl-terminierteOrgano (poly) silazanes and organo (poly) silicarbanes; Polyolefins such as polyethylenes and polypropylenes, for example, substituted polylefins such as silyl-terminated polyisobutylenes; Polyurethanes, polyols, such as hydroxyl-containing polyesters, hydroxy-containing polyether, methyldimethoxysilylpropyl-terminated
Polypropylenglycole (z.B. erhältlich als ,,MS-Polymere" von der Fa. Kaneka Corp. Japan), Hydroxy-haltige Polyacrylate; Polyisocyanate, wie aliphatische und aromatische Polyisocyanate, Isocyanat-terminierte Polyurethan-Präpolymere, hergestellt durch Umsetzung von Polyolen mit Polyisocyanaten im Überschuss, sowie deren silyterminierte Derivate (z.B. erhältlich unter der Bezeichnung DESMOSEAL® von der Bayer AG, Deutschland); (Poly) Epoxyverbindungen, wie Bisphenol A und Bisphenol F basierende Epoxide, monomere, oligomere und polymere Glycidoxy-Funktionen enthaltende Verbindungen, wie Diglycidylether basierend auf Bisphenol A und Bisphenol F, Epoxy-Novolac-Grundstoffe und Harze, Epoxyalkydharze, Epoxyacrylate, aliphatische Epoxide wie lineare Alkylenbisglycidylether und cycloaliphatische Glycidylether, wie 3, 4-Epoxycyclohexyl-3, 4-Epoxy-Cyclohexane-Carboxylate und aromatische Epoxide, wie Triglycidylether von p-Aminophenol und Triglycidylether von Methylendianilin; (PoIy) Amine, wie cyclische und lineare Amine, wie Hexamethylendiamin, aromatische Amine, wie 4, 4 'Methylen-bis (2, 6-diethylanilin) , Bis- (2-aminoalkyl) -Polyalkylenoxid, wie Bis- (2-aminopropyl) - Polypropylenglycol und Jeffamine (Amino-funktionelle Polypropylenoxide), (PoIy) Amidoamine, (PoIy) Mercaptane, (PoIy) Carbonsäuren, (PoIy) Carbonsäureanhydride; Acrylate und deren Ester, wie Glycidylacrylate, Alkylacrylate und deren Ester, Methacrylate und deren Ester, Polysulphide bildende Polymere und Polysulfide, wie Thioplaste (z.B. erhältlich unter der Marke Thiokol der Fa. Toray Thiokol Co. Ltd.).Polypropylene glycols (available, for example, as "MS polymers" from the company Kaneka Corp. Japan), hydroxy-containing polyacrylates, polyisocyanates such as aliphatic and aromatic polyisocyanates, isocyanate-terminated polyurethane prepolymers prepared by reacting polyols with polyisocyanates in excess and their silyated derivatives (eg available under the name DESMOSEAL® from Bayer AG, Germany); (poly) epoxy compounds such as bisphenol A and bisphenol F based epoxides, compounds containing monomeric, oligomeric and polymeric glycidoxy functions, such as diglycidyl ethers based on Bisphenol A and bisphenol F, epoxy novolac precursors and resins, epoxyalkyd resins, epoxy acrylates, aliphatic epoxides such as linear alkylene bisglycidyl ethers and cycloaliphatic glycidyl ethers, such as 3,4-epoxycyclohexyl-3,4-epoxycyclohexane carboxylates and aromatic epoxides such as triglycidyl ethers of p-aminophenol and triglycidyl ethers of methylenedianiline; (Poly) amines, such as cyclic and linear amines, such as hexamethylenediamine, aromatic amines, such as 4, 4 'methylenebis (2,6-diethylaniline), bis (2-aminoalkyl) -polyalkylene oxide, such as bis (2-aminopropyl ) - Polypropylene glycol and Jeffamine (amino-functional polypropylene oxides), (poly) amidoamines, (poly) mercaptans, (poly) carboxylic acids, (poly) carboxylic acid anhydrides; Acrylates and their esters, such as glycidyl acrylates, alkyl acrylates and their esters, methacrylates and their esters, polysulphide-forming polymers and polysulfides, such as thioplasts (available, for example, under the trademark Thiokol from Toray Thiokol Co. Ltd.).
Weitere Beispiele für Polymere sind vorzugsweise filmbildende Polymere. Bevorzugt Beispiele für filmbildende Polymere sind physikalische trocknende Lackbindemittel, wie z.B. Polyvinylchlorid und dessen Mischpolymerisate, Polyacrylate und deren Mischpolymerisate, Polyvinylacetate und Polyvinlybutyrale und deren Mischpolymerisate, Bitumen, Kohlenwasserstoffharze; Chlorkautschuke, Zylklokautschuk, Polyurethane, Epoxidharze, Epoxidharze-Polyester .Further examples of polymers are preferably film-forming polymers. Preferred examples of film-forming polymers are physical drying paint binders, such as e.g. Polyvinyl chloride and its copolymers, polyacrylates and their copolymers, polyvinyl acetates and polyvinyl butyrals and their copolymers, bitumen, hydrocarbon resins; Chlorinated rubbers, cyclic rubber, polyurethanes, epoxy resins, epoxy resins-polyester.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind reaktive Polymere, reaktive Oligomere, und reaktive Harze.Preferred according to the invention are reactive polymers, reactive oligomers, and reactive resins.
Bevorzugte Beispiele sind reaktive Polymere, Prepolymere, reaktive Vorstufen, Polymere, die als Bindemittel, zum Beispiel für Farben und Lacke, Kleb- und Dichtstoffe, oder für Elastomere und plastische Kunststoffe eingesetzt werden können und die mit sich selbst oder den partikulären Verdickungsmitteln in Wechselwirkung treten, reagieren oder vernetzen können. Bevorzugt sind als reaktive Polymere Harz- und Härtersysteme, wie sie zur Herstellung von Harzen und Elastomeren eingesetzt werden, wie für Epoxidharze und -elastomere, wie für Polyurethanharze und -elastomere, wie für Silikonharze und - elastomere, wie für Acrylate, wie für Polyoelfine, wie fürPreferred examples are reactive polymers, prepolymers, reactive precursors, polymers which can be used as binders, for example for paints and varnishes, adhesives and sealants, or for elastomers and plastic plastics, and which interact with themselves or with the particulate thickeners , react or network. Preferred reactive polymers are resin and hardener systems, such as those used for the preparation of resins and elastomers, such as for epoxy resins and elastomers, for polyurethane resins and elastomers, for silicone resins and elastomers, and for acrylates, such as for polyolefins. as for
Polycarbonate, wie für Polysulfone, wie für Polysufide, und wie für Polyamide.Polycarbonates, as for polysulfones, as for polysulfides, and as for polyamides.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind reaktive Polymere, Oligomere, und Harze zur Herstellung von Vernetzungssystemen aus demPreference according to the invention is given to reactive polymers, oligomers, and resins for the preparation of crosslinking systems from US Pat
Bereich der Beschichtungsstoffe und Klebstoffe und Dichtstoffe.Range of coating materials and adhesives and sealants.
Beispiele für Polymere und reaktive Polymere sind vorzugsweise organische Polymer, wie Polymerisate, wie PoIy (meth) acrylate, wie Polyvinylester, wie Polyvinylalkohole, wieExamples of polymers and reactive polymers are preferably organic polymers, such as polymers, such as poly (meth) acrylates, such as polyvinyl esters, such as polyvinyl alcohols, such as
Polyvinylacetale, wie Polyvinylchlorid, wie polyfluorierte Polyethylene, mit monomeren Ausgangskomponenten wie Methylmethacrylat, Butylacrylat, Ethylhexylacrylat, Hydroxyethylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Acrylsäure, Styrol .Polyvinyl acetals, such as polyvinyl chloride, such as polyfluorinated polyethylenes, with monomeric starting components such as methyl methacrylate, butyl acrylate, ethylhexyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, acrylic acid, styrene.
Beispiele für Polymere und reaktive Polymere sind vorzugsweise organische Polymer, wie Polykondensationsharze, wie Öl-freie gesättigte Polyester und Öl-modifizierte Polyesterharze, wie fette Öle, kurz-, mittel- und langölige Alkydharze,Examples of polymers and reactive polymers are preferably organic polymers, such as polycondensation resins, such as oil-free saturated polyesters and oil-modified polyester resins, such as fatty oils, short-, medium- and long-oil alkyd resins,
Ölverkochungen, und deren Kombinationen, sowie modifizierte Alkydharze, wie styrolmodifizierte Alkydharze, Acrylsäureestermodifizierte Alkydharze, Silikonmodifizierte Alkydharze, Urethanmodifizierte Alkydharze, Epoxidharzmodifizierte Alkydharze, wie oxidativ trocknendeOil-based cooks, and combinations thereof, as well as modified alkyd resins such as styrene-modified alkyd resins, acrylic acid ester-modified alkyd resins, silicone-modified alkyd resins, urethane-modified alkyd resins, epoxy resin-modified alkyd resins such as oxidatively drying
Lackbindemittel, wie kurz-. Mittel- und langölige Alkydharze, Ölverkochungen, und deren Kombinationen, und Polyester.Paint binders, such as short. Medium and long oil alkyd resins, oil cakes, and combinations thereof, and polyesters.
Beispiele für Polymere und reaktive Polymere sind vorzugsweise organische Polymere wie chemisch oder reaktiv trocknende Lackbindemittel, wie Polyurethane, wie 1-Komponenten und 2- Komponenten-Polyurethane, wie Epoxidharzsystem, wie 2- Komponenten-Epoxidharz-Systeme, wie Epoxide, die mit Aminen, und solche die mit Isocyanaten vernetzt werden.Examples of polymers and reactive polymers are preferably organic polymers such as chemically or reactively drying Paint binders, such as polyurethanes, such as 1-component and 2-component polyurethanes, such as epoxy resin system, such as 2-component epoxy resin systems, such as epoxies, which are crosslinked with amines, and those which are crosslinked with isocyanates.
Beispiele für Polymere und reaktive Polymere sind vorzugsweise Silicium-haltige Polymere, wie Polysiloxane, wie Polyorganosiloxane, wie lineare oder cyclische Dialkylsiloxane mit einer mittleren Anzahl an Dialkylsiloxyeinheiten von größer als 3. Die Dialkylsiloxane sind bevorzugt Dimethylsiloxane . Bevorzugt sind lineare Polydimethylsiloxane mit folgenden Endgruppen: Trimethylsiloxy-, Dimethylhydroxysiloxy-, Dirnethylchlorsiloxy-, Methyldichlorsiloxy-, Dimethylmethoxysiloxy-, Methyldimethoxysiloxy-, Dimethylethoxysiloxy-, Methyldiethoxysiloxy-,Examples of polymers and reactive polymers are preferably silicon-containing polymers, such as polysiloxanes, such as polyorganosiloxanes, such as linear or cyclic dialkylsiloxanes having an average number of dialkylsiloxy units greater than 3. The dialkylsiloxanes are preferably dimethylsiloxanes. Preference is given to linear polydimethylsiloxanes having the following end groups: trimethylsiloxy-, dimethylhydroxysiloxy-, dimethylchlorosiloxy-, methyldichlorosiloxy-, dimethylmethoxysiloxy-, methyldimethoxysiloxy-, dimethylethoxysiloxy-, methyldiethoxysiloxy-,
Dimethylacethoxysiloxy-, Methyldiacethoxysiloxy- und Dimethylhydroxysiloxygruppen, insbesondere mit Trimethylsiloxy- oder Dimethylhydroxysiloxyendgruppen .Dimethylacethoxysiloxy, methyldiacethoxysiloxy and dimethylhydroxysiloxy groups, especially with trimethylsiloxy or dimethylhydroxysiloxy end groups.
Bevorzugt haben die genannten Polydimethylsiloxane eine Viskosität bei 250C von 20 bis 10000000 mPas, besonders bevorzugt von 100000 mPas bis 10000000 mPas, ganz besonders bevorzugt von 1000000 bis 10000000 mPas .The abovementioned polydimethylsiloxanes preferably have a viscosity at 25 ° C. of from 20 to 10,000,000 mPas, more preferably from 100,000 mPas to 10,000,000 mPas, very particularly preferably from 1,000,000 to 10,000,000 mPas.
Weitere Beispiele für Organosiloxane sind vorzugsweiseFurther examples of organosiloxanes are preferred
Silikonharze, im besonderen solche, die als Alkylgruppe R Methylgruppen (CH3) enthalten, wobei es sich besonders bevorzugt um solche handelt, die R3SiOχ/2 und Siθ4/2~Einheiten enthalten oder solche, die RSiC>3/2 und gegebenenfalls R2SiC>2/2~ Einheiten enthalten, wobei R Wasserstoff oder gesättigter oder ungesättigter gegebenenfalls substituierter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoff-Atomen ist.Silicone resins, in particular those which contain, as the alkyl group R are methyl groups (CH 3) which is particularly preferred are those which contain the R3SiOχ / 2 and SiO 4/2 ~ units or those RSiC> 3/2 and optionally R2SiC> Contain 2/2 ~ units, wherein R is hydrogen or saturated or unsaturated optionally substituted hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms.
Bei den Organosiloxanen kann es sich jeweils um eine einzelne Art wie auch um ein Gemisch aus mindestens zwei Arten derartiger Stoffe handeln.The organosiloxanes may each be a single species as well as a mixture of at least two species act such substances.
Beispiele für Polymere sind vorzugsweise Silikonöle, wie organofunktionelle Silikonöle, besonders bevorzugt Aminoalkyl- funktionelle Polysiloxane, Polymethylsiloxane undExamples of polymers are preferably silicone oils, such as organofunctional silicone oils, particularly preferably aminoalkyl-functional polysiloxanes, polymethylsiloxanes and
Polydimethylsiloxane . Beispiele für Polymere sind Silikonharze, besonders bevorzugt organofunktionelle Silikonharze, besonders bevorzugt Aminoalkyl-funktionelle Silikonharze.Polydimethylsiloxanes. Examples of polymers are silicone resins, particularly preferably organofunctional silicone resins, particularly preferably aminoalkyl-functional silicone resins.
Bevorzugte Beispiele sind Silikoncopolymere, und Hybridsysteme, die Organopolysiloxane und Siliziumatomfreie Polymere enthalten. Erfindungsgemäße bevorzugte Beispiele sind thermoplastische Silikonelastomere, die durch α,ω- Endterminierung mit 3-Aminoalkyldialkylsiloxyresten, wie 3- Aminopropyldimethylsiloxyresten und einem Grad derPreferred examples are silicone copolymers, and hybrid systems containing organopolysiloxanes and silicon atom-free polymers. Preferred examples of the present invention are thermoplastic silicone elastomers characterized by .alpha.,. Omega.-terminal termination with 3-aminoalkyldialkylsiloxy radicals such as 3-aminopropyldimethylsiloxy radicals and a degree of
Endterminierung größer als 90%, bevorzugt größer als 95%, besonders bevorzugt größer als 99% bezogen auf die initialen OH-Endgruppen eines lineare alpha-omega endständigen OH- Polydimethylsiloxans, und anschließende Umsetzung der endständigen OC,G0-endständiger Aminoalkylsiloxane mitFinal termination greater than 90%, preferably greater than 95%, particularly preferably greater than 99% based on the initial OH end groups of a linear alpha-omega terminal OH polydimethylsiloxane, and subsequent reaction of the terminal OC, G0-terminated aminoalkylsiloxanes with
Alkyldiisocyanaten, hergestellt wurden. Bevorzugt haben die thermoplastischen Silikonelastomere einen Siloxananteil von größer als 80 Gewichtsprozent bevorzugt größer als 90 Gewichtsprozent und sind bevorzugt bei 250C fest und haben eine Viskosität von 10000 bis 100000 Pas bei einer Temperatur von HO0C.Alkyl diisocyanates were prepared. The thermoplastic silicone elastomers preferably have a siloxane content of greater than 80 percent by weight, preferably greater than 90 percent by weight, and are preferably solid at 25 ° C. and have a viscosity of from 10,000 to 100,000 Pas at a temperature of HO 0 C.
Weitere Beispiele für Polydimethylsiloxane sind vorzugsweise Polymere zur Herstellung von Silikonkautschuken, wie Polymere zur Herstellung von 1-Komponenten oder 2-KomponentenFurther examples of polydimethylsiloxanes are preferably polymers for the preparation of silicone rubbers, such as polymers for the preparation of 1-component or 2-component
Silikonelastomeren, die unter Ausschluss von Feuchtigkeit lagerstabil, aber unter Einwirkung von Wasser oder Feuchtigkeit vulkanisieren und aushärten, oder von 1-Komponenten oder 2- Komponenten Silikonelastomeren, die peroxidisch, zum Beispiel bei erhöhter Temperatur, wie 80 bis 200 0C, zum Beispiel durch Verknüpfung von gesättigten und / oder ungesättigten Alkylgruppen, vernetzbar sind, oder durch Additionsreaktion von olefinischen C=C Doppelbindungen und Siliziumwasserstoff Gruppen Si-H, bevorzugt unter Einwirkung eines Katalysators, wie Platin-, Paladium oder Ruthenium, bei Raumtemperatur oder Temperaturen von 10 bis 15O0C vernetzbar sind.Silicone elastomers which are storage-stable with the exclusion of moisture but which cure and harden under the action of water or moisture; or of 1-component or 2-component silicone elastomers which are peroxidic, for example at elevated temperature, such as 80 to 200 ° C., for example Linkage of saturated and / or unsaturated alkyl groups, are crosslinkable, or by addition reaction of olefinic C = C double bonds and silane groups Si-H, preferably under the action of a catalyst such as platinum, palladium or ruthenium, at room temperature or temperatures of 10 to 15O 0 C are networkable.
Beispiele für kondensationsfähige Gruppen aufweisendes Siloxan ist Organopolysiloxan, das vorzugsweise Einheiten der Formeln SiO4/2, R3SiO1/2, R2SiO2/2 und RSiO372 enthält, wobei R Wasserstoff oder gesättigter oder ungesättigter gegebenenfalls substituierter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoff- Atomen ist.Examples of condensable groups siloxane is organopolysiloxane, preferably containing units of the formulas SiO 4/2 , R3SiO 1/2 , R2SiO 2/2 and RSiO 372 , wherein R is hydrogen or saturated or unsaturated optionally substituted hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms is.
Beispiel für Silikonharze sind vorzugsweise solche, die aus RSiC>3/2, RsSiOi/2 und SiC>4/2 Einheiten bestehen, wobei R Wasserstoff oder gesättigter oder ungesättigter gegebenenfalls substituierter Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 12 Kohlenstoff- Atomen ist, in beliebiger Mischung, bevorzugt mit Molmassen von 100 bis 20000 Gramm pro Mol, und einer Viskosität von 50 bisExample of silicone resins are preferably those which consist of RSiC> 3/2, RsSiOi / 2 and SiC> a 4/2 units wherein R is hydrogen or saturated or unsaturated optionally substituted hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms, in any combination preferably with molecular weights of 100 to 20,000 grams per mole, and a viscosity of 50 to
50000 mPas bei einer Temperatur von 250C oder falls es sich bei den Silikonharzen um feste Stoffe handelt, bei einer Viskosität der 0,1 bis 50 Gew.%igen Lösung der Silikonharze in einem interten Lösemittel wie Toluol, Tetrahydrofuran, Methylethylketon oder iso-Propanol von 50 bis 50000 mPas bei einer Temperatur von 250C. Bevorzugte Beispiele sind Methylsilikonharze und Phenylsilikonharze und Methylphenylsilikonharze . Bevorzugt sind Silikonharze mit primären, sekundären und tertiären Aminoalkylfunktionen und mit einer Aminzahl von 0,5 bis 10 und einem Molekulargewicht von 250-20000 Mol/g.50000 mPas at a temperature of 25 ° C. or, if the silicone resins are solids, at a viscosity of the 0.1 to 50% strength by weight solution of the silicone resins in an inert solvent, such as toluene, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone or isobutylene glycol. Propanol of 50 to 50,000 mPas at a temperature of 25 0 C. Preferred examples are methyl silicone resins and phenyl silicone resins and methyl phenyl silicone resins. Preference is given to silicone resins having primary, secondary and tertiary aminoalkyl functions and having an amine number of 0.5 to 10 and a molecular weight of 250 to 20 000 mol / g.
Weitere erfindungsgemäß bevorzugte Beispiele für reaktive Polymere sind vorzugsweise Silan-terminierte, Silan- funktionelle und organosilanmodifizierte Polymere, wie Polymere, die mono-, di- und tri-Alkoxysilan-Reste, endständig, oder in der Kette gebunden, enthalten. Beispiele hierfür sind über die Reaktion von Aminoalkyl-alkoxysilan und Mono-, Di- und/oder Polyisocyanaten hergestellte silanterminierte Polymere, oder durch Copopolymerisation vonOther preferred examples of reactive polymers according to the invention are preferably silane-terminated, silane-functional and organosilane-modified polymers, such as Polymers containing mono-, di- and tri-alkoxysilane radicals, terminal, or linked in the chain. Examples thereof are silane-terminated polymers prepared via the reaction of aminoalkylalkoxysilane and mono-, di- and / or polyisocyanates, or by copolymerization of
Methacryloxyalkylsilanen und Acrylate hergestellte oder Alkylacrylaten, auch unter Mischcopolymerisation mit anderen Olefinen, wie Styrole, wie Monostyrol, hergestelle Alkoxysilan- funtionelle Polyole, oder durch Reaktion von Alkoxysilanen mit Polyolen hergestellte, wie Polyacrylat-Polyole,Methacryloxyalkylsilanes and acrylates or alkylacrylates, also with mixed copolymerization with other olefins, such as styrenes, such as monostyrene, alkoxysilane-functional polyols prepared by hand, or by reaction of alkoxysilanes with polyols, such as polyacrylate polyols,
Polyesterpolyole oder Polyetherpolyole, wie sie zur Herstellung von Polyurethanen eingesetzt werden. Die Silanterminierung von Polyacrylat-Polyolen kann durch Copolymerisation mit Methacryloxy-funktionellen Alkoxysilanen, wie 3- Methacryloxypropyltrimethoxysilan oder bevorzugt mit 1- Methacryloxymethyltrimethoxysilan erfolgen .Polyester polyols or polyether polyols, as used for the production of polyurethanes. The silane termination of polyacrylate polyols can be carried out by copolymerization with methacryloxy-functional alkoxysilanes, such as 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane or preferably with 1-methacryloxymethyltrimethoxysilane.
Die Silanterminierung von Polyisocyanaten kann durch Reaktion mit Amino-funktionellen Alkoxysilanen, wie 3- Aminopropyltrimethoxysilan oder bevorzugt mit 1- Piperazinomethyltrimethoxysilan erfolgen.The silane termination of polyisocyanates can be carried out by reaction with amino-functional alkoxysilanes, such as 3-aminopropyltrimethoxysilane or preferably with 1-piperazinomethyltrimethoxysilane.
Weitere erfindungsgemäß bevorzugte Beispiele für reaktive Polymere sind vorzugsweise Epoxy-funktionelle oder Glycidoxy- funktionelle Monomere, Oligomere oder Polymere, wie Epoxidharze, wie Diglycidylether von Bisphenol A, cycloaliphatische Epoxide, wie sie zum Beispiel zur Herstellung Epoxid-Klebstoffen, -Kompositen, glasfaserverstärkten Epoxid- Kunststoffen und von Epoxid-Oberflächenbeschichtungen eingesetzt werden.Further examples of reactive polymers which are preferred according to the invention are preferably epoxy-functional or glycidoxy-functional monomers, oligomers or polymers, such as epoxide resins, such as diglycidyl ether of bisphenol A, cycloaliphatic epoxides, as used, for example, for producing epoxy adhesives, composites, glass-fiber-reinforced epoxides. Plastics and epoxy surface coatings are used.
Beispiele für Epoxide sind vorzugsweise Epoxidharze, wie flüssige, halbfeste, feste Epoxidharze, Epoxidharze bestehend zum Beispiel aus Bindemitteln, Bisphenol A und/oder Bisphenol F sowie Phenolnovolakglycidylether, Kresol-Novolak- Glycidylether, Cycloaliphatische Glycidylverbindungen und epoxidierte Cycloolefine und Härtern auf Basis aliphatischer Amine, wie polyfunktioneller Amine auf Basis,Examples of epoxides are preferably epoxy resins, such as liquid, semi-solid, solid epoxy resins, epoxy resins consisting for example of binders, bisphenol A and / or bisphenol F and phenol novolak glycidyl ether, cresol novolak glycidyl ether, cycloaliphatic glycidyl compounds and epoxidized cycloolefins and hardeners based on aliphatic amines, such as polyfunctional amines based on
Polyetherpolyamine, Alkylendiamine, wie Propylendiamine, oder cycloaliphatische Amine, Polyaminoamide, Mannichbasen, Epoxidaddukte, Mercaptanen, Säureanhydride.Polyetherpolyamines, alkylenediamines, such as propylenediamines, or cycloaliphatic amines, polyaminoamides, Mannich bases, epoxide adducts, mercaptans, acid anhydrides.
Weitere Beispiele für Epoxyverbindungen sind vorzugsweise Cycloaliphatische Epoxide, und Alkylenbisglycidylether, wieFurther examples of epoxy compounds are preferably cycloaliphatic epoxides, and alkylene bisglycidyl ethers, such as
-0-CH2-CH-CH2 -O-CH 2 -CH-CH 2
Bisphenol A basierende DiGlycidylether, wieBisphenol A based di-glycidyl ethers, such as
mit n bevorzugt von 0 bis 10, besonders bevorzugt 0 bis 5 with n preferably from 0 to 10, particularly preferably 0 to 5
Beispiele für Epoxy-Novolac-Harze, wie solche der FormelExamples of epoxy novolac resins, such as those of the formula
bifunktionelle Epoxyverbindungen, wie zum Beispiel cycloaliphatische Epoxyverbidnungen,bifunctional epoxy compounds, such as cycloaliphatic epoxy compounds,
trifunktionelle Epoxyverbindungen, wie trifunctional epoxy compounds, such as
tetrafunktionelle Epoxyverbindungen, wietetrafunctional epoxy compounds, such as
Weitere erfindungsgemäß bevorzugte Beispiele für reaktive Polymere sind vorzugsweise Amino-funktionelle Polymere, Oligomere oder Monomere, wie Polyalkylenoxide, die Amino- funktionell sind, wie Jeffamine, wie sie zum Beispiel zur Herstellung von elastischen und halbelastischen Epoxid- Klebstoffen, -Kompositen, glasfaserverstärkten Epoxid- Kunststoffen und von Epoxid-Oberflächenbeschichtungen als Härter eingesetzt werden.Further examples of reactive polymers which are preferred according to the invention are preferably amino-functional polymers, oligomers or monomers, such as polyalkylene oxides, which are amino-functional, such as Jeffamine, as used, for example, for producing elastic and semi-elastic epoxy adhesives, composites, glass-fiber-reinforced epoxy resins. Plastics and epoxy surface coatings used as a hardener.
Ein anderes bevorzugtes Beispiel für reaktive Polymere sind vorzugsweise Amino-Gruppen haltige Monomere, Oligomere, Polymere und Harze, wie zum Beispiel Härter für Epoxidsysteme oder Härter für Polyurethansysteme, oder Härter für feuchtigkeitsvernetzende 1-Komponenten Silikonkleb- und dichtstoffe, oder Verlaufs- und Fließhilfsmittel, beispielsweise als Additive, in Beschichtungssystemen, eingesetzt werden, oder deren Mischungen. Ein anderes bevorzugtes Beispiel für Polymere sind vorzugsweise ungesättigte Polyesterharze, die aus di-, tri- und mono- oder mehrfachfunktionellen Carbonsäuren und deren Anhydriden, wie Phthalsäuranhydrid, Isophthalsäure, Terephthalsäure, Hexahydrophthalsäureanhydrid, Tetrahydroxophthalsäuranhydrid, Hexahydroxoterephthalsäure, Adipinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Decandicarbonsäure, Dimerisierte Fettsäuren, Trimellithsäureanhydrid, Pyromellitsäureanhydrid, 1, 4-Cyclohexandicarbonsäure, Dimethylolpropionsäure gebildet werden und mono- oder mehrfachfunktionellen Alkoholen, wie Polyole, wie Ethylenglycol, 1, 2-Propandiol, 1, 5-Pentandiol, Diethylenglycol, 1, 4-Butandiol, 1, 6-Hexandiol, Neopentylglycol, Trimethylpentandiol, 1, 4-Cyclohexandimethanol, Tricyclodecandimethanol, Trimethylolpropan, Glycerin, Pentaerythit, hydriertem Bisphenol A, Bisphenol A bis- Hydroxyethylether gebildet werden, und deren Modifikationen mit Monomeren des Typs Acrylmonomere, Alkoxysiloxane und Alkoxypolysiloxane . Beispiele sind Amino-Formaldehydharze, wie Harnstoff Formaldehydharze, Melamin-Formaldehydharze undAnother preferred example of reactive polymers are preferably amino group-containing monomers, oligomers, polymers and resins, such as hardeners for epoxy systems or hardeners for polyurethane systems, or hardeners for moisture-curing 1-component silicone adhesives and sealants, or leveling and flow aids, For example, be used as additives in coating systems, or mixtures thereof. Another preferred example of polymers are preferably unsaturated polyester resins derived from di-, tri-, and mono- or polyfunctional carboxylic acids and their anhydrides, such as phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydroxophthalic anhydride, hexahydroxoterephthalic acid, adipic acid, maleic acid, fumaric acid, azelaic acid, sebacic acid , Decanedicarboxylic acid, dimerized fatty acids, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, dimethylolpropionic acid and mono- or polyhydric alcohols, such as polyols, such as ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,5-pentanediol, diethylene glycol, 1, 4- Butanediol, 1, 6-hexanediol, neopentyl glycol, trimethylpentanediol, 1, 4-cyclohexanedimethanol, tricyclodecanedimethanol, trimethylolpropane, glycerol, pentaerythritol, hydrogenated bisphenol A, bisphenol A bis hydroxyethyl ether are formed, and their modifications with monomers of the type Acrylic monomers, alkoxysiloxanes and alkoxypolysiloxanes. Examples are amino-formaldehyde resins, such as urea formaldehyde resins, melamine-formaldehyde resins and
Benzoguanaminharze bestehen, hergestellt aus Aminoverbindungen wie aromatischen Aminen, Carbonsäureamiden, Cyanamiden, Guanaminen, Guandiaminen, Harnstoffen, Sulfonaminen, Sulfurylamiden, Thioharnstoffe, Triazine (Melaminharze) ,Benzoguanamine consist of amino compounds such as aromatic amines, carboxylic acid amides, cyanamides, guanamines, guanediamines, ureas, sulfonamines, Sulfurylamiden, thioureas, triazines (melamine resins),
Urethane und Carbonylverbindungen wie, Acetalaldehyd, Aceton,Urethanes and carbonyl compounds such as, acetaldehyde, acetone,
Butyralaldehyd, Formaldehyd, Glyoxal, Propionaldehyd,Butyraldehyde, formaldehyde, glyoxal, propionaldehyde,
Trichloracetalaldehyd.Trichloracetalaldehyd.
Weitere Beispiele sind Phenol-Formaldehydharze.Further examples are phenol-formaldehyde resins.
Ein anderes erfindungsgemäß bevorzugtes Beispiel für Polymere und reaktive Polymere sind vorzugsweise Polyadditionsharze wie Polyurethane, wie zum Beispiel 2-Komponenten Polyurethane, 1- Komponenten Polyurethane, 1-Komponenten Feuchtigkeits-härtende Polyurethane, erhalten aus Prepolymeren wie Polyisocyanaten, hergestellt aus Basisprodukten wie aromatische Diisocyanate, wie Toluoldiisocyanat, Methylendiphenyldiisocyanat, Xyloldiisocyanat, aliphatische Diisocyanate, wie Hexamethylendiisocyanat oder Hexyldiisocyanat, cycloaliphatische Diisocyanate, und die Isomerengemische der jeweiligen aufgeführten Diisocyanate, blockierte oder geschützte Polyisocyanaten, basierend auf typischen Blockierungsmittel wie Malonsäureester und Acetessigester, sekundären Aminen, Butanonoximen, Phenolen, Caprolactamen, Alkoholen.Another preferred example of polymers and reactive polymers according to the invention are preferably polyaddition resins such as polyurethanes, such as, for example, 2-component polyurethanes, 1-component polyurethanes, 1-component moisture-curing polyurethanes obtained from prepolymers such as polyisocyanates, prepared from base products such as aromatic diisocyanates such as toluene diisocyanate, methylene diphenyl diisocyanate, xylene diisocyanate, aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate or hexyl diisocyanate, cycloaliphatic diisocyanates, and the isomeric mixtures of the respective diisocyanates listed, blocked or protected polyisocyanates based on typical blocking agents such as malonic esters and acetoacetic esters, secondary amines, Butanone oximes, phenols, caprolactams, alcohols.
In einer erfindungsgemäßen Ausführung enthält die Suspension vorzugsweise mindestens ein Polymer, das an ein oder mehrere partikulärer Verdickungsmittel physisorptiv gebunden ist.In one embodiment of the invention, the suspension preferably contains at least one polymer which is physisorptively bound to one or more particulate thickening agents.
Auf der Oberfläche der partikulären Verdickungsmittel können die Polymere physisorptiv über vorzugsweise Van-der-Waals Kräfte, wie London' sehe fluktuierende Dipole oder Dispersionsenergie, Debye'sche Dipole, Keesoms induzierte Dipole, Wasserstoffbindungen oder Wasserstoffbrückenbindungen, insbesondere zwischen -OH, -NH, -SH, -CO, -F, -Cl Gruppen einerseits und -OH, -NH, -SH-Gruppen andererseits, sowie koordinative, ionische und ionogene, Lewis Säure-Base Bindungen, Brönsted Säure-Base Bindungen und Wechselwirkungen zwischen elektrophilen und nukleophilen Gruppen gebunden.On the surface of the particulate thickener, the polymers may be physisorptive via preferably van der Waals forces, such as London's fluctuating dipoles or dispersion energy, Debye dipoles, Keesoms-induced dipoles, hydrogen bonds, or hydrogen bonds, especially between -OH, -NH, - SH, -CO, -F, -Cl groups on the one hand, and -OH, -NH, -SH groups on the other, as well as coordinative, ionic, and ionic Lewis acid-base bonds, Brönsted acid-base bonds, and interactions between electrophilic and nucleophilic groups bound.
Besonders bevorzugt enthalten an partikuläres Verdickungsmittel gebundene Polymere vorzugsweise Carboxylgruppen, die end- und/oder seitenständig gebunden in dem Polymeren vorliegen können, bevorzugte Beispiele sind Polyester, die bevorzugt solche Carboxylgruppen enthalten, die konjugiert in Nachbarschaft zu ungesättigten olefinischen Gruppen stehen, weitere bevorzugte Beispiele sind Polymere, die Sauerstoffetheratome enthalten, die Nukleophilie oder schwache Basizität zeigen. In einer bevorzugt erfindungsgemäßen Ausführung enthält die Suspension vorzugsweise an partikuläres Verdickungsmittel gebundene Polymere basische Sauerstoffatome . Beispiele für Polymere hierfür sind Polyalkylenoxide, Polyole, Polyester. Bevorzugte Beispiele sind Polyester, zum Bespiel solche, die mit Melamin vernetzt werden können. Weitere bevorzugte Beispiele für Polymere sind Polyole, wie Polyesterpolyole, Polyacrylatpolyole, Polyalkylenoxidpolyole, wie sie zum Beispiel zur Herstellung von 1- und 2-Komponenten Polyurethanen eingesetzt werden.More preferably, polymers attached to particulate thickener preferably contain carboxyl groups which may be end-capped and / or pendant in the polymer, preferred examples being polyesters preferably containing such carboxyl groups conjugated to unsaturated olefinic groups, further preferred examples Polymers containing oxygen ether atoms that exhibit nucleophilicity or weak basicity. In a preferred embodiment according to the invention, the suspension preferably contains basic oxygen atoms bound to particulate thickener. Examples of polymers for this are polyalkylene oxides, polyols, polyesters. Preferred examples are polyesters, for example those which can be crosslinked with melamine. Further preferred examples of polymers are polyols, such as polyester polyols, polyacrylate polyols, polyalkylene oxide polyols, as are used, for example, for the preparation of 1- and 2-component polyurethanes.
Besonders bevorzugte Beispiele für an partikuläres Verdickungsmittel physisorptiv gebundene Polymere sind Lackadditive und Verlaufsmittel zum Beispiel Polyalkylenoxid- modifizierte Polydialkylsiloxane, besonders bevorzugtParticularly preferred examples of physisorptively bound to particulate thickener polymers are coating additives and flow control agents, for example, polyalkylene oxide-modified polydialkylsiloxanes, particularly preferred
Polydimethylsiloxane . Bevorzugte Beispiele sind α,G0-endständige, oder kettenständige, oder lineare oder verzweigte, oder Copolymere, oder Blockpolymere oder Block-Copolymere, über Propylengruppen gebundene, Polyethylenoxid- und Polypropylenoxid-modifizierte Polydimethylsiloxane, wobei ein C-Atom der Propylengruppe an Si-Atom des Siloxans und ein anderes C-Atom der Propylengruppe an ein O-Atom des Polyalkylenoxids gebunden ist. Bevorzugt weisen die Polyalkylenoxid-modifizierte Polydialkylsiloxane eine Viskosität bei 250C von 100 bis 100000 mPas auf, besonders bevorzugt von 500 bis 5000 mPas, und werden in Mengen bezogen auf das partikuläre Verdickungsmittel von bevorzugt 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt von 0,5 bis 2,5 Gewichtsprozent eingesetzt.Polydimethylsiloxanes. Preferred examples are α, G0 terminal, or chain, or linear or branched, or copolymers, or block or block copolymers, propylene group bonded, polyethylene oxide and polypropylene oxide modified polydimethylsiloxanes, wherein one C atom of the propylene group on Si atom of the siloxane and another C atom of the propylene group is bonded to an O atom of the polyalkylene oxide. Preferably, the polyalkylene oxide-modified polydialkylsiloxanes have a viscosity at 25 0 C of 100 to 100,000 mPas, particularly preferably from 500 to 5,000 mPas, and are used in amounts based on the particulate thickeners of preferably 0.1 to 10 weight percent, more preferably from 0 , 5 to 2.5 weight percent used.
Die Suspension enthält vorzugsweise größer als 3 Gewichtsprozent, bevorzugt größer als 12 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt größer als 15 Gewichtsprozent und ganz besonders bevorzugt größer als 18 Gewichtsprozent an partikulärem Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche nach BET größer als 150 m2/g. Ist das partikuläre Verdickungsmittel eine pyrogene Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche nach BET kleiner als 150 m2/g enthalten, dann enthält die Suspension größer als 20 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt größer als 30The suspension preferably contains greater than 3% by weight, preferably greater than 12% by weight, more preferably greater than 15% by weight and most preferably greater than 18% by weight of particulate thickener, preferably fumed silica with a BET specific surface area greater than 150 m 2 / g. If the particulate thickener contains a fumed silica having a BET specific surface area of less than 150 m 2 / g, then the suspension contains greater than 20 percent by weight, more preferably greater than 30
Gewichtsprozent, ganz besonders bevorzugt größer als 40 Gewichtsprozent an pyrogener Kieselsäure. Die relative Viskosität ηrei ist dabei kleiner als 100, bevorzugt kleiner 50, besonders bevorzugt kleiner 10, ganz besonders bevorzugt kleiner 5, im Besonderen bevorzugt kleiner 3 und herausragend bevorzugt kleiner 2.Weight percent, most preferably greater than 40 weight percent of fumed silica. The relative viscosity η re i is less than 100, preferably less than 50, particularly preferably less than 10, very particularly preferably less than 5, in particular preferably less than 3 and outstandingly preferably less than 2.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung enthält die Suspension vorzugsweise mindestens ein Polymer, das an ein oder mehrere partikulärer Verdickungsmittel chemisorptiv gebunden ist.In a further embodiment of the invention, the suspension preferably contains at least one polymer chemisorptively bound to one or more particulate thickening agents.
Bevorzugt enthält die Suspension, mindestens ein Polymer, das an diese partikulärem Verdickungsmittel chemisorptiv gebunden ist, wobei dieses partikuläre Verdickungsmittel durch teilweise oder vollständige Oberflächenmodifizierung mit Oberflächengruppen ausgestattet ist, die mit dem Polymer chemisch reagieren.Preferably, the suspension contains at least one polymer which is chemisorptively bound to said particulate thickener, said particulate thickener being provided by partial or total surface modification with surface groups which chemically react with the polymer.
Bevorzugt enthält die Suspension, mindestens ein Polymer, das an diese partikulärem Verdickungsmittel chemisorptiv gebunden ist, wobei dieses partikuläre Verdickungsmittel durch teilweise oder vollständige Silylierung mit organofunktionellen Siloxygruppen ausgestattet ist, hergestellt zum Beispiel nach EP-A-896 029, EP-A-1302444, EP-A-1304332, und EP-A-1473296, und die mit dem Polymer chemisch reagieren. Auf der Oberfläche der partikulären Verdickungsmittel können die Polymere chemisorptiv über mindestens eine Bindung pro Polymermolekül gebunden sein, bevorzugt über mehrere Bindungen pro Polymermolekül gebunden sein.Preferably, the suspension contains at least one polymer which is chemisorptively bound to this particulate thickener, this particulate thickener being provided with organofunctional siloxy groups by partial or complete silylation, prepared for example according to EP-A-896 029, EP-A-1302444, EP-A-1304332, and EP-A-1473296, and which chemically react with the polymer. On the surface of the particulate thickener, the polymers may be bound chemisorptively via at least one bond per polymer molecule, preferably bound over several bonds per polymer molecule.
In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführung enthält die Suspension verschiedene Polymere, die vorzugsweise an ein oder mehrere partikulärer Verdickungsmittel chemisorptiv und physisorptiv, oder auch als Mischung dieser Bindungstypen, gebunden ist (sind) .In another embodiment of the invention, the suspension contains various polymers which are preferably bound to one or more particulate thickening agents chemisorptive and physisorptive, or else as a mixture of these types of binding.
Polymer gebunden an partikuläres Verdickungsmittel kann durch Oberflächenmodifizierung von partikulärem Verdickungsmittel mit Polymer hergestellt werden.Polymer bound to particulate thickener can be prepared by surface modification of particulate thickener with polymer.
Erfindungsgemäß kann das Polymer, das an das partikuläres Verdickungsmittel gebunden ist, bevorzugt durch „in-situ" Oberflächenmodifizierung von einem partikulärem Verdickungsmittel mit einem Polymer hergestellt werden.In accordance with the invention, the polymer bound to the particulate thickener may preferably be prepared by "in situ" surface modification of a particulate thickener with a polymer.
„In-situ" Oberflächenmodifizierung von partikulärem Verdickungsmittel mit Polymer heißt hierbei, dass partikuläres Verdickungsmittel in Polymer, oder Polymergemisch oder in Polymerlösemittelgemisch dispergiert wird und dabei oder während der Dispergierung oder nach der Dispergierung das Polymer an partikuläres Verdickungsmittel gebunden wird, chemisch oder physikalisch. Die Unterscheidung chemisch oder physikalisch ergibt sich hierbei aus der Bindungsenergie einer einzelnen molekularen Bindungsstelle; unterhalb 70 kcal pro Mol liegt physikalische Bindung vor, oberhalb 70 kcal pro Mol liegt chemische Bindung vor."In situ" surface modification of particulate thickener with polymer means that particulate thickener is dispersed in polymer, or polymer mixture or in polymer solvent mixture and thereby or during dispersion or after dispersion, the polymer is bound to particulate thickener, chemically or physically The chemical or physical distinction is given by the binding energy of a single molecular binding site: below 70 kcal per mole there is a physical bond, above 70 kcal per mole there is chemical bonding.
Erfindungsgemäß wird das Polymer vorzugsweise in der Suspension an partikuläres Verdickungsmittel durch erfindungsgemäßes Dispergieren mit hoher Scherenergie gebunden, wie oben unter Herstellung der erfindungsgemäßen Suspension unter Einwirkung hoher Scherenergie beschrieben, von gegebenenfalls reaktiven partikulären Verdickungsmitteln das zum Beispiel reaktive organofunktionelle Siloxy- oder Alkylsiloxy-gruppen enthalten kann, zum Bespiel hergestellt nach EP-A-896 029, EP-A-1302444, EP-A-1304332, und EP-A-1473296 in gegebenenfalls reaktiven Polymeren hergestellt, wie zum Beispiel oben unter reaktiven Polymeren beschrieben.According to the invention, the polymer is preferably bound in the suspension to particulate thickener by high shear energy dispersing according to the invention, as described above Preparation of the suspension according to the invention under the action of high shear energy, of optionally reactive particulate thickeners which may contain, for example, reactive organofunctional siloxy or alkylsiloxy groups, for example prepared according to EP-A-896 029, EP-A-1302444, EP-A- 1304332, and EP-A-1473296 in optionally reactive polymers, for example as described above under reactive polymers.
Erfindungsgemäß sind vorzugsweise an 100 Teile partikuläresAccording to the invention are preferably particulate to 100 parts
Verdickungsmittel größer als 10 Teile Polymer, bevorzugt größer 20 Teile, besonders bevorzugt größer 50 Teile, ganz besonders bevorzugt größer 100 Teile Polymer gebunden.Thickener greater than 10 parts of polymer, preferably greater than 20 parts, more preferably greater than 50 parts, most preferably greater than 100 parts of polymer bound.
Erfindungsgemäß enthält die Suspension bevorzugt mindestens ein Polymer, das an diese partikulären Verdickungsmittel chemisorptiv gebunden ist, wobei dieses partikuläre Verdickungsmittel vorzugsweise Epoxy-Gruppen, Amino-Gruppen, Mercapto-Gruppen, Acrylat-Gruppen, Isocyanat-Gruppen, geschützte Isocyanatgruppe, Carbonsäureanhydrid-Gruppen oder Carbinol-Gruppen aufweist, die mit dem Polymer chemisch reagieren. Hierbei können die jeweiligen chemischen Gruppen alleine oder in beliebigen Mischungen miteinander vorhanden sein können.According to the invention, the suspension preferably contains at least one polymer chemisorptively bound to these particulate thickeners, this particulate thickener preferably epoxy groups, amino groups, mercapto groups, acrylate groups, isocyanate groups, protected isocyanate group, carboxylic anhydride groups or Carbinol groups which react chemically with the polymer. Here, the respective chemical groups may be present alone or in any mixtures with each other.
Eine weiteres bevorzugtes Beispiel für erfindungsgemäße Suspension ist vorzugsweise Epoxy-Gruppen funktionalisiertes partikuläres Verdickungsmittel, bevorzugt Kieselsäure, besonders bevorzugt pyrogene Kieselsäure, das in Amino-Gruppen- haltigen Monomeren, Oligomeren, Polymeren und Harzen, wie zum Beispiel Härter für Epoxidsysteme, oder Härter für Polyurethansysteme, oder Harter für feuchtigkeitsvernetzende 1- Komponenten Silikonkleb- und dichtstoffe, oder Verlaufs- und Fließhilfsmittel in Beschichtungssystemen, beispielweise als Additive, oder deren Mischungen, suspendiert wird, wie oben beschrieben, und dabei erfindungsgemäß eine chemische Reaktion, bevorzugt „in-situ", der primären (-NH2) , oder sekundären (-NH) Aminogruppe des Polymers mit den oberflächengebunden Epoxygruppen des partikulären Verdickungsmittels erfolgt.Another preferred example of suspension according to the invention is preferably epoxy-functionalized particulate thickener, preferably silica, more preferably fumed silica, in amino-containing monomers, oligomers, polymers and resins, such as hardeners for epoxy systems, or hardeners for polyurethane systems , or harder for moisture-crosslinking 1-component silicone adhesives and sealants, or leveling and flow aids in coating systems, for example as additives, or mixtures thereof, is suspended, as above and, according to the invention, a chemical reaction, preferably "in situ", of the primary (-NH 2 ) or secondary (-NH) amino group of the polymer with the surface-bound epoxy groups of the particulate thickener takes place.
Bevorzugt enthält das partikuläre Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure 0,1 bis 50, besonders bevorzugt 1 - 20, im Besonderen bevorzugt 5 bis 15 Gewichtsprozent Oberflächengebundene Epoxygruppen, bevorzugt Glycididylalkylsiloxygruppen oder Glycidoxylalkylsiloxygruppen.Preferably, the particulate thickener, preferably fumed silica, contains from 0.1 to 50, more preferably 1 to 20, most preferably 5 to 15 weight percent of surface-bound epoxy groups, preferably glycidylalkylsiloxy groups or glycidoxylalkylsiloxy groups.
Bevorzugt handelt sich bei dem partikulären Verdickungsmittel um Epoxygruppen oberflächenfunktionalisiertes Metalloxid oder Kieselsäure, bevorzugt pyrogene Kieselsäure, hergestellt zum Beispiel EP-A-896 029, EP-A-1302444, EP-A-1304332, und EP-A- 1473296.The particulate thickener is preferably epoxy-functional surface-functionalized metal oxide or silica, preferably pyrogenic silica prepared, for example, in EP-A-896,029, EP-A-1302444, EP-A-1304332 and EP-A-1473296.
Bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Suspension partikuläres Verdickungsmittel, wie vorzugsweise Metalloxide, bevorzugt KIESELSÄURE, besonders bevorzugt pyrogene Kieselsäure, die vollständig oder teilweise mit Epoxy-Gruppen oberflächenfunktionalisiert sind, also nur 10-90%, bevorzugt 25-75% der Oberfläche und Oberflächensilanolgruppen mit Epoxy- Silan umgesetzt sind.The suspension according to the invention preferably comprises particulate thickening agents, such as preferably metal oxides, preferably silica, particularly preferably fumed silica, which are fully or partially surface-functionalized with epoxy groups, ie only 10-90%, preferably 25-75% of the surface and surface silanol groups with epoxy groups. Silane are implemented.
Bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Suspension zumindest 3 Gewichtsprozent, bevorzugt 3 bis 50, besonders bevorzugt 3 bis 25, im Besonderen bevorzugt 10 bis 20 Gewichtsprozent partikuläres Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure. Das Dispergieren der partikulären Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure kann erfolgen in Gegenwart eines Lösemittels, im Verhältnis 0,1 bis 10 zum System Polymer und partikuläres Verdickungsmittel; das Dispergieren kann auch ohne Lösemittel erfolgen, für Dicht- und KlebstoffSysteme bevorzugt ohne Lösemittel, für Beschichtungssysteme bevorzugt mit Lösemittel .The suspension according to the invention preferably contains at least 3% by weight, preferably from 3 to 50, particularly preferably from 3 to 25, in particular preferably from 10 to 20% by weight of particulate thickener, preferably pyrogenic silica. The dispersing of the particulate thickener, preferably fumed silica, can be carried out in the presence of a solvent, in a ratio of 0.1 to 10 to the system polymer and particulate thickener; The dispersion can also be carried out without solvent, for sealing and adhesive systems preferred without solvent, for coating systems preferably with solvent.
Bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Suspension bezogen auf Aminogruppen-haltiges Polymer größer als 5, bevorzugt größer 10, besonders bevorzugt größer 15 und ganz besonders bevorzugt größer 18 Gewichtsprozent partikuläres Verdickungsmittel, bevorzugt Metalloxid, besonders bevorzugt KIESELSÄURE, ganz besonders bevorzugt pyrogene Kieselsäure, die Epoxygruppen- oberflächenfunktionalisiert ist und eine spezifische Oberfläche nach BET größer als 150 m2/g aufweist.The suspension according to the invention preferably contains greater than 5, preferably greater than 10, particularly preferably greater than 15 and very preferably greater than 18 percent by weight of particulate thickener, preferably metal oxide, more preferably silica, most preferably fumed silica which functionalises epoxy groups and has a BET specific surface area greater than 150 m 2 / g.
Bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Suspension bezogen auf Aminogruppen-haltiges Polymeren größer als 10, bevorzugt größer 15, besonders bevorzugt größer 25 und ganz besonders bevorzugt größer 35 Gewichtsprozent eines partikulären Verdickungsmittel, bevorzugt Metalloxid, besonders bevorzugt KIESELSÄURE, ganz besonders bevorzugt pyrogene Kieselsäure, die Epoxygruppen oberflächenfunktionalisiert ist und eine spezifische Oberfläche nach BET kleiner als 150 m2/g aufweist.Preferably, the suspension according to the invention contains, based on amino-containing polymers, greater than 10, preferably greater than 15, particularly preferably greater than 25 and very particularly preferably greater than 35 percent by weight of a particulate thickener, preferably metal oxide, particularly preferably silica, very particularly preferably fumed silica which surface-functionalizes epoxy groups and has a BET specific surface area smaller than 150 m 2 / g.
Die relative Viskosität ηrei = η/ηo der erfindungsgemäßen Suspension ist dabei vorzugsweise kleiner als 100, bevorzugt kleiner als 50, besonders bevorzugt kleiner 10, ganz besonders bevorzugt kleiner 5, im Besonderen bevorzugt kleiner 3 und herausragend bevorzugt kleiner 2.The relative viscosity η re i = η / η o of the suspension according to the invention is preferably less than 100, preferably less than 50, particularly preferably less than 10, very particularly preferably less than 5, in particular preferably less than 3 and outstandingly preferably less than 2.
Die aus der erfindungsgemäßen Suspension isolierbaren partikulären Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure, weisen dabei vorzugsweise einen Kohlenstoffgehalt von größer 2, bevorzugt von 3 bis 50 und besonders bevorzugt von 5 bis 50 Gewichtsprozent auf.The particulate thickeners which can be isolated from the suspension according to the invention, preferably fumed silica, preferably have a carbon content of greater than 2, preferably from 3 to 50 and more preferably from 5 to 50 percent by weight.
Die aus der erfindungsgemäßen Suspension isolierbaren partikulären Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure, weisen dabei einen Gehalt an vorzugsweise mittels Tetrahydrofuran extrahierbaren Komponenten von größer als 5, bevorzugt 5 bis 100 und besonders bevorzugt von 10 bis 50 Gewichtsprozent auf.The isolatable from the suspension of the invention particulate thickener, preferably fumed silica, have a content of preferably extractable by means of tetrahydrofuran components of greater than 5, preferably 5 to 100 and particularly preferably from 10 to 50 weight percent.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt enthält die Suspension mindestens ein Polymer, das Epoxy-Gruppen enthält und bevorzugt enthält das partikuläre Verdickungsmittel Amino-Gruppen, Mercapto-Gruppen, Carbonsäureanhydrid-Gruppen und Carbinol- Gruppen, wobei die jeweilige Gruppe alleine oder in beliebigen Mischungen miteinander vorhanden sein können, die das Polymer chemisorptiv binden.According to the invention, the suspension preferably contains at least one polymer which contains epoxy groups and preferably the particulate thickener contains amino groups, mercapto groups, carboxylic anhydride groups and carbinol groups, where the respective group may be present alone or in any desired mixtures which chemisorptively bind the polymer.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt enthalten die Suspensionen partikuläres Verdickungsmittel, das vorzugsweise mitAccording to the invention, the suspensions preferably contain particulate thickening agent, preferably with
Aminogruppen, bevorzugt Aminoalkylgruppen, funktionalisiert ist und an dieses partikuläres Verdickungsmittel, teilweise oder vollständig, bevorzugt in „in-situ" Prozessen, Epoxy- funktionelle oder Glycidoxy-funktionelle Monomere, Oligomere oder Polymere, wie Epoxidharze, zur Reaktion gebracht werden. Dies kann zum Beispiel erfindungsgemäß dadurch geschehen, dass mit Aminogruppen funktionalisierte Kieselsäure, bevorzugt mit Aminogruppen funktionalisierte pyrogene Kieselsäure, in ein epoxyfunktionelles Monomer, Oligomer, Polymer oder Harz eingemischt wird und wie oben unter Herstellung der erfindungsgemäßen Suspension beschrieben dispergiert wird, bevorzugt unter Einwirkung von hoher Scherenergie, wie oben beschrieben, oder unter Kombination von einer oder mehrerer der oben beschriebenen Methoden, und dadurch dispergiert und suspendiert wird, und dabei erfindungsgemäß, bevorzugt „in- situ", eine chemische Reaktion der Epoxygruppen des wie oben beschriebenen Epoxy-Monomers, -Oligomers, -Polymers oder - Harzes mit den Aminogruppen der partikulären Verdickungsmittels, bevorzugt pyrogene Kieselsäure erfolgt, also zum Beispiel eine der typischen Epoxy-Amin Vernetzungsreaktionen .Amino groups, preferably aminoalkyl groups, is functionalized and to this particulate thickener, partially or completely, preferably in "in-situ" processes, epoxy-functional or glycidoxy-functional monomers, oligomers or polymers, such as epoxy resins, are reacted Example according to the invention by reacting silica-functionalized, preferably fumed silica functionalized with amino groups, in an epoxy-functional monomer, oligomer, polymer or resin and dispersed as described above to prepare the suspension according to the invention, preferably under the action of high shear energy such described above, or by combination of one or more of the methods described above, and thereby dispersed and suspended, and according to the invention, preferably "in situ", a chemical reaction of the epoxy groups of the epoxy monomer as described above, Oligomer, polymer or resin with the amino groups of the particulate thickener, preferably fumed silica, so for example one of the typical epoxy-amine crosslinking reactions.
Bevorzugt enthalten die partikulären Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure, dabei 1 bis 50 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt 1 - 20 Gewichtsprozent, im Besonderen bevorzugt 5 bis 15 Gewichtsprozent Oberflächen-gebundene Aminogruppen, wie Aminoalkylsiloxygruppen, wie primäre, -NH2, und sekundäre, -NH, Aminogruppen. Besonders bevorzugt sind hierbei partikuläre Verdickungsmittel, bevorzugt Metalloxide, besonders bevorzugt pyrogene KIESELSÄURE, die teilweise mit Aminogruppen oberflächenfunktionalisiert sind, also nur 10-90%, bevorzugt 25-75% der Oberflächen, bevorzugt Oberflächensilanolgruppen, mit Aminosilan umgesetzt sind. Die Suspension enthält größer 3 Gewichtsprozent, bevorzugt 3 bisThe particulate thickeners, preferably fumed silica, preferably contain from 1 to 50% by weight, particularly preferably from 1 to 20% by weight, particularly preferably from 5 to 15% by weight surface-bound amino groups, such as aminoalkylsiloxy groups, such as primary, -NH 2, and secondary, -NH, amino groups. Particular preference is given to particulate thickeners, preferably metal oxides, particularly preferably pyrogenic silica, which are partially surface-functionalized with amino groups, ie only 10-90%, preferably 25-75% of the surfaces, preferably surface silanol groups, are reacted with aminosilane. The suspension contains greater than 3 percent by weight, preferably from 3 to
50, besonders bevorzugt 3 bis 25 Gewichtsprozent, im Besonderen bevorzugt 10 bis 20 Gewichtsprozent partikuläre Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure. Das Dispergieren der partikulären Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure. Dies kann in Gegenwart eines Lösemittels, im Verhältnis 0,1 bis 10 zur Masse Polymere und partikuläre Verdickungsmittel erfolgen; das Dispergieren kann auch ohne Lösemittel erfolgen, für Dicht- und KlebstoffSysteme bevorzugt ohne Lösemittel, für Beschichtungssysteme bevorzugt mit Lösemittel.50, more preferably 3 to 25 weight percent, more preferably 10 to 20 weight percent particulate thickener, preferably fumed silica. The dispersing of the particulate thickener, preferably fumed silica. This can be done in the presence of a solvent, in a ratio of 0.1 to 10 to the bulk polymers and particulate thickeners; The dispersion can also be carried out without solvent, for sealing and adhesive systems preferably without solvent, for coating systems preferably with solvent.
Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Suspension, die mindestens ein Polymer enthält, das Carbinol-, oder Isocyanatgruppen aufweist und das partikuläre Verdickungsmittel enthält, das Silanol-Gruppen und Siloxan-Gruppen aufweist, wobei die jeweilige Gruppe alleine oder in beliebigen Mischungen miteinander vorhanden sein können, die das Polymer physisorptiv binden . Erfindungsgemäß bevorzugt enthalten Suspensionen partikuläres Verdickungsmittel, das Silanol-Gruppen und Siloxan-Gruppen aufweist und an das Monomere, Oligomere oder Polymere, wie Polyole, wie Acrylatpolyole, wie Polyesterpolyole, wie Polyetherpolyole, physisorptiv gebunden werden können. Dies kann zum Beispiel erfindungsgemäß dadurch geschehen, dass Silanol-Gruppen und Siloxan-Gruppen aufweisendes partikuläres Verdickungsmittel wie pyrogene Kieselsäure in ein oder mehrere Polyole eingemischt und eindispergiert wird, bevorzugt unter Einwirkung von hoher Scherenergie, wie oben beschrieben, oder einer Kombination von einer oder mehrerer der oben beschriebenen Methoden, und dadurch dispergiert und suspendiert werden. Die Suspension enthält größer als 3 Gewichtsprozent, bevorzugt 3 bis 50, besonders bevorzugt 3 bis 25 Gewichtsprozent, im Besonderen bevorzugt 10 bis 20Preferred is a suspension of the invention containing at least one polymer having carbinol, or isocyanate groups and containing the particulate thickener having silanol groups and siloxane groups, wherein the respective group may be present alone or in any mixtures with each other, the Physiologically bind the polymer. According to the invention, suspensions preferably contain particulate thickener which has silanol groups and siloxane groups and to which monomers, oligomers or polymers, such as polyols, such as acrylate polyols, such as polyester polyols, such as polyether polyols, can be bound physisorptively. This can be done, for example, according to the invention by mixing and dispersing particulate thickener comprising silanol groups and siloxane groups, such as fumed silica, into one or more polyols, preferably under the action of high shear energy, as described above, or a combination of one or more the methods described above, and thereby dispersed and suspended. The suspension contains greater than 3 percent by weight, preferably from 3 to 50, particularly preferably from 3 to 25 percent by weight, in particular preferably from 10 to 20
Gewichtsprozent partikuläre Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure.Weight percent particulate thickener, preferably fumed silica.
Das Dispergieren der partikulären Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure, kann erfolgen in Gegenwart einesThe dispersing of the particulate thickener, preferably fumed silica, can be carried out in the presence of a
Lösemittels, im Verhältnis 0,1 bis 10 zur Masse Polymere und partikuläre Verdickungsmittel; das Dispergieren kann auch ohne Lösemittel erfolgen, für Dicht- und KlebstoffSysteme bevorzugt ohne Lösemittel, für Beschichtungssysteme bevorzugt mit Lösemittel.Solvent, in the ratio 0.1 to 10 to the mass of polymers and particulate thickeners; The dispersion can also be carried out without solvent, for sealing and adhesive systems preferably without solvent, for coating systems preferably with solvent.
Erfindungsgemäß bevorzugt enthält die Suspension mindestens ein Polymer das Isocyanatgruppen enthält und wobei das partikuläre Verdickungsmittel Silanol-, Siloxan-, Amino-, und Carbinol- Gruppen aufweist, wobei die jeweilige Gruppe alleine oder in beliebigen Mischungen miteinander vorhanden sein können, die mit dem Polymer chemisorptiv binden.According to the invention, the suspension preferably contains at least one polymer containing isocyanate groups and wherein the particulate thickener silanol, siloxane, amino, and carbinol groups, wherein the respective group may be present alone or in any mixtures with each other, chemisorptive with the polymer tie.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt enthalten Suspensionen partikuläres Verdickungsmittel, das mit Aminogruppen, bevorzugt Aminoalkylgruppen, funktionalisiert ist und an dieses partikuläres Verdickungsmittel, teilweise oder vollständig, bevorzugt in „in-situ" Prozessen, Isocyanat-funktionelle oder geschütztes isocyanat-funktionelle Monomere, Oligomere oder Polymere, wie isocyanatfunktionelle Polymere, die zurAccording to the invention, suspensions preferably contain particulate thickener which is preferred with amino groups Aminoalkylgruppen is functionalized and to this particulate thickener, partially or completely, preferably in "in-situ" processes, isocyanate-functional or protected isocyanate-functional monomers, oligomers or polymers, such as isocyanate-functional polymers, the
Herstellung von 1- und 2-Komponenten Polyurethanen eingesetzt werden, zur Reaktion gebracht werden. Dies kann zum Beispiel erfindungsgemäß dadurch geschehen, dass mit Aminogruppen funktionalisierte Kieselsäure, bevorzugt mit Aminoalkylgruppen funktionalisierte pyrogene Kieselsäure, in ein isocyanatfunktionelles Monomer, Oligomer, Polymer oder Harz eingemischt und eindispergiert wird, bevorzugt unter Einwirkung von hoher Scherenergie, wie oben beschrieben, oder einer Kombination von einer oder mehrerer der oben beschriebenen Methoden, und dadurch dispergiert und suspendiert wird, und dabei erfindungsgemäß, bevorzugt „in-situ", eine chemische Reaktion der Isocyanatgruppen des wie oben beschriebenen Isocyanat-Monomers, -Oligomers, -Polymers oder -Harzes mit den Aminogruppen der partikulären Verdickungsmittels, bevorzugt pyrogene Kieselsäure hergestellt nach EP-A-1304332 erfolgt, also zum Beispiel eine typische Isocyanat-Amin- oder Urethan- Vernetzungsreaktionen .Preparation of 1- and 2-component polyurethanes are reacted. This can be done, for example, according to the invention by mixing and dispersing silica-functionalized silicic acid, preferably fumed silica functionalized with aminoalkyl groups, into an isocyanate-functional monomer, oligomer, polymer or resin, preferably under the action of high shear energy as described above, or a combination by one or more of the methods described above, and thereby dispersed and suspended, and according to the invention, preferably "in situ", a chemical reaction of the isocyanate groups of the isocyanate monomer, oligomer, polymer or resin as described above with the Amino groups of the particulate thickener, preferably fumed silica prepared according to EP-A-1304332 takes place, that is, for example, a typical isocyanate-amine or urethane crosslinking reactions.
Bevorzugt enthalten die partikulären Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure, dabei 1 bis 50 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt 1 - 20 Gewichtsprozent, im Besonderen bevorzugt 5 bis 15 Gewichtsprozent Oberflächen-gebundene Aminogruppen, wie Aminoalkylsiloxygruppen, wie primäre -NH2, und sekundäre, -NH, Aminogruppen. Besonders bevorzugt sind hierbei partikuläre Verdickungsmittel, bevorzugt Metalloxide, besonders bevorzugt pyrogene KIESELSÄURE, die teilweise mit Aminogruppen oberflächenfunktionalisiert sind, also nur 10-90%, bevorzugt 25-75% der Oberflächen, bevorzugt Oberflächensilanolgruppen, mit Aminosilan umgesetzt sind. Bevorzugt enthält die Suspension von 3 bis 50 Gewichtsprozent besonders bevorzugt 3 bis 25 Gewichtsprozent, im Besonderen bevorzugt 10 bis 20 Gewichtsprozent partikuläre Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure. Das Dispergieren der partikulären Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure, kann erfolgen in Gegenwart einesThe particulate thickeners, preferably fumed silica, preferably contain from 1 to 50% by weight, particularly preferably from 1 to 20% by weight, more preferably from 5 to 15% by weight surface-bound amino groups, such as aminoalkylsiloxy groups, such as primary -NH 2, and secondary, -NH, amino groups , Particular preference is given to particulate thickeners, preferably metal oxides, particularly preferably pyrogenic silica, which are partially surface-functionalized with amino groups, ie only 10-90%, preferably 25-75% of the surfaces, preferably surface silanol groups, are reacted with aminosilane. Preferably, the suspension contains from 3 to 50 percent by weight particularly preferably from 3 to 25% by weight, in particular preferably from 10 to 20% by weight, of particulate thickening agents, preferably pyrogenic silica. The dispersing of the particulate thickener, preferably fumed silica, can be carried out in the presence of a
Lösemittels, im Verhältnis 0,1 bis 10 zur Masse Polymere und partikuläre Verdickungsmittel; das Dispergieren kann auch ohne Lösemittel erfolgen, für Dicht- und KlebstoffSysteme bevorzugt ohne Lösemittel, für Beschichtungssysteme bevorzugt mit Lösemittel.Solvent, in the ratio 0.1 to 10 to the mass of polymers and particulate thickeners; The dispersion can also be carried out without solvent, for sealing and adhesive systems preferably without solvent, for coating systems preferably with solvent.
Erfindungsgemäß bevorzugt enthält die Suspension mindestens ein Polymer das vorzugsweise Aminogruppen enthält und partikuläres Verdickungsmittel, das Silanolgruppen, Carbinol-, und Carbonsäure-Gruppen aufweist, wobei die jeweilige Gruppe alleine oder in beliebigen Mischungen miteinander vorhanden sein können, die das Polymer physisorptiv binden.According to the invention, the suspension preferably contains at least one polymer which preferably contains amino groups and a particulate thickener which has silanol groups, carbinol groups and carboxylic acid groups, it being possible for the respective groups to be present alone or in any mixtures which bind the polymer in a physisorptive manner.
Erfindungsgemäße bevorzugt ist eine Suspension die partikuläres Verdickungsmittel enthält, das vorzugsweise saure Gruppen trägt, wie saure Metall-, Halbmetall- undPreferred according to the invention is a suspension which contains particulate thickening agents, which preferably carries acidic groups, such as acidic metal, metalloid and
Nichtmetallhydroxidgruppen, wie -OH Gruppen, wie B-OH, P-OH, Al-OH, Si-OH, Ge-OH, Zr-OH Gruppen, besonders bevorzugt Silanolgruppen (Si-OH) der Kieselsäureoberfläche, besonders bevorzugt Silanolgruppen der pyrogenen Kieselsäureoberfläche, und auf der Oberfläche von partikulärem Verdickungsmittel gebundene Polymere mit basischen Gruppen enthält, wie Amine, wie primäre, sekundäre und tertiäre Amine, wie Polymere, die Aminogruppen tragen, wie primäre, sekundäre oder tertiäre Amine, wie Alkylen-Di-, tri- und Polyamine, wie Aminogruppen enthaltende Polyalkylenoxide, wie Jeffamine, oder aliphatische oder arylaliphatische Polyamine und Polyamidiamine, Aminosiloxane, wie lineare und verzweigte Aminosiloxane, wie flüssige und feste Aminosiloxane, wie Aminosiloxanpolymere oder -harze, zum Beispiel Polydimethylsiloxane mit endständigen oder in der Kette an einem Si-Atom gebundenen Alkylamino-Gruppen, wie 2-Amino-Ethyl-3-Amino-Propyl-Gruppen, 3-Amino-Propyl- oder 1-Amino-Methyl- Gruppen, mit einer Viskosität bei 250C von 500- 5000 mPas und einer Aminzahl von 0,5 bis 10.Non-metal hydroxide groups, such as -OH groups, such as B-OH, P-OH, Al-OH, Si-OH, Ge-OH, Zr-OH groups, particularly preferably silanol groups (Si-OH) of the silica surface, particularly preferably silanol groups of the fumed silica surface , and containing on the surface of particulate thickener polymers having basic groups, such as amines, such as primary, secondary and tertiary amines, such as polymers bearing amino groups, such as primary, secondary or tertiary amines, such as alkylene di-, tri- and Polyamines, such as amino group-containing polyalkylene oxides, such as Jeffamine, or aliphatic or arylaliphatic polyamines and polyamidiamines, aminosiloxanes, such as linear and branched aminosiloxanes, such as liquid and solid aminosiloxanes, such as aminosiloxane polymers or resins, for example polydimethylsiloxanes with or in the chain bonded to a Si atom alkylamino groups, such as 2-amino-ethyl-3-amino-propyl groups, 3-amino-propyl or 1-amino-methyl groups, having a viscosity at 25 0 C. from 500 to 5000 mPas and an amine number of 0.5 to 10.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt sind primäre, sekundäre und tertiäre Aminoalkohole und ihre Ester mit Mono-, Di- und PoIy- Karbonsäuren. Bevorzugte Beispiele für Aminoalkohole sind Cyclische Aminoalkohole, wie Piperidinalkohole, wie 4- Piperidinalkohole. Bevorzugte Beispiele für Karbonsäuren sind Dikarbonsäure mit 2 bis 24 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt 4 bis 12 Kohlensoffatomen. Ganz besonders bevorzugt sind Piperidinylsebacate, wie zum Beispiel Piperdinyl- veresterten 0C,G0-Dicarbonsäuren, besonders bevorzugt Bis- 1,2,2,6,6 Pentamethyl-4-Piperidinyl-Sebacat oder Methyl- 1,2,2,6,6 Pentamethyl-4-Piperidinyl-Sebacat) , und deren Mischungen, die als flüssige universelle Lichtstabilisatoren (HALS: hindered-amine light stabilizer) ) Verwendung finden.Particularly preferred according to the invention are primary, secondary and tertiary amino alcohols and their esters with mono-, di- and polycarboxylic acids. Preferred examples of amino alcohols are cyclic amino alcohols such as piperidine alcohols such as 4-piperidine alcohols. Preferred examples of carboxylic acids are dicarboxylic acid having 2 to 24 carbon atoms, more preferably 4 to 12 carbon atoms. Very particular preference is given to piperidinyl sebacates, such as, for example, piperdinylesterified O, G0-dicarboxylic acids, particularly preferably bis-1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl-sebacate or methyl-1,2,2,6,6 Pentamethyl-4-piperidinyl-sebacate), and mixtures thereof, which are used as liquid light stabilizers (HALS: hindered-amine light stabilizer)).
Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Suspension die partikuläre Verdickungsmittel, besonders bevorzugt pyrogene Kieselsäure, bevorzugt solche mit SiOH-Gruppen enthält und an partikuläre Verdickungsmittel gebundenes basische Gruppen-haltiges Polymer enthält, wie Aminopolysiloxan, wie Polydimethylsiloxane mit endständigen oder in der Kette an einem Si-Atom gebundenenAccording to the invention, preference is given to a suspension which contains particulate thickening agents, particularly preferably fumed silica, preferably those containing SiOH groups, and basic polymer containing basic particulate thickeners, such as aminopolysiloxane, such as polydimethylsiloxanes having terminal or in the chain bonded to an Si atom
Alkylamino-Gruppen, wie 2-Amino-Ethyl-3-Amino-Propyl-Gruppen, 3-Amino-Propyl- oder 1-Amino-Methyl- Gruppen, mit einer Viskosität bei 250C von 500-5000 mPas und einer Aminzahl von 0,5 bis 10.Alkylamino groups, such as 2-amino-ethyl-3-amino-propyl groups, 3-amino-propyl or 1-amino-methyl groups, having a viscosity at 25 0 C of 500-5000 mPas and an amine value of 0.5 to 10.
Erfindungsgemäß bevorzugt enthält die Suspension, mindestens ein Polymer das Karbonsäuregruppen enthält und partikuläres Verdickungsmittel das Amino-Gruppen aufweist, wobei die jeweilige Gruppe alleine oder in beliebigen Mischungen miteinander vorhanden sein können, die das Polymer physisorptiv binden.According to the invention preferably contains the suspension, at least one polymer containing carboxylic acid groups and particulate thickener having the amino groups, wherein the respective group alone or in any mixtures be present together, which bind the polymer physisorptive.
Erfindungsgemäß bevorzugt enthält die Suspension partikuläre Verdickungsmittel, die basische Gruppen enthalten, und an partikuläre Verdickungsmittel gebundene Polymere, die saure Gruppen enthalten.According to the invention, the suspension preferably contains particulate thickeners which contain basic groups and polymers which are bonded to particulate thickeners and contain acidic groups.
Ein erfindungsgemäß besonders bevorzugtes Beispiel für basische Gruppen enthaltende partikuläre Verdickungsmittel sind hierbei vorzugsweise Metalloxide, bevorzugt Kieselsäuren, besonders bevorzugt pyrogene Kieselsäure, die teilweise mit Aminoalkylsiloxygruppen oberflächenfunktionalisiert sind, also solche bei denen 10 bis 90%, bevorzugt 25-75% der gesamten Oberfläche silyliert sind, bevorzugt solche, bei denen 10 bis 90%, bevorzugt 25-75%, der Oberflächensilanolgruppen der unbehandelten Kieselsäure mit Aminoalkylsiloxygruppen substituiert sind.An inventively particularly preferred example of particulate thickeners containing basic groups are here preferably metal oxides, preferably silicic acids, particularly preferably fumed silica which are partially surface-functionalized with aminoalkylsiloxy groups, ie those in which 10 to 90%, preferably 25-75% of the total surface are silylated , preferably those in which 10 to 90%, preferably 25-75%, of the surface silanol groups of the untreated silica are substituted with aminoalkylsiloxy groups.
Bevorzugte Beispiele sind partikuläre Verdickungsmittel, wie vorzugsweise Metalloxide, wie Kieselsäuren, bevorzugt pyrogene Kieselsäuren, die mit Aminoalkylgruppen funktionalisiert sind, hergestellt wie nach EP-A-896 029, EP-A-1302444, EP-A-1304332, und EP-A-1473296 beschrieben.Preferred examples are particulate thickeners, such as, preferably, metal oxides, such as silicic acids, preferably pyrogenic silicas functionalized with aminoalkyl groups, prepared as described in EP-A-896 029, EP-A-1302444, EP-A-1304332, and EP-A- 1473296 described.
Ein erfindungsgemäß bevorzugtes Beispiel für saure Gruppen haltiges Polymer sind vorzugsweise Polymere, die saure Carboxylgruppen (-COOH) endständig und seitenständig oder nur seitenständig oder nur endständig enthalten, wie Poly-Acrylate, wie Polyalkylalkylacrylaten, wie Polyester, oder schwach saure Hydroxylgruppen (-OH) , wie Carbinol (-C-OH) Gruppen in Alkoholen und Polyolen, wie Polyester, insbesondere solche mit messbaren Mengen an freien Karbonsäuregruppen (-COOH) Gruppen, wie zum Beispiel solche Polymere wie zur Herstellung von 1- Komponenten und 2-Komponenten Polyurethanen für Oberflächen- Beschichtungen, Klebstoffe und Dichtstoffe, glasfaserverstärkte Kunststoffe eingesetzt werden, insbesondere solche mit einer Säurezahl nach DIN 53402 bzw. ISO 3682 größer als 1 ml/g, bevorzugt größer als 5 ml/g, besonders bevorzugt größer als 10 ml/g, ganz besonders bevorzugt größer als 20 ml/g, im Besonderen bevorzugt größer als 50 ml/g.A preferred example of acidic group-containing polymer according to the invention are preferably polymers which contain acidic carboxyl groups (-COOH) terminally and laterally or only laterally or only terminally, such as polyacrylates, such as polyalkylalkylacrylates, such as polyesters, or weakly acidic hydroxyl groups (-OH). such as carbinol (-C-OH) groups in alcohols and polyols, such as polyesters, especially those with measurable amounts of free carboxylic acid groups (-COOH) groups, such as those polymers such as for the preparation of 1-component and 2-component polyurethanes for Surfaces- Coatings, adhesives and sealants, glass fiber reinforced plastics are used, in particular those having an acid number according to DIN 53402 or ISO 3682 greater than 1 ml / g, preferably greater than 5 ml / g, more preferably greater than 10 ml / g, most preferably greater than 20 ml / g, more preferably greater than 50 ml / g.
Erfindungsgemäß enthalten vorzugsweise Suspensionen größer 1 Gewichtsprozent Carboxylgruppen-haltiges Polymer mit einer Säurezahl größer als 1 ml/g und größer als 5 Gewichtsprozent, bevorzugt größer als 10 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt größer 15 Gewichtsprozent und ganz besonders bevorzugt größer 18 Gewichtsprozent eines mit Aminoalkylsiloxygruppen oberflächenfunktionalisierten partikulären Verdickungsmittels, wie vorzugsweise Metalloxides, bevorzugt Kieselsäure, besonders bevorzugt pyrogene Kieselsäure, zum Beispiel hergestellt nach EP-A-1304332, mit spezifischer Oberfläche von größer als 150 m2/g nach BET. Besonders bevorzugt enthält die erfindungsgemäße Suspension 25 Gewichtsprozent und ganz besonders bevorzugt größer 35 Gewichtsprozent einer pyrogenen Kieselsäure mit spezifischer Oberfläche von kleiner 150 m2/g nach BET.According to the invention, preferably suspensions contain greater than 1 percent by weight of carboxyl-containing polymer having an acid number greater than 1 ml / g and greater than 5 weight percent, preferably greater than 10 weight percent, more preferably greater than 15 weight percent and most preferably greater than 18 weight percent of a particulate thickener surface-functionalized with aminoalkylsiloxy groups , such as preferably metal oxides, preferably silica, particularly preferably fumed silica, for example prepared according to EP-A-1304332, with a specific surface area of greater than 150 m 2 / g according to BET. The suspension according to the invention particularly preferably contains 25% by weight and very particularly preferably more than 35% by weight of a fumed silica having a specific surface area of less than 150 m 2 / g according to BET.
Bevorzugte sind Suspension, die mindestens ein Polymer enthalten, das Silanol-Gruppen und Siloxan-Gruppen enthält und das partikuläres Verdickungsmittel enthält das Silanol-Gruppen, Siloxan-Gruppen und Alkylsiloxygruppen aufweist, wobei die jeweilige Gruppe alleine oder in beliebigen Mischungen miteinander vorhanden sein können, die das Polymer chemisoptiv binden .Preferred are suspensions containing at least one polymer containing silanol groups and siloxane groups and containing the particulate thickener having silanol groups, siloxane groups and alkylsiloxy groups, which groups may be present alone or in any mixtures with each other, which chemisoptically bind the polymer.
Ein bevorzugtes Beispiel für eine erfindungsgemäße Suspension ist vorzugsweise Polysiloxan, bevorzugt Polyalkylsiloxan, besonders bevorzugt Polydimethylsiloxan, das partikuläres Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure, enthält, das mit Polysiloxan, bevorzugt Polyalkylsiloxan, besonders bevorzugt Polydimethylsiloxan gepfropft ist. Bevorzugt geschieht dies durch Aufpolykondensieren oder Aufpolymerisieren von Polydimethylsiloxan auf pyrogener KIESELSÄURE, dies kann durch basische, zum Beispiel mit Aminen oder Ammoniak, Katalyse geschehen. Dies kann zum Beispiel durch thermisch getriebeneA preferred example of a suspension according to the invention is preferably polysiloxane, preferably polyalkylsiloxane, more preferably polydimethylsiloxane containing particulate thickener, preferably fumed silica, with polysiloxane, preferably polyalkylsiloxane, especially preferably polydimethylsiloxane grafted. This is preferably done by Aufpolykondensieren or grafting of polydimethylsiloxane on pyrogenic KIESELSÄURE, this can be done by basic, for example with amines or ammonia, catalysis. This can be done, for example, by thermally driven
Reaktion geschehen, hierbei sind Temperaturen von größer 15O0C, bevorzugt größer 200 0C, bei Reaktionszeiten von größer als 5 Stunde erforderlich oder bevorzugt bei Temperaturen von größer 25O0C, besonders bevorzugt als größer 300 0C bei Reaktionszeiten von kleiner 1 Stunde. Eine Mindestreaktionszeit von Reaktionszeit von kleiner als 15 Minuten sollte nicht unterschritten und eine Höchsttemperatur von größer 400 0C, bevorzugt nicht größer 35O0C sollte nicht überschritten werden. Eine andere bevorzugte chemische Reaktion kann oxidativ bei Temperaturen größer 1000C und Sauerstoff-Gehalt von größer 1 Volumenprozent erzielt werden; eine aus Verfahrengründen günstige bevorzugte Variante ist die mechano-chemisch induzierte Reaktion bei Temperaturen größer -4O0C und mittleren Schergefällen von größer 1000 s"1 und lokalen Schergefällen von größer 10000 s"1. Dies kann durch Suspendieren und Dispergieren der KIESELSÄURE mit hochscherenden Aggregaten erfolgen, die global und lokal sehr hohe Scherenergien in die Suspension einbringen, wie Mischturbinen, wie schnelllaufende Knetern oder wie Walzen, wie 2-Walzen, bevorzugt mit Friktion größer 1,01, oder wie 3-Walzen. Die so erhaltenen erfindungsgemäßenReaction happen, here are temperatures of greater than 15O 0 C, preferably greater than 200 0 C, required at reaction times greater than 5 hours or preferably at temperatures greater than 25O 0 C, more preferably greater than 300 0 C at reaction times of less than 1 hour. A minimum reaction time of reaction time of less than 15 minutes should not fall below and a maximum temperature of greater than 400 0 C, preferably not greater than 35O 0 C should not be exceeded. Another preferred chemical reaction can be achieved oxidatively at temperatures greater than 100 0 C and oxygen content of greater than 1 percent by volume; a favorable for process reasons preferred variant is the mechano-chemically induced reaction at temperatures greater than -4O 0 C and average shear rates greater than 1000 s "1 and local shear rates greater than 10000 s " 1 . This can be done by suspending and dispersing the silicic acid with high shear aggregates which introduce globally and locally very high shear energies into the suspension, such as mixing turbines, such as high speed kneaders or rolls such as 2 rolls, preferably with a friction greater than 1.01 or so 3-roll. The invention thus obtained
Suspensionen, zeigen eine Fließfähigkeit und eine weiche Masse, bei einem Füllgrad der Suspension von bis 50 Gewichtsprozent an partikulärem Verdickungsmittel.Suspensions exhibiting a fluidity and a soft mass, at a degree of filling of the suspension of up to 50 weight percent of particulate thickener.
Bevorzugt hat das partikuläre Verdickungsmittel, bevorzugt pyrogene Kieselsäure, einen Gehalt an Polydimethylsiloxan von größer 10, bevorzugt größer 25, besonders bevorzugt größer 33, besonders bevorzugt größer 50 Gewichtsprozent, gemessen über den Kohlenstoffgehalt von größer 3,3, bevorzugt größer 8, besonders bevorzugt größer 11, besonders bevorzugt von größer 50 Gewichtsprozent. Dies kann bevorzugt zum Zweck der Analytik durch Extraktion / Lösen und Sedimentation mit Dekantieren oder Lösen und abtrennendes Zentrifugieren, und anschließendes Vermessen des isolierten partikulären Verdickungsmittels, bevorzugt pyrogene Kieselsäure auf Kohlenstoffgehalt, zum Beispiel mit Elementaranalyse bestimmt werden.Preferably, the particulate thickener, preferably fumed silica, a content of polydimethylsiloxane of greater than 10, preferably greater than 25, more preferably greater than 33, more preferably greater than 50 weight percent, measured over the carbon content of greater than 3.3, preferably greater than 8, more preferably greater 11, more preferably larger 50 weight percent. This can preferably be determined for the purpose of analysis by extraction / dissolution and sedimentation with decanting or dissolving and separating centrifuging, and then measuring the isolated particulate thickener, preferably pyrogenic silica on carbon content, for example by elemental analysis.
Bevorzugt können Beschichtungsstoff, Klebstoff und Dichtstoff, zumindest unter Verwendung der erfindungsgemäßen Suspension hergestellt werden.Coating material, adhesive and sealant may preferably be produced, at least using the suspension according to the invention.
Bevorzugt können synthetischer oder natürlicher Kautschuk oder Gummi, zumindest unter Verwendung der erfindungsgemäßen Suspension hergestellt werden.Preferably, synthetic or natural rubber or rubber, at least using the suspension according to the invention can be prepared.
Erfindungsgemäße Suspensionen können zur Herstellung von vorzugsweise Beschichtungsstoffe, bevorzugt für kratzfeste Beschichtungsstoffe und solchen Beschichtungsstoffe mit verbesserter Oberflächenmechanik, zur Herstellung von Klebstoffen und Dichtstoffen, bevorzugt für hochfeste und schlagzähe Klebstoffe und Dichtstoffe, eingesetzt werden.Suspensions according to the invention can be used for the preparation of preferably coating materials, preferably for scratch-resistant coating materials and coating materials with improved surface mechanics, for the production of adhesives and sealants, preferably for high-strength and impact-resistant adhesives and sealants.
Überraschenderweise können so großvolumig technisch verfügbare und kostengünstig herstellbare partikuläre Verdickungsmittel, wie gefällte Kieselsäure und pyrogene Kieselsäure, pyrogeneSurprisingly, such large volume technically available and inexpensive to produce particulate thickeners, such as precipitated silica and fumed silica, pyrogenic
Aluminiumoxide und Titandioxide, als Verstärkerfüllstoffe bei hohem Füllgrad und damit hoher Verstärkungswirkung und gleichzeitig niedriger Viskosität, und damit kostengünstiger Handhabung und guter und einfacher Verarbeitung der erfindungsgemäßen Suspensionen eingesetzt werden.Aluminum oxides and titanium dioxides, as reinforcing fillers at a high degree of filling and thus high reinforcing effect and low viscosity at the same time, and thus cost-effective handling and good and easy processing of the suspensions of the invention are used.
Erfindungsgemäße Suspensionen können zur vorzugsweise zur Herstellung von Beschichtungsstoffe, Klebstoffen und Dichtstoffen, mit hoher Beladung an partikulärem Verdickungsmittel bei gleichzeitig niederer Viskosität und damit exzellenter Verarbeitbarkeit eingesetzt werden.Suspensions according to the invention can be used preferably for the preparation of coating materials, adhesives and sealants with a high loading of particulate matter Thickener at the same time low viscosity and thus excellent processability can be used.
Die erfindungsgemäßen Suspensionen können vorzugsweise zur Herstellung von peroxidisch vernetzten oder additions- vernetzten Silikonkautschuken von hohem Füllgrad mit pyrogener Kieselsäure und hoher Festigkeit, hohem Modul, hoher Kerbfestigkeit und hoher Elastizität der vernetzten Massen und dabei ausgezeichneter Verarbeitungseigenschaften wie Fließfähigkeit der unvernetzten Massen eingesetzt werden.The suspensions according to the invention can preferably be used for the preparation of peroxide crosslinked or addition-crosslinked silicone rubbers of high degree of filling with pyrogenic silica and high strength, high modulus, high notch strength and high elasticity of the crosslinked compositions while excellent processing properties such as flowability of the uncrosslinked compositions.
Die erfindungsgemäßen Suspensionen können vorzugsweise zur Herstellung von hochfesten und / oder elastischen Beschichtungen, Kleb- und Dichtstoffen auf Epoxidbasis, mit hoher Festigkeit, hohem Modul, hoher Bruchenergie und hoher Schlagzähigkeit, unter Einsatz von Epoxiden als Bindemitteln und Einsatz von Jeffaminen, polymeren Aminen, aliphatischen Aminen und aromatischen Aminen als Härter, eingesetzt werden.The suspensions according to the invention can preferably be used to produce high-strength and / or elastic coatings, epoxy-based adhesives and sealants, with high strength, high modulus, high energy fracture and high impact strength, using epoxies as binders and using Jeffamines, polymeric amines, aliphatic Amines and aromatic amines as a hardener, are used.
Die erfindungsgemäßen Suspensionen können vorzugsweise zur Herstellung von hochharten und / oder elastischen Oberflächenbeschichtungen aus 2-Komponenten POLYURETHANEN, unter Einsatz von Polyolen als Bindemittel und Isocyanaten als Härter eingesetzt werden, wobei Oberflächenbeschichtungen mit hohem Glanz, geringem Oberflächenabrieb und hoher Transparenz bei gleichzeitiger ausgezeichneter Kratzfestigkeit mit Glanzverlusten kleiner 50% und hoher chemischer Widerstandstandsfähigkeit erhalten werden. Beispiel 1The suspensions according to the invention can preferably be used for producing high-hardness and / or elastic surface coatings from 2-component POLYURETHANES, using polyols as binders and isocyanates as hardeners, wherein surface coatings with high gloss, low surface abrasion and high transparency coupled with excellent scratch resistance with gloss losses less than 50% and high chemical resistance. example 1
Herstellung eines transparenten 2-Komponenten Polyurethan Decklackes mit 9,5 Gewichtsprozent pyrogene Kieselsäure aufPreparation of a transparent 2-component polyurethane topcoat with 9.5 percent by weight fumed silica
Festkörper: 92,5 g eines hydroxylgruppenhaltiges Acrylatharzes mit einer Säurezahl von 9 - 12 mg/g, einer OH-Zahl von 4,2% (bezogen auf den Festkörper des Bindemittels) , einer Glasübergangstemperatur Tg = 34 0C, einem mittleren Molekulargewicht von 1900 g/mol, werden mit Lösemittel auf einen Festkörper von 52,5 Gewichtsprozent eingestellt, durch Zusatz von 47,5 Gewichtsprozent eines Lösemittelgemisches aus aromatischen Kohlenwasserstoffen, Glykoletherester, Butylacetat und mit einer Viskosität bei T = 250C von 450 mPas, zugegeben. Anschließend werden 7,5 g hydrophile pyrogene Kieselsäure mit einer spezifischer Oberfläche nach BET von 50 m2/g, erhältlich bei der Fa. Wacker-Chemie GmbH, D, unter dem Namen HDK® D05 unter Rühren mit einem Dissolver portionsweise zugefügt. Anschließend wird dieser Ansatz über eine Perlmühle auf einen Grindometer-Wert an der Auflösungsgrenze des Grindometer-Tests von ca. 0 bis 5 μm aufgeschlossen. Der Gehalt an pyrogener Kieselsäure ist 13,4 Gewichtsprozent bezogen auf den Festkörper. 100 Teile dieses Ansatz werden anschließend mit 6,8 Teilen des oben beschriebenen hydroxylgruppenhaltiges Acrylatharzes sowie 2 Teilen 98-prozentigem Butylacetat und 0,6 Teilen 1-prozentiger Dibutylzinndilaurat-Lösung in 98- prozentigem Butylacetat vermischt und anschließend wird dieser Gesamtansatz, hier die Komponente Bindemittel, mit einem Polyisocyanat des Typs HDI Trimer (Trimer des Hexymethylendiisocyanats) als Härter, mit einemSolid: 92.5 g of a hydroxyl-containing acrylate resin having an acid number of 9-12 mg / g, an OH number of 4.2% (based on the solids of the binder), a glass transition temperature Tg = 34 0 C, an average molecular weight of 1900 g / mol are adjusted with solvent to a solids content of 52.5 weight percent, by adding 47.5 weight percent of a solvent mixture of aromatic hydrocarbons, glycol ether, butyl acetate and having a viscosity at T = 25 0 C of 450 mPas added. Subsequently, 7.5 g of hydrophilic fumed silica having a BET specific surface area of 50 m 2 / g, obtainable from Wacker-Chemie GmbH, D, under the name HDK® D05 are added in portions while stirring with a dissolver. Subsequently, this approach is pulped by a bead mill to a grindometer value at the resolution limit of the grindometer test of about 0 to 5 microns. The content of fumed silica is 13.4 percent by weight based on the solids. 100 parts of this mixture are then mixed with 6.8 parts of the hydroxyl-containing acrylate resin described above and 2 parts of 98 percent butyl acetate and 0.6 parts of 1 percent dibutyltin dilaurate solution in 98 percent butyl acetate and then this total approach, here the component binder , with a polyisocyanate of the type HDI trimer (trimer of hexymethylene diisocyanate) as a hardener, with a
Molekulargewicht von 505 g/mol, einem Isocyanat- (NCO-) Gehalt von 22 Gewichtsprozent bezogen auf Festkörper, einem Festkörper von 100 Gewichtsprozent und einer Viskosität bei T = 250C von 2000 mPas, im Mischungsverhältnis Bindemittel zu Härter von 100 zu 23 gemischt. Diese Endmischung aus Bindemittel und Härter weist folgende Kenndaten auf: STÖCHIOMETRISCHE UMSETZUNG von - OH und -NCO ist 1 zu 1, FESTKÖRPER FORMULIERUNG ist 64 Gewichtsprozent und PYROGENE KIESELSÄURE ist 9,5 Gewichtsprozent im Festkörper.Molecular weight of 505 g / mol, an isocyanate (NCO) content of 22 percent by weight based on solids, a solids content of 100 percent by weight and a viscosity at T = 25 0 C of 2000 mPas, mixed in a mixing ratio binder to hardener of 100 to 23 , This final mixture of binder and hardener has the following characteristics: STOCHIOMETRIC IMPLEMENTATION of - OH and -NCO is 1 to 1, SOLID-BODY FORMULATION is 64% by weight and PYROGENIC SILICA is 9.5% by weight in the solid state.
Erhalten wird ein sehr gut fließfähiges System mit sehr niedriger absoluter Viskosität, niedriger relativer Viskosität, geringe Strukturviskosität, wenig Thixotropie, nahe Newton' sches Fließverhalten und damit hervorragender Lackkörper als Grundlage für eine gute Formulierbarkeit und damit Verarbeitbarkeit als Decklack.Obtained is a very flowable system with very low absolute viscosity, low relative viscosity, low intrinsic viscosity, low thixotropy, near Newton's flow behavior and thus excellent paint body as a basis for good formulability and thus processability as a topcoat.
Die rheologischen Daten der Formulierung, gemessen mit einem Kegel-Platte Rheometer der Fa. Physica, D, Typ UDS 200 werden in Tabellen 1 und 2 gegeben.The rheological data of the formulation, measured with a cone plate rheometer from the company Physica, D, type UDS 200 are given in Tables 1 and 2.
Beispiel 2Example 2
Es wird verfahren wie in Beispiel 1, aber anstelle von hydrophiler pyrogener Kieselsäure mit einer spezifischenThe procedure is as in Example 1, but instead of hydrophilic fumed silica with a specific
Oberfläche nach BET von 50 m2/g, erhältlich bei der Fa. Wacker- Chemie GmbH, D unter dem Namen HDK® D05 wird hydrophile pyrogene Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 125 m2/g, erhältlich bei der Fa. Wacker-Chemie GmbH, D unter dem Namen HDK® S13, eingesetzt.Surface according to BET of 50 m 2 / g, available from Wacker-Chemie GmbH, D under the name HDK ® D05 is hydrophilic fumed silica having a BET specific surface area of 125 m 2 / g, available from Wacker chemistry GmbH, under the name HDK ® S13 used.
Erhalten wir ein sehr gut fließfähiges System mit sehr niedriger absoluter Viskosität, niedriger relativer Viskosität, geringe Strukturviskosität, wenig Thixotropie, nahe Newton' sches Fließverhalten und damit hervorragender Lackkörper als Grundlage für eine gute Formulierbarkeit und damit Verarbeitbarkeit als Decklack. Die rheologischen Daten der Formulierung, gemessen mit einem Kegel-Platte Rheometer der Fa. Physica, D, Typ UDS 200 werden in Tabellen 1 und 2 gegeben.We obtain a highly flowable system with very low absolute viscosity, low relative viscosity, low intrinsic viscosity, low thixotropy, near Newton's flow behavior and thus excellent paint body as a basis for good formulability and thus processability as a topcoat. The rheological data of the formulation, measured with a cone plate rheometer from the company Physica, D, type UDS 200 are given in Tables 1 and 2.
Beispiel 3Example 3
Es wird verfahren wie in Beispiel 1, aber anstelle von hydrophiler pyrogener Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 50 m2/g, erhältlich bei der Fa. Wacker- Chemie GmbH, D unter dem Namen HDK® D05 wird hydrophile pyrogene Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 150 m2/g, erhältlich bei der Fa. Wacker-Chemie GmbH, D, unter dem Namen HDK® V15, eingesetzt.The procedure is as in Example 1, but instead of hydrophilic fumed silica having a BET specific surface area of 50 m 2 / g, available from Wacker-Chemie GmbH, D under the name HDK ® D05 is hydrophilic fumed silica with a BET specific surface area of 150 m 2 / g, available from Wacker-Chemie GmbH, D, under the name HDK® V15.
Erhalten wird ein sehr gut fließfähiges System mit sehr niedriger absoluter Viskosität, niedriger relativer Viskosität, geringe Strukturviskosität, wenig Thixotropie, nahe Newton' sches Fließverhalten und damit hervorragender Lackkörper als Grundlage für eine gute Formulierbarkeit und damit Verarbeitbarkeit als Decklack.Obtained is a very flowable system with very low absolute viscosity, low relative viscosity, low intrinsic viscosity, low thixotropy, near Newton's flow behavior and thus excellent paint body as a basis for good formulability and thus processability as a topcoat.
Die rheologischen Daten der Formulierung, gemessen mit einem Kegel-Platte Rheometer der Fa. Physica, D, Typ UDS 200 werden in Tabellen 1 und 2 gegeben.The rheological data of the formulation, measured with a cone plate rheometer from the company Physica, D, type UDS 200 are given in Tables 1 and 2.
Beispiel 4Example 4
Es wird verfahren wie in Beispiel 1, aber anstelle von hydrophiler pyrogener Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 50 m2/g, erhältlich bei der Fa. Wacker- Chemie GmbH, D unter dem Namen HDK® D05 wird hydrophile pyrogene Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 200 m2/g, erhältlich bei der Fa. Wacker-Chemie GmbH, D, unter dem Namen HDK® N20, eingesetzt. Erhalten wir ein sehr gut fließfähiges System mit sehr niedriger absoluter Viskosität, niedriger relativer Viskosität, geringe Strukturviskosität, wenig Thixotropie, nahe Newton' sches Fließverhalten und damit hervorragender Lackkörper als Grundlage für eine gute Formulierbarkeit und damit Verarbeitbarkeit als Decklack.The procedure is as in Example 1, but instead of hydrophilic fumed silica having a BET specific surface area of 50 m 2 / g, available from Wacker-Chemie GmbH, D under the name HDK ® D05 is hydrophilic fumed silica with a BET specific surface area of 200 m 2 / g, available from Wacker-Chemie GmbH, D, under the name HDK® N20. We obtain a highly flowable system with very low absolute viscosity, low relative viscosity, low intrinsic viscosity, low thixotropy, near Newton's flow behavior and thus excellent paint body as a basis for good formulability and thus processability as a topcoat.
Die rheologischen Daten der Formulierung, gemessen mit einem Kegel-Platte Rheometer der Fa. Physica, D, Typ UDS 200 werden in Tabellen 1 und 2 gegeben.The rheological data of the formulation, measured with a cone plate rheometer from the company Physica, D, type UDS 200 are given in Tables 1 and 2.
Beispiel 5Example 5
Es wird verfahren wie in Beispiel 1, aber anstelle von hydrophiler pyrogener Kieselsäure mit einer spezifischenThe procedure is as in Example 1, but instead of hydrophilic fumed silica with a specific
Oberfläche nach BET von 50 m2/g, erhältlich bei der Fa. Wacker- Chemie GmbH, D, unter dem Namen HDK® D05 wird hydrophile pyrogene Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 300 m2/g, erhältlich bei der Fa. Wacker-Chemie GmbH, D unter dem Namen HDK® T30, eingesetzt.Surface according to BET of 50 m 2 / g, available from the company Wacker-Chemie GmbH, D, under the name HDK ® D05 is hydrophilic fumed silica having a BET specific surface area of 300 m 2 / g, available from the Fa. Wacker-Chemie GmbH, D under the name HDK ® T30, used.
Erhalten wir ein sehr gut fließfähiges System mit sehr niedriger absoluter Viskosität, niedriger relativer Viskosität, geringe Strukturviskosität, wenig Thixotropie, nahe Newton' sches Fließverhalten und damit hervorragender Lackkörper als Grundlage für eine gute Formulierbarkeit und damit Verarbeitbarkeit als Decklack.We obtain a highly flowable system with very low absolute viscosity, low relative viscosity, low intrinsic viscosity, low thixotropy, near Newton's flow behavior and thus excellent paint body as a basis for good formulability and thus processability as a topcoat.
Die rheologischen Daten der Formulierung, gemessen mit einem Kegel Platte Rheometer der Fa. Physica, D, Typ UDS 200 werden in Tabellen 1 und 2 gegeben.The rheological data of the formulation, measured with a cone plate rheometer from the company Physica, D, type UDS 200 are given in Tables 1 and 2.
Tabelle 1: Beispiele 1 bis 5 absolute Viskosität [mPas] .Table 1: Examples 1 to 5 absolute viscosity [mPas].
Visk: absolute Viskosität bei 250C D: Schergefälle in [l/s] Ohne HDK: ohne pyrogene KieselsäureVisk: absolute viscosity at 25 0 CD: shear rate in [l / s] Without HDK: without fumed silica
Tabelle 2: Beispiele 1 bis 5 relative Viskosität ηrei = η/η0. ReI. Visk: relative Viskosität bei 250C D: Schergefälle in [l/s]Table 2: Examples 1 to 5 relative viscosity η re i = η / η 0 . Rel. Visk: relative viscosity at 25 0 CD: shear rate in [l / s]
Beispiel 6Example 6
Aus den jeweiligen Ansätzen gemäß Beispielen 1 bis 5 werden mit dem Rakel jeweils Aufzüge mit Trockenschichtdicken von 40μm auf Glas mit anschließender Trocknung bei Lagerung für 30 Minuten bei Raumtemperatur und anschließender Lagerung und Härtung für 30 Minuten bei einer Temperatur von 13O0C im Umluftofen hergestellt. Nach anschließend weiteren 24 Stunden Lagerung bei Raumtemperatur werden diese so hergestellten Lackfilme nach ASTM D1003 in Transmission auf Transparenz, Trübung und Klarheit vermessen. Außer mit Beispiel 1, HDK® D05, werden hoch transparente Klarlacke erhalten. HDK D05 weißt Primärpartikel größer 50 nm auf, daher ist auch bei homogener kolloidaler Verteilung nur geringe Transparenz zu erwarten. Die hohe Klarheit des Lackkörpers zeigt die gute und homogene kolloidale Verteilung der pyrogenen Kieselsäure an. Es wird eine hervorragende glänzende Lackoberfläche vermessen, die die exzellenten niederviskosen Eigenschaften und Verlaufseigenschaften des Klarlackes bestätigen. Die hohe Glätte der Lackfilme belegt die sehr gutenLifts with dry layer thicknesses of 40 .mu.m to glass with subsequent drying during storage for 30 minutes at room temperature and subsequent storage and curing for 30 minutes at a temperature of 13O 0 C in a convection oven are prepared from the respective batches according to Examples 1 to 5 with the doctor. After a further 24 hours' storage at room temperature, these coating films prepared in this way are measured in accordance with ASTM D1003 in transparency, transparency and clarity. Except with Example 1, HDK ® D05, become high obtained transparent clearcoats. HDK D05 has primary particles larger than 50 nm, therefore, even with homogeneous colloidal distribution, only low transparency is to be expected. The high clarity of the coating body indicates the good and homogeneous colloidal distribution of fumed silica. It will measure an excellent glossy lacquer surface that confirms the excellent low viscosity and leveling properties of the clearcoat. The high smoothness of the paint films proves the very good
Verarbeitungseigenschaften des Decklackes auf Grund seiner geringen Viskosität, wie in Beispielen 1 bis 5 beschrieben.Processing properties of the topcoat due to its low viscosity, as described in Examples 1 to 5.
Tabelle 3 ASTM D1003 Messung in Transmission auf Transparenz, Trübung und KlarheitTable 3 ASTM D1003 Measurement in transmission for transparency, haze and clarity
Transp: TransparenzTransp: Transparency
Haze: TrübungHaze: haze
Clarity: KlarheitClarity: clarity
Ohne HDK: ohne pyrogene KieselsäureWithout HDK: without fumed silica
Beispiel 7Example 7
Herstellung eines transparenten 2-Komponenten Polyurethan Decklackes mit 15 Gewichtsprozent pyrogene Kieselsäure auf Festkörper: 61,1 g eines hydroxylgruppenhaltiges Acrylatharzes mit einer, Säurezahl von 9 - 12 mg/g, einer OH-Zahl von 4,2 % (bezogen auf Festkörper Bindemittel) , einerPreparation of a transparent 2-component polyurethane topcoat with 15 weight percent fumed silica on solid: 61.1 g of a hydroxyl-containing acrylate resin having an acid number of 9-12 mg / g, an OH number of 4.2% (based on solid binder) one
Glasübergangstemperatur Tg = 340C, einem Molekulargewicht von 1900 g/mol, auf einen Festkörper von 52,5 Gewichtsprozent eingestellt, durch Zusatz von 47,5 Gewichtsprozent Lösemittel bestehend aus aromatischen Kohlenwasserstoffen, Glykoletherester und Butylacetat mit einer Viskosität bei T = 250C von 450mPas. Dieser Ansatz wird in einem Ansatzbehälter zusammen mit 24,8 g eines Lösemittelgemisches aus SolvessolOO zu 98-prozentigem Butylacetat = 70 zu 30 vorgelegt. Zu diesem Ansatz werden 10,9 g pyrogene Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von 300 m2/g, erhältlich bei der Fa. Wacker-Chemie GmbH unter dem Namen HDK® T30, unter Rühren an einem Dissolver portionsweise zugegeben und anschließend wird der Ansatz über eine Perlmühle auf einenGlass transition temperature Tg = 34 0 C, a molecular weight of 1900 g / mol, adjusted to a solids content of 52.5 weight percent, by adding 47.5 weight percent solvent consisting of aromatic hydrocarbons, glycol ether esters and butyl acetate with a viscosity at T = 25 0 C of 450mPas. This approach is presented in a batch tank together with 24.8 g of a solvent mixture of SolvessolOO to 98 percent butyl acetate = 70 to 30. To this approach, 10.9 g of fumed silica having a BET specific surface area of 300 m 2 / g, available from Wacker-Chemie GmbH under the name HDK ® T30, added in portions with stirring to a dissolver and then the Approach via a bead mill to a
Grindometerwert an der Auflösungsgrenze des Tests von 0 bis 5 μm aufgeschlossen. Dieser so hergestellte Gesamtansatz wird anschließend mit 0,5 g Piperidinylsebacat (eine Mischung aus 75 Gewichtsprozent Bis-1, 2, 2, 6, 6 Pentamethyl-4-Piperidinyl-Sebacat und 25 Gewichtsprozent Methyl-1, 2, 2, 6, 6 Pentamethyl-4-Grindometer value at the resolution limit of the test from 0 to 5 μm digested. This total formulation thus prepared is then treated with 0.5 g of piperidinyl sebacate (a mixture of 75% by weight of bis-1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl sebacate and 25% by weight of methyl 1,2,3,6,6 pentamethyl-4-
Piperidinyl-Sebacat) , erhältlich bei der Firma Ciba Specialty Chemicals, CH unter dem Handelsnamen Tinuvin® 292 (eines flüssigen universellen Lichtstabilisator (HALS: hindered-amine light stabilizer) ) , versetzt, sowie 1,0 g einer 1-prozentiger Dizinndibutyldilaurat-Lösung in 98-prozentigem Butylacetat, sowie 0,7 g eines nichtionischen Tensids auf Basis von Polyethylenoxid-modifiziertem Polydimethylsiloxan mit einer Dichte von 1,04 kg/1, erhältlich unter dem Handelsnamen BYK® 331 erhältlich bei der Fa Byk-Chemie, D, als 10-prozentige Lösung in 98-prozentigem Butylacetat, sowie 10,1 g des oben beschriebenen hydroxylgruppenhaltiges Acrylatharzes und mit 3,0 g eines Lösemittelgemisches aus SolvessolOO zu 98-prozentigem Butylacetat = 70 zu 30 komplettiert. Dieser gesamte Ansatz wird im Mischungsverhältnis 100 zu 18,5 mit einem Polyisocyanat des Typs HDI Trimer, mit einem Molekulargewicht von 505 g/mol, einem NCO-Gehalt von 22% auf Festkörper, einem Festkörper von 100 Gewichtsprozent und einer Viskosität bei T = 250C von 2000 mPas, vermischt. Das Gesamt-System ist durch folgende Parameter gekennzeichnet: STÖCHIOMETRISCHE UMSETZUNG OH zu NCO = 1 zu 1, FESTKÖRPER FORMULIERUNG 54 Gewichtsprozent, PYROGENE KIESELSÄURE HDK® T30 zu 15 Gewichtsprozent im Festkörper.Piperidinyl sebacate), available from Ciba Specialty Chemicals, CH under the trade name Tinuvin ® 292 (a liquid universal light stabilizer (HALS: hindered amine light stabilizer)), mixed, and 1.0 g of a 1 percent Dizinndibutyldilaurat solution -percentage-98 in butyl acetate, and 0.7 g of a nonionic surfactant based on polyethylene oxide-modified polydimethylsiloxane having a density of 1.04 kg / 1, available under the trade name BYK ® 331 available from Byk-Chemie, D, as 10% solution in 98% butyl acetate, and 10.1 g of the hydroxyl-containing acrylate resin described above and with 3.0 g of a solvent mixture of SolvessolOO to 98 percent butyl acetate = 70 to 30 completed. This entire batch is mixed at a mixing ratio of 100 to 18.5 with a polyisocyanate of the type HDI trimer, having a molecular weight of 505 g / mol, an NCO content of 22% on solids, a solids content of 100% by weight and a viscosity at T = 25 0 C of 2000 mPas, mixed. The overall system is characterized by the following parameters: STOCHIOMETRIC IMPLEMENTATION OH to NCO = 1 to 1, SOLID BODY FORMULATION 54% by weight, PYROGENIC SILICA HDK ® T30 15% solids by weight.
Erhalten wird ein exzellent fließfähiges System mit sehr niedriger absoluter Viskosität, niedriger relativer Viskosität, sehr geringer Strukturviskosität, sehr geringer Thixotropie, nahe Newton' sches Fließverhalten und damit hervorragender Lackkörper als Grundlage für eine gute Formulierbarkeit und damit Verarbeitbarkeit als Decklack.Obtained is an excellent flowable system with very low absolute viscosity, low relative viscosity, very low intrinsic viscosity, very low thixotropy, near Newton's flow behavior and thus excellent paint body as a basis for good formulability and thus processability as a topcoat.
Die rheologischen Daten zu Beispiel 7, gemessen mit einem Kegel Platte Rheometer der Fa. Physica, D, Typ UDS 200, werden in Tabelle 3 gegeben.The rheological data for Example 7, measured with a cone plate Rheometer Fa. Physica, D, type UDS 200, are given in Table 3.
Tabelle 3: Beispiel 7 absolute Viskosität [mPas] Visk: absolute Viskosität bei 250C D: Schergefälle in [l/s]Table 3: Example 7 absolute viscosity [mPas] Visc: absolute viscosity at 25 0 CD: shear rate in [l / s]
Beispielexample
Aus dem Ansatz aus Beispiel 7 werden mit dem Rakel Aufzüge bei Trockenschichtdicken von 35μm auf Glas aufgezogen, nach Lagerung und Trocknung während 30 Minuten bei Raumtemperatur und durch Lagerung und Härtung während 30 Minuten bei einer Temperatur von 130 0C im Umluftofen ausgehärtet. Nach anschließender weiterer Lagerung für 24 Stunden bei Raumtemperatur werden diese Filme nach ASTM D1003 in Transmission vermessen. Die hohe Klarheit des Lackkörpers zeigt die gute und homogene kolloidale Verteilung der pyrogenen Kieselsäure an. Es wird eine hervorragende glänzende Lackoberfläche vermessen, die die exzellenten niederviskosen Eigenschaften und Verlaufseigenschaften des Klarlackes bestätigen.From the batch of Example 7 elevators at dry film thicknesses of 35 .mu.m mounted on glass with the doctor, after storage and drying for 30 minutes at room temperature and cured by storage and curing for 30 minutes at a temperature of 130 0 C in a convection oven. After subsequent storage for 24 hours at room temperature, these films are measured according to ASTM D1003 in transmission. The high clarity of the paint body shows the good and homogeneous colloidal distribution of fumed silica. It will measure an excellent glossy lacquer surface that confirms the excellent low viscosity and leveling properties of the clearcoat.
Tabelle 4: Messung Beispiel 8 nach ASTM D1003 in Transmission Transp: Transparenz Haze: Trübung Clarity: Klarheit Ohne HDK: ohne pyrogene KieselsäureTable 4: Measurement Example 8 according to ASTM D1003 in Transmission Transp: Transparency Haze: Turbidity Clarity: Clarity Without HDK: without pyrogenic silica
Beispiel 9Example 9
Die Kratzfestigkeit der Lackoberfläche des ausgehärteten Lackfilms nach Beispiel 8 wird mit einem Scheuerprüfgerät nach Peter-Dahn ermittelt. Hierzu wird ein Scheuervlies Scotch Brite® 2297 / Scheuermittel 3M Scotch-Brite CF-HP S-SFN (weich) mit einer Fläche von 45 x 45 mm mit einem Gewicht von 1000 g beschwert. Mit diesem werden die Lackproben mit insgesamt 40 Hüben verkratzt. Sowohl vor Beginn als auch nach Beendigung der Kratzversuche wird der Glanz der Beschichtung mit einem Glanzmeßgerät Microgloss 20° der Fa. Byk gemessen. Als Maß für die Kratzfestigkeit der Beschichtung wird der Glanzverlust im Vergleich zum Ausgangswert bestimmtThe scratch resistance of the paint surface of the cured paint film according to Example 8 is determined using a Scheuer test device according to Peter-Dahn. For this purpose a scouring fleece Scotch Brite® 2297 / scouring agent 3M Scotch-Brite CF-HP S-SFN (soft) with an area of 45 x 45 mm with a weight of 1000 g is weighted. With this, the paint samples are scratched with a total of 40 strokes. Both before and after completion of the scratching tests, the gloss of the coating is measured with a gloss meter Microgloss 20 ° from Byk. As a measure of the scratch resistance of the coating, the loss of gloss compared to the initial value is determined
Tabelle 5: Glanzverlust von BeispielTable 5: Luster loss of example
Beispiel 10Example 10
Herstellung eines transparenten 2-Komponenten Polyurethan Decklackes mit 15 Gewichtsprozent pyrogene Kieselsäure auf Festkörper: 62,1 g eines hydroxylgruppenhaltiges Acrylatharz mit Säurezahl 9 - 12 mg/g, einer OH-Zahl von 4,2% auf Festkörper Bindemittel, einer Glasübergangstemperatur Tg = 34 0C, einem Molekulargewicht von 1900 g/mol, einem Festkörper eingestellt auf 52,5 Gewichtsprozent, durch Zusatz von 47,5 Gewichtsprozent Lösemittel, enthaltend aromatische Kohlenwasserstoffe, Glykoletherester, Butylacetat und einer Viskosität bei 25 0C von 450 mPas, werden in einem Ansatzbehälter zusammen mit 24,8 g eines Lösemittelgemisches bestehend aus SolvessolOO zu 98-prozentigem Butylacetat = 70 zu 30 vorgelegt und hierzu 10,9 g einer aminoalkyl-modifizierten pyrogenen Kieselsäure, erhaltlich unter dem Handelsnamen HDK® H30RA bei der Fa. Wacker-Chemie GmbH, D, die einen Gehalt an Aminopropyldimethylsiloxy-Gruppen von 0,09 Mol/g aufweist und zum Bespiel nach EP-A-1304332 hergestellt werden kann, und einen Kohlenstoffgehalt von 5 Gewichtsprozent und einem Stickstoffgehalt von 1 Gewichtsprozent aufweist, beide bestimmt durch Elementaranalyse, (basierend auf einer hydrophilen pyrogenen Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 300 m2/g HDK erhältlich bei der Fa. Wacker-Chemie GmbH, D, unter dem Handelsnamen HDK® T30) , unter Rühren an einem Dissolver portionsweise zugegeben und anschließend der Ansatz über eine Perlmühle auf einen Grindometer-Wert an der Auflösungsgrenze des Grindometer-Tests von 0 bis 5 μm aufgeschlossen. Dieser Gesamtansatz wurde anschließend mit 0,5 g Piperidinylsebacates (eine Mischung aus 75 Gewichtsprozent Bis-1, 2, 2, 6, 6 Pentamethyl-4-Piperidinyl-Sebacat und 25 Gewichtsprozent Methyl-1,2,2, 6, 6 Pentamethyl-4-Piperidinyl-Sebacat) , erhältlich bei der Firma Ciba Specialty Chemicals, CH unter dem Handelsnamen Tinuvin® 292 (ein flüssiger universeller Lichtstabilisator (HALS: hindered-amine light stabilizer) ) , versetzt, sowie 1,0 g einer 1-prozentigerPreparation of a transparent 2-component polyurethane topcoat with 15 weight percent fumed silica on solids: 62.1 g of a hydroxyl group-containing acrylate resin having an acid number 9-12 mg / g, an OH number of 4.2% on solid binder, a glass transition temperature Tg = 34 0 C, a molecular weight of 1900 g / mol, a solids adjusted to 52.5 weight percent, by addition of 47.5 weight percent solvent containing aromatic hydrocarbons, glycol ether, butyl acetate and a viscosity at 25 0 C of 450 mPas are in one Batch tank along with 24.8 g of a solvent mixture consisting of SolvessolOO to 98 percent butyl acetate = 70 presented to 30 and this 10.9 g of an aminoalkyl-modified fumed silica, available under the trade name HDK® H30RA at the company Wacker-Chemie GmbH , D, which has a content of Aminopropyldimethylsiloxy groups of 0.09 mol / g and for example according to EP-A-1304332 hergeste and a carbon content of 5 weight percent and a nitrogen content of 1 weight percent, both determined by elemental analysis, (based on a hydrophilic fumed silica having a specific surface area of 300 m 2 / g HDK available from Wacker-Chemie GmbH , D, under the trade name HDK® T30), added in portions to a dissolver with stirring, and then the batch digested via a bead mill to a grindometer value at the resolution limit of the grindometer test from 0 to 5 microns. This total mixture was then treated with 0.5 g of piperidinyl sebacates (a mixture of 75% by weight of bis-1,2,3,6,6 Pentamethyl-4-piperidinyl sebacate and 25 weight percent methyl-1,2,2, 6, 6-pentamethyl-4-piperidinyl sebacate), available from Ciba Specialty Chemicals, CH under the trade name Tinuvin ® 292 (a liquid universal light stabilizer (HALS: hindered amine light stabilizer)), and 1.0 g of 1 percent
Dizinndibutyldilaurat-Lösung in 98-prozentigem Butylacetat, sowie 0,7 g eines nichtionischen Tensids auf Basis von Polyethylenoxid-modifiziertem Polydimethylsiloxan mit einer Dichte von 1,04 kg/1, erhältlich unter dem Handelsnamen BYK® 331 erhältlich bei der Fa Byk-Chemie, D, als 10-prozentige Lösung in 98-prozentigem Butylacetat, und mit 10,1 g des oben beschriebenen hydroxylgruppenhaltiges Acrylatharz und mit 3,0 g eines Lösemittelgemisches aus SolvessolOO zu 98-prozentigem Butylacetat = 70 zu 30 komplettiert. Dieser Gesamtansatz der Komponente Binder wird im Mischungsverhältnis 100 zu 18,5 mit einem Polyisocyanat des Typs HDI Trimer als Härter, mit einem Molekulargewicht von 505 g/mol, einem NCO-Gehalt von 22 % bezogen auf Festkörper, mit einem Festkörper von 100 Gewichtsprozent und einer Viskosität von 2000 mPas gemischt. Das Gesamtsystem ist durch folgende Parameter gekennzeichnet: STÖCHIOMETRISCHE UMSETZUNG -OH zu -NCO = 1 zu 1; FESTKÖRPER FORMULIERUNG 54 Gewichtsprozent; PYROGENE KIESELSÄURE HDK® ist 15 Gewichtsprozent im Festkörper.Dizinndibutyldilaurat solution in 98 percent butyl acetate, and 0.7 g of a nonionic surfactant based on polyethylene oxide-modified polydimethylsiloxane with a density of 1.04 kg / 1, available under the trade name BYK ® 331 available from Byk-Chemie, D, as a 10 percent solution in 98 percent butyl acetate, and with 10.1 g of the hydroxyl group-containing acrylate resin described above and with 3.0 g of a solvent mixture of SolvessolOO to 98 percent butyl acetate = 70 to 30 completed. This total batch of the binder component is 100 to 18.5 with a polyisocyanate of the type HDI trimer as a hardener, with a molecular weight of 505 g / mol, an NCO content of 22% based on solids, with a solids content of 100 percent by weight and a viscosity of 2000 mPas mixed. The overall system is characterized by the following parameters: STÖCHIOMETRISCHE IMPLEMENTATION -OH to -NCO = 1 to 1; SOLID-BODY FORMULATION 54% by weight; PYROGENIC SILICONE HDK ® is 15% by weight in the solid state.
Erhalten wird ein exzellent fließfähiges System mit sehr niedriger absoluter Viskosität, niedriger relativer Viskosität, sehr geringer Strukturviskosität, wenig Thixotropie, nahe Newton' sches Fließverhalten und damit hervorragender Lackkörper als Grundlage für eine gute Formulierbarkeit und damit Verarbeitbarkeit als Decklack.Obtained is an excellent flowable system with very low absolute viscosity, low relative viscosity, very low intrinsic viscosity, low thixotropy, near Newton's flow behavior and thus excellent paint body as a basis for good formulability and thus processability as a topcoat.
Die rheologischen Daten zu Beispiel 10, gemessen mit einem Kegel-Platte Rheometer der Fa. Physica, D, Typ UDS 200, werden in Tabelle 5 gegeben. Tabelle 5: Beispiel 10 absolute Viskosität [mPas] Visk: absolute Viskosität bei 250C D: Schergefälle in [l/s]The rheological data for Example 10, measured with a cone-plate Rheometer Fa. Physica, D, type UDS 200, are given in Table 5. Table 5: Example 10 absolute viscosity [mPas] viscous: absolute viscosity at 25 0 CD: shear rate in [l / s]
Die Messungen erfolgten mit einem Kegel Platte RheometerThe measurements were done with a cone plate rheometer
Beispiel 11Example 11
Aus diesem Ansatz werden mit einem Rakel Aufzüge mit Trockenschichtdicken von 35μm auf Glas anschließend Lagerung während 30 Minuten bei Raumtemperatur und anschließend weitere Lagerung während 30 Minuten bei 13O0C im Umluftofen hergestellt. Anschließend wird nach weiterer Lagerung von 24 Stunden bei Raumtemperatur dieser Filme nach ASTM D1003 in Transmission vermessen. Die hohe Klarheit des Lackkörpers zeigt die gute und homogene kolloidale Verteilung der pyrogenen Kieselsäure an. Es wird eine hervorragende glänzende Lackoberfläche vermessen, die die exzellenten niederviskosen Eigenschaften und Verlaufseigenschaften des Klarlackes bestätigen.For this approach storage during 30 minutes at room temperature and then further storage for 30 minutes at 13O 0 C are prepared in a convection oven with a doctor blade elevators with a dry film thickness of 35μm on glass subsequently. Subsequently, after further storage for 24 hours at room temperature, these films are measured in accordance with ASTM D1003 in transmission. The high clarity of the coating body indicates the good and homogeneous colloidal distribution of fumed silica. It will measure an excellent glossy lacquer surface that confirms the excellent low viscosity and leveling properties of the clearcoat.
Tabelle 6: Messung Beispiel 11 nach ASTM D1003 in Transmission Transp: Transparenz Haze: Trübung Clarity: Klarheit Ohne HDK: ohne pyrogene Kieselsäure Table 6: Measurement Example 11 according to ASTM D1003 in Transmission Transp: Transparency Haze: Turbidity Clarity: Clarity Without HDK: without fumed silica
Beispiel 12Example 12
Die Kratzfestigkeit der Lackoberfläche des ausgehärteten Lackfilms nach Beispiel 11 wird mit einem Scheuerprüfgerät nach Peter-Dahn ermittelt. Hierzu wird ein Scheuervlies Scotch Brite® 2297 / Scheuermittel 3M Scotch-Brite CF-HP S-SFN (weich) mit einer Fläche von 45 x 45 mm mit einem Gewicht von 1000 g beschwert. Mit diesem werden die Lackproben mit insgesamt 40 Hüben verkratzt. Sowohl vor Beginn als auch nach Beendigung der Kratzversuche wird der Glanz der Beschichtung mit einem Glanzmeßgerät Microgloss 20° der Fa. Byk gemessen. Als Maß für die Kratzfestigkeit der Beschichtung wird der Glanzverlust im Vergleich zum Ausgangswert bestimmtThe scratch resistance of the paint surface of the cured paint film according to Example 11 is determined using a Scheuer test device according to Peter-Dahn. For this purpose a scouring fleece Scotch Brite® 2297 / scouring agent 3M Scotch-Brite CF-HP S-SFN (soft) with an area of 45 x 45 mm with a weight of 1000 g is weighted. With this, the paint samples are scratched with a total of 40 strokes. Both before and after completion of the scratching tests, the gloss of the coating is measured with a gloss meter Microgloss 20 ° from Byk. As a measure of the scratch resistance of the coating, the loss of gloss compared to the initial value is determined
Tabelle 7: Glanzverlust Beispiel 11Table 7: Loss on loss Example 11
Beispiel 13Example 13
::
Chemicals unter dem Namen Dow DER 330, oder von der Fa. Shell unter dem Namen Epikote 828, mit einem Polymerisationsindex von n = 0,15 und einem Molgewicht von Mn = 340 + 284. n = 382.6 g/mol, das zur Verflüssigung vortemperiert wird während 2 Stunden bei einer Temperatur von 5O0C, werden 25 g einer aminoalkyl-modifizierten pyrogenen Kieselsäure, erhaltlich unter dem Handelsnamen HDK® H30RA bei der Fa. Wacker-Chemie GmbH, D, die einen Gehalt an Aminopropyldimethylsiloxy-Gruppen von 0,09 Mol/g aufweist und zum Bespiel nach EP-A-1304332 hergestellt werden kann, und einen Kohlenstoffgehalt von 5 Gewichtsprozent und einem Stickstoffgehalt von 1 Gewichtsprozent aufweist, beide bestimmt durch Elementaranalyse, (basierend auf einer hydrophilen pyrogenen Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 300 m2/g HDK erhältlich bei der Fa. Wacker-Chemie GmbH, D, unter dem Handelsnamen HDK® T30) , zugefügt, eingearbeitet und dispergiert mit einem Dissolver Turbotest 33/300P, Rayneri . Die Kieselsäure wird in die flüssige Phase schrittweise zudosiert, zunächst mit einer Umdrehungszahl des Mischers von 500 Umdrehungen pro Minute, sodann wird für einige Minuten bei einer höheren Umdrehungszahl von 3300 pro Minute, d.h. ca. einer peripherenChemicals under the name Dow DER 330, or from the company Shell under the name of Epikote 828, having a polymerization index of n = 0.15 and a molecular weight of Mn = 340 + 284. n = 382.6 g / mol, that is preheated to liquefy for 2 hours at a temperature of 5O 0 C, 25 g of an aminoalkyl-modified fumed silica, obtainable under the trade name of HDK ® H30RA in Fa. Wacker-Chemie GmbH, D, which has a content of aminopropyldimethylsiloxy groups of 0.09 mol / g and for example, in accordance to EP-a-1304332 can be prepared, and has a carbon content of 5 weight percent and a nitrogen content of 1 weight percent, both determined by elemental analysis, (based on a hydrophilic fumed silica having a specific surface area of 300 m 2 / g HDK available from Wacker-Chemie GmbH D, under the trade name HDK® T30), incorporated, incorporated and dispersed with a dissolver Turbotest 33 / 300P, Rayneri. The silica is metered into the liquid phase gradually, first with a number of revolutions of the mixer of 500 revolutions per minute, then for a few minutes at a higher number of revolutions of 3300 per minute, ie about a peripheral
Umlaufgeschwindigkeit der Scheibe von 11 m/s dispergiert, bevor weitere Kieselsäure zugesetzt wird. Wenn alle Kieselsäure eingearbeitet und dispergiert ist, wird bei einer Umdrehungszahl auf 3300 pro Minute für 1 Stunde dispergiert. Durch das Dispergieren der pyrogenen Kieselsäure kann zu einer Erwärmung der Masse auf bis zu 60 und 8O0C kommen. Die Dispergiergüte wird mit einem Grindometer auf einen Wert nahe 0 μm, mit optischer Mikroskopie, und mit Viskositätsmessungen verfolgt. Die Mischung wird dann abschließend entgast in einem Vakuumreaktor, während 30 Minuten und bei einer Stunde bei einer Temperatur von 8O0C, unter langsamem Rühren.Circulation speed of the disc of 11 m / s dispersed before further silica is added. When all the silica is incorporated and dispersed, it is dispersed at one revolution to 3300 per minute for 1 hour. By dispersing the fumed silica of the composition may come to 60 and 8O 0 C to heating up. The dispersing quality is monitored with a grindometer to a value close to 0 μm, with optical microscopy, and with viscosity measurements. The mixture is then finally degassed in a vacuum reactor, for 30 minutes and at one hour at a temperature of 8O 0 C, with slow stirring.
Beispiel 14Example 14
Es wird wie in Beispiel 13 verfahren, aber anstelle von 475 g DGEBA Dow DER330 werden 450 g DGEBA Dow DER330 eingesetzt, und anstelle von 25 g pyrogene Kieselsäure HDK® H30RA werden 50 g pyrogene Kieselsäure HDK® H30RA eingesetztThe procedure is as in Example 13, but instead of 475 g DGEBA Dow DER330 uses 450 g of DGEBA Dow DER330, and instead of HDK ® H30RA pyrogenic silica (25 g), 50 g of HDK ® H30RA fumed silica are used
Beispiel 15Example 15
Es wird wie in Beispiel 13 verfahren, aber anstelle von 475 g DGEBA Dow DER330 werden 425 g DGEBA Dow DER330 eingesetzt, und anstelle von 25 g pyrogene Kieselsäure HDK® H30RA werden 75 g pyrogene Kieselsäure HDK® H30RA eingesetzt.The procedure is as in Example 13, but instead of 475 g DGEBA Dow DER330 425 g DGEBA Dow DER330 are used, and instead of 25 g of fumed silica HDK ® H30RA 75 g of fumed silica HDK ® H30RA used.
Table 8 Mischungsverhältnisse der Suspensionen nach Beispiel 13, 14 und 15: Kieselsäure HDK® H30RA Suspensions in Epoxy DGEBA DER330Table 8 Mixing ratios of the suspensions according to Examples 13, 14 and 15: Silica HDK® H30RA suspensions in epoxy DGEBA DER330
Gew% AussehenWeight% appearance
HDK® Masse HDK® der Masse HDK® Mass HDK® of mass
H30RA H30RA[g] Masse DGEBA [g] bei 5O0CH30RA H30RA [g] Mass DGEBA [g] at 5O 0 C
5 25 475 Beispiel 13 fließfähig5 25 475 Example 13 flowable
10 50 450 Beispiel 13 Fließfähig10 50 450 Example 13 Flowable
15 75 425 Beispiel 13 Fließfähig15 75 425 Example 13 Flowable
Die Reaktion einer Epoxy-Einheit mit Funktionalität e = 1 und eines primären Amines mit Funktionalität a = 2 führt zur Bildung einer chemisorptiven und chemischen Anbindung des Epoxyharzes DGEBA and die aminoalkylfunktionelle Kieselsäure HDK® H30RA. Das funktionale stöchiometrische Verhältnis ist definiert durch das Aminowasserstoffatom-zu-Epoxyfunktion Verhältnis r = a / eThe reaction of an epoxy functionality unit with e = 1 and a primary amine functionality with a = 2 leads to the formation of a chemisorptive and chemical bonding of the epoxy resin DGEBA and the aminoalkyl-silica HDK ® H30RA. The functional stoichiometric ratio is defined by the amino hydrogen atom to epoxy function ratio r = a / e
Die in der Suspension enthaltene KIESELSÄURE wird durch Lösen von 2,5 g der Epoxyharz-und-Kieselsäure-Suspension nach Beispiel 13, 14 und 15 in 50 ml Tetrahydrofuran und anschließendem Zentrifugieren in einer Laborzentrifuge bei 5000 Umdrehungen pro Minute abgetrennt und das Sediment durch fünfmaliges Aufnehmen in Tetrahydrofuran und Zentrifugieren von freiem, nicht gebundenem Epoxyharz gewaschen, gereinigt und von dem ungebundenem Epoxyharz abgetrennt, getrocknet und analysiert. Diese so aus der Suspension isolierte Kieselsäure weist einen Kohlenstoffgehalt von 41 Gewichtsprozent auf, sowie einen Masseverlust in der Thermogravimetrie bis 55O0C unter Luft von 42 Gewichtsprozent. Dies entspricht einer mittleren Umsetzung von 1,7 Mol Amino-Wasserstoff-Gruppen der KIESELSÄURE HDK® H30RA mit einem Mol der Epoxygruppen des Epoxyharzes . IH- NMR, 13C-NMR und Infrarotspektroskopie belegen die Oberflächenreaktion der Aminoalkyl-funktionellen Kieselsäure HDK® H30RA mit dem Epoxyharz DGEBA. Diese Elementaranalyse ergibt für die Beispiele 13, 14 und 15 Verhältnisse von r = a / e = von ca. 0,85 , was die unter in-situ Bedingungen derThe silicic acid contained in the suspension is dissolved by dissolving 2.5 g of the epoxy resin-and-silica suspension according to Example 13, 14 and 15 in 50 ml of tetrahydrofuran and then centrifuging in a laboratory centrifuge at 5000 Separated revolutions per minute and the sediment was washed by taking up five times in tetrahydrofuran and centrifuging free, unbound epoxy resin, cleaned and separated from the unbound epoxy resin, dried and analyzed. This so isolated from the suspension silica has a carbon content of 41 weight percent, as well as a mass loss in the thermogravimetry to 55O 0 C under air of 42 weight percent. This corresponds to an average conversion of 1.7 moles of the amino hydrogen groups of the silica HDK® H30RA with one mole of the epoxy groups of the epoxy resin. I-NMR, 13 C-NMR and infrared spectroscopy confirm the surface reaction of the aminoalkyl-functional silica HDK® H30RA with the epoxy resin DGEBA. This elemental analysis gives for examples 13, 14 and 15 ratios of r = a / e = of about 0.85, which under in-situ conditions of
Mischung erfolgte chemisorptive Bindung des Epoxyharzes DGEBA auf der Aminoalkyl-funktionellen Kieselsäure HDK® H30RA belegt.Mixture was carried out chemisorptive binding of the epoxy resin DGEBA on the aminoalkyl-functional silica HDK ® H30RA occupied.
Die Reaktion einer Epoxy-Einheit mit Funktionalität e = 1 und eines primären Amines mit Funktionalität a = 2 führt zur Bildung einer chemisorptiven und chemischen Anbindung des Epoxyharzes DGEBA and die aminoalkylfunktionelle Kieselsäure HDK® H30RA. Das funktionale stöchiometrische Verhältnis ist definiert durch das Aminowasserstoffatom-zu-Epoxyfunktion Verhältnis r = a / eThe reaction of an epoxy functionality unit with e = 1 and a primary amine functionality with a = 2 leads to the formation of a chemisorptive and chemical bonding of the epoxy resin DGEBA and the aminoalkyl-silica HDK ® H30RA. The functional stoichiometric ratio is defined by the amino hydrogen atom to epoxy function ratio r = a / e
Beispiel 16Example 16
Zu 450 g eines H2N-CH-CH2-(-O-CH2-CH-)n-NH2 flüssigen Bis- (2-Aminopropyl) - ^ QJ_|To 450 g of a H 2 N-CH-CH 2 - (- O-CH 2 -CH-) n -NH 2 liquid bis- (2-aminopropyl) - ^ QJ_ |
Polypropylenglykols, erhältlich unter dem Namen Jeffamine D2000®, der Fa. Huntsman, mit der Formel und Kettenlänge n=33.1, Molgewicht Mn = 2000 g/mol, werden 50 g einer mit hydrophile pyrogenen Kieselsäure, erhältlich bei der Fa. Wacker-Chemie GmbH unter dem Namen HDK® T30 zugefügt, eingearbeitet und dispergiert mit einem Dissolver Turbotest 33/300P, Rayneri, oder mit einem ein Dispermat mit einer Zahnscheibe von 65 mm Durchmesser. Die Kieselsäure wird in die flüssige Phase schrittweise zudosiert, zunächst mit einer Umdrehungszahl des Mischers von 500 Umdrehungen pro Minute, sodann wird für einige Minuten bei einer höheren Umdrehungszahl von 3300 pro Minute, d.h. ca. einer peripheren Umlaufgeschwindigkeit der Scheibe von 11 m/s dispergiert, bevor weitere Kieselsäure zugesetzt wird. Wenn alle Kieselsäure eingearbeitet und dispergiert ist, wird bei einerPolypropylene glycol, available under the name Jeffamine D2000 ®, Fa. Huntsman, having the formula and chain length n = 33.1, molecular weight Mn = 2000 g / mol, 50 g of a fumed with hydrophilic silica, available from the Fa. Wacker-Chemie GmbH under the name HDK ® T30 added, incorporated and dispersed with a dissolver Turbotest 33 / 300P, Rayneri, or with a Dispermat with a toothed disc of 65 mm diameter. The silica is gradually added to the liquid phase, first with a number of revolutions of the mixer of 500 revolutions per minute, then for a few minutes at a higher number of revolutions of 3300 per minute, ie about a peripheral peripheral speed of the disc of 11 m / s dispersed before adding more silica. When all the silica is incorporated and dispersed, at a
Umdrehungszahl auf 3300 pro Minute für 1 Stunde dispergiert. Durch das Dispergieren der pyrogenen Kieselsäure kann zu einer Erwärmung der Masse auf bis zu 60 und 8O0C kommen. Die Dispergiergüte wird mit einem Grindometer auf einen Wert nahe 0 μm, mit optischer Mikroskopie, und mit Viskositätsmessungen, verfolgt. Die Mischung wird dann abschließend entgast in einem Vakuumreaktor, während 30 Minuten und bei einer Stunde bei einer Temperatur von 8O0C, unter langsamem Rühren.RPM dispersed at 3300 per minute for 1 hour. By dispersing the fumed silica of the composition may come to 60 and 8O 0 C to heating up. The dispersing quality is monitored with a grindometer to a value close to 0 μm, with optical microscopy, and with viscosity measurements. The mixture is then finally degassed in a vacuum reactor, for 30 minutes and at one hour at a temperature of 8O 0 C, with slow stirring.
Beispiel 17Example 17
Es wird wie in Beispiel 16 verfahren, aber anstelle von 450 g Jeffamin D2000® werden 400 g Jeffamin D2000® eingesetzt, und anstelle von 50 g pyrogene Kieselsäure HDK® T30 werden 100 g pyrogene Kieselsäure HDK® T30 eingesetztThe procedure is as in Example 16, but instead of 450 g Jeffamin D2000 ® 400 g Jeffamin D2000 ® are used, and instead of 50 g of fumed silica HDK ® T30 100 g of fumed silica HDK ® T30 are used
Table 9: Mischungsverhältnisse der Dispersionen: Kieselsäure HDK® T30 in Jeffamin D2000® Table 9: mixing ratios of the dispersions: silicic acid HDK ® T30 in Jeffamine ® D2000
Gew% Masse HDK® Masse Jeffamin D2000® Wt% mass HDK ® mass Jeffamin D2000 ®
HDK® T30T30 [g] [g]HDK ® T30T30 [g] [g]
10 50 450 Beispiel 1610 50 450 Example 16
20 100 400 Beispiel 17 Die in der Suspension enthaltene KIESELSÄURE wird durch Lösen von 2,5 g der Epoxyharz-und-Kieselsäure-Suspension nach Beispiel 16 und 17 in 50 ml Tetrahydrofuran und anschließendem Zentrifugieren in einer Laborzentrifuge bei 5000 Umdrehungen pro Minute abgetrennt und das Sediment durch fünfmaliges20 100 400 Example 17 The silicic acid contained in the suspension is separated by dissolving 2.5 g of the epoxy resin and silica suspension according to Example 16 and 17 in 50 ml of tetrahydrofuran and subsequent centrifuging in a laboratory centrifuge at 5000 revolutions per minute and the sediment by five times
Aufnehmen in Tetrahydrofuran und Zentrifugieren von freiem, nicht gebundenem Epoxyharz gewaschen, gereinigt und von dem ungebundenem Epoxyharz abgetrennt, getrocknet und analysiert. Die Elementaranalyse ergibt für die Beispiele 16 und 17 einen Kohlenstoffgehalt für das auf hydrophiler Kieselsäure HDK® T30 an physisorptiv gebundenem Jeffamin von über 20 Gewichtsprozent .Washed in tetrahydrofuran and centrifuged from free, unbound epoxy resin, cleaned and separated from the unbound epoxy resin, dried and analyzed. The elemental analysis gives a carbon content for the on hydrophilic silica HDK ® T30 physisorptively bound Jeffamine from about 20 weight percent for the examples. 16 and 17
Beispiel 18Example 18
Die Masse aus Beispiel 13, 14 und 15 werden mit einem festen Amino-Härter, 4, 4 fMethylene-bis-2, 6- The masses of Examples 13, 14 and 15 are mixed with a solid amino hardener, 4, 4 f methylene-bis-2, 6-
Diethylaniline, MDEA, Molgewicht Mn = 310 g/mol,zum Beispiel erhältlich von der Fa. Lonza, vernetzt .Hierzu wird MDEA auf 90 0C erwärmt, so verflüssigt und den Massen aus Beispiel 13, 14 und 15 untergemischt und die Mischung in eine Form gebracht. Das Mengenverhältnis von DGEBA zu MDEA ist hierbei 71.17 zu 28.83. Die Vernetzung wird in einem programmierbaren Ofen umgesetzt: 4 Stunden bei 135 0C, gefolgt durch einer NachVernetzung während 4 Stunden bei 19O0C.Diethylaniline, MDEA, molecular weight Mn = 310 g / mol, for example available from the Fa. Lonza, cross-linked. For this MDEA is heated to 90 0 C, liquefied and mixed into the masses of Example 13, 14 and 15 and the mixture into a Brought form. The ratio of DGEBA to MDEA is 71.17 to 28.83. The crosslinking is implemented in a programmable oven: 4 hours at 135 0 C, followed by aftercrosslinking for 4 hours at 19O 0 C.
Die vernetzten Massen mit pyrogener Kieselsäure HDK® H30RA zeigen gegenüber Massen ohne pyrogene Kieselsäure eine deutlich erhöhte Festigkeit und Schlagzähigkeit.The crosslinked masses with fumed silica HDK ® H30RA show a significantly increased strength and impact resistance compared to compositions without fumed silica.
Beispiel 19Example 19
Die Masse aus Beispiel 16, 17 werden mit DGEBA Dow DER330 vernetzt. Hierzu wird DGEBA auf 50 0C erwärmt, so verflüssigt und den Massen aus Beispiel 16 und 17 untergemischt und die Mischung in eine Form gebracht. Das Mengenverhältnis von DGEBA DOW DER330 zu Jeffamin D2000® ist hierbei 27,67 zu 72.33. Die Vernetzung wird in einem programmierbaren Ofen umgesetzt: 4 Stunden bei 120 0C, gefolgt durch einer Nach-Vernetzung während 4 Stunden bei 15O0C.The mass of Example 16, 17 are crosslinked with DGEBA Dow DER330. For this purpose, DGEBA is heated to 50 0 C, then liquefied and mixed in the compositions from examples 16 and 17, and the mixture placed into a mold. The ratio of DGEBA Dow DER330 to Jeffamine D2000 ® is hereby 27.67 to 72.33. The crosslinking is implemented in a programmable oven: 4 hours at 120 0 C, followed by a post-crosslinking for 4 hours at 15O 0 C.
Die vernetzten Massen mit pyrogener Kieselsäure HDK® T30 zeigen gegenüber Massen ohne pyrogene Kieselsäure eine deutlich erhöhte Festigkeit und Elastizität.The crosslinked masses with fumed silica HDK ® T30 show a significantly increased strength and elasticity compared to compositions without fumed silica.
Beispiel 20Example 20
1 kg Wacker einer aminoalkyl- modifizierten pyrogenen Kieselsäure, erhaltlich unter dem Handelsnamen HDK® H30RA bei der Fa. Wacker-Chemie GmbH, D, die einen Gehalt an Aminopropyldimethylsiloxy-Gruppen von 0,091 kg Wacker one aminoalkyl-modified fumed silica, available under the trade name HDK ® H30RA from Wacker-Chemie GmbH, D, which has a content of aminopropyldimethylsiloxy groups of 0.09
Mol/g aufweist und zum Bespiel nach EP-A-1304332 hergestellt werden kann, und einen Kohlenstoffgehalt von 5 Gewichtsprozent und einem Stickstoffgehalt von 1 Gewichtsprozent aufweist, beide bestimmt durch Elementaranalyse, (basierend auf einer hydrophilen pyrogenen Kieselsäure mit einer spezifischenMol / g and can be prepared, for example, according to EP-A-1304332, having a carbon content of 5% by weight and a nitrogen content of 1% by weight, both determined by elemental analysis (based on a hydrophilic fumed silica having a specific gravity)
Oberfläche von 300 m2/g HDK erhältlich bei der Fa. Wacker- Chemie GmbH, D, unter dem Handelsnamen HDK® T30) , wird während 45 Min zu 9 kg flüssigen Epoxyharz Bisphenol-A Diglycidylethers, (DGEBA: diglycidylether of bisphenol A), z.B. erhältich von der Fa. Dow Chemicals unter dem Handelsamen Dow DER® 330, oder von der Fa. Shell unter dem Namen Epikote® 828, mit einem Polymerisationsindex von n = 0,15 und einem Molgewicht von Mn = 340 + 284. n = 382.6 g/mol, mit einem Planetendissolver eingearbeitet; die Temperatur wird dabei auf 60 0C begrenzt; es resultiert eine Masse mit einer relativen Viskosität von 3,2.Surface of 300 m 2 / g HDK available from Wacker-Chemie GmbH, D, under the trade name HDK ® T30), is 45 minutes to 9 kg liquid epoxy resin bisphenol A diglycidyl ether, (DGEBA: diglycidyl ether of bisphenol A) such as available N from the company. Dow Chemicals under the trade seeds Dow DER ® 330, or from the Fa. Shell under the name Epikote ® 828, having a polymerization index of n = 0.15 and a molecular weight of Mn = 340 + 284 = 382.6 g / mol, incorporated with a planetary dissolver; the temperature is limited to 60 0 C; it results in a mass with a relative Viscosity of 3.2.
Die in der Suspension enthaltene KIESELSÄURE wird durch Lösen von 2,5 g der Epoxyharz-und-Kieselsäure-Suspension in 50 ml Tetrahydrofuran und anschließendem Zentrifugieren in einer Laborzentrifuge bei 5000 Umdrehungen pro Minute abgetrennt und das Sediment durch fünfmaliges Aufnehmen in Tetrahydrofuran und Zentrifugieren von freiem, nicht gebundenem Epoxyharz gewaschen, gereinigt und von dem ungebundenem Epoxyharz abgetrennt, getrocknet und analysiert. Diese so aus der Suspension isolierte Kieselsäure weist einen Kohlenstoffgehalt von 41 Gewichtsprozent auf, sowie einen Masseverlust in der Thermogravimetrie bis 55O0C unter Luft von 42 Gewichtsprozent. Dies entspricht einer mittleren Umsetzung von 1,7 Mol Amino- Wasserstoff-Gruppen der KIESELSÄURE HDK® H30RA mit einem Mol der Epoxygruppen des Epoxyharzes . The silicic acid contained in the suspension is separated by dissolving 2.5 g of the epoxy resin-and-silica suspension in 50 ml of tetrahydrofuran and then centrifuging in a laboratory centrifuge at 5000 revolutions per minute and the sediment by taking up in tetrahydrofuran five times and centrifuging free , unbound epoxy resin, cleaned and separated from the unbound epoxy resin, dried and analyzed. This so isolated from the suspension silica has a carbon content of 41 weight percent, as well as a mass loss in the thermogravimetry to 55O 0 C under air of 42 weight percent. This corresponds to an average reaction of 1.7 moles of amino-hydrogen groups of the Silica HDK ® H30RA with one mole of the epoxy groups of the epoxy resin.

Claims

Patentansprüche claims
1. Suspension, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest 3 Gewichtsprozent an partikulärem Verdickungsmittel enthält, wobei zumindest von einem Polymer eine Menge von mindestens 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die reine partikuläre Verdickungsmittelmasse ohne Polymer, an diese partikuläre Verdickungsmittel in der Suspension gebunden ist, und dass gegebenenfalls zumindest ein weiteres Polymer oder mehrere Polymere auch frei in der Suspension vorliegt, dass die relative Viskosität η/ηor wobei η und T|o bei gleicher Temperatur und bei einer Temperatur von 250C gemessen werden, kleiner als 100 ist und sich die relative Viskosität η/ηo bei einer Lagerung von mindestens einer Wochen bei einer Temperatur von 4O0C um weniger als den Faktor 10 ändert, und flüssige Phase enthält, die bezogen auf die gesamte flüssige Phase 0 - 80 Gewichtsprozent eines Lösemittels oder niedermolekuare vernetzbaren Komponente mit einer Viskosität kleiner 100 mPas bei 250C und die bezogen auf die gesamte flüssige Phase 10-100 Gewichtsprozent einer Polymerkomponente oder eines Gemisches aus zwei oder mehreren physikalisch oder chemisch vernetzbaren Polymeren enthält.A suspension, characterized in that it contains at least 3% by weight of particulate thickener, wherein at least one polymer has an amount of at least 5% by weight, based on the pure particulate thickener mass without polymer, bound to these particulate thickening agents in the suspension, and optionally at least one further polymer or several polymers is also present free in the suspension, that the relative viscosity η / ηo r where η and T | o are measured at the same temperature and at a temperature of 25 0 C, is less than 100, and the relative viscosity η / ηo when stored for a period of at least one week at a temperature of 4O 0 C changes by less than a factor of 10, and liquid phase, based on the total liquid phase 0 - 80 weight percent of a solvent or low molecular crosslinkable component with a viscosity of less than 100 mPas at 25 0 C and based on the entire liquid phase contains 10-100 weight percent of a polymer component or a mixture of two or more physically or chemically crosslinkable polymers.
2. Suspension nach Anspruch 1, dass partikuläre2. Suspension according to claim 1, that particulate
Verdickungsmittel Metalloxide, Metallcarbonate, und Kunststoffpartikel sindThickening agents are metal oxides, metal carbonates, and plastic particles
3. Suspension nach Anspruch 2, dass Metalloxide Siliziumdioxidpartikel, Kieselsäurepartikel, Aluminiumoxidpartikel, Titandioxidpartikel, Zirkondioxidpartikel sind.3. Suspension according to claim 2, that metal oxides are silicon dioxide particles, silica particles, aluminum oxide particles, titanium dioxide particles, zirconium dioxide particles.
4. Suspension nach Anspruch 3, dass Kieselsäurepartikel pyrogene Kieselsäure ist. 4. Suspension according to claim 3, that the silica particle is fumed silica.
5. Suspension, nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Polymer an diese partikulärem Verdickungsmittel physisorptiv gebunden ist.5. Suspension according to claim 1-4, characterized in that at least one polymer is bound physisorptiv to this particulate thickener.
6. Suspension, nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Polymer an diese partikulärem Verdickungsmittel chemisorptiv gebunden ist.6. Suspension, according to claim 1-5, characterized in that at least one polymer is chemisorptively bound to this particulate thickener.
7. Suspension, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Polymer an diese partikulärem Verdickungsmittel chemisorptiv gebunden ist, und dieses partikuläre Verdickungsmittel durch teilweise oder vollständige Oberflächenmodifizierung mit Oberflächengruppen ausgestattet ist, die mit dem Polymer chemisch reagieren.7. Suspension, according to claim 6, characterized in that at least one polymer is chemisorptively bound to this particulate thickener, and this particulate thickener is equipped by partial or complete surface modification with surface groups that react chemically with the polymer.
8. Suspension, nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die teilweise oder vollständige Oberflächenmodifizierung des partikulären Verdickungsmittels mit Oberflächengruppen eine Silylierung mit organofunktionellen Siloxygruppen ist.8. A suspension according to claim 7, characterized in that the partial or complete surface modification of the surface-active particulate thickener is a silylation with organofunctional siloxy groups.
9. Suspension, nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Polymer an diese partikulären Verdickungsmittel chemisorptiv gebunden ist, und dieses partikuläre Verdickungsmittel organofunktionelle Epoxy-, Amino- , Mercapto-, Acrylat-, Isocyanat-, Carbinol-Gruppen und Carbonsäureanhydrid-Gruppen aufweist, die mit dem Polymer chemisch reagieren.9. Suspension, according to claim 7 and 8, characterized in that at least one polymer is chemisorptively bound to this particulate thickener, and this particulate thickener organofunctional epoxy, amino, mercapto, acrylate, isocyanate, carbinol groups and carboxylic anhydride Having groups which react chemically with the polymer.
10. Suspension, nach einem oder mehreren der vorhergehenden10. Suspension, according to one or more of the preceding
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Polymer Epoxygruppen enthält und dass das partikuläre Verdickungsmittel Amino-, Mercapto-, Carbonsäureanhydrid-, und Carbinol-Gruppen aufweist, wobei die jeweilige Gruppe alleine oder in beliebigen Mischungen miteinander vorhanden sein können, die mit dem Polymer chemisorptiv binden.Claims, characterized in that at least one polymer contains epoxy groups and that the particulate thickener amino, mercapto, carboxylic anhydride, and carbinol groups, wherein the respective group alone or in any Mixtures may be present together which bind chemisorptively with the polymer.
11. Suspension, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Polymer Isocyanatgruppen enthält und dass das partikuläre Verdickungsmittel Silanol-, Amino-, und Carbinol-Gruppen aufweist, wobei die jeweilige Gruppe alleine oder in beliebigen Mischungen miteinander vorhanden sein können, die mit dem Polymer chemisorptiv binden.11. A suspension according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one polymer contains isocyanate groups and that the particulate thickener silanol, amino, and carbinol groups, wherein the respective group may be present alone or in any mixtures can chemisorptively bind with the polymer.
12. Suspension, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Polymer Aminogruppen enthält und dass das partikuläre Verdickungsmittel Silanolgruppen, Carbinol-, Carbonsäure-Gruppen aufweist, wobei die jeweilige Gruppe alleine oder in beliebigen Mischungen miteinander vorhanden sein können, die mit dem Polymer physisorptiv binden.12. A suspension according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one polymer contains amino groups and that the particulate thickener silanol groups, carbinol, carboxylic acid groups, wherein the respective group may be present alone or in any mixtures with each other, which bind physisorptively with the polymer.
13. Suspension, nach einem oder mehreren der vorhergehenden13. Suspension, according to one or more of the preceding
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Polymer Karbonsäuregruppen enthält und dass das partikuläre Verdickungsmittel Amino-Gruppen aufweist, wobei die jeweilige Gruppe alleine oder in beliebigen Mischungen miteinander vorhanden sein können, die mit dem Polymer physisorptiv binden.Claims, characterized in that at least one polymer contains carboxylic acid groups and that the particulate thickener has amino groups, wherein the respective group may be present alone or in any mixtures which bind physisorptive with the polymer.
14. Suspension, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Polymer Carbinol-, oder Isocyanatgruppen enthält und dass das partikuläre Verdickungsmittel Silanol-Gruppen und Siloxan-14. Suspension according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one polymer contains carbinol or isocyanate groups and that the particulate thickener silanol groups and siloxane
Gruppen aufweist, wobei die jeweilige Gruppe alleine oder in beliebigen Mischungen miteinander vorhanden sein können, die mit dem Polymer physisorptiv binden. Groups, wherein the respective group may be present alone or in any mixtures with each other, which bind physisorptively with the polymer.
15. Suspension nach Anspruch 1 bis 4, und 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Polymer Silanol-Gruppen oder Siloxan-Gruppen enthält, wobei die jeweilige Gruppe alleine oder in beliebigen Mischungen miteinander vorhanden sein können, und dass das partikuläre Verdickungsmittel Silanol-Gruppen, Siloxan-Gruppen und Alkylsiloxygruppen aufweist, wobei die jeweilige Gruppe alleine oder in beliebigen Mischungen miteinander vorhanden sein können, die mit dem Polymer chemisoptiv binden.15. Suspension according to claim 1 to 4, and 6, characterized in that at least one polymer contains silanol groups or siloxane groups, wherein the respective group may be present alone or in any mixtures with each other, and that the particulate thickener silanol groups , Siloxane groups and alkylsiloxy groups, wherein the respective group may be present alone or in any mixtures which chemisoptically bind with the polymer.
16. Beschichtungsstoff, Klebstoff und Dichtstoff, der zumindest unter Verwendung einer Suspension nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, hergestellt werden.16. Coating material, adhesive and sealant, which are at least produced using a suspension according to one or more of the preceding claims.
17. Synthetischer oder natürlicher Kautschuk oder Gummi, der zumindest unter Verwendung einer Suspension nach Anspruch 15, hergestellt wird. 17. Synthetic or natural rubber or gum, which is produced at least using a suspension according to claim 15.
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