EP2855600A1 - Wässrige zusammensetzungen und deren verwendung - Google Patents

Wässrige zusammensetzungen und deren verwendung

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Publication number
EP2855600A1
EP2855600A1 EP13724792.0A EP13724792A EP2855600A1 EP 2855600 A1 EP2855600 A1 EP 2855600A1 EP 13724792 A EP13724792 A EP 13724792A EP 2855600 A1 EP2855600 A1 EP 2855600A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
weight
compositions according
compositions
water
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP13724792.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marko Prasse
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wacker Chemie AG filed Critical Wacker Chemie AG
Publication of EP2855600A1 publication Critical patent/EP2855600A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/002—Priming paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00—Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16

Definitions

  • the invention relates to aqueous compositions containing amino-functional organosilicon compounds, processes for their preparation and their use.
  • compositions containing aminofunctional organosilicon compounds have long been used to strengthen substrates and to improve the adhesion of paints, adhesives or thickeners.
  • such compositions contain volatile solvents such as gasolines to ensure rapid drying and polar solvents such as toluene for better spreading on smooth surfaces.
  • volatile solvents such as gasolines to ensure rapid drying and polar solvents such as toluene for better spreading on smooth surfaces.
  • the solvents are harmful to health, highly flammable and odor-intensive. Therefore, solvent-free or low-solvent compositions are of interest.
  • Aqueous compositions containing amino functional organosilicon compounds are known. By using water as a basis, you get environmentally friendly, low-odor and non-hazardous products. However, the paragraphi ⁇ gen compositions have some disadvantages.
  • EP 057701 B1 describes mixtures of water with up to 0.3% of amino- or mercapto-functional alkoxysilanes and with up to 0.4% of hydrophobic alkoxysilanes, with a preferred pH of from 2.0 to 5.5. In US-A 5,902,645 mixtures are described, which
  • alkoxysilanes which may also be amino-functional, and phosphoric acid, with a preferred pH of less than or equal to 3.0.
  • EP 2059561 B1 describes mixtures of water, one part of amino-functional and mercapto-functional alkoxysilanes, one part of a surfactant and two parts of pure acetic acid.
  • Substrates such as marble or concrete, are used.
  • WO 2011/112440 A1 describes mixtures of water with amino-functional organosilicon compounds and special surfactants having a pH of from 9 to 12. However, these surfactants described lead to poor adhesion after water storage.
  • the invention provides compositions producible using
  • R is a carbon-bonded hydrocarbon radical having 10 to 17 carbon atoms
  • y is an integer from 1 to 20 with the proviso that the weight ratio of (B) / (C) is in the range of 10 to 1000.
  • Examples of water used according to the invention (A) are natural waters, such as rainwater, groundwater, spring water, river water and seawater, chemical waters, such as partially demineralized water, demineralized water, distilled or (repeatedly) redistilled water, water for medical or pharmaceutical purposes, such as purified water (Aqua purificata; Pharm Eur. 3.), Aqua deionisata, Aqua destillata, Double distilled water, Aqua ad inj ectionam or Aqua conservata, drinking water according to German drinking water regulations and mineral ⁇ waters.
  • Water (A) is preferably partially desalinated water, demineralized water, distilled or (repeatedly) redistilled water and water for medical or pharmaceutical purposes, more preferably partially desalted water and demineralized water.
  • the water used in the invention has a
  • the water used according to the invention is preferably air-saturated, clear and colorless.
  • silanes (B) used according to the invention are preferably those of the formula
  • R 1 may be the same or different and represents a monovalent, optionally substituted, SiC-bonded, basic nitrogen-free organic radical
  • R 2 may be the same or different and is hydrogen or optionally substituted hydrocarbon radicals which may be interrupted by one or more oxygen atoms,
  • D may be the same or different and is a monovalent, SiC-bonded radical containing at least one group -NHR 3 where R 3 is hydrogen or optionally substituted hydrocarbon radicals,
  • a is 1, 2 or 3, preferably 2 or 3, more preferably 3, and
  • b is 1, 2 or 3, preferably 1,
  • radicals R 1 are alkyl radicals, such as the methyl,
  • -Pentyl radical Hexyl radicals, such as the n-hexyl radical; Heptyl radicals, such as the n-heptyl radical; Octyl radicals, such as the n-octyl radical, iso-octyl radicals and the 2, 2, 4 TM trimethylpentyl radical;
  • Nonyl radicals such as the n-nonyl radical decyl radicals, such as the n-decyl radical; Dodecyl radicals, such as the n-dodecyl radical; Octadecyl radicals, such as the n-octadecyl radical cycloalkyl radicals, such as the cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl radical and methylcyclohexyl radicals; Alkenyl radicals such as the vinyl, 1-propenyl and 2-propenyl radicals; Aryl radicals such as the pheny
  • optionally substituted hydrocarbon radicals R 2 are the examples given for radical R 1 .
  • the radicals R 2 are preferably hydrogen atom and hydrocarbon radicals having 1 to 18 carbon atoms, which may be interrupted by one or more oxygen atoms, more preferably hydrogen and hydrocarbon radicals having 1 to 10 carbon atoms, in particular the methyl and the ethyl.
  • optionally substituted hydrocarbon radicals R 3 are the examples given for radical R 1 , which may be substituted by NH 2 groups or interrupted by NH groups.
  • the radicals R 3 are preferably hydrogen atom and hydrocarbon radicals having 1 to 18 carbon atoms which may be substituted by NH 2 groups or interrupted by NH groups.
  • the radical R 3 is particularly preferably hydrogen, n-butyl, 2-aminoethyl, N- ⁇ 2-aminoethyl) -2-aminoethyl and cyclohexyl.
  • radicals D are radicals of the formulas H 2 N (CH 2 ) 3,
  • radical D is SiC-bonded hydrocarbon radicals having at least one group -NHR 3 , more preferably the H 2 N (CH 2 ) 3 -, H 2 N (CH 2 ) 2NH (CH 2 ) 3 TM, cyclo - C 6 H U NH ⁇ CH 2 ) 3 -, nC 4 H 9 NHCH 2 - and cyclo-C 6 HiiNHCH 2 radical.
  • silanes (B) used according to the invention are H 2 N (CH 2 ) 3-Si (OCH 3) 3, H 2 N (CH 2 ) 3-Si (OC 2 H 5 ) 3, H 2 N (CH 2 ) 3 -Si (OCH 3 ) 2 CH 3 , H 2 N (CH 2 ) 3 -Si (OC 2 H 5 ) 2 CH 3 , H 2 N (CH 2 ) 2 NH (CH 2 ) 3 -Si (OCH 3 3 ,
  • Silane (B) is preferably H 2 N (CH 2 ) 3-Si (OCH 3 ) 3, H 2 N (CH 2 ) 3-Si (OC 2 H 5 ) 3 , H 2 N (CH 2 ) 3 -Si (OCH 3 ) 2 CH 3 ,
  • silanes used as component (B) used may contain certain amounts of partial hydrolysis products, such as when they come into contact during storage and decanting with moisture manufacturing ⁇ limited, and depending on their handling.
  • Component (B) preferably contains up to 10% by weight of partial hydrolyzate.
  • the partial hydrolysates optionally contained in component (B) preferably contain 2 to 10, more preferably 2 to 5, silicon atoms.
  • the component (B) used according to the invention are commercially available products or can be prepared by methods customary in organosilica chemistry.
  • R saturated linear or branched
  • Hydrocarbons such as the decyl, undecyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl or hexadecyl radical, saturated cyclic hydrocarbons, such as the cyclohexylbutyl radical, unsaturated cyclic hydrocarbons, such as the octylphenol and nonylphenol radical, and unsaturated linear or branched Hydrocarbons, such as the decenyl, undecenyl, dodecenyl, tridecenyl, tetradecenyl or hexadecenyl radical.
  • Radicals R are preferably alkyl and alkenyl radicals having 10 to 17 carbon atoms, which may each be linear, branched and cyclic, particularly preferably linear and branched alkyl radicals having 10 to 17 carbon atoms, in particular linear and branched alkyl radicals having 10 to 17 carbon atoms 16 carbon atoms.
  • y is an integer from 1 to 10.
  • the carboxylic acids (C) used according to the invention have a molecular weight Mn of preferably 250 to 1000 g / mol.
  • the number average molecular weight Mn was determined by means of Size Exclusion Chromatography (SEC) against polystyrene standard, in THF, at 40 ° C., flow rate 1.2 ml / min and detection with RI ⁇ refractive index detector) on a column set Styragel HR3-HR4 HR5-HR5 from Waters Corp. USA with an injection volume of 100 ⁇ .
  • SEC Size Exclusion Chromatography
  • the weight ratio of (B) / (C) is in the range of preferably 20 to 100.
  • the carboxylic acids (C) used according to the invention are preferably glyoxylic ethoxylate lauryl ether, glycol ethoxylate lauryl ether, glycol ethoxylate lauryl ether and C13 alcohol polyethyleneglycol ether carboxylic acid, more preferably glycol ethoxylate lauryl ether with Mn approx 356 g / mol, glycol ethoxylate lauryl ether with Mn about 457 g / mol, glycol ethoxylate lauryl ether with Mn about 685 g / mol and C13 alcohol polyethyleneglycol ether carboxylic acid with Mn about 566 g / mol.
  • the carboxylic acids (C) used according to the invention are commercially available products or can be prepared by methods customary in organosilicon chemistry.
  • compositions may also contain other components, for example (D) inorganic salts, (E) organic solvents, (F) organosilicon compounds which are free of amino groups are, (G) compounds of the formula ⁇ - ⁇ OCH 2 CH 2 ) y-OH (III), where
  • R is a carbon-bonded hydrocarbon radical having 10 to 17 carbon atoms
  • y is an integer from 1 to 20
  • optionally used inorganic salts (D) are NaCl, KCl, LiCl, MgCla, CaCl 2 , NaF and KF, which are preferably NaCl and KCl and particularly preferably NaCl.
  • compositions according to the invention contain component (D), it is preferably from 0.001 to 2 parts by weight, more preferably from 0.01 to 1 part by weight, in each case based on 100 parts by weight of component (C).
  • the compositions according to the invention preferably contain component (D).
  • organic solvents (E) are alcohols, such as methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, glycol, 1, 2-propanediol, 1, 3-propanediol and glycerol, lactams, such as N-methyl 2-pyrrolidone, N-octyl-2-pyrrolidone and caprolactam, tertiary carboxylic acid amides, such as dimethylformamide and dimethylacetamide, acetals, such as ethylal and acetaldehyde diethyl acetal, urea derivatives, such as dimethylpropyleneurea, ketoximes, such as acetone oxime or butanone 2-oxime and sulfoxides, such as dimethylsulfoxide, which are preferably methanol and ethanol.
  • alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, glycol, 1, 2-propane
  • component (E) is used to prepare the compositions according to the invention, it is preferably 0.1 to 100 parts by weight, particularly preferably 1 to 70 parts by weight, in each case based on 100 parts by weight of component (B).
  • component (E) is preferably 0.1 to 100 parts by weight, particularly preferably 1 to 70 parts by weight, in each case based on 100 parts by weight of component (B).
  • no component (E) is used.
  • the compositions of the invention may contain alcohols which are formed by hydrolysis of organyloxy groups of the components used, preferably compound R 2 OH, with R 2 is the same meaning as mentioned above, such as methanol and
  • organosilicon compounds (F) which are free of amino groups are tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, bis (triethoxysilyl) ethane, vinyltriacetoxysilane, methyltriacetoxysilane, ethyltriacetoxysilane, methyltributanonoximosilane, methyltriacetonoximosilane, N- (triironethoxysilylmethyl ) -O-methylcarbamate and N- ⁇ trimethoxysilylpropyl) -O-methylcarbamate, which are preferably tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, bis (triethoxysilyl) ethane, vinyltriacetoxysilane, methyltriacetoxysilane and ethyltriacetoxysilane and particularly preferably tetraethoxysilane, vinyltriacetoxysilane lan,
  • compositions of the invention contain component (F), it is preferably from 0.1 to 50 parts by weight, more preferably from 1 to 10 parts by weight, in each case based on 100 parts by weight of component (B).
  • component (F) it is preferably from 0.1 to 50 parts by weight, more preferably from 1 to 10 parts by weight, in each case based on 100 parts by weight of component (B).
  • the compositions according to the invention preferably contain none
  • component (G) examples are lauryl ethoxylates and branched C13 ⁇ alcohol polyethylene glycol ether, in each case with 1 to 10 ethoxy units, wherein preferably R 11 is R and y. If the compositions of the invention contain component (G), it is preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight, in each case based on 100 parts by weight of component (C). The compositions according to the invention preferably contain none
  • pot preservatives examples are the conventional pot preservatives for the basic range, such as benzoates, such as sodium benzoate, pyrithines, such as sodium pyrithione, 1,2-benzisothiazolines, triazines, such as hexahydro-1, 3, 5-tris (2-hydroxyethyl) -s-triazine, hexamethylenebiguanidine, 2-benzyl-4-chlorophenol, 1, 2, 3-benzotriazole, benzyl alcohol mono (poly) herniformal, o-phenylphenol, sodium 2 ⁇ phenylphenolate, benzalkonium chloride and N- (2-hydroxypropyl) - aminomethanol, wherein it is preferred pyrithione are benzoates such Natri ⁇ umbenzoat, pyrithiones such as sodium, 1, 2-Benzisothia- Zoli-3- ⁇ and triazines, such as hexahydro-1 , 3, 5-tris
  • compositions of the invention contain component (H), it is preferably 0.0001 to 0.1 Ge ⁇ weight parts, more preferably 0.001 to 0.05 parts by weight, each based on 100 parts by weight of component (A).
  • the added amount of component (H) is many
  • the filling conditions Depending on the conditions, such as the labeling limits, the quality of the water used, the filling conditions, the
  • compositions according to the invention comprise component (I), it is preferably from 0.0001 to 1 part by weight, more preferably from 0.001 to 0.1 part by weight, in each case based on 100 parts by weight of component (A).
  • the compositions according to the invention preferably contain no component (I).
  • compositions according to the invention are preferably those which, in addition to the components (A), (B) and (C), also comprise one or more further components selected from (D) inorganic salts, (E) organic solvents , (F) organosilicon compounds which are free of amino groups, (G) compounds of the formula (III), (H) pot preservatives and additives (I).
  • the compositions according to the invention preferably contain no further constituents.
  • compositions according to the invention all constituents can be mixed together in any order.
  • the individual constituents may each be one type of such constituent as well as a mixture of at least two different types of such constituents.
  • Another object of the invention is a process for preparing the compositions of the invention by mixing the individual components.
  • the water is introduced in the inventive method.
  • the other ingredients can now be added with stirring.
  • premixes for example component (C) with a part of the water (A) and optionally inorganic salts (D) and optionally component (G).
  • the mixing is carried out at the pressure of the surrounding atmosphere, that is about 900 to 1100 hPa. Furthermore, it is possible to mix temporarily or constantly under reduced pressure, e.g. at 30 to 500 hPa absolute pressure to remove volatile compounds. Preferably, the mixing is carried out at temperatures of 10 to 50 ° C, more preferably at room temperature.
  • the process according to the invention can be continuous or
  • compositions of the invention are preferably clear and colorless.
  • compositions according to the invention have a pH of preferably 8 to 11, particularly preferably 9 to 11.
  • compositions according to the invention have a viscosity of preferably 0.5 to 5 mm 2 / s, more preferably from 0.6 to 2.0 nm, each measured at 25 ° C.
  • compositions according to the invention are low in VOCs, ie they have a content of volatile organic constituents a boiling point below 200 ° C at 1013 hPa of less than 10 percent by weight, based on the total mixture.
  • compositions of the invention can be used wherever substrates are to be modified, e.g. on liability mediation, stabilization and functionalization.
  • substrates are inorganic, organic or silicon organic materials, preferably of any shape and surface.
  • inorganic materials are metals, such as steel and aluminum, glass, minerals, structures made of glass and carbon fibers and silicate building materials, such as concrete, stoneware, porcelain and gypsum.
  • organic materials are wood, paper, art
  • Substances such as polyester, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyvinylidene difluoride, polyamide, polyacrylonitrile, polyethylene, polypropylene and polyurethane, as molded parts, films or fiber materials, natural fiber materials such as wool, cotton, silk, flax and regenerated cellulose fibers, and textile fabrics of artificial and / or natural fiber materials, such as Fabrics, knits, knitted fabrics, scrims, braids, stitchbonded fabrics and nonwovens, e.g. Tyvec® material from DuPont.
  • Tyvec® material from DuPont.
  • silicon-organic materials are silicone chewing ⁇ Schuke.
  • Another object of the invention is a method for modifying substrates, in which the composition according to the invention is applied to the substrate.
  • substrates are used, the surfaces of which are preferably dry and clean so ⁇ as free of loose substrates, dust, dirt, rust, oil and similar impurities.
  • the surfaces can before the treatment according to the invention by any known and known methods dried, cleaned and / or modified, such as by cleaning with organic solvents, alkaline or acidic solutions, treatment with hot gases, flames, plasma, corona, laser beams, ultrasound, ceramic blasting or C0 2 ⁇ snow jets, or by machining or non-cutting processes such as grinding, lapping, polishing or brushing.
  • the application can be carried out by suitable and known methods, such as dipping, brushing, rolling , brushing, wiping, application with a roller or spraying.
  • the application is carried out at the pressure of the surrounding atmosphere, that is about 900 to 1100 hPa.
  • the application is carried out at temperatures of 5 to 50 ° C, more preferably at room temperature.
  • the process according to the invention for modifying substrates can be carried out continuously or batchwise.
  • composition of the invention cures even at Jardintem ⁇ temperature and the pressure of the surrounding atmosphere within a short time following the evaporation or vaporization of the solvent fraction, water and optionally organic solvents from.
  • drying time depends on tempera ⁇ ture, absolute pressure, humidity, air velocity, Layer thickness and material properties, in particular the
  • a transparent, firm order is obtained. Should it be desired to obtain a detectable coating, coloring, fluorescent or phosphorescent substances may be added.
  • Another object of the present invention are moldings produced by crosslinking the Zu ⁇ compositions according to the invention.
  • the inventively modified substrate is particularly suitable for the application of paints, coatings, adhesives and sealants.
  • compositions of the invention have the advantage that they are easy to prepare and stable in storage.
  • the compositions of the invention have the advantage that they contain only small amounts of volatile organic compounds and thus can be promoted accordingly.
  • compositions according to the invention have the advantage that they very well wetting many substrates and curing rapidly to a transparent film.
  • the method according to the invention for modifying substrates has the advantage that it is simple to carry out, can be used for large areas and is suitable for different materials.
  • all viscosity data refer to a temperature of 25 ° C. Unless otherwise specified, the examples below are at a pressure of the surrounding atmosphere, ie at about 1000 hPa, and at room temperature, ie at about 23 ° C, or at a temperature resulting from combining the reactants at room temperature without additional heating or cooling, and performed at a relative humidity of about 50%. Furthermore, all parts and percentages are by weight unless otherwise specified.
  • compositions obtained in the examples are applied with a brush on a glass plate and stored at 25 ° C and 50% relative humidity. During curing, the formation of a dry layer is tested every 5 minutes. This will be a
  • compositions obtained in the examples are applied with a brush to a glass plate, anodized aluminum and cast PMMA and stored at 25 ° C. and 50% relative humidity. After 30 minutes the spreading behavior is assessed visually; if the smeared area is completely wetted, the spreading behavior is okay (+), otherwise not ( ⁇ ).
  • the substrates to be tested are coated with the compositions prepared in the examples and stored for 30 minutes at 25 ° C and 50% relative humidity.
  • adhering rubber pulled to failure If the rubber tears, the adhesion is OK and is rated “1.” If the rubber can be partially removed from the substrate, the adhesion is rated “3". Can the rubber without Remove residue from the substrate, the adhesion is poor and is rated "5".
  • Tenside T9 C10 Guerbert Alcohol with 9 ethoxy groups (commercially available under the name Lutensol XL 90 from BASF SE, D-Ludwigshafen);
  • Tenside T10 C13 alcohol with 5 ethoxy groups (available for sale under the name Lutensol TO 5 from BASF SE, D-Ludigshafen)
  • Surfactant TU C13 alcohol with 6 ethoxy groups (commercially available ⁇ Lich under the name Lutensol TO 6 from BASF SE, Ludwigshafen D)
  • Surfactant T12 C13 alcohol with 8 ethoxy groups (commercially available ⁇ Lich under the name Lutensol TO 8 from BASF SE, Ludwigshafen D)
  • MARLOWET 4538 at SASOL Germany GmbH, D-Marl), 70%, contains 19% ethoxylated isotridecanol (Mn 510), 10% water and 1% NaCl;
  • Surfactant T1 neodecanoic acid (commercially available from Sigma-Aldrich Chemie GmbH, D-Taufkirchen);
  • Surfactant T15 n-octanoic acid (commercially available under the name caprylic acid from Sigma-Aldrich Chemie GmbH, D-Taufkirchen); , , . . ,
  • Silane Sl (3-aminopropyl) trimethoxysilane (commercially available under the name GENIOSIL® GF 96 from Wacker Chemie AG, D-Munich);
  • Silane S2 (3-aminopropyl) triethoxysilane (commercially available under the name GENIOSIL® GF 93 from Wacker Chemie AG, D-Munich);
  • Silane S3 N- (2-aminoethyl) (3-aminopropyl) trimethoxysilane (commercially available under the name GENIOSIL® GF 91 from Wacker Chemie AG, D-Munich);
  • Silane S4 ⁇ 3-glycidoxypropyl) trimethoxysilane (commercially available under the name GENIOSIL® GF 80 from Wacker Chemie AG, D-Munich) and
  • Silane S5 (N-morpholinomethyl) triethoxysilane.
  • Example 1 The procedure described in Example 1 was repeated, except that the type and amount of silane and surfactant were varied as indicated in Table 1.
  • Example 1 The procedure described in Example 1 was repeated, except that the type and amount of silane and surfactant were varied as indicated in Table 1.
  • si- silane-tens surfactant-dry price example lan amount -_3 -X. - Maturation period
  • test specimens of anodized aluminum, rigid PVC and ABS having Composition 1 were pretreated. The results are shown in Table 2.
  • Example 10 The procedure described in Example 10 is repeated with the modification that the test specimens have not been pretreated. The results are shown in Table 2.
  • Example 10 The procedure described in Example 10 is repeated with the modification that the test specimens have been pretreated with the composition of V4 (containing surfactant T8) The results are given in Table 2

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Abstract

Die Erfindung betrifft Zusammensetzungen herstellbar unter Verwendung von (A) 90 Gewichtsteilen Wasser, (B) 0,1 bis 10 Gewichtsteilen aminofunktioneller Silane und/oder deren Teilhydrolysaten und (C) 0,005 bis 0,5 Gewichtsteilen Carbonsäuren der Formel R-(OCH2CH2)y-OCH2C(=O)OH (I), wobei R einen über Kohlenstoff gebundenen Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 17 Kohlenstoffatomen bedeutet und y eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist mit der Maßgabe, dass das Gewichtsverhältnis von (B) / (C) im Bereich von 10 bis 1000 liegt, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung.

Description

Wässrige Zusammensetzungen und deren Verwendung
Die Erfindung betrifft wässrige Zusammensetzungen, die amino- funktionelle Organosiliciumverbindungen enthalten, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung.
Zusammensetzungen, die aminofunktionelle Organosiliciumverbindungen enthalten, werden seit langem verwendet, um Untergründe zu festigen und die Haftung von Anstrichen, Klebern oder Diehtungsmitteln zu verbessern. Üblicherweise enthalten solche Zusammensetzungen leicht flüchtige Lösungsmittel, wie Benzine, um eine schnelle Trocknung zu gewährleisten und polare Lösungsmittel, wie Toluol, zur besseren Spreitung auf glatten Oberflächen. Die Lösungsmittel sind allerdings gesundheitsschädlich, leicht entflammbar und geruchsintensiv. Deshalb sind lösungsmittelfreie oder lösungsmittelarme Zusammensetzungen von Interesse .
Wässrige Zusammensetzungen, die aminofunktionelle Organosilici- umverbindungen enthalten, sind bekannt. Durch die Verwendung von Wasser als Grundlage erhält man umweltfreundliche, geruchsarme und ungefährliche Produkte. Allerdings weisen die bisheri¬ gen Zusammensetzungen einige Nachteile auf. In EP 057701 Bl werden Mischungen aus Wasser mit bis 0,3 % amino- oder mercaptofunktionellen Alkoxysilanen und mit bis 0,4 % hydrophoben Alkoxysilanen beschrieben, mit einem bevorzugten pH-Wert von 2,0 bis 5,5. In US-A 5,902,645 werden Mischungen beschrieben, die aus
Wasser, Alkoxysilanen, die auch aminofunktionell sein können, und Phosphorsäure bestehen, mit einem bevorzugten pH-Wert von kleiner gleich 3,0. In EP 2059561 Bl werden Mischungen aus Wasser, einem Teil aminofunktionellen und mercaptofunktionellen Alkoxysilanen, einem Teil eines Tensides und zwei Teilen reiner Essigsäure beschrieben.
In US 2001/0049021 AI werden Mischungen von sog. Primern mit einer Säure, die einen pKa-Wert von etwa 4,75 hat, beansprucht. Alle diese Mischungen können nicht auf säureempfindlichen
Substraten, wie Marmor oder Beton, verwendet werden.
In WO 2011/112440 AI werden Mischungen aus Wasser mit aminofunktionellen Organosiliciumverbindungen und speziellen Tensi- den beschrieben, mit einem pH-Wert von 9 bis 12. Diese beschriebenen Tenside führen allerdings zu schlechten Haftungen nach Wasserlagerung.
Gegenstand der Erfindung sind Zusammensetzungen herstellbar un- ter Verwendung von
(A) 90 Gewichtsteilen Wasser,
( B ) 0,1 bis 10 Gewichtsteilen aminofunktioneller Silane
und/oder deren Teilhydrolysaten
und
( C ) 0, 005. bis 0,5 G.ew.ichts.teile.n.. Carbons.äure.n der Formel
R~ ( OCH2CH2 } y-OCH2C (=0) OH (I), wobei
R einen über Kohlenstoff gebundenen Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 17 Kohlenstoffatomen bedeutet und
y eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist mit der Maßgabe, dass das Gewichtsverhältnis von (B)/(C) im Bereich von 10 bis 1000 liegt.
Beispiele für erfindungsgemäß eingesetztes Wasser (Ä) sind na- türliche Wässer, wie z.B. Regenwasser, Grundwasser, Quellwasser, Flusswasser und Meerwasser, chemische Wässer, wie z.B. teilentsalztes Wasser, vollentsalztes Wasser, destilliertes o- der (mehrfach) redestilliertes Wasser, Wässer für medizinische oder pharmazeutische Zwecke, wie z.B. gereinigtes Wasser (Aqua purificata; Pharm. Eur. 3) , Aqua deionisata, Aqua destillata, Aqua bidestillata, Aqua ad inj ectionam oder Aqua conservata, Trinkwasser nach deutscher Trinkwasserverordnung und Mineral¬ wässer . Bevorzugt handelt es sich bei Wasser (A) um teilentsalztes Wasser, vollentsalztes Wasser, destilliertes oder (mehrfach) redestilliertes Wasser und Wässer für medizinische oder pharmazeutische Zwecke, besonders bevorzugt um teilentsalztes Wasser und vollentsalztes Wasser.
Bevorzugt hat das erfindungsgemäß eingesetzte Wasser eine
Leitfähigkeit bei 25°C und 1010 hPa von bevorzugt weniger als 50 pS/cm. Bevorzugt ist das erfindungsgemäß eingesetzte Wasser luftgesättigt, klar und farblos.
Bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemäß eingesetzten Silanen (B) um solche der Formel
DbSi (OR worin R1 gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, gegebenenfalls substituierten, SiC-gebundenen, von basischem Stickstoff freien organischen Rest bedeutet,
R2 gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom oder gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste bedeutet, die durch einen oder mehrere Sauerstoffatome unterbrochen sein können,
D gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, SiC- gebundenen Rest enthaltend mindestens eine Gruppe -NHR3 mit R3 gleich Wasserstoffatom oder gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste bedeutet,
a 1, 2 oder 3, bevorzugt 2 oder 3, besonders bevorzugt 3, ist und
b 1, 2 oder 3, bevorzugt 1, ist,
mit der Maßgabe, dass die Summe aus a+b gleich 3 oder 4 ist, und/oder deren Teilhydrolysate .
Beispiele für Reste R1 sind Alkylreste, wie der Methyl-,
Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, 1-n-Butyl-, 2-n-Butyl~, iso- Butyl™, tert . -Butyl™, n~Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert . -Pentylrest ; Hexylreste, wie der n-Hexylrest; Heptylreste, wie der n-Heptylrest ; Octylreste, wie der n-Octylrest, iso-Oc- tylreste und der 2, 2 , 4™Trimethylpentylrest ; Nonylreste, wie der n-Nonylrest Decylreste, wie der n-Decylrest ; Dodecylreste, wie der n-Dodecylrest ; Octadecylreste, wie der n-Octadecylrest Cy~ cloalkylreste, wie der Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptyl- rest und Methylcyclohexylreste; Alkenylreste , wie der Vinyl-, 1-Propenyl- und der 2-Propenylrest ; Arylreste, wie der Phenyl-, Naphthyl™, Anthryl- und Phenanthrylrest ; Alkarylreste, wie o-, m-, p-Tolylreste; Xylylreste und Ethylphenylreste; und Aralkyl™ reste, wie der Benzylrest, der a- und der ß-Phenylethylrest . Bei Rest R1 handelt es sich vorzugsweise um Kohlenwasserstoff~ reste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, insbesondere um den Methylrest.
Beispiele für gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoff- reste R2 sind die für Rest R1 angegebenen Beispiele.
Bei den Resten R2 handelt es sich vorzugsweise um Wasserstoff- atom und Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, die durch einen oder mehrere Sauerstoffatome unterbrochen sein können, besonders bevorzugt um Wasserstoffatom und Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, insbesondere um den Methyl- und den Ethylrest.
Beispiele für gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoff- reste R3 sind die für Rest R1 angegebenen Beispiele, die mit NH2~Gruppen substituiert oder durch NH-Gruppen unterbrochen sein können.
Bei den Resten R3 handelt es sich vorzugsweise um Wasserstoff- atom und Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, die mit NH2-Gruppen substituiert oder durch NH-Gruppen unterbrochen sein können. Besonders bevorzugt handelt es sich bei Rest R3 um Wasserstoffatom, n-Butyl-, 2-Aminoethyl- , N-{2-Ami- noethyl ) -2-aminoethyl- und Cyclohexylrest .
Beispiele für Reste D sind Reste der Formeln H2N(CH2 ) 3- ,
H2N (CH2) 2NH(CH2) 3-, H2N (CH2) 2NH (CH2) 2NH (CH2) 3~, H3CNH (CH2} 3- ,
C2H5NH(CHik2)3-, C3H7NH(CH2)3~, C4H9NH {CH2 } 3- , C5HUNH (CH2) 3~,
C6Hi3NH(CH2} 3 - , C7H15NH(CH2}3-, H2N(CH2 -, H2N-CH2-CH (CH3) -CH2-r H2N(CH2)5-, cyclo~C5H9NH (CH2) 3 - , cyclo-C6HnNH (CH2) 3 - / Phenyl- NH(CH2)3-, H2NCH2-, H2N (CH2} 2NHCH2-, H2N (CH2) 2NH (CH2) 2NHCH2~, H3CNHCH2-, C2H5NHCH2-, C3H7NHCH2-, C4H9NHCH2-, C5H11NHCH2- ,
C6H13NHCH2-, C7HiSNHCH2-, cyclo-C5H9NHCH2~ , cyclo-C6HiiNHCH2-, Phe- nyl-NHCH2™ , (CH30) 3Si (CH2) 3NH (CH2) 3-, (C2H50) 3Si (CH2) 3NH (CH2) 3-, (CH3O) 2 (CH3) Si (CH2) 3NH (CH2} 3- und (C2HsO) 2 (CH3) Si (CH2) 3NH (CH2) 3-■
Bevorzugt handelt es sich bei Rest D um SiC-gebundene Kohlenwasserstoffreste mit mindestens einer Gruppe -NHR3, besonders bevorzugt um den H2N(CH2)3-, H2N (CH2) 2NH (CH2) 3™, cyclo- C6HUNH {CH2) 3-, n-C4H9NHCH2- und cyclo-C6HiiNHCH2-Rest .
Beispiele für die erfindungsgemäß eingesetzten Silane (B) sind H2N (CH2) 3-Si (OCH3) 3, H2N (CH2) 3-Si (OC2H5) 3, H2N (CH2) 3-Si (0CH3) 2CH3, H2N (CH2) 3-Si (OC2H5) 2CH3, H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OCH3) 3,
H2N ( CH2 } 2NH(CH2}3-Si(OC2H5)3/ H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OC2H5) 2 CH3 n-C4H9NHCH2-Si (0CH3) 3, n-C4H9NHCH2-Si (OC2H5} 2 CH3,
n-C4HsNHCH2-Si(OCH3)2 CH3, n-C4H9NHCH2-Si (OC2H5) 3,
cyclo-C6HuNHCH2-Si {OC2H5} 3, cyclo-C6HiiNHCH2-Si (OCH3) 3,
cyclo-C6HuNHCH2-Si {OC2H5)2 CH3 und cyclo-C6H NHCH2-Si (OCH3) 2 CH3 sowie deren Teilhydrolysate .
Bevorzugt handelt es sich bei Silan (B) um H2N (CH2) 3-Si (OCH3) 3, H2N(CH2}3~Si(OC2H5)3, H2N(CH2)3-Si (OCH3}2CH3,
H2N (CH2) 3-Si (OC2H5) 2CH3, H2N (CH2) 2NB (CH2) 3-Si (0CH3) 3,
H2N(CH2)2NB(CH2}3-Si(OC2H5)3, H2N (CH2) 2NH (CH2) 3~Si (OC2H5> 2 CH3, H2N(CH2}2NH(CH2}3~Si(OCH3}2CH3, n-C4H<jNHCH2-Si (0CH3) 3,
n-CH9NHCH2-Si (OC2H5)3, cyclo-C6HnNHCH2-Si (OC2H5) 3 und
cyclo-C6HnNHCH2-Si {OCH3) 3, besonders bevorzugt um
H2N (CH2) 3™Si (OCH3) 3, H2N (CH2) 3-Si (OC2H5) 3, H2N (CH2) 3-Si (0CH3) 2CH3, H2N (CH2) 3-Si (OC2H5} 2CH3, H2N (CH2) 2NH (CH2) 3-Si (OCH3) 3,
H2N(CH2}2NH(CH2}3-Si(OC2H5)3, H2N (CH2} 2NH (CH2) 3-Si (OC2H5} 2 CH3 und H2N ( CH2}2NH(CH2}3-Si (OCH3}2CH3. Die als Komponente (B) eingesetzten Silane können herstellungs¬ bedingt und in Abhängigkeit von deren Handhabung gewisse Mengen an Teilhydrolysate enthalten, z.B. wenn sie bei Lagerung und Umfüllen mit Feuchtigkeit in Kontakt kommen. Bevorzugt enthält Komponente (B) bis zu 10 Gew.~% Teilhydrolysat .
Die in Komponente (B) gegebenenfalls enthaltenen Teilhydrolysate enthalten bevorzugt 2 bis 10, besonders bevorzugt 2 bis 5, Siliciumatome .
Bei der erfindungsgemäß eingesetzten Komponente (B) handelt es sich um handelsübliche Produkte bzw. sind nach in der Organosi- liciumchemie gängigen Methoden herstellbar.
Beispiele für Rest R sind gesättigte lineare oder verzweigte
Kohlenwasserstoffe, wie der Decyl-, Undecyl-, Dodecyl-, Tride- cyl-, Tetradecyl-, Pentadecyl- oder Hexadecylrest , gesättigte cyclische Kohlenwasserstoffe, wie der Cyclohexylbutylrest, ungesättigte cyclische Kohlenwasserstoffe, wie der Octylphenol- und Nonylphenolrest, sowie ungesättigte lineare oder verzeigte Kohlenwasserstoffe, wie der Decenyl-, Undecenyl-, Dodecenyl™, Tridecenyl-, Tetradecenyl- oder Hexadecenylrest .
Bevorzugt handelt es sich bei Rest R um Alkyl- und Alkenylreste mit 10 bis 17 Kohlenstoffatomen, die jeweils linear, verzweigt und cyclisch sein können, besonders bevorzugt um lineare und verzweigte Alkylreste mit 10 bis 17 Kohlenstoffatomen, insbesondere um lineare und verzweigte Alkylreste mit 10 bis 16 Kohlenstoffatome .
Bevorzugt ist y eine ganze Zahl von 1 bis 10. Die erfindungsgemäß eingesetzten Carbonsäuren (C) haben ein Molekulargewicht Mn von vorzugsweise 250 bis 1000 g/mol.
Das zahlenmittlere Molekulargewicht Mn wurde bestimmt mittels Size Exclusion Chromatography (SEC) gegen Polystyrol-Standard, in THF, bei 40°C, Flow Rate 1,2 ml/min und Detektion mit RI {Brechungsindex-Detektor) auf einem Säulenset Styragel HR3-HR4- HR5-HR5 von Waters Corp. USA mit einem Injektionsvolumen von 100 μΐ.
Bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen liegt das Gewichtsverhältnis von (B) / (C) im Bereich von bevorzugt 20 bis 100.
Bei den erfindungsgemäß eingesetzten Carbonsäuren (C) handelt es sich bevorzugt um Glykolsäure-ethoxylat-laurylether, Glykol- säure-ethoxylat-laurylether, Glykolsäure-ethoxylat-laurylether und C13 Alkohol polyethylenglykol ether carboxylsäure, besonders bevorzugt um Glykolsäure-ethoxylat-laurylether mit Mn ca. 356 g/mol, Glykolsäure-ethoxylat-laurylether mit Mn ca. 457 g/mol, Glykolsäure-ethoxylat-laurylether mit Mn ca. 685 g/mol und C13 Alkohol polyethylenglykol ether carboxylsäure mit Mn ca. 566 g/mol.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Carbonsäuren (C) sind handels- übliche Produkte bzw. können nach in der Organosiliciumchemie gängigen Methoden hergestellt werden.
Zusätzlich zu den erfindungsgemäß eingesetzten Komponenten (A) , (B) und (C) können die Zusammensetzungen noch weitere Komponen- ten enthalten, wie z.B. (D) anorganische Salze, (E) organische Lösungsmitel, (F) Organosiliciumverbindungen, die frei von Aminogruppen sind, (G) Verbindungen der Formel ΪΓ - {OCH2CH2) y—OH (III) , wobei
R" einen über Kohlenstoff gebundenen Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 17 Kohlenstoffatomen bedeutet und
y" eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist,
(H) Topfkonservierungsmittel und Additive (I) .
Beispiele für gegebenenfalls eingesetzte anorganische Salze (D) sind NaCl, KCl, LiCl, MgCla, CaCl2, NaF und KF, wobei es sich bevorzugt um NaCl und KCl und besonders bevorzugt um NaCl handelt .
Falls die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen Komponente (D) enthalten, handelt es sich bevorzugt um 0,001 bis 2 Gewichtsteile, besonders bevorzugt um 0,01 bis 1 Gewichtsteile, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der Komponente (C) . Bevorzugt enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen Komponente (D) .
Beispiele für gegebenenfalls eingesetzte organische Lösungsmittel (E) sind Alkohole, wie Methanol, Ethanol, iso-Propanol, n-Propanol, Glykol, 1, 2-Propandiol, 1, 3-Propandiol und Glyce- rin, Lactame, wie N-Methyl-2-pyrrolidon, N-Octyl-2-pyrrolidon und Caprolactam, tertiäre Carbonsäureamide, wie Dimethylform- amid und Dimethylacetamid, Acetale, wie Ethylal und Acetalde- hyddiethylacetal , Harnstoffderivate, wie Dimethylpropylenharn- stoff, Ketoxime, wie Acetonoxim oder Butanon-2-oxim und Sulf- oxide, wie Dimethylsufoxid, wobei es sich bevorzugt um Methanol und Ethanol handelt.
Falls zur Bereitung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen Komponente (E) eingesetzt werden, handelt es sich bevorzugt um 0,1 bis 100 Gewichtsteile, besonders bevorzugt um 1 bis 70 Gewichtsteile, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der Komponente (B) . Zur Bereitung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen wird bevorzugt keine Komponente (E) eingesetzt. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können jedoch Alkohole enthalten, die durch Hydrolyse von Organyloxygruppen der eingesetzten Komponenten gebildet werden, bevorzugt Verbindung R2OH, mit R2 gleich der o.g. Bedeutung, wie z.B. Methanol und
Ethanol .
Beispiele für gegebenenfalls eingesetzte Organosiliciumverbin- dungen (F), die frei von Aminogruppen sind, sind Tetraethoxysi™ lan, Methyltrimethoxysilan, Bis (triethoxysilyl) ethan, Vinyltri- acetoxysilan, Methyltriacetoxysilan, Ethyltriacetoxysilan, Me- thyltributanonoximosilan, Methyltriacetonoximosilan, N- (Triirie- thoxysilylmethyl) -O-methylcarbamat und N- {Trimethoxysilylpro- pyl) -O-methylcarbamat , wobei es sich bevorzugt um Tetraethoxy- silan, Methyltrimethoxysilan, Bis (triethoxysilyl) ethan, Vinyl- triacetoxysilan, Methyltriacetoxysilan und Ethyltriacetoxysilan und besonders bevorzugt um Tetraethoxysilan, Vinyltriacetoxysi- lan, Methyltriacetoxysilan und Ethyltriacetoxysilan handelt.
Falls die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen Komponente (F) enthalten, handelt es sich bevorzugt um 0,1 bis 50 Gewichtsteile, besonders bevorzugt um 1 bis 10 Gewichtstei.le , jeweil bezogen auf 100 Gewichtsteile der Komponente (B) . Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten bevorzugt keine
Komponente (F) .
Beispiele für gegebenenfalls eingesetzte Komponente (G) sind Laurylethoxylate und verzweigte C13~Alkohol polyethylenglykol ether, in beiden Fällen jeweils mit 1 bis 10 Ethoxyeinheiten, wobei bevorzugt R11 gleich R und gleich y ist. Falls die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen Komponente (G) enthalten, handelt es sich bevorzugt um 0,1 bis 20 Gewichtsteile, besonders bevorzugt um 1 bis 10 Gewichtsteile, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der Komponente (C) . Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten bevorzugt keine
Komponente (G) .
Beispiele für gegebenenfalls eingesetzte Topfkonservierungs™ mittel (H) sind die üblichen Topfkonservierungsmittel für den basischen Bereich, wie Benzoate, wie Natriumbenzoat , Pyrithi- one, wie Natrium pyrithion, 1, 2~Benzisothiazoli~3~on, Triazine, wie Hexahydro-1 , 3 , 5-tris ( 2-hydroxyethyl ) -s-triazin, Hexamethy- lenbiguanidin, 2-Benzyl-4-Chlor-phenol, 1, 2 , 3-Benzotriazol, Benzylalkoholmono (poly) herniformal, o-Phenylphenol, Natrium 2~ phenylphenolat , Benzalkoniumchlorid und N- ( 2-Hydroxypropyl ) - aminomethanol, wobei es sich bevorzugt um Benzoate, wie Natri¬ umbenzoat, Pyrithione, wie Natrium pyrithion, 1, 2-Benzisothia- zoli-3-οη und Triazine, wie Hexahydro-1 , 3 , 5-tris (2-hydroxye- thyl} -s-triazin, handelt.
Falls die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen Komponente (H) enthalten, handelt es sich bevorzugt um 0,0001 bis 0,1 Ge¬ wichtsteile, besonders bevorzugt um 0,001 bis 0,05 Gewichts- teile, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der Komponente (Ä) . Die Zusatzmenge von Komponente (H) ist von vielen
Umständen abhängig, wie den Kennzeichnungsgrenzen, der Qualität des eingesetzten Wassers, den Abfüllbedingungen, den
Lagergefäßen, der Lagerzeit, der Lagertemperatur und den
Einsatzbedingungen. Dem Fachmann ist bekannt, welche
Topfkonservierungsmittel und in welchen Mengen zugesetzt werden . Beispiele für gegebenenfalls eingesetzte Additive (I) sind färbende, fluoreszierende oder phosphoriszierende Stoffe, wie wasserlösliche Naturfarbstoffe oder synthetische Farbstoffe. Falls die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen Komponente (I) enthalten, handelt es sich bevorzugt um 0,0001 bis 1 Gewichtsteile, besonders bevorzugt um 0,001 bis 0,1 Gewichtsteile, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile der Komponente (A) . Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten bevorzugt keine Komponente (I).
Bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen um solche, die zusätzlich zu den Komponenten (A) , (B) und (C) noch eine oder mehrere weitere Komponenten enthalten, ausgewählt aus (D) anorganische Salze, (E) organische Lösungs- mitel, (F) Organosiliciumverbindungen, die frei von Aminogrup- pen sind, (G) Verbindungen der Formel (III), (H) Topfkonservie™ rungsmittel und Additive (I) . Über die Komponenten (A) bis (I) hinausgehend enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bevorzugt keine weiteren Bestandteile .
Zur Bereitung der erfindungsgemäßen Massen können alle Bestand- teile in beliebiger Reihenfolge miteinander vermischt werden. Bei den einzelnen Bestandteilen kann es sich jeweils um eine Art eines solchen Bestandteils wie auch um ein Gemisch aus mindestens zwei verschiedenen Arten derartiger Bestandteile handeln.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen durch Vermischen der einzelnen Bestandteile. Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Wasser vorgelegt. Die anderen Bestandteile können nun unter Rühren zugegeben werden. Falls erwünscht können auch Vormischungen hergestellt werden, wie z.B. Komponente (C) mit einem Teil des Wassers (A) sowie gegebenenfalls anorganischen Salzen (D) und gegebenenfalls Komponente (G) .
Vorzugsweise wird das Vermischen beim Druck der umgebenden At- mosphäre, also etwa 900 bis 1100 hPa, durchgeführt. Weiterhin ist es möglich, zeitweilig oder ständig unter vermindertem Druck zu mischen, wie z.B. bei 30 bis 500 hPa Absolutdruck, um flüchtige Verbindungen zu entfernen. Vorzugsweise wird das Vermischen bei Temperaturen von 10 bis 50°C durchgeführt, besonders bevorzugt bei Raumtemperatur.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann kontinuierlich oder
diskontinuierlich durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind bevorzugt klar und farblos .
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben einen pH-Wert von bevorzugt 8 bis 11, besonders bevorzugt 9 bis 11.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben eine Viskosität von bevorzugt 0,5 bis 5 mm2/s, besonders bevorzugt von 0,6 bis 2,0 mrnVs, jeweils gemessen bei 25°C.
Die erfindungsgemäßen Zusammenset ungen sind VOC-arm, d.h. sie haben einen Gehalt von flüchtigen organischen Bestandteilen mit einem Siedepunkt unter 200°C bei 1013 hPa von weniger als 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Mischung.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können überall dort eingesetzt werden, wo Substrate modifiziert werden sollen, z.B. zur Haftungsvermittlung, Stabilisierung und Funktionalisierung .
Beispiele für Substrate sind anorganische, organische oder si- liciumorganische Materialien vorzugsweise beliebiger Form und Oberfläche.
Beispiele für anorganische Materialien sind Metalle, wie Stahl und Aluminium, Glas, Mineralien, Gebilde aus Glas- und Kohlefasern sowie silicatische Baustoffe, wie Beton, Steinzeug, Por- zellan und Gips.
Beispiele für organische Materialien sind Holz, Papier, Kunst- v
Stoffe, wie Polyester, Polycarbonat , Polyvinylchlorid, Polyvi- nylidendifluorid, Polyamid, Polyacrylnitril, Polyethylen, Po- lypropylen und Polyurethan, als Formteile, Folien oder Fasermaterialien, natürliche Fasermaterialien, wie Wolle, Baumwolle, Seide, Flachs und Fasern aus regenerierter Zellulose, sowie textile Flächengebilde aus künstlichen und/oder natürlichen Fasermaterialien, wie z.B. Gewebe, Gestricke, Gewirke, Gelege, Geflechte, Nähwirkwaren und Vliesstoffe, wie z.B. das Material Tyvec® der Firma DuPont.
Beispiele für siliciumorganische Materialien sind Siliconkaut¬ schuke .
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Modifizierung von Substraten, in dem die erfindungsgemäße Zusammensetzung auf das Substrat aufgetragen wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Substrate eingesetzt, deren Oberflächen bevorzugt trocken und sauber sind so¬ wie frei von losen Untergründen, Staub, Schmutz, Rost, Öl und ähnlichen Verunreinigungen» Die Oberflächen können vor der er- findungsgemäßen Behandlung nach beliebigen und an sich bekannten Verfahren getrocknet, gereinigt und/oder modifiziert werden, wie etwa durch Reinigung mit organischen Lösungsmitteln, alkalischen oder sauren Lösungen, Behandlung mit heißen Gasen, Flammen, Plasma, Corona, Laserstrahlen, Ultraschall, kerami- sehen Strahlmitteln oder C02~Schneestrahlen, oder durch spanabhebende oder nicht spanabhebende Verfahren, wie Schleifen, Läppen, Polieren oder Bürsten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Auftragen durch geeignete und bekannte Methoden, wie Tauchen, Streichen, Wal¬ zen, Pinseln, Wischen, Auftrag mit einer Rolle oder Besprühen, erfolgen .
Vorzugsweise wird das Auftragen beim Druck der umgebenden Atmo- sphäre, also etwa 900 bis 1100 hPa, durchgeführt.
Vorzugsweise wird das Auftragen bei Temperaturen von 5 bis 50°C durchgeführt, besonders bevorzugt bei Raumtemperatur. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Modifizierung von Substraten kann kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung härtet schon bei Raumtem¬ peratur und dem Druck der umgebenden Atmosphäre innerhalb kur- zer Zeit nach Verdunsten bzw. Verdampfen des Lösungsmittelanteils, Wasser und gegebenenfalls organischer Lösungsmittel, aus. Bekannterweise ist die Trockenzeit abhängig von Tempera¬ tur, Absolutdruck, Luftfeuchtigkeit, Luftgeschwindigkeit, Schichtdicke und Materialbeschaffenheit, insbesondere der
Saugfähigkeit.
Vorzugsweise wird ein transparenter, fester Auftrag erhalten. Sollte es erwünscht sein einen nachweisbaren Auftrag zu erhalten, können färbende, fluoreszierende oder phosphoriszierende Stoffe zugegeben werden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Form- körper hergestellt durch Vernetzung der erfindungsgemäßen Zu™ sammensetzungen .
Das erfindungsgemäß modifizierte Substrat ist insbesondere geeignet für den Auftrag von Anstrichmittel, Überzügen, Kleb- Stoffen und Dichtstoffen.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben den Vorteil, dass sie leicht herzustellen und lagerstabil sind. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen haben den Vorteil, dass sie nur geringe Mengen flüchtiger organischer Verbindungen enthalten und somit entsprechend ausgelobt werden können.
Weiterhin haben die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen den Vorteil, dass sie viele Substrate .sehr gutbenetzen und schnell zu einem transparenten Film aushärten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Modifizierung von Substraten hat den Vorteil, dass es einfach in der Durchführung ist, für große Flächen anwendbar ist und für unterschiedliche Materialien geeignet ist. In den nachstehend beschriebenen Beispielen beziehen sich alle Viskositätsangaben auf eine Temperatur von 25°C. Sofern nicht anders angegeben, werden die nachstehenden Beispiele bei einem Druck der umgebenden Atmosphäre, also etwa bei 1000 hPa, und bei Raumtemperatur, also bei etwa 23°C, bzw. bei einer Temperatur, die sich beim Zusammengeben der Reaktanden bei Raumtemperatur ohne zusätzliche Heizung oder Kühlung einstellt, sowie bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 50 % durchgeführt. Des Weiteren beziehen sich alle Angaben von Teilen und Prozentsätzen, soweit nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht .
Zur Bestimmung des pH-Wertes wird die frisch hergestellte
Zusammensetzung für die Dauer von einer Stunde stehengelassen und anschließend eine kleine Probe auf Universalindikatorpapier (z.B. Universalindikator der Fa. Merck, Deutschland mit einem Messbereich von pH 1-14) aufgetragen. Der pH-Wert wird nach 1 bis 3 min Einwirkzeit durch Vergleich mit der Farbskala be¬ stimmt .
Test 1 :
Bestimmung der Trocknungszei
Zur Bestimmung der Trocknungs zeit werden die in den Beispielen erhaltenen Zusammensetzungen mit einem Pinsel auf einer Glas- platte aufgetragen und bei 25°C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Während des Aushärtens wird alle 5 min die Bildung einer trockenen Schicht getestet. Dazu wird ein
trockener und fettfreier Finger vorsichtig auf die bestrichene Oberfläche aufgesetzt und nach oben gezogen. Bleibt Probe am Finger kleben oder hinterlasst der Finger einen Abdruck auf der Oberfläche, ist die Zusammensetzung noch nicht getrocknet. Hin- terlässt der Finger keinen Abdruck, so ist die Oberfläche abgetrocknet und die Zeit wird notiert. Ist die Probe zwar trocken, kann aber beim Prüfen leicht abgewischt werden, so ist der Test nicht bestanden und erhält den Vermerk „abwischbar".
Test 2 :
Bestimmung des Spreitverhaltens
Zur Bestimmung des Spreitverhaltens werden die in den Beispielen erhaltenen Zusammensetzungen mit einem Pinsel auf einer Glasplatte, eloxiertem Aluminium und gegossenem PMMA aufgetra™ gen und bei 25°C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Nach 30 Minuten wird das Spreitungverhalten visuell beurteilt; wenn der bestrichene Bereich komplett benetzt ist, ist das Spreitungsverhalten in Ordnung (+ } , ansonsten nicht (~).
Test 3:
Beurteilung der Haftung
Die zu prüfenden Untergründe werden mit den in den Beispielen hergestellten Zusammensetzungen bestrichen und 30 Minuten bei 25°C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert. Zur
Bestimmung der Haftung werden bei Raumtemperatur durch Zutritt von Wasser vernetzbare Massen (käuflich erhältlich unter der
Bezeichnung GENIOSIL® N35C der Wacker Chemie AG) in einer 2 mm dicken Schicht auf die zu prüfenden Untergründe aufgetragen und sieben Tage bei 25 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit gelagert und anschließend die Haftung getestet. Nun wird der Prüfkörper vollständig mit ..Wasser, bedeckt und. sieben Tage bei 25°C gelagert und danach die Haftung getestet. Zur Testung der Haftung wird ein etwa 1 cm langes Stück des Vulkanisats vom Untergrund abgeschabt und daran in Richtung des noch
anhaftenden Gummis bis zum Versagen gezogen. Reißt der Gummi in sich, so ist die Haftung in Ordnung und wird mit „1" bewertet. Lässt sich der Gummi teilweise vom Untergrund abziehen, wird die Haftung mit „3" bewertet. Lässt sich der Gummi ohne Rückstand vom Untergrund abziehen, so ist die Haftung schlecht und wird mit „5" bewertet.
Die folgenden Komponenten werden eingesetzt:
Tensid Tl: Glykolsäure-ethoxylat-laurylether (Mn=360 g/mol}
(käuflich erhältlich unter der Bezeichnung AKYPO RLM 25 bei KAO Chemicals GmbH, D-Emmerich), 93%ig enthält 6,8 % Wasser und 0,2 % NaCl;
Tensid T2 : Glykolsäure-ethoxylat-laurylether (Mn=460 g/mol) (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung AKYPO RLM 45 bei KAO Chemicals GmbH, D-Emmerich}, 92%ig, enthält 7,5 % Wasser und 0,5 % NaCl;
Tensid T3 : Glykolsäure-ethoxylat-laurylether (Mn=700 g/mol) (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung AKYPO RLM 100 bei KAO Chemicals GmbH, D-Emmerich) , 88%ig, enthält 11 % Wasser und
Tensid T4: Glykolsäure-ethoxylat-octylether (Mn=410 g/mol) (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung AKYPO LF1 bei KAO Chemicals GmbH, D-Emmerich), 90%ig, enthält 9,5 % Wasser und 0,5 % NaCl;
Tensid T5: Glykolsäure-ethoxylat-octylether (Mn=550 g/mol) (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung AKYPO LF2 bei KAO Chemicals GmbH, D-Emmerich} , 89%ig, enthält 10 % Wasser und 1 % NaCl;
Tensid T6: Glykolsäure-ethoxylat-oleylether (Mn=410 g/mol)
(käuflich erhältlich unter der Bezeichnung AKYPO RO 20 VG bei KAO Chemicals GmbH, D-Emmerich), 95%ig, enthält 4,5 % Wasser und 0,5 % NaCl;
Tensid T7 : Glykolsäure-ethoxylat-oleylether (Mn=540 g/mol) (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung AKYPO RO 50 VG bei KAO Chemicals GmbH, D-Emmerich), 92%ig, enthält 7,5 % Wasser und 0,5 % NaCl; Tensid T8: C10~Guerbert Alkohol mit 5 Ethoxygruppen (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung Lutensol XL 50 bei BASF SE, D- Ludwigshafen) ;
Tensid T9: C10-Guerbert Alkohol mit 9 Ethoxygruppen (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung Lutensol XL 90 bei BASF SE, D- Ludwigshafen) ;
Tensid T10: C13 Alkohol mit 5 Ethoxygruppen (käuflich erklhält- lieh unter der Bezeichnung Lutensol TO 5 bei BASF SE, D- Lud igshafen)
Tensid TU: C13 Alkohol mit 6 Ethoxygruppen (käuflich erhält¬ lich unter der Bezeichnung Lutensol TO 6 bei BASF SE, D- Ludwigshafen)
Tensid T12: C13 Alkohol mit 8 Ethoxygruppen (käuflich erhält¬ lich unter der Bezeichnung Lutensol TO 8 bei BASF SE, D- Ludwigshafen)
Tensid T13: C13 Alkohol polyethylenglykol ether carboxylsäure (Mn=570 g/mol) (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung
MARLOWET 4538 bei SASOL Germany GmbH, D-Marl), 70%ig, enthält 19% ethoxylierten Isotridecanol (Mn=510) , 10 % Wasser und 1 % NaCl;
Tensid T1 : Neodecansäure (käuflich erhältlich bei Sigma- Aldrich Chemie GmbH, D-Taufkirchen) ;
Tensid T15: n-Octansäure (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung Caprylsäure bei Sigma-Aldrich Chemie GmbH, D- Taufkirchen) ; . . .... . .
Silan Sl: (3~~Aminopropyl) trimethoxysilan (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung GENIOSIL® GF 96 bei der Wacker Chemie AG, D-München) ;
Silan S2 : ( 3~~Aminopropyl ) triethoxysilan (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung GENIOSIL® GF 93 bei der Wacker Chemie AG, D^München) ; Silan S3: N- (2~Aminoethyl ) ( 3-aminopropyl) trimethoxysilan (käuflich erhältlich unter der Bezeichnung GENIOSIL® GF 91 bei der Wacker Chemie AG, D-München) ;
Silan S4: { 3-Glycidoxypropyl ) trimethoxysilan (käuflich erhält- lieh unter der Bezeichnung GENIOSIL® GF 80 bei der Wacker Chemie AG, D-München ) und
Silan S5: (N-Morpholinomethyl } triethoxysilan .
Herstellung von Zusesmmensetzting 1
90 g entsalztes Wasser mit einer Leitfähigkeit von 25 \xS/cm, 2,7 g 3-~Aminopropyl~-trimethoxysilan (Silan Sl) und 0,1 g Gly- kolsäure-ethoxylat-laurylether (Tensid 1) wurden in einer Glasflasche vermischt und verschlossen. Es wurde eine klare, färb™ lose Flüssigkeit mit einem pH-Wert von 10 erhalten.
Nach einem Tag Lagerung bei Raumtemperatur werden Test 1 und 2 durchgeführt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 1.
Beispiele 2 bis 9 (B2-B9)
Die in Beispiel 1 beschriebene Verfahrensweise wurde wiederholt, mit der Abänderung, dass Art und Menge von Silan und Tensid wie in Tabelle 1 angegeben variiert wurden.
Nach einem Tag Lagerung bei Raumtemperatur werden jeweils Test 1 und 2 durchgeführt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 1.
Vergleichsbeispiel 1 bis 14 (V1-V14)
Die in Beispiel 1 beschriebene Verfahrensweise wurde wiederholt, mit der Abänderung, dass Art und Menge von Silan und Tensid wie in Tabelle 1 angegeben variiert wurden.
Nach einem Tag Lagerung bei Raumtemperatur werden jeweils Test 1 und 2 durchgeführt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 1.
Vergleichsbeispiel 15 (Vi5) Die in Beispiel 1 beschriebene Verfahrensweise wird wiederholt mit der Abänderung, dass kein Tensid eingesetzt wird. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 1. Tabelle 1
Bei- Si- Silan- Ten Tensid- TrockSpreiSpreispiel lan menge -_3 -X. -^ menge nungszeit tung tung
[g] EgJ [min] auf auf
Glas Alu
Bl Sl 2,7 Tl 0,1 10 + +
]B2 Sl 3 , 6 Tl 0,05 10 + +
B3 Sl 1,0 Tl 0,15 5 + +
B4 Sl 7,2 1 0,15 10 + +
B5 Sl 2,7 T2 0,1 10 + +
B6 Sl 2,7 T13 0,1 10 + +
B7 Sl 2,7 T3 0,1 10 + +
B8 S3 2,7 Tl 0,1 30 + +
B9 S2 2,7 T2 0,1 10 + +
VI Sl 2,7 T10 0,1 trüb — -
V2 Sl 2,7 TU 0,1 trüb _ _
V3 Sl 2,7 T12 0,1 abwischbar + +
V4 Sl 2,7 T8 0,1 abwischbar + +
V5 31 2,7 T9 0,1 abwischbar + +
V6 Sl 2,7 TIS 0,1 n.b. - -
V7 Sl 2,7 T14 0,1 n.b. - -
V8 Sl 2,7 T4 0,1 n.b. - -
V9 Sl 2,7 T5 0,1 n.b. -
V10 Sl 2,7 T6 0,1 n.b. -
VU Sl 2,7 T7 0,1 n.b. - -
V15 Sl 2,7 ohn.b.
ne
V12 5X 2,7 Tl 1,0 n.b. - - V13 S4 2,7 Tl 0,1 20 -
V14 S5 2,7 Tl 0,1 abwischbar + +
n .b . = nicht bestimmbar
Beispiel 10 (BIO)
Haftung von Zusammensetzung 1
Zur Beurteilung der Haftung wurden Prüfkörper aus eloxiertem Aluminium, Hart-PVC und ABS mit der Zusammensetzung 1 vorbehandelt. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 2.
Vergleichsbeispiel 16 (Vi6)
Die in Beispiel 10 beschriebene Verfahrensweise wird wiederholt mit der Abänderung, dass die Prüfkörper nicht vorbehandelt wurden. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 2.
Vergleichsbeispiel 17 (V17)
Die in Beispiel 10 beschriebene Verfahrensweise wird wiederholt mit der Abänderung, dass die Prüfkörper mit der Zusammensetzung aus V4 (enthält Tensid T8} vorbehandelt wurden. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle 2. Tabelle 2
BeiSi~ Silan™ TenTen- Haftung Haftung Haftung spiel lan menge sid sid- auf Alu auf PVC auf ABS
[g] menge (7d T / (7d RT / (7d RT /
[g] 7d RT+7d 7d RT-f-7d 7d RT+7d
Wasser) Wasser} Wasser)
BIO Sl 2,7 Tl 0,1 1 / 1 1 / 5 1 / 1
V16 Sl 2,7 ohne _ 1 / 5 5 / 5 5 / 5
V17 Sl 2,7 T8 0, 1 1 / 5 5 / 5 1 / 5

Claims

Patentansprüche
1. Zusammensetzungen herstellbar unter Verwendung von
(A) 90 Gewichtsteilen Wasser,
(B) 0,1 bis 10 Gewichtsteilen aminofunktioneller Silane
und/oder deren Teilhydrolysaten
und
(C) 0,005 bis 0,5 Gewichtsteilen Carbonsäuren der Formel R- (OCH2CH2) y-OCHaC (=0) OH {I), wobei
R einen über Kohlenstoff gebundenen Kohlenwasserstoffrest mit 10 bis 17 Kohlenstoffatomen bedeutet und
y eine ganze Zahl von 1 bis 20 ist
mit der Maßgabe, dass das Gewichtsverhältnis von (B)/(C) im Bereich von 10 bis 1000 liegt.
2. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Silanen (B) um solche der Formel
DbSi{OR2}aRi (^a^)/2 (II) handelt, worin
R1 gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, gegebenenfalls substituierten, SiC-gebundenen, von basischem Stickstoff freien organischen Rest bedeutet,
R2 gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom oder gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste bedeutet, die durch einen oder mehrere Sauerstoffatome unterbrochen sein können,
D gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen, Sic™ gebundenen Rest enthaltend mindestens eine Gruppe -NHR3 mit R3 gleich Wasserstoffatom oder gegebenenfalls substituierte Kohlenwasserstoffreste bedeutet,
a 1, 2 oder 3, bevorzugt 2 oder 3, besonders bevorzugt 3, ist und
b 1, 2 oder 3, bevorzugt 1, ist,
mit der Maßgabe, dass die Summe aus a+b gleich 3 oder 4 ist, und/oder deren Teilhydrolysate .
3. Zusammensetzungen gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass es sich bei den Carbonsäuren (C) um Glykolsäure- ethoxylat-laurylether, Glykolsäure-ethoxylat-laurylether , Gly- kolsäure-ethoxylat-laurylether und C13 Alkohol polyethylengly- kol ether carboxylsäure handelt.
4. Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um solche handelt, die zusätzlich zu den Komponenten (A) , (B) und (C) noch eine oder mehrere weitere Komponenten enthalten, ausgewählt aus (D) anorganische Salze, (E) organische Lösungsmitel , (F} Organosi- liciumverbindungen, die frei von Aminogruppen sind, (G) Verbindungen der Formel (III) , (H) Topfkonservierungsmittel und
Additive ( I ) .
5. Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie über die Komponenten
(A) bis (1} hinausgehend keine weiteren Bestandteile enthalten.
6. Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen pH-Wert von 8 bis 11 aufweisen.
7. Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzungen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 durch Vermischen der einzelnen Bestandteile.
8. Verfahren zur Modifizierung von Substrate, in dem die Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 oder hergestellt gemäß Anspruch 7 auf das Substrat aufgetragen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Substraten um anorganische, organische oder einciumorganische Materialien handelt.
10. Formkörper, hergestellt durch Vernetzung der Massen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 oder hergestellt ge maß Anspruch 7.
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