WO2008145533A1 - Method for producing insulating coatings - Google Patents

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WO2008145533A1
WO2008145533A1 PCT/EP2008/055961 EP2008055961W WO2008145533A1 WO 2008145533 A1 WO2008145533 A1 WO 2008145533A1 EP 2008055961 W EP2008055961 W EP 2008055961W WO 2008145533 A1 WO2008145533 A1 WO 2008145533A1
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radicals
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Martin Wagner
Christian HÖGL
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Wacker Chemie Ag
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Definitions

  • polyvinyl lydimethylsiloxanen those having a viscosity at 25 0 C of 2 to 100 mPas, and with the end groups trimethylsiloxy or di- methylhydroxysiloxy. Also suitable are any mixtures in any mixing ratios of the mentioned organosiloxanes.
  • Preferred olefins or dienes are ethylene, propylene and 1,3-butadiene.
  • Preferred vinylaromatics are styrene and vinyltoluene.
  • a preferred vinyl halide is vinyl chloride.
  • auxiliary monomers are copolymerized.
  • auxiliary monomers are ethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids, preferably acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid and maleic acid; ethylenically unsaturated carboxylic acid amides and nitriles, preferably acrylamide and acrylonitrile; Mono- and diesters of fumaric acid and maleic acid, such as diethyl and diisopropyl esters, and also maleic anhydride, ethylenically unsaturated sulfonic acids or salts thereof, preferably vinylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid.

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Abstract

The invention relates to a method for producing insulating coatings by drying aqueous coating compounds containing binders, fillers, and optionally further additives, at a temperature between 80 and 250°C, characterized in that the aqueous coating compounds comprise one or more hydrophobized silicic acids.

Description

Verfahren zur Herstellung von dämmenden BeschichtungenProcess for the preparation of insulating coatings
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dämmenden Beschichtungen, die damit erhältlichen Verfahrenspro- dukte sowie deren Verwendung insbesondere zur Wärme- oder Schalldämmung.The invention relates to a process for the production of insulating coatings, to the process products obtainable therewith and to their use in particular for heat or sound insulation.
Dämmende Beschichtungen bestehen üblicherweise aus Bindemitteln, Füllstoffen sowie gegebenenfalls weiteren Additiven (Be- Schichtungszusammensetzung) und weisen üblicherweise eineInsulating coatings usually consist of binders, fillers and optionally further additives (coating composition) and usually have one
Schichtdicke von mindestens 0,3 mm auf. Als Bindemittel werden häufig Polymerisate eingesetzt. Zur Herstellung der dämmenden Beschichtungen sind im Wesentlichen zwei Verfahren gebräuchlich. Zum einen können aushärtbare, flüssige Beschichtungszu- sammensetzungen eingesetzt werden, die nach Auftragen auf ein Substrat ausgehärtet und dadurch in eine feste, dämmende Be- schichtung überführt werden. Die Auflösung, Emulgierung oder Suspendierung der Komponenten der Beschichtungszusammensetzun- gen wird meist durch Einsatz flüssiger, aushärtbarer Bindemit- tel erreicht. Dieses Verfahren ist allerdings wenig flexibel, da die Auswahl der einzelnen Komponenten und deren Anteil an der Beschichtungszusammensetzung daran ausgerichtet werden muss, dass die Beschichtungszusammensetzung in einer flüssigen Form vorliegt. Die Optimierung der Eigenschaften der dämmenden Beschichtungen durch Änderung der Beschichtungszusammensetzung ist auf diese Weise nur sehr eingeschränkt möglich.Layer thickness of at least 0.3 mm. As binders polymers are often used. Essentially two methods are used to produce the insulating coatings. On the one hand, curable, liquid coating compositions can be used which, after application to a substrate, are cured and thereby converted into a solid, insulating coating. The dissolution, emulsification or suspension of the components of the coating compositions is usually achieved by using liquid, curable binders. However, this method is not very flexible because the choice of individual components and their proportion of the coating composition must be aligned with the coating composition being in a liquid form. The optimization of the properties of the insulating coatings by changing the coating composition is possible in this way only to a very limited extent.
In einem anderen Verfahren werden dämmende Beschichtungen hergestellt, indem in Lösungsmitteln gelöste, emulgierte oder dispergierte Beschichtungszusammensetzungen auf die Substrate aufgetragen und die Lösungsmittel anschließend entfernt werden. Als Lösungsmittel werden sowohl organische Lösungsmittel wie auch Wasser eingesetzt. Der Einsatz von Wasser ist aus ö- kologischen, ökonomischen sowie auch aus sicherheitstechni- sehen Gründen mit erheblichen Vorteilen verbunden.In another method, insulating coatings are prepared by coating, emulsifying or dispersing coating compositions dissolved in solvents onto the substrates and then removing the solvents. The solvents used are both organic solvents and water. The use of water is associated with considerable advantages for ecological, economic and safety reasons.
Allerdings bereitet das Trocknen wässriger Beschichtungszusammensetzungen große Probleme, insbesondere wenn dämmende Be- Schichtungen mit hohen Schichtdicken hergestellt werden. Wird das Trocknen bei Temperaturen deutlich unterhalb des Siedepunkts von Wasser durchgeführt, so dauert der Trocknungsvorgang inakzeptabel lange. So ist beispielsweise in JP63-43976 die Trocknung einer Beschichtungszusammensetzung bei Raumtemperatur beschrieben, wofür 14 Tage erforderlich waren. Wird die wässrige Beschichtungszusammensetzung im Siedebereich von Wasser getrocknet, so neigt die Oberfläche der wässrigen Be- schichtungszusammensetzungen zu rascher Verfilmung, so dass weiter entstehender Wasserdampf eingeschlossen wird und die verfilmte Oberfläche angehoben wird. Auf diese Weise entstehen schließlich dämmende Beschichtungen, die große Luftporen enthalten und stark aufgebläht sind. Die Oberfläche derartiger dämmender Beschichtungen ist also stark modelliert und weist Berge und Täler auf. So erhältliche dämmende Beschichtungen sind für Anwendungszwecke unbrauchbar, da derartige Inhomogenitäten negative Auswirkungen auf die Eigenschaften der dämmenden Beschichtungen haben und beim Auftragen weiterer Beschichtungen oder Bauelemente stören.However, the drying of aqueous coating compositions causes great problems, especially when insulating Stratifications are made with high layer thicknesses. If the drying is carried out at temperatures well below the boiling point of water, the drying process takes an unacceptably long time. For example, JP63-43976 describes the drying of a coating composition at room temperature, which required 14 days. When the aqueous coating composition is dried in the boiling range of water, the surface of the aqueous coating compositions tends to be rapidly microfiltered so that further water vapor is trapped and the filmed surface is raised. In this way, eventually arise insulating coatings containing large air pores and are bloated. The surface of such insulating coatings is so heavily modeled and has mountains and valleys. Thus, available insulating coatings are unusable for applications because such inhomogeneities have a negative effect on the properties of the insulating coatings and interfere with the application of further coatings or components.
Bisher wurde das o.g. Problem bei der Trocknung wässriger Be- schichtungszusammensetzungen dadurch umgangen, dass die wässrigen Beschichtungszusammensetzungen im Hinblick auf die Optimierung ihres Trocknungsverhaltens abgemischt wurden. Diese Vorgehensweise ist allerdings mit dem Nachteil verbunden, dass die einzelnen Komponenten der Beschichtungszusammensetzungen nicht entsprechend der anwendungstechnischen Anforderungen ausgewählt und abgemischt werden können.So far, the o.g. The problem with drying aqueous coating compositions was circumvented by mixing the aqueous coating compositions with a view to optimizing their drying behavior. However, this approach has the disadvantage that the individual components of the coating compositions can not be selected and blended according to the application requirements.
Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe, ein breit anwendbares Verfahren zur Herstellung von dämmenden Beschichtungen bereit zu stellen, bei dem die oben geschilderten Probleme bei der Trocknung von wässrigen Beschichtungszusammensetzungen im Siedebereich von Wasser nicht auftreten.Against this background, the object was to provide a widely applicable method for the production of insulating coatings, in which the problems described above do not occur in the drying of aqueous coating compositions in the boiling range of water.
Die Aufgabe wurde überraschenderweise dadurch gelöst, dass den wässrigen Beschichtungszusammensetzungen hydrophobierte Kieselsäuren zugesetzt wurden. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von dämmenden Beschichtungen durch Trocknen von wässrigen Be- schichtungszusammensetzungen enthaltend Bindemittel, Füllstof- fe und gegebenenfalls weitere Additive bei einer Temperatur zwischen 80 und 250 0C, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrigen Beschichtungszusammensetzungen eine oder mehrere hy- drophobierte Kieselsäuren enthalten.The object was surprisingly achieved by adding hydrophobized silicic acids to the aqueous coating compositions. The invention relates to a method for producing insulating coatings by drying of aqueous coating compositions comprising the binder, Füllstof- fe and optionally further additives at a temperature between 80 and 250 0 C, characterized in that the aqueous coating compositions of one or more hy- contain hydrophobized silicic acids.
Für das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich die aus demFor the inventive method are suitable from the
Stand der Technik bekannten hydrophobierten Kieselsäuren, wie sie beispielsweise auch aus EP0686676 Al bekannt sind. Die hydrophobierten Kieselsäuren sind beispielsweise durch SiIy- lierung von Kieselsäuren mit einem oder mehreren Silylierungs- mittein, vorzugsweise flüchtigen Silylierungsmitteln oder als feinverteiltes Aerosol verdüsbaren Silylierungsmitteln, erhältlich. Die Kieselsäuren können durch nasschemische Fällung oder pyrogen durch Flammenhydrolyse, z.B. von Tetrachlorsilan, hergestellt werden. Bevorzugt sind pyrogen hergestellte, hoch- disperse Kieselsäuren, die wie beispielsweise in DE 26 20 737 oder DE 42 21 716 beschrieben, aus Siliziumhalogenverbindungen pyrogen erzeugt werden.Prior art known hydrophobized silicas, as they are known for example from EP0686676 Al. The hydrophobized silicas are obtainable, for example, by silylation of silicas with one or more silylating agents, preferably volatile silylating agents, or silylating agents which can be atomized as finely divided aerosol. The silicas may be obtained by wet-chemical precipitation or pyrogenically by flame hydrolysis, e.g. of tetrachlorosilane. Preference is given to pyrogenically prepared, highly disperse silicas which, as described, for example, in DE 26 20 737 or DE 42 21 716, are produced pyrogenically from silicon halogen compounds.
Als Silylierungsmittel eignen sich beispielsweise eine oder mehrere Organosiliziumverbindungen . Organosiliziumverbindungen sind vorzugsweise Organosilane der allgemeinen Formel R1HSiX4-H (I) , worinSuitable silylating agents are, for example, one or more organosilicon compounds. Organosilicon compounds are preferably organosilanes of the general formula R 1 HSiX 4 -H (I) in which
R1 gleich oder verschieden sein kann und ein einwertiger, gegebenenfalls halogenierter, Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 C-Atomen bedeutet,R 1 may be the same or different and is a monovalent, optionally halogenated, hydrocarbon radical having 1 to 18 C atoms,
X gleich oder verschieden sein kann und Halogen, bevorzugt Chlor, ein Stickstoffrest oder OH, OR2, OCOR2, O(CH2)XOR2, R2 gleich oder verschieden sein kann und einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 8 C-Atomen bedeutet, n gleich 1, 2 oder 3, bevorzugt 2 und x gleich 1, 2 oder 3 ist, bevorzugt 1, und/oder Organosiloxane enthaltend ein oder mehrere Einheiten ausgewählt aus der Gruppe umfassend (R3SiO]_/2), (R2SiC>2/2)' (RSiθ3/2), (X3SiO]_/2), (RX2SiOi/2) und (R2XSiO]_/2) , wobei X die oben dafür angegebene Bedeutung hat und R die oben für R1 oder R2 angegebenen Bedeutungen hat oder für ein Wasserstoffatom steht.X may be identical or different and halogen, preferably chlorine, a nitrogen radical or OH, OR 2 , OCOR 2 , O (CH 2 ) X OR 2 , R 2 may be identical or different and a monovalent hydrocarbon radical having 1 to 8 carbon atoms n is 1, 2 or 3, preferably 2 and x is 1, 2 or 3, preferably 1, and / or organosiloxanes containing one or more units selected from the group comprising (R3SiO] _ / 2), ( R 2SiC> 2/2) '(RSiO3 / 2), (X3SiO] _ / 2), (RX2SiOi / 2) and (R2XSiO] _ / 2), wherein X has the meaning given above and R has the meanings given above for R 1 or R 2 or represents a hydrogen atom.
Bevorzugt sind Organosiloxane der allgemeinen Formel
Figure imgf000005_0001
x (R3R1SiO272) y(SiXbR1 a)z (II), worin R1 die oben dafür angegebene Bedeutung hat,Preferred are organosiloxanes of the general formula
Figure imgf000005_0001
x (R 3 R 1 SiO 272 ) y (SiX b R 1 a ) z (II), in which R 1 has the meaning given above,
R2 die oben dafür angegebene Bedeutung hat,R 2 has the meaning given above,
R3 gleich oder verschieden sein kann, ein Wasserstoff und ein von R1 verschiedener, einwertiger, gegebenenfalls halogenier- ter, Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 18 C-Atomen bedeutet, X die oben dafür angegebene Bedeutung hat, bevorzugt OH, a gleich 0, 1, 2 oder 3, bevorzugt 2, b gleich 0, 1, 2 oder 3, bevorzugt 1, wobei die Summe a + b gleich 3 ist, x gleich 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 200, bevorzugt 10 bis 50, y gleich 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 200, bevorzugt x zu y mindestens gleich 5 zu 1 und die Summe x + y gleich 0 oder eine ganze Zahl zwischen 1 und 200 ist, bevorzugt 10 bis 50, z gleich 0 oder 1 ist, mit der Maßgabe, dass z größer 0 ist, wenn die Summe x + y gleich 0 ist, bevorzugt z gleich 1.R 3 may be identical or different, is a hydrogen and a monovalent, optionally halogenated ter, hydrocarbon radical having 1 to 18 C atoms other than R 1 , X has the meaning given above, preferably OH, a is 0, 1 , 2 or 3, preferably 2, b is 0, 1, 2 or 3, preferably 1, wherein the sum a + b is 3, x is 0 or an integer from 1 to 200, preferably 10 to 50, y is the same 0 or an integer from 1 to 200, preferably x to y at least equal to 5 to 1 and the sum x + y is 0 or an integer between 1 and 200, preferably 10 to 50, z is 0 or 1, with with the proviso that z is greater than 0 if the sum x + y is equal to 0, then z is equal to 1.
Die Herstellung der Organosilane und Organosiloxane ist vielfach beschrieben und erfolgt nach allgemein bekannten Herstel- lungsverfahren .The preparation of the organosilanes and organosiloxanes has been described many times and is carried out according to generally known preparation processes.
Beispiele für R1 sind Alkylreste wie der Methylrest, der E- thylrest, Propylreste wie der iso- oder der n-Propylrest, Bu- tylreste wie der t- oder n-Butylrest, Pentylreste wie der neo- , der iso- oder der n-Pentylrest, Hexylreste wie der n-Examples of R 1 are alkyl radicals such as the methyl radical, the ethyl radical, propyl radicals such as the iso- or n-propyl radical, butyl radicals such as the t- or n-butyl radical, pentyl radicals such as the neo, iso or n Pentyl radical, hexyl radicals such as n-
Hexylrest, Heptylreste wie der n-Heptylrest, Octylreste wie der 2-Ethyl-hexyl- oder der n-Octylrest, Decylreste wie der n- Decylrest, Dodecylreste wie der n-Dodecylrest, Hexadecylreste wie der n-Hexadecylrest, Octadecylreste wie der n- Octadecylrest, Alkenylreste wie der Vinyl-, der 2-Allyl- oder der 5-Hexenylrest, Arylreste wie der Phenyl-, der Biphenyl o- der Naphthylrest, Alkylarylreste wie Benzyl-, Ethylphenyl-, Toluyl- oder die Xylylreste, halogenierte Alkylreste wie der 3-Chlorpropyl-, der 3, 3, 3-Trifluorpropyl oder der Perfluorhe- xylethylrest, halogenierte Arylreste wie der Chlorphenyl oder Chlorbenzylrest . Bevorzugt für R1 sind der Methylrest, der E- thylrest, Propylreste wie der iso- oder der n-Propylrest, Bu- tylreste wie der t- oder n-Butylrest. Besonders bevorzugt ist der Methylrest.Hexyl radical, heptyl radicals such as the n-heptyl radical, octyl radicals such as the 2-ethylhexyl or the n-octyl radical, decyl radicals such as the n-decyl radical, dodecyl radicals such as the n-dodecyl radical, hexadecyl radicals such as the n-hexadecyl radical, octadecyl radicals such as the n-octadecyl radical, alkenyl radicals such as the vinyl, the 2-allyl or the 5-hexenyl radical, aryl radicals such as the phenyl, the biphenyl or the naphthyl radical, alkylaryl radicals such as benzyl, ethylphenyl , Toluyl or the xylyl radicals, halogenated alkyl radicals such as 3-chloropropyl, 3,3,3-trifluoropropyl or perfluorohexylethyl, halogenated aryl radicals such as the chlorophenyl or chlorobenzyl radical. Preferred for R 1 are the methyl radical, the ethyl radical, propyl radicals such as the iso or n-propyl radical, butyl radicals such as the t- or n-butyl radical. Particularly preferred is the methyl radical.
Beispiele für R2 sind Alkylreste wie der Methylrest, der E- thylrest, Propylreste wie der iso- oder der n-Propylrest, Bu- tylreste wie der t- oder n-Butylrest, Pentylreste wie der neo- , der iso- oder der n-Pentylrest, Hexylreste wie der n- Hexylrest, Heptylreste wie der n-Heptylrest, Octylreste wie der 2-Ethyl-hexyl- oder der n-Octylrest. Bevorzugt für R2 sind der Methyl-, Ethyl- und Propylrest. Besonders bevorzugt ist der Methylrest.Examples of R 2 are alkyl radicals such as the methyl radical, the ethyl radical, propyl radicals such as the iso- or n-propyl radical, butyl radicals such as the t- or n-butyl radical, pentyl radicals such as the neo, iso or n -Pentyl radical, hexyl radicals such as the n-hexyl radical, heptyl radicals such as the n-heptyl radical, octyl radicals such as the 2-ethylhexyl or the n-octyl radical. Preferred for R 2 are the methyl, ethyl and propyl radical. Particularly preferred is the methyl radical.
Beispiele für R3 sind Alkylreste wie der Methylrest, der E- thylrest, Propylreste wie der iso- oder der n-Propylrest, Bu- tylreste wie der t- oder n-Butylrest, Pentylreste wie der neo- , der iso- oder der n-Pentylrest, Hexylreste wie der n-Examples of R 3 are alkyl radicals such as the methyl radical, the ethyl radical, propyl radicals such as the iso- or n-propyl radical, butyl radicals such as the t- or n-butyl radical, pentyl radicals such as the neo, iso or n Pentyl radical, hexyl radicals such as n-
Hexylrest, Heptylreste wie der n-Heptylrest, Octylreste wie der 2-Ethyl-hexyl- oder der n-Octylrest, Decylreste wie der n- Decylrest, Dodecylreste wie der n-Dodecylrest, Hexadecylreste wie der n-Hexadecylrest, Octadecylreste wie der n-Octa- decylrest, Alkenylreste wie der Vinyl-, der 2-Allyl- oder der 5-Hexenylrest, Arylreste wie der Phenyl-, der Biphenyl oder Naphthylrest, Alkylarylreste wie Benzyl-, Ethylphenyl-, Toluyl- oder die Xylylreste, halogenierte Alkylreste wie der 3- Chlorpropyl-, der 3, 3, 3-Trifluorpropyl oder der Perfluorhexy- lethylrest, halogenierte Arylreste wie der Chlorphenyl oderHexyl radical, heptyl radicals such as the n-heptyl radical, octyl radicals such as the 2-ethylhexyl or the n-octyl radical, decyl radicals such as the n-decyl radical, dodecyl radicals such as the n-dodecyl radical, hexadecyl radicals such as the n-hexadecyl radical, octadecyl radicals such as the n- Octadecyl radical, alkenyl radicals such as the vinyl, the 2-allyl or the 5-hexenyl radical, aryl radicals such as the phenyl, the biphenyl or naphthyl radical, alkylaryl radicals such as benzyl, ethylphenyl, toluyl or the xylyl radicals, halogenated alkyl radicals such as 3-chloropropyl, the 3, 3, 3-trifluoropropyl or the Perfluorhexy- lethylrest, halogenated aryl radicals such as chlorophenyl or
Chlorbenzylrest. Bevorzugt sind der n-Octyl-, der n-Octadecyl, der Vinyl- und der 3, 3, 3-Trifluorpropylrest . Besonders bevorzugt ist der n-Octylrest. Beispiele für Organosilane gemäß Formel I sind Methyltrichlor- silan, Dimethyldichlorsilan, Trimethylchlorsilan, Methyl- trimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Trimethylmethoxysi- lan, Methyltriethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan, Trimethy- lethoxysilan, Methyltriacethoxysilan, Dimethyldiacethoxysilan, Trimethylacethoxysilan, Octylmethyldichlorsilan, Octyltrich- lorsilan, Octadecylmethyldichlorsilan, Octadecyltrichlorsilan, Vinyltrichlorsilan, Vinlymethyldichlorsilan, Vinyldimethylch- lorsilan, Vinyltrimethoxysilan, Vinlymethyldimethoxysilan, Vi- nyldimethylmethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinlymethyl- diethoxysilan, Vinyldimethylethoxysilan, Hexamethyldisilazan, Divinyltetramethyldisilazan, Bis (3, 3-trifluorpropyl) tetra- methyldisilazan, Octamethylcyclotetrasilazan, Trimethylsila- nol. Bevorzugt sind Dialkylsilane, besonders bevorzugt sind Dialkyldichlorsilane, wie Dimethyldichlorsilan, Octylmethyldichlorsilan und Octadecylmethyldichlorsilan sowie Dimethyldimethoxysilan und Dimethyldiethoxysilan. Am meisten bevorzugt ist Dimethyldichlorsilan.Chlorobenzyl. Preference is given to n-octyl, n-octadecyl, vinyl and 3, 3, 3-trifluoropropyl. Particularly preferred is the n-octyl radical. Examples of organosilanes according to formula I are Methyltrichlor- silane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, methyl trimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, Trimethylmethoxysi- lan, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, trimethylol lethoxysilan, Methyltriacethoxysilan, Dimethyldiacethoxysilan, Trimethylacethoxysilan, octylmethyldichlorosilane, Octyltrich- lorsilan, octadecylmethyldichlorosilane, octadecyltrichlorosilane, vinyltrichlorosilane , Vinylmethyldichlorosilane, vinyldimethylchlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinyldimethylmethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, vinyldimethylethoxysilane, hexamethyldisilazane, divinyltetramethyldisilazane, bis (3,3-trifluoropropyl) -tetra methyldisilazane, octamethylcyclotetrasilazane, trimethylsilanole. Preference is given to dialkylsilanes, particular preference being given to dialkyldichlorosilanes, such as dimethyldichlorosilane, octylmethyldichlorosilane and octadecylmethyldichlorosilane, and dimethyldimethoxysilane and dimethyldiethoxysilane. Most preferred is dimethyldichlorosilane.
Zur Herstellung der hydrophobierten Kieselsäuren können auch beliebige Gemische aus Organosilanen in beliebigen Mischungverhältnissen eingesetzt werden. Hierbei sind solche Mischungen bevorzugt, in denen gemäß Formel I Verbindungen mit n = 2 mit ≥ 80 Mol%, bevorzugt ≥ 90 Mol%, vorliegen. Hierbei sind insbesondere Mischungen bevorzugt, in denen mindestens eine Verbindung gemäß Formel I, bei der R verschieden ist, z.B. eine Methylgruppe und eine Alkylgruppe mit mindestens 6 C-Atomen, vorliegt. Bevorzugt sind hier Mischungen aus Di- methyldichlorsilan und Octylmethyldichlorsilan im Verhältnis von 5 zu 1 bis 50 zu 1.For the preparation of the hydrophobized silicas, it is also possible to use any desired mixtures of organosilanes in any mixing ratios. In this case, preference is given to those mixtures in which, in accordance with formula I, compounds with n = 2 with ≥ 80 mol%, preferably ≥ 90 mol%, are present. Mixtures in which at least one compound according to formula I in which R is different, e.g. a methyl group and an alkyl group having at least 6 C atoms. Preference is given here to mixtures of dimethyldichlorosilane and octylmethyldichlorosilane in a ratio of from 5: 1 to 50: 1.
Beispiele für Organosiloxane sind lineare oder cyclische Dial- kylsiloxane mit einer mittleren Anzahl an Dialkylsiloxyeinhei- ten von größer als 3, besonders bevorzugt von 5 bis 100. DieExamples of organosiloxanes are linear or cyclic dialkylsiloxanes having an average number of dialkylsiloxy units of greater than 3, particularly preferably from 5 to 100
Dialkylsiloxane sind bevorzugt Dimethylsiloxane . Besonders bevorzugt sind lineare Polydimethylsiloxane mit folgenden Endgruppen: Trimethylsiloxy, Dimethylhydroxysiloxy, Dimethylch- lorsiloxy, Methyldichlorsiloxy, Dimethylmethoxysiloxy, Methyl- dimethoxysiloxy, Dimethylethoxysiloxy, Methyldiethoxysiloxy, Dimethylacethoxysiloxy, Methyldiacethoxysiloxy, Dimethylhydro- xysiloxy, wobei die Endgruppen gleich oder unterschiedlich sein können. Besonders bevorzugt sind unter den genannten Po- lydimethylsiloxanen solche mit einer Viskosität bei 25 0C von 2 bis 100 mPas und mit den Endgruppen Trimethylsiloxy oder Di- methylhydroxysiloxy . Geeignet sind auch beliebige Gemische in beliebigen Mischungsverhältnissen aus den genannten Organosi- loxanen.Dialkylsiloxanes are preferably dimethylsiloxanes. Particular preference is given to linear polydimethylsiloxanes having the following end groups: trimethylsiloxy, dimethylhydroxysiloxy, dimethylchloro chlorosiloxy, methyldichlorosiloxy, dimethylmethoxysiloxy, methyldimethoxysiloxy, dimethylethoxysiloxy, methyldiethoxysiloxy, dimethylacethoxysiloxy, methyldiacethoxysiloxy, dimethylhydroxysiloxy, where the end groups may be the same or different. Particularly preferred among the above-mentioned polyvinyl lydimethylsiloxanen those having a viscosity at 25 0 C of 2 to 100 mPas, and with the end groups trimethylsiloxy or di- methylhydroxysiloxy. Also suitable are any mixtures in any mixing ratios of the mentioned organosiloxanes.
Besonders bevorzugt sind Silylierungsmittel oder Silylierungs- mittelgemische nach den Formeln I und II, die auf der hy- drophobierten Kieselsäure zu einer Belegung mit Kohlenwas- serstoffsiloxygruppen führen, die zu mindestens 80 Mol%, bevorzugt zu mindestens 90 Mol% und besonders bevorzugt zu mindestens 98 Mo1% Siloxygruppen aufweisen, die mit zwei Kohlenwasserstoffresten substituiert sind, bevorzugt Dialkylsilo- xygruppen, besonders bevorzugt Dimethylsiloxygruppen .Particular preference is given to silylating agents or silylating agent mixtures of the formulas I and II which on the hydrophobicized silica lead to occupancy with hydrocarbylsiloxy groups which are at least 80 mol%, preferably at least 90 mol% and particularly preferably at least 98 Mo1% have siloxy groups which are substituted by two hydrocarbon radicals, preferably dialkylsiloxy groups, particularly preferably dimethylsiloxy groups.
In einer bevorzugten Ausführung handelt es sich bei den als Silylierungsmitteln eingesetzten Organosiliziumverbindungen gemäß Formel (I) und gemäß Formel (II) jeweils um eine einzige Art eines Organosilans der Formel (I) und um eine einzige Art eines Organopolysiloxans der Formel (II), wie auch um ein Gemisch aus mindestens zwei verschiedenen Arten des Organosilans gemäß der Formel (I) und eines Gemisches aus mindestens zwei verschiedenen Arten des Organosiloxans gemäß der Formel (II) oder um eine Art des Organosilans der Formel (I) und ein Ge- misch des Organosiloxans der Formel (II) oder um ein Gemisch des Organosilans der Formel (I) und eine Art des Organosiloxans der Formel (II) .In a preferred embodiment, the organosilicon compounds of the formula (I) and of the formula (II) used as silylating agents are each a single type of organosilane of the formula (I) and a single type of organopolysiloxane of the formula (II) also a mixture of at least two different types of organosilane according to formula (I) and a mixture of at least two different types of organosiloxane according to formula (II) or one kind of organosilane of formula (I) and a mixture of Organosiloxane of the formula (II) or a mixture of the organosilane of the formula (I) and a kind of organosiloxane of the formula (II).
Bei der Silylierung der Kieselsäuren werden vorzugsweise 0,5 bis 100 Gewichtsteile, besonders bevorzugt 1 bis 50 Gewichtsteile und am meisten bevorzugt 2 bis 20 Gewichtsteile Silylierungsmittel eingesetzt, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile Kieselsäure. Die hydrophobierte Kieselsäure hat vorzugsweise eine mittlere Primärteilchen-Partikelgrösse von ≤ 1000 nm, besonders bevorzugt eine mittlere Primärteilchen-Partikelgrösse von 2 bis 100 nm, am meisten bevorzugt eine mittlere Primärteilchen- Partikelgrösse von 5 bis 50 nm, wobei diese Primärteilchen nicht isoliert vorliegen, sondern Bestandteile größerer Aggregate (Definition nach DIN 53206) sind, die einen Durchmessern von 80 bis 800 nm aufweisen und Agglomerate (Definition nach DIN 53206) aufbauen, die in Abhängigkeit von der äußerenIn the silylation of the silicas, preferably 0.5 to 100 parts by weight, more preferably 1 to 50 parts by weight, and most preferably 2 to 20 parts by weight of silylating agent are used, each based on 100 parts by weight of silica. The hydrophobicized silica preferably has an average primary particle particle size of ≦ 1000 nm, particularly preferably an average primary particle particle size of 2 to 100 nm, most preferably an average primary particle particle size of 5 to 50 nm, these primary particles not being present in isolation, but instead Components of larger aggregates (definition according to DIN 53206), which have a diameter of 80 to 800 nm and agglomerates (definition according to DIN 53206) build, depending on the outer
Scherbelastung Größen von 1 bis 500 μm haben. Vorzugsweise weist die hydrophobierte Kieselsäure eine spezifische Oberfläche von ≥ 25 m2/g, besonders bevorzugt von 30 bis 500 m2/g, am meisten bevorzugt von 50 bis 400 m2/g (gemessen nach der BET Methode nach DIN 66131 und 66132) auf. Die hydrophobierte Kieselsäure hat einen Kohlenstoffgehalt von ≥ 0,1 Gew.-%, besonders bevorzugt von 0,25 Gew.-% bis 15 Gew.-%, am meisten bevorzugt von 0,5 Gew.-% bis 10,0 Gew.-% auf. Die hydrophobierte Kieselsäure zeigt vorzugsweise eine Methanolzahl von ≥ 20, be- sonders bevorzugt von ≥ 25, am meisten bevorzugt von ≥ 30 auf. Das Silylierungsmittel auf der hydrophobierten Kieselsäure ist vorzugsweise vollständig chemisch fest fixiert und weist vorzugsweise keinen von der hydrophobierten Kieselsäure extrahierbaren oder löslichen Anteil auf.Shear stress sizes of 1 to 500 microns have. The hydrophobized silica preferably has a specific surface area of ≥ 25 m 2 / g, particularly preferably from 30 to 500 m 2 / g, most preferably from 50 to 400 m 2 / g (measured according to the BET method according to DIN 66131 and 66132). on. The hydrophobized silica has a carbon content of ≥ 0.1 wt%, more preferably from 0.25 wt% to 15 wt%, most preferably from 0.5 wt% to 10.0 wt. -% on. The hydrophobized silica preferably has a methanol number of ≥ 20, more preferably 25, most preferably 30. The silylating agent on the hydrophobized silica is preferably completely fixed chemically and preferably has no extractable from the hydrophobized silica or soluble fraction.
Bevorzugt ist eine hydrophobierte Kieselsäure, bei der von dem gebundenen Silylierungsmittel mindestens 80 Mol-% des Silylie- rungsmittels aus Siloxygruppen besteht, die mit zwei Kohlenwasserstoffresten substituiert sind.Preference is given to a hydrophobized silica in which at least 80 mol% of the silylating agent of the bound silylating agent consists of siloxy groups which are substituted by two hydrocarbon radicals.
Bei den Kohlenwasserstoffresten handelt es sich vorzugsweise um die Reste R1 und R3, die die oben dafür angegebene Bedeutung haben .The hydrocarbon radicals are preferably the radicals R 1 and R 3 , which have the meaning given above.
Bevorzugte Bindemittel sind Polymerisate auf Basis von einem oder mehreren ethylenisch ungesättigten Monomeren ausgewählt aus der Gruppe umfassend Vinylester von Carbonsäuren mit 1 bis 15 C-Atomen, Methacrylsäureester oder Acrylsäureester von Car- bonsäuren mit unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, Olefine oder Diene, Vinylaromaten oder Vinyl- halogenide .Preferred binders are polymers based on one or more ethylenically unsaturated monomers selected from the group consisting of vinyl esters of carboxylic acids having 1 to 15 carbon atoms, methacrylic acid esters or acrylic acid esters of carbohydrates. bonsäuren with unbranched or branched alcohols having 1 to 15 carbon atoms, olefins or dienes, vinyl aromatics or vinyl halides.
Bevorzugte Vinylester sind Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinyl- butyrat, Vinyl-2-ethylhexanoat, Vinyllaurat, 1-Methylvinylace- tat, Vinylpivalat und Vinylester von alpha-verzweigten Mono- carbonsäuren mit 5 bis 13 C-Atomen, beispielsweise VeoVa9R o- der VeoValOR (Handelsnamen der Firma Shell) . Besonders bevor- zugt ist Vinylacetat.Preferred vinyl esters are vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl 2-ethylhexanoate, vinyl laurate, 1-methylvinyl acetate, vinyl pivalate and vinyl esters of alpha-branched monocarboxylic acids having 5 to 13 C atoms, for example VeoVa9R or VeoValOR (cf. Trade name of the company Shell). Especially preferred is vinyl acetate.
Bevorzugte Methacrylsäureester oder Acrylsäureester sind Ester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C- Atomen wie Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, E- thylmethacrylat, Propylacrylat, Propylmethacrylat, n-Butylac- rylat, n-Butylmethacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Norbornylacry- lat. Besonders bevorzugt sind Methylacrylat, Methylmethacrylat, n-Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat .Preferred methacrylic esters or acrylic esters are esters of unbranched or branched alcohols having 1 to 15 C atoms, such as methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, norbornyl acrylate Particularly preferred are methyl acrylate, methyl methacrylate, n-butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate.
Bevorzugte Olefine oder Diene sind Ethylen, Propylen und 1,3- Butadien. Bevorzugte Vinylaromaten sind Styrol und Vinylto- luol. Ein bevorzugtes Vinylhalogenid ist Vinylchlorid.Preferred olefins or dienes are ethylene, propylene and 1,3-butadiene. Preferred vinylaromatics are styrene and vinyltoluene. A preferred vinyl halide is vinyl chloride.
Gegebenenfalls können noch 0.05 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymerisats, Hilfsmonomere copolymerisiert werden. Beispiele für Hilfsmonomere sind ethylenisch ungesättigte Mono- und Dicarbonsäuren, vorzugsweise Acrylsäure, Methacrylsäure, Fumarsäure und Maleinsäure; ethylenisch ungesättigte Carbonsäureamide und - nitrile, vorzugsweise Acrylamid und Acrylnitril; Mono- und Diester der Fumarsäure und Maleinsäure wie die Diethyl- und Diisopropylester, sowie Maleinsäureanhydrid, ethylenisch ungesättigte Sulfonsäuren bzw. deren Salze, vorzugsweise Vinylsul- fonsäure, 2-Acrylamido-2-methyl-propansulfonsäure . Weitere Beispiele sind vorvernetzende Comonomere wie mehrfach ethylenisch ungesättigte Comonomere, beispielsweise Divinyladipat, Diallylmaleat, Allylmethacrylat oder Triallylcyanurat, oder nachvernetzende Comonomere, beispielsweise Acrylamidoglykol- säure (AGA) , Methylacrylamidoglykolsäuremethylester (MAGME) , N-Methylolacrylamid (NMA) , N-Methylolmethacrylamid (NMMA) , N- Methylolallylcarbamat, Alkylether wie der Isobutoxyether oder Ester des N-Methylolacrylamids, des N-Methylolmethacrylamids und des N-Methylolallylcarbamats . Geeignet sind auch epoxid- funktionelle Comonomere wie Glycidylmethacrylat und Glycidyl- acrylat. Weitere Beispiele sind siliciumfunktionelle Comonomere, wie Acryloxypropyltri (alkoxy) - und Methacryloxypro- pyltri (alkoxy) -Silane, Vinyltrialkoxysilane und Vinylmethyldi- alkoxysilane, wobei als Alkoxygruppen beispielsweise Methoxy-, Ethoxy- und Ethoxypropylenglykolether-Reste enthalten sein können. Genannt seien auch Monomere mit Hydroxy- oder CO-Grup- pen, beispielsweise Methacrylsäure- und Acrylsäurehydroxyal- kylester wie Hydroxyethyl-, Hydroxypropyl- oder Hydroxybutyl- acrylat oder -methacrylat sowie Verbindungen wie Diaceton- acrylamid und Acetylacetoxyethylacrylat oder -methacrylat. Weitere Beispiele sind auch Vinylether, wie Methyl-, Ethyl- oder iso-Butylvinylether .Optionally, from 0.05 to 50 wt .-%, preferably 1 to 10 wt .-%, based on the total weight of the polymer, auxiliary monomers are copolymerized. Examples of auxiliary monomers are ethylenically unsaturated mono- and dicarboxylic acids, preferably acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid and maleic acid; ethylenically unsaturated carboxylic acid amides and nitriles, preferably acrylamide and acrylonitrile; Mono- and diesters of fumaric acid and maleic acid, such as diethyl and diisopropyl esters, and also maleic anhydride, ethylenically unsaturated sulfonic acids or salts thereof, preferably vinylsulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. Further examples are precrosslinking comonomers such as multiply ethylenically unsaturated comonomers, for example divinyl adipate, diallyl maleate, allyl methacrylate or triallyl cyanurate, or post-crosslinking comonomers, for example acrylamidoglycol acid (AGA), methyl acrylamidoglycolic acid methyl ester (MAGME), N-methylolacrylamide (NMA), N-methylolmethacrylamide (NMMA), N-methylolallyl carbamate, alkyl ethers such as the isobutoxy ether or esters of N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide and N-methylolallylcarbamate. Also suitable are epoxide-functional comonomers such as glycidyl methacrylate and glycidyl acrylate. Further examples are silicon-functional comonomers, such as acryloxypropyltri (alkoxy) and methacryloxypropyltri (alkoxy) silanes, vinyltrialkoxysilanes and vinylmethyldialkoxysilanes, where the alkoxy groups which may be present are, for example, methoxy, ethoxy and ethoxypropylene glycol ether radicals. Mention may also be made of monomers having hydroxy or CO groups, for example methacrylic acid and acrylic acid hydroxyalkyl acrylates, such as hydroxyethyl, hydroxypropyl or hydroxybutyl acrylate or methacrylate, and also compounds such as diacetone acrylamide and acetylacetoxyethyl acrylate or methacrylate. Further examples are also vinyl ethers, such as methyl, ethyl or isobutyl vinyl ether.
Beispiele für geeignete Homo- und Mischpolymerisate sind Vi- nylacetat-Homopolymerisate, Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen, Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen und einem oder mehreren weiteren Vinylestern, Mischpolymerisate von Vinylacetat mit Ethylen und Acrylsäureester, Mischpo- lymerisate von Vinylacetat mit Ethylen und Vinylchlorid, Sty- rol-Acrylsäureester-Copolymerisate, Styrol-1, 3-Butadien-Co- polymerisate .Examples of suitable homopolymers and copolymers are vinyl acetate homopolymers, copolymers of vinyl acetate with ethylene, copolymers of vinyl acetate with ethylene and one or more further vinyl esters, copolymers of vinyl acetate with ethylene and acrylic esters, copolymers of vinyl acetate with ethylene and vinyl chloride, Styrene-acrylic acid ester copolymers, styrene-1,3-butadiene copolymers.
Bevorzugt werden Vinylacetat-Homopolymerisate; Mischpolymeri- säte von Vinylacetat mit 1 bis 40 Gew.-% Ethylen; Mischpolymerisate von Vinylacetat mit 1 bis 40 Gew.-% Ethylen und 1 bis 50 Gew.-% von einem oder mehreren weiteren Comonomeren aus der Gruppe der Vinylester mit 1 bis 12 C-Atomen im Carbonsäurerest wie Vinylpropionat, Vinyllaurat, Vinylester von alpha- verzweigten Carbonsäuren mit 5 bis 13 C-Atomen wie VeoVa9R, VeoValOR, VeoVallR; Mischpolymerisate von Vinylacetat, 1 bis 40 Gew.-% Ethylen und vorzugsweise 1 bis 60 Gew.-% Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, insbesondere n-Butylacrylat oder 2- Ethylhexylacrylat ; und Mischpolymerisate mit 30 bis 75 Gew.-% Vinylacetat, 1 bis 30 Gew.-% Vinyllaurat oder Vinylester einer alpha-verzweigten Carbonsäure mit 5 bis 13 C-Atomen, sowie 1 bis 30 Gew.-% Acrylsäureester von unverzweigten oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 15 C-Atomen, insbesondere n- Butylacrylat oder 2-Ethyl-ihexyl-iacrylat, welche noch 1 bis 40 Gew.-% Ethylen enthalten können; Mischpolymerisate mit Vinylacetat, 1 bis 40 Gew.-% Ethylen und 1 bis 60 Gew.-% Vinylchlo- rid; wobei die Polymerisate jeweils noch die genannten Hilfsmonomere in den genannten Mengen enthalten können, und sich die Angaben in Gew.-% auf jeweils 100 Gew.-% aufaddieren.Preference is given to vinyl acetate homopolymers; Copolymers of vinyl acetate with 1 to 40% by weight of ethylene; Copolymers of vinyl acetate with 1 to 40 wt .-% of ethylene and 1 to 50 wt .-% of one or more other comonomers from the group of vinyl esters having 1 to 12 carbon atoms in the carboxylic acid radical such as vinyl propionate, vinyl laurate, vinyl esters of alpha-branched Carboxylic acids having 5 to 13 C atoms, such as VeoVa9R, VeoValOR, VeoVallR; Copolymers of vinyl acetate, 1 to 40 wt .-% of ethylene and preferably 1 to 60 wt .-% of acrylic acid esters of unbranched or branched alcohols with 1 to 15 C atoms, in particular n-butyl acrylate or 2-ethylhexyl acrylate; and copolymers having 30 to 75 wt .-% vinyl acetate, 1 to 30 wt .-% vinyl laurate or vinyl ester of an alpha-branched carboxylic acid having 5 to 13 carbon atoms, and 1 to 30 wt .-% acrylic acid esters of unbranched or branched alcohols 1 to 15 carbon atoms, especially n-butyl acrylate or 2-ethyl-ihexyl-iacrylat, which may contain 1 to 40 wt .-% of ethylene; Copolymers with vinyl acetate, 1 to 40% by weight of ethylene and 1 to 60% by weight of vinyl chloride; wherein the polymers may each still contain the said auxiliary monomers in the stated amounts, and the information in wt .-% add up to each 100 wt .-%.
Bevorzugt werden auch (Meth) acrylsäureester-Polymerisate, wie Mischpolymerisate von n-Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat oder Copolymerisate von Methylmethacrylat mit n-Butylacrylat und/oder 2-Ethylhexyl-iacrylat und gegebenenfalls Ethylen; Sty- rol-Acrylsäureester-Copolymerisate mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Methylacrylat, Ethylacrylat, Propyl- acrylat, n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat ; Vinylacetat-Also preferred are (meth) acrylic acid ester polymers, such as copolymers of n-butyl acrylate or 2-ethylhexyl acrylate or copolymers of methyl methacrylate with n-butyl acrylate and / or 2-ethylhexyl acrylate and optionally ethylene; Styrene-acrylic acid ester copolymers with one or more monomers from the group of methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate; vinyl acetate
Acrylsäureester-Copolymerisate mit einem oder mehreren Monomeren aus der Gruppe Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, n-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und gegebenenfalls Ethylen; Styrol-1, 3-Butadien-Copolymerisate; wobei die Polymeri- säte noch die genannten Hilfsmonomere in den genannten Mengen enthalten können, und sich die Angaben in Gew.-% auf jeweils 100 Gew.-% aufaddieren.Acrylic acid ester copolymers with one or more monomers from the group of methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate and optionally ethylene; Styrene-1,3-butadiene copolymers; wherein the polymers can still contain said auxiliary monomers in the said amounts, and adding the data in wt .-% to each 100 wt .-%.
Die Monomerauswahl bzw. die Auswahl der Gewichtsanteile der Comonomere erfolgt dabei so, dass im allgemeinen eine Glasübergangstemperatur Tg von -500C bis +500C, vorzugsweise -300C bis +400C resultiert. Die Glasübergangstemperatur Tg der Polymerisate kann in bekannter Weise mittels Differential Scanning Calorimetry (DSC) ermittelt werden. Die Tg kann auch mittels der Fox-Gleichung näherungsweise vorausberechnet werden. Nach Fox T. G., Bull. Am. Physics Soc. 1, 3, page 123 (1956) gilt: l/Tg = xl/Tgl + x2/Tg2 + ... + xn/Tgn, wobei xn für den Massebruch (Gew.-%/100) des Monomeren n steht, und Tgn die Glas- Übergangstemperatur in Kelvin des Homopolymeren des Monomeren n ist. Tg-Werte für Homopolymerisate sind in Polymer Handbook 2nd Edition, J. Wiley & Sons, New York (1975) aufgeführt.The monomer selection or the selection of the weight proportions of the comonomers is carried out such that in general a glass transition temperature Tg of -50 0 C to +50 0 C, preferably -30 0 C to +40 0 C results. The glass transition temperature Tg of the polymers can be determined in a known manner by means of differential scanning calorimetry (DSC). The Tg can also be approximated by the Fox equation. After Fox TG, Bull. Am. Physics Soc. 1, 3, page 123 (1956): l / Tg = xl / Tgl + x2 / Tg2 + ... + xn / Tgn, where xn represents the mass fraction (wt .-% / 100) of the monomer n, and Tgn the glass Transition temperature in Kelvin of the homopolymer of the monomer n. Tg values for homopolymers are listed in Polymer Handbook 2nd Edition, J. Wiley & Sons, New York (1975).
Die Herstellung der Polymerisate erfolgt nach den dem Fachmann bekannten Emulsions-, Suspensions-, Lösungsmittel- oder Massepolymerisationsverfahren wie beispielsweise in DE-A 102006050336 beschrieben. Die Polymerisate fallen dabei in Form von wässrigen Dispersionen an und können nach gängigen Trocknungsverfahren zu entsprechenden in Wasser redispergier- baren Pulver überführt werden.The polymers are prepared by the emulsion, suspension, solvent or bulk polymerization processes known to those skilled in the art, for example as described in DE-A 102006050336. The polymers are obtained in the form of aqueous dispersions and can be converted by customary drying methods to give corresponding water-redispersible powders.
Geeignete Füllstoffe sind beispielsweise Calcit, Ton, Schwerspat, Dolomit, Silikate, Vermikulit, Talk, Glimmer, Schiefer- mehl, Montmorillonit-, Glas- oder Metallschuppen, Kohle, Koks, Graphit, Talkum, Tonminerale, Magnesiumhydroxid, Magnesiumsul- fatheptahydrat, Alaune, Hydrargillit oder Metalloxide, wie z.B. Aluminiumoxid, Calciumoxid, Zinkoxid, Titandioxid oder Siliziumdioxid, wobei Schwerspat, Calcit oder Glimmer bevor- zugt ist.Examples of suitable fillers are calcite, clay, barite, dolomite, silicates, vermiculite, talc, mica, slate flour, montmorillonite, glass or metal flakes, coal, coke, graphite, talc, clay minerals, magnesium hydroxide, magnesium sulfate heptahydrate, alum, Hydrargillite or metal oxides, such as Alumina, calcium oxide, zinc oxide, titanium dioxide or silicon dioxide, with baryte, calcite or mica being preferred.
Typische Rezepturen für die wässrigen Beschichtungszusammen- setzungen enthalten 0,1 bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 3 Gew.-% hydrophobierte Kieselsäure, 0,5 bis 50 Gew.-%, insbe- sondere 5 bis 40 Gew.-% Polymerisat als Bindemittel, 40 bisTypical formulations for the aqueous coating compositions contain from 0.1 to 10% by weight, in particular from 0.5 to 3% by weight of hydrophobicized silica, from 0.5 to 50% by weight, in particular from 5 to 40% by weight. % Polymer as binder, 40 to
99,4 Gew.-%, insbesondere 60 bis 95 Gew.-% Füllstoffe, bis zu 10 Gew.-% Additive wie beispielsweise Dispergierhilfsmittels, z.B. auf Basis von Polyacrylaten oder Polyphosphaten, Haftvermittler, Thixotropiermittel, Beschleuniger, Stabilisatoren, Pigmente, Hydrophobierungsmittel, Biozide oder Korrosionsschutzmittel. Die Angaben in Gew.-% beziehen sich auf 100 Gew.-% der Komponenten einer Rezeptur. Die wässrigen Beschichtungszusam- mensetzungen enthalten 10 bis 400 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 100 Gew.-% Wasser bezogen auf die Gesamtmasse der Komponenten der Rezeptur.99.4% by weight, in particular 60 to 95% by weight of fillers, up to 10% by weight of additives such as, for example, dispersing aid, e.g. based on polyacrylates or polyphosphates, adhesion promoters, thixotropic agents, accelerators, stabilizers, pigments, water repellents, biocides or corrosion inhibitors. The data in% by weight relate to 100% by weight of the components of a formulation. The aqueous coating compositions contain 10 to 400 wt .-%, preferably 20 to 100 wt .-% water based on the total mass of the components of the recipe.
Zur Herstellung der wässrigen Beschichtungszusammensetzungen werden beispielsweise die hydrophobierte Kieselsäure, die Füllstoffe und gegebenenfalls die Additive den wässrigen Dispersionen der Polymerisate vor oder während ihrer Trocknung zugegeben, so dass die wässrigen Beschichtungszusammensetzun- gen in Form von in Wasser redispergierbaren Pulvern erhalten werden, die zu einem späteren Zeitpunkt mit Wasser redisper- giert werden.For the preparation of the aqueous coating compositions, for example, the hydrophobized silica, the Fillers and optionally the additives are added to the aqueous dispersions of the polymers before or during their drying so that the aqueous coating compositions are obtained in the form of water-redispersible powders which are redispersed at a later time with water.
Alternativ werden zur Herstellung der wässrigen Beschichtungs- zusammensetzungen die einzelnen Komponenten der Rezeptur gleichzeitig oder nacheinander oder eine Mischung sämtlicher Komponenten der Rezeptur in Wasser eingerührt. Vorzugsweise werden zunächst die einzelnen Komponenten der Rezeptur gemischt und zu einem späteren Zeitpunkt mit der in der Rezeptur angegebenen Menge an Wasser dispergiert.Alternatively, to prepare the aqueous coating compositions, the individual components of the formulation are stirred into water simultaneously or sequentially or a mixture of all components of the formulation. Preferably, the individual components of the formulation are first mixed and dispersed at a later time with the amount of water specified in the recipe.
Ebenso bevorzugt werden zunächst die festen Komponenten der Rezeptur gemischt und anschließend die flüssigen Komponenten der Rezeptur und Wasser zugegeben werden.Also preferably, first the solid components of the formulation are mixed and then the liquid components of the recipe and water are added.
Besonders bevorzugt wird das Bindemittel in Form einer wässrigen Dispersion vorgelegt und unter Rühren mit den weiteren Komponenten der Rezeptur gemischt.Particularly preferably, the binder is introduced in the form of an aqueous dispersion and mixed with stirring with the other components of the formulation.
Zum Mischen der einzelnen Komponenten der Beschichtungszusam- mensetzung sind die dem Fachmann geläufigen Rührer und Mischer geeignet, wie beispielsweise Kneter oder Rührmischer.For mixing the individual components of the coating composition, the stirrer and mixer familiar to the person skilled in the art are suitable, for example kneaders or stirred mixers.
Vorzugsweise weist die wässrige Beschichtungszusammensetzung eine Viskosität von ≥ 10000 mPas, vorzugsweise von 30000 mPas bis 100000 mPas auf (Brookfield, 23 0C, Scherung 20 U/min) . Durch Erhöhung der Viskosität der wässrigen Beschichtungszusammensetzung kann ein etwaiges Entmischen der wässrigen Beschichtungszusammensetzung, insbesondere eine etwaige Separation der hydrophobierten Kieselsäure, unterbunden werden.Preferably, the aqueous coating composition has a viscosity of ≥ 10000 mPas, preferably from 30,000 mPas to 100,000 mPas (Brookfield, 23 ° C., shear 20 rpm). By increasing the viscosity of the aqueous coating composition, any segregation of the aqueous coating composition, in particular a possible separation of the hydrophobicized silica, can be prevented.
Die wässrigen Beschichtungszusammensetzungen können beispielsweise durch Sprühen, Spritzen, wie beispielsweise mit Hochdruckspritzgeräten, Verspachteln, Streichen oder Rakeln auf die Substrate aufgebracht werden. Bevorzugte Substrate sind Kunststoffkörper oder Metallbleche, wie beispielsweise Stahl, Aluminium.The aqueous coating compositions may be, for example, by spraying, spraying, such as by high pressure spraying, troweling, brushing or knife coating the substrates are applied. Preferred substrates are plastic bodies or metal sheets, such as steel, aluminum.
Des wässrigen Beschichtungszusammensetzungen weisen vorteilhafte anwendungstechnische Eigenschaften auf. So haben die wässrigen Beschichtungszusammensetzungen scherverdünnende rhe- ologische Eigenschaften, wie sie in den meisten Anwendungen gefordert sind. Scherverdünnende rheologische Zusammensetzun- gen sind unter Scherung, d.h. unter Anwendung von Druck, gut transportierbar und verarbeitbar. Ohne Scherung sind scherverdünnende rheologische Zusammensetzungen jedoch hochviskos und nicht mehr fließfähig, so dass sie auf ihrem Substrat eine hohe Standfestigkeit aufweisen.The aqueous coating compositions have advantageous performance properties. Thus, the aqueous coating compositions have shear thinning rheological properties, as required in most applications. Shear thinning rheological compositions are sheared, i. using pressure, easy to transport and process. However, without shear, shear thinning rheological compositions are highly viscous and no longer flowable, so they have high stability on their substrate.
Das Trocknen der wässrigen Beschichtungszusammensetzung auf dem Substrat erfolgt vorzugsweise bei Temperaturen von 90 bis 250 0C, besonders bevorzugt von 100 bis 250 0C und am meisten bevorzugt von 140 bis 200 0C. Durch das Trocknen wird das Was- ser der wässrigen Beschichtungszusammensetzung verdampft, wodurch die dämmende Beschichtung entsteht. Das Trocknen erfolgt in gängigen Öfen oder durch Bestrahlen mit Infrarotstrahlung oder Mikrowellen.The drying of the aqueous coating composition on the substrate is preferably carried out at temperatures from 90 to 250 0 C, particularly preferably from 100 to 250 0 C and most preferably from 140 to 200 0 C. The water ser of the aqueous coating composition is evaporated by drying , whereby the insulating coating is formed. Drying takes place in standard ovens or by irradiation with infrared radiation or microwaves.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind dämmende Beschich- tungen erhältlich durch Trocknen von wässrigen Beschichtungszusammensetzungen enthaltend Bindemittel, Füllstoffe und gegebenenfalls weitere Additive bei einer Temperatur zwischen 80 und 250 °C, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrigen Be- Schichtungszusammensetzungen eine oder mehrere hydrophobierte Kieselsäuren enthalten.Another object of the invention are insulating coatings obtainable by drying aqueous coating compositions containing binders, fillers and optionally further additives at a temperature between 80 and 250 ° C, characterized in that the aqueous coating compositions comprise one or more hydrophobized silicic acids.
Die so erhältlichen dämmenden Beschichtungen haben eine Schichtdicke von vorzugsweise mindestens 0,3 mm, besonders be- vorzugt von 0,3 bis 30 mm, ganz besonders bevorzugt von 0,5 bis 5 mm, am meisten bevorzugt von 1 bis 5 mm. Die dämmenden Beschichtungen haben ebene, plane Oberflächen. Die Oberflächen der dämmenden Beschichtungen sind also nicht durch große, in den dämmenden Beschichtungen befindliche Luftblasen modelliert. Die dämmenden Beschichtungen sind durch ei- ne homogenen Zusammensetzung gekennzeichnet.The insulating coatings thus obtainable have a layer thickness of preferably at least 0.3 mm, more preferably from 0.3 to 30 mm, very preferably from 0.5 to 5 mm, most preferably from 1 to 5 mm. The insulating coatings have flat, flat surfaces. The surfaces of the insulating coatings are therefore not modeled by large, located in the insulating coatings air bubbles. The insulating coatings are characterized by a homogeneous composition.
Des Weiteren weisen die dämmenden Beschichtungen vorteilhafte anwendungstechnische Eigenschaften auf. So ist die Haftung der dämmenden Beschichtungen auf dem Substrat sowie die Zwischen- haftung zwischen den Komponenten der dämmenden Beschichtungen sehr gleichmäßig und weist keine Störungen auf. Zudem sind die dämmenden Beschichtungen gleichmäßig überlackierbar .Furthermore, the insulating coatings have advantageous performance properties. Thus, the adhesion of the insulating coatings on the substrate and the inter-adhesion between the components of the insulating coatings is very uniform and has no disturbances. In addition, the insulating coatings are evenly recoatable.
Die dämmenden Beschichtungen eignen sich insbesondere zur Wär- medämmung oder Schalldämmung. Die dämmenden Beschichtungen können auch zum Korrosionsschutz eingesetzt werden.The insulating coatings are particularly suitable for thermal insulation or sound insulation. The insulating coatings can also be used for corrosion protection.
Die folgenden Beispiele dienen der detaillierten Erläuterung der Erfindung und sind in keiner Weise als Einschränkung zu verstehen.The following examples are given to illustrate the invention in detail and are in no way to be considered as limiting.
Herstellung der dämmenden Beschichtungen:Production of the insulating coatings:
Beispiel 1 (Bsp. 1) : In einem 500 ml Kunststoffbecher wurden 77,94 g Schwerspat C14 (Handelsname der Firma Sachtleben Bergbau), 38,46 g einer wässrigen Dispersion eines Styrol-Ethylhexylacrylat-Copoly- merisats (FG = 52 %; Tg = 0 0C) und 2,00 g HDK H15 (Oberflächenmodifizierung mit -OSi(CHs) 2~, Kohlenstoffgehalt 0,9 Gew.-%; Handelsname der Firma Wacker Chemie) vorgelegt und mit einem breiten Metallspatel während 3 min unter Normalbedingungen nach DIN50014 gleichmäßig vermischt. Anschließend wurde unter Rühren eine Lösung von 0,06 g Polyacrylsäuresalz in 25 g Wasser in 5 gleich großen Portionen zugegeben, und nach weite- rem 3 minütigem Rühren wurde die wässrige Beschichtungzusammensetzung erhalten. Es wurde je ein Stahlrahmen (Länge/Breite/Höhe = 5Omm/5Omm/ 3mm) auf eine Aluminiumfolie bzw. in einer zweiten Versuchsreihe auf das Trennpapier GP I 65 SOO. XX (Handelsname der Firma Mondi Packaging Release Liner Austria) gelegt und bis zur Oberkante des Rahmens mit der wässrigen Beschichtungzusammensetzung vollständig gefüllt. Anschließend wurden die Rahmen entfernt. Durch Trocknung während 30 min bei 160 0C in einem Umluft-Trockenschrank (Hersteller: Firma Binder) wurden dämmende Beschichtungen mit planaren Oberflächen und Schichtdi- cken von 3,0 mm erhalten.Example 1 (Example 1): In a 500 ml plastic beaker, 77.94 g of barite C14 (trade name from Sachtleben Bergbau), 38.46 g of an aqueous dispersion of a styrene-ethylhexyl acrylate copolymer (FG = 52%; = 0 0 C) and 2.00 g HDK H15 (surface modification with -OSi (CHs) 2 ~, 0.9 carbon content wt .-%; submitted trade name of Wacker Chemie) and having a wide metal spatula for 3 minutes under normal conditions after DIN50014 evenly mixed. Then, with stirring, a solution of 0.06 g of polyacrylic acid salt in 25 g of water was added in 5 equal portions, and after stirring for further 3 minutes, the aqueous coating composition was obtained. There was a steel frame (length / width / height = 5Omm / 5Omm / 3mm) on an aluminum foil or in a second series on the release paper GP I 65 SOO. XX (trade name Mondi Packaging Release Liner Austria) and filled to the top of the frame with the aqueous coating composition completely. Then the frames were removed. By drying for 30 min at 160 ° C. in a circulating-air drying oven (manufacturer: Binder), insulating coatings having planar surfaces and layer thicknesses of 3.0 mm were obtained.
Beispiel 2 (Bsp. 2)Example 2 (Example 2)
In einem 500 ml Kunststoffbecher wurden 77,94 g des o.g.In a 500 ml plastic beaker, 77.94 g of the o.
Schwerspat, 37,11 g einer wässrigen Dispersion von Polyvinyl- acetat (FG = 53,9 %, Tg = 44 0C) und 2,00 g HDK H15 vorgelegt und mit einem breiten Metallspatel während 3 min unter Normalbedingungen nach DIN50014 gleichmäßig vermischt. Anschließend wurde unter Rühren eine Lösung von 0,06 g Polyacrylsäuresalz in 21 g Wasser in 5 gleich großen Portionen zugegeben, und nach weiterem 3-minütigem Rühren wurde die wässrige Beschichtungzusammensetzung erhalten. Die Herstellung der dämmenden Beschichtung erfolgte analog zu der in Beispiel 1 beschriebenen Vorgehensweise. Es wurden dämmende Beschichtungen mit planaren Oberflächen und Schichtdicken von 3,2 mm erhalten.Barite, 37.11 g of an aqueous dispersion of polyvinyl acetate (FG = 53.9%, Tg = 44 0 C) and 2.00 g HDK presented H15 and uniformly mixed with a broad metal spatula for 3 min under normal conditions according to DIN50014. Then, with stirring, a solution of 0.06 g of polyacrylic acid salt in 21 g of water was added in 5 equal portions, and after further stirring for 3 minutes, the aqueous coating composition was obtained. The preparation of the insulating coating was carried out analogously to the procedure described in Example 1. Insulating coatings with planar surfaces and layer thicknesses of 3.2 mm were obtained.
Beispiel 3 (Bsp. 3)Example 3 (Example 3)
In einem 500 ml Kunststoffbecher wurden 77,94 g des o.g. Schwerspat, 20,00 g eines Vinylacetat-Ethylen-Copolymerisats in Form eines in Wasser redispergierbaren Pulvers (Tg = -7°C) und 2,00 g HDK H15 vorgelegt und mit einem breiten Metallspatel während 3 min unter Normalbedingungen nach DIN50014 gleichmäßig vermischt. Anschließend wurde unter Rühren eine Mischung von 0,06 g Polyacrylsäuresalz in 43 g Wasser in 5 gleich großen Portionen zugegeben, und nach weiterem 3 minüti- gern Rühren wurde die wässrige Beschichtungzusammensetzung erhalten. Die Herstellung der dämmenden Beschichtung erfolgte analog zu der in Beispiel 1 beschriebenen Vorgehensweise. Es wurden dämmende Beschichtungen mit planaren Oberflächen und Schichtdicken von 3,1 mm erhalten.In a 500 ml plastic cup 77.94 g of the above-mentioned barite, 20.00 g of a vinyl acetate-ethylene copolymer in the form of a water-redispersible powder (Tg = -7 ° C) and 2.00 g HDK H15 presented and with a wide metal spatula evenly mixed for 3 min under normal conditions according to DIN50014. Then, with stirring, a mixture of 0.06 g of polyacrylic acid salt in 43 g of water was added in 5 equal portions, and after further stirring for 3 minutes, the aqueous coating composition was obtained. The preparation of the insulating coating was carried out analogously to the procedure described in Example 1. It were obtained insulating coatings with planar surfaces and layer thicknesses of 3.1 mm.
Beispiel 4 (Bsp. 4) Es wurde analog zu Beispiel 3 vorgegangen, aber anstatt 2,00 g HDK H15 wurden 2,00 g HDK H20 (Oberflächenmodifizierung mit - OSi(CH3)2~, Kohlenstoffgehalt 1,4 Gew.-%; Handelsname der Firma Wacker Chemie) und anstatt 43 g Wasser wurden 50 g Wasser eingesetzt. Es wurden dämmende Beschichtungen mit planaren Ober- flächen und Schichtdicken von 3,0 mm erhalten.Example 4 (Example 4) The procedure was analogous to Example 3, but instead of 2.00 g of HDK H15, 2.00 g of HDK H 2 O (surface modification with - OSi (CH 3) 2 -, carbon content 1.4% by weight; Trade name of the company Wacker Chemie) and instead of 43 g of water, 50 g of water were used. Insulating coatings with planar surfaces and layer thicknesses of 3.0 mm were obtained.
Beispiel 5 (Bsp. 5)Example 5 (Example 5)
Es wurde analog zu Beispiel 3 vorgegangen, aber anstatt 2,00 g HDK H15 wurden 2,00 g HDK H30 (Oberflächenmodifizierung mit - OSi (CH3) 2-, Kohlenstoffgehalt 1,8 Gew.-%; Handelsname der Firma Wacker Chemie) und anstatt 43 g Wasser wurden 50 g Wasser eingesetzt. Es wurden dämmende Beschichtungen mit planaren Oberflächen und Schichtdicken von 3,2 mm erhalten.The procedure was analogous to Example 3, but instead of 2.00 g HDK H15, 2.00 g HDK H30 (surface modification with - OSi (CH 3 ) 2 -, carbon content 1.8% by weight, trade name of Wacker Chemie) and instead of 43 g of water, 50 g of water were used. Insulating coatings with planar surfaces and layer thicknesses of 3.2 mm were obtained.
Beispiel 6 (Bsp. 6)Example 6 (Example 6)
Es wurde analog zu Beispiel 3 vorgegangen, aber anstatt 77,94 g Schwerspat wurden 77,94 g Calcit MS 80 (Schön & Hippelein) und anstatt 43 g Wasser wurden 57 g Wasser eingesetzt. Es wurden dämmende Beschichtungen mit geringfügig gewölbten Oberflä- chen erhalten.The procedure was analogous to Example 3, but instead of 77.94 g of barite, 77.94 g of calcite MS 80 (Schön & Hippelein) and instead of 43 g of water 57 g of water were used. Insulating coatings with slightly curved surfaces were obtained.
Beispiel 7 (Bsp. 7)Example 7 (Example 7)
Es wurde analog zu Beispiel 3 vorgegangen, aber anstatt 77,94 g Schwerspat wurden 77,94 g Muskovitglimmer und anstatt 43 g Wasser wurden 90 g Wasser eingesetzt. Es wurden dämmende Beschichtungen mit planaren Oberflächen und Schichtdicken von 3, 1 mm erhalten .The procedure was analogous to Example 3, but instead of 77.94 g of barite, 77.94 g of muscovite mica were used and instead of 43 g of water, 90 g of water were used. There were obtained insulating coatings with planar surfaces and layer thicknesses of 3, 1 mm.
Vergleichsbeispiel 1 (VBsp. 1) Zu 77,94 g Schwerspat in einem 500 ml Kunststoffbecher wurde unter Rühren mit einem breiten Metallspatel unter Normalbedingungen nach DIN50014 in 5 gleich großen Portionen eine Mischung von 38,46 g einer wässrigen Dispersion eines Styrol- Ethylhexylacrylat-Copolymerisats (FG = 52 %; Tg = 0 0C) und 0,06 g Polyacrylsäuresalz gegeben. Nach weiterem 3-minütigem Rühren wurde die wässrige Beschichtungzusammensetzung erhalten. Die Herstellung der dämmenden Beschichtung erfolgte ana- log zu der in Beispiel 1 beschriebenen Vorgehensweise. Es wurden dämmende Beschichtungen mit stark gewölbten Oberflächen erhalten .Comparative Example 1 (Vbsp. 1) A mixture of 38.46 g of an aqueous dispersion of styrene was added to 77.94 g of barite in a 500 ml plastic beaker while stirring with a wide metal spatula under standard conditions according to DIN50014 in 5 equal portions. Ethylhexylacrylat copolymerisat (FG = 52%, Tg = 0 0 C) and 0.06 g of polyacrylic acid salt given. After stirring for an additional 3 minutes, the aqueous coating composition was obtained. The preparation of the insulating coating was carried out analogously to the procedure described in Example 1. There were obtained insulating coatings with strongly curved surfaces.
Vergleichsbeispiel 2 (VBsp. 2) Zu 77,94 g Schwerspat in einem 500 ml Kunststoffbecher wurde unter Rühren mit einem breiten Metallspatel bei Normalbedingungen nach DIN50014 in 5 gleich großen Portionen eine Mischung von 37,11 g einer wässrigen Dispersion von Polyvinyl- acetat (FG = 53,9 %, Tg = 44 0C) und 0,06 g Polyacrylsäuresalz gegeben. Nach weiterem 3-minütigem Rühren wurde die wässrigeCOMPARATIVE EXAMPLE 2 (VBsp. 2) To 77.94 g of barite in a 500 ml plastic beaker, a mixture of 37.11 g of an aqueous dispersion of polyvinyl acetate (FG = 53.9%, Tg = 44 ° C) and 0.06 g of polyacrylic acid salt. After stirring for an additional 3 minutes, the aqueous
Beschichtungzusammensetzung erhalten. Die Herstellung der dämmenden Beschichtung erfolgte analog zu der in Beispiel 1 beschriebenen Vorgehensweise. Es wurden dämmende Beschichtungen mit stark gewölbten Oberflächen erhalten.Coating composition obtained. The preparation of the insulating coating was carried out analogously to the procedure described in Example 1. There were obtained insulating coatings with strongly curved surfaces.
Vergleichsbeispiel 3 (VBsp. 3)Comparative Example 3 (VBsp. 3)
Es wurde analog zu Beispiel 3 vorgegangen, aber anstatt 43 g Wasser wurden 17 g Wasser eingesetzt, und es wurde kein HDK H 15 zugegeben. Es wurden dämmende Beschichtungen mit stark ge- wölbten Oberflächen erhalten.The procedure was analogous to Example 3, but 17 g of water were used instead of 43 g of water and no HDK H 15 was added. Insulating coatings with strongly curved surfaces were obtained.
Vergleichsbeispiel 4 (VBsp. 4)Comparative Example 4 (VBsp. 4)
Es wurde analog zu Beispiel 6 vorgegangen, aber anstatt 57 g Wasser wurden 25 g Wasser eingesetzt, und es wurde kein HDK H 15 zugegeben. Es wurden dämmende Beschichtungen mit stark gewölbten Oberflächen erhalten.The procedure was analogous to Example 6, but instead of 57 g of water, 25 g of water were used, and no HDK H 15 was added. There were obtained insulating coatings with strongly curved surfaces.
Vergleichsbeispiel 5 (VBsp. 5)Comparative Example 5 (VBsp. 5)
Es wurde analog zu Beispiel 7 vorgegangen, aber anstatt 90 g Wasser wurden 60 g Wasser eingesetzt, und es wurde kein HDK H 15 zugegeben. Es wurden dämmende Beschichtungen mit stark gewölbten Oberflächen erhalten. Vergleichsbeispiel 6 (VBsp. 6)The procedure was analogous to Example 7, but instead of 90 g of water, 60 g of water were used, and no HDK H 15 was added. There were obtained insulating coatings with strongly curved surfaces. Comparative Example 6 (VBsp. 6)
Es wurde analog zu Beispiel 3 vorgegangen, aber anstatt 2,00 g HDK H 15 wurden 2,00 g HDK N 20 (nicht hydrophobiert, 200 m2/g spezifische Oberfläche nach BET; Handelsname der Firma Wacker Chemie) und anstatt 43 g Wasser wurden 30 g Wasser eingesetzt. Es wurden dämmende Beschichtungen mit stark gewölbten Oberflächen erhalten.The procedure was analogous to Example 3, but instead of 2.00 g of HDK H 15, 2.00 g of HDK N 20 (not hydrophobic, 200 m 2 / g of BET specific surface area, trade name of Wacker Chemie) and 43 g of water instead 30 g of water were used. There were obtained insulating coatings with strongly curved surfaces.
Vergleichsbeispiel 7 (VBsp. 7) Es wurde analog zu Beispiel 3 vorgegangen, aber anstatt 2,00 g HDK H 15 wurden 2,00 g HDK V 15 (nicht hydrophobiert, 150 m2/g spezifische Oberfläche nach BET; Handelsname der Firma Wacker Chemie) und anstatt 43 g Wasser wurden 25 g Wasser eingesetzt. Es wurden dämmende Beschichtungen mit stark gewölbten Oberflä- chen erhalten.Comparative Example 7 (Example 7) The procedure was analogous to Example 3, but instead of 2.00 g of HDK H 15, 2.00 g of HDK V 15 (non-hydrophobic, 150 m 2 / g of BET specific surface area, commercial name of Wacker Chemistry) and instead of 43 g of water, 25 g of water were used. Insulating coatings with strongly curved surfaces were obtained.
AustestungTesting
Bestimmung der Planarität der Oberfläche der dämmenden Beschichtungen :Determination of the planarity of the surface of the insulating coatings:
Die Planarität der Oberfläche der dämmenden Beschichtungen wurde mit folgenden Parametern visuell bestimmt: A = planare Oberfläche B = wenig gewölbte Oberfläche C = stark gewölbte Oberfläche Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 zusammengefasst .The planarity of the surface of the insulating coatings was determined visually with the following parameters: A = planar surface B = slightly curved surface C = strongly curved surface The results are summarized in Tables 1 and 2.
Bestimmung der Kompaktheit der dämmenden Beschichtungen: Es wurde ein Quotient Q aus der maximalen Höhe der dämmendenDetermination of the compactness of the insulating coatings: It was a quotient Q from the maximum height of the insulating
Beschichtung und der Höhe des Stahlrahmens zur Herstellung der dämmenden Beschichtung gebildet. Die entsprechenden Quotienten Q sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt.Coating and the height of the steel frame formed for the production of the insulating coating. The corresponding quotients Q are listed in Tables 1 and 2.
Bestimmung der Dichte der dämmenden Beschichtung:Determination of the density of the insulating coating:
Das Trennpapier GP I 65 S00. XX wurde von der jeweiligen dämmenden Beschichtung vorsichtig vollständig entfernt, so dass das dämmende Beschichtungsmaterial nicht beschädigt wurde. Das Beschichtungsmaterial wurde mit dem Dupli-Color Special Zweischicht-Klarlack DC A2-03 (Lack auf Basis von Acrylat- Mischpolymeren; Handelsname der Firma Motip Dupli GmbH) mit einer Schichtdicke von ca. 150 μm überzogen. Von dem so präpa- rierten dämmenden Beschichtungsmaterial wurde nach DIN EN ISO 1183-1 mit Hilfe von Wasser die Dichte bestimmt. Durch die Versiegelung des Beschichtungsmaterials mit dem Zweischicht- Klarlack wurde ein Verdrängen der im Beschichtungsmaterial enthaltenen Luft durch Wasser verhindert. Der Wert der so er- mittelten Dichte ist also direkt von der in der dämmenden Be- schichtung enthaltenen Luftmenge abhängig und damit ein direktes Maß für die in der Beschichtung eingeschlossenen Luftblasen. Die entsprechenden Werte für die Dichten, die mit den dämmenden Beschichtungen der Beispiele 1 bis 7 bzw. Ver- gleichsbeispiele 1 bis 7 erhalten wurden, sind in Tabelle 1 bzw. 2 aufgeführt. The release paper GP I 65 S00. XX was carefully removed completely from the respective insulating coating, so that the insulating coating material was not damaged. The Coating material was coated with the Dupli-Color Special two-coat clearcoat DC A2-03 (lacquer based on acrylate copolymers, trade name of the company Motip Dupli GmbH) with a layer thickness of about 150 μm. The density of the thus prepared insulating coating material was determined in accordance with DIN EN ISO 1183-1 with the aid of water. By sealing the coating material with the two-coat clearcoat, a displacement of the air contained in the coating material was prevented by water. The value of the density thus determined is thus directly dependent on the amount of air contained in the insulating coating and thus a direct measure of the air bubbles trapped in the coating. The corresponding values for the densities obtained with the insulating coatings of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7 are listed in Tables 1 and 2, respectively.
Tabelle 1: Austestung der Beschichtungszusammensetzungen der Beispiele :Table 1: Testing of the coating compositions of the examples:
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Tabelle 2: Austestung der Beschichtungszusammensetzungen der Vergleichsbeispiele :Table 2: Testing of the coating compositions of Comparative Examples
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Die dämmenden Beschichtungen der Beispiele 1 bis 3 (Tabelle 1), welche alle als Füllstoff Schwerspat und hydrophobierte Kieselsäure HDK H15 sowie jeweils unterschiedliche Bindemittel enthalten, haben Dichten von 1,21 g/ml bis 1,98 g/ml und zudem sehr kompakte und plane Oberflächen (1,00 < Q < 1,07; Planari- tat: A) . Die entsprechenden dämmenden Beschichtungen der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 (Tabelle 2), denen keine hydrophobierte Kieselsäure zugesetzt wurde, haben dagegen erheblich geringere Dichten und ihre Oberflächen sind stark aufgebläht und dementsprechend sehr uneben, was durch die entsprechenden Angaben für die Quotienten Q und für die Planarität zum Ausdruck kommt.The insulating coatings of Examples 1 to 3 (Table 1), all of which contain filler as sparger and hydrophobicized silica HDK H15 and in each case different binders, have densities of 1.21 g / ml to 1.98 g / ml and also very compact and flat surfaces (1.00 <Q <1.07, planarity: A). On the other hand, the corresponding insulating coatings of Comparative Examples 1 to 3 (Table 2), to which no hydrophobized silica has been added, have significantly lower densities and their surfaces are highly inflated and, accordingly, very uneven, as indicated by the corresponding quotient Q and planarity is expressed.
Aus den Austestungen der dämmenden Beschichtungen der Beispiele 1, 7 und 8 geht hervor (Tabelle 1), dass das erfindungsge- mäße Verfahren für eine breite Palette an unterschiedlichenIt can be seen from the tests of the insulating coatings of Examples 1, 7 and 8 (Table 1) that the process according to the invention is suitable for a wide range of different applications
Füllstoffen erfolgreich anwendbar ist. Demgegenüber weisen die entsprechenden dämmenden Beschichtungen der Vergleichsbeispie- len 1, 4 und 5 sehr geringe Dichten und sehr stark gewölbte Oberflächen auf (Tabelle 2) .Fillers is successfully applicable. In contrast, the corresponding insulating coatings have the comparative example 1, 4 and 5 show very low densities and very strongly curved surfaces (Table 2).
Die Ergebnisse aus den Vergleichsbeispielen 6 und 7 belegen (Tabelle 2), dass mit nicht hydrophobierten Kieselsäuren nur dämmende Beschichtungen mit sehr stark gewölbten Oberflächen erhältlich sind. Bei den entsprechenden erfindungsgemäßen Versuchsreihen der Beispiele 3, 4 und 6 mit hydrophobierten Kieselsäuren wurden dagegen sehr homogene und plane dämmende Be- Schichtungen erhalten (Tabelle 1).The results from Comparative Examples 6 and 7 show (Table 2) that with non-hydrophobized silicas only insulating coatings with very highly curved surfaces are available. In contrast, in the corresponding test series according to the invention of Examples 3, 4 and 6 with hydrophobized silicic acids, very homogeneous and plane-insulating coatings were obtained (Table 1).
Die in der Tabelle 1 festgehaltenen Ergebnisse belegen, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch bei Einsatz unterschiedlichster Füllstoffe, Bindemittel und hydrophobierter Kieselsäuren sehr homogene, plane und luftporenarme dämmende Beschichtungen erhalten werden. The results recorded in Table 1 show that very homogeneous, plane and low-pore insulating coatings are obtained with the method according to the invention, even when using a wide variety of fillers, binders and hydrophobized silicas.

Claims

Patentansprüche : Claims:
1. Verfahren zur Herstellung von dämmenden Beschichtungen durch Trocknen von wässrigen Beschichtungszusammensetzun- gen enthaltend Bindemittel, Füllstoffe und gegebenenfalls weitere Additive bei einer Temperatur zwischen 80 und 250 0C, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrigen Beschich- tungszusammensetzungen eine oder mehrere hydrophobierte Kieselsäuren enthalten.1. A process for producing insulating coatings by drying aqueous coating compositions comprising binders, fillers and optionally further additives at a temperature between 80 and 250 ° C., characterized in that the aqueous coating compositions comprise one or more hydrophobized silicic acids.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrigen Beschichtungszusammensetzungen Viskosität von > 10000 mPas (Brookfield, 23 0C, Scherung 20 U/min) aufweisen .2. The method according to claim 1, characterized in that the aqueous coating compositions have viscosity of> 10000 mPas (Brookfield, 23 0 C, shear 20 U / min).
3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrigen Beschichtungszusammensetzungen durch Sprühen, Spritzen, Verspachteln, Streichen oder Rakeln auf die Substrate aufgebracht werden.3. The method according to claim 1 to 2, characterized in that the aqueous coating compositions are applied by spraying, spraying, trowelling, brushing or doctoring on the substrates.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrigen Beschichtungszusammensetzungen auf Kunststoffkörper oder Metallbleche aufgetragen werden.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the aqueous coating compositions are applied to plastic body or metal sheets.
5. Dämmende Beschichtungen erhältlich durch Trocknen von wässrigen Beschichtungszusammensetzungen enthaltend Bindemittel, Füllstoffe und gegebenenfalls weitere Additive bei einer Temperatur zwischen 80 und 250 0C, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrigen Beschichtungszusammensetzun- gen eine oder mehrere hydrophobierte Kieselsäuren enthalten .5. Insulating coatings obtainable by drying aqueous coating compositions containing binders, fillers and optionally further additives at a temperature between 80 and 250 0 C, characterized in that the aqueous coating compositions contain one or more hydrophobized silicic acids.
6. Dämmende Beschichtungen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dämmenden Beschichtungen Schichtdicken von mindestens 0,3 mm haben. 6. Insulating coatings according to claim 5, characterized in that the insulating coatings have layer thicknesses of at least 0.3 mm.
7. Verwendung der dämmenden Beschichtungen nach Anspruch 5 bis 6 zur Wärmedämmung, Schalldämmung oder zum Korrosionsschutz . 7. Use of the insulating coatings according to claim 5 to 6 for thermal insulation, sound insulation or corrosion protection.
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