DE3922285C2 - Anstrichmittel sowie Verwendung eines Gemisches aus einem hydroxylendblockierten Polydiorganosiloxan und einem Füllstoff als Additiv für ein wäßriges Dispersionsbeschichtungsmittel - Google Patents
Anstrichmittel sowie Verwendung eines Gemisches aus einem hydroxylendblockierten Polydiorganosiloxan und einem Füllstoff als Additiv für ein wäßriges DispersionsbeschichtungsmittelInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Anstrichmittel in Form
einer wäßrigen Dispersion sowie die Verwendung eines Gemisches aus einem hydroxylendblockierten
Polydiorganosiloxan und einem Füllstoff als Additiv für ein
wäßriges Dispersionsbeschichtungsmittel.
Aus GB-A 927 517 und GB-A 1264135 sind bereits Anstrichmittel bekannt, durch deren Anwendung
sich eine Oberfläche erzielen läßt, die einem gehämmerten Metall
gleicht. Zur Erzielung des gewünschten gehämmerten Aussehens
der damit beschichteten Oberflächen enthalten diese
Mittel im allgemeinen Silikone und beruhen bisher im allgemeinen
auf einem Lösungsmittel. Mit dem zunehmend stärker
werdenden Wunsch zum Einsatz von Anstrichmitteln auf Wasserbasis
anstelle der bisher üblichen Anstrichmittel auf Lösungsmittelbasis
ist auch der Wunsch verbunden, Anstrichmittel
auf Wasserbasis bereitzustellen, durch die sich ähnliche
Effekte erzielen lassen wie der Effekt eines gehämmerten
Oberflächenaussehens bei den bekannten Anstrichmitteln auf
Lösungsmittelbasis. Die bisher als Additive zur Bildung eines
gehämmerten Oberflächenaussehens verwendeten Silikone haben
die Eigenschaft, daß sie in einem gewissen Ausmaß mit den
anderen Bestandteilen des Anstrichmittels unverträglich sind.
Hierdurch lassen sich diese Silikone nur schwer in das Anstrichmittel
einarbeiten, und es müssen daher organische Lösungsmittel
verwendet werden, die das Silikon und die harzartigen
Filmbildner des Anstrichmittels wenigstens teilweise
lösen. Mit dem zunehmend größer werdenden Verlangen nach
lösungsmittelfreien Anstrichmitteln wird auch die Gegenwart
nur sehr geringer Anteile an flüchtigen organischen Lösungsmitteln
für nicht mehr tragbar erachtet.
Aufgabe der Erfindung ist daher in erster Linie die Schaffung
eines Anstrichmittels, durch das sich ein gehämmertes Oberflächenaussehen
erzielen läßt und das über einen reduzierten
Gehalt an flüchtigem organischem Lösungsmittel verfügt.
Es wurde nun gefunden, daß ein Anstrichmittel, welches
ein mit den bekannten Mitteln vergleichbares gehämmertes
Oberflächenaussehen ergibt, durch Verwendung bestimmter
hydroxylendblockierter Polydiorganosiloxane formuliert werden
kann.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Anstrichmittel in Form
einer wäßrigen Dispersion eines filmbildenden polymeren Materials,
die 0,1 bis 5 Gewichtsprozent bezogen auf die gesamten Feststoffe des Mittels
hydroxylendblockiertes Polydiorganosiloxan
der allgemeinen Formel
HO(R₂SiO)nH
worin n eine solche Zahl ist, daß dieses Polydiorganosiloxan
eine Viskosität von weniger als 10 000 mm²/s bei 25°C,
und R eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist, enthält.
Das im erfindungsgemäßen Anstrichmittel vorhandene filmbildende
polymere Material kann aus einem breiten Bereich von filmbildenden
Materialien ausgewählt werden, und hierzu gehören
beispielsweise harzartige Polymere und Copolymere von
Vinylestern und/oder Acrylsäureestern, wie Polyvinylacetat,
Polyvinylpropionat oder Polyvinylbutyrat, Methacrylate,
Methylmethacrylate, Vinylidenchlorid und Vinylchlorid, und
andere Polymere, wie Alkydharze unter Einschluß wasserlöslicher,
ölmodifizierter Alkydharze, Epoxyharze und Polyurethane.
Gewöhnlich enthalten diese Anstrichmittel auch Emulgatoren
und Dispergierhilfsmittel und gegebenenfalls auch
Mittel zur Steuerung des Fließens, und hierfür eignen sich
beispielsweise die in wäßrigen Beschichtungsmitteln, wie
Anstrichdispersionen, vorhandenen Zusätze, wie Ethoxylate von
beispielsweise Nonylphenol, Polyvinylalkohol, Alkylsulfonate
und wasserlösliche Cellulosederivate oder Stärkederivate.
Die Zusammensetzungen enthalten vorzugsweise auch ein Pigment.
In den Dispersionen, bei denen ein saures filmbildendes
polymeres Material verwendet wird, soll das Pigment ein
feinteiliges metallisches Pigment sein, wie Aluminium,
Kupfer, Bronze, Nickel oder Chrom. In den Dispersionen, bei
denen ein alkalisches filmbildendes polymeres Material vorhanden
ist, wird vorzugsweise ein oberflächenbehandelter
Glimmer verwendet, beispielsweise ein mit Titandioxid und
Chromhydroxid behandelter Glimmer. Es können auch andere
färbende Mittel vorhanden sein, wie Pigmente oder Farbstoffe.
Beim erfindungsgemäßen Anstrichmittel ist das hydroxylendblockierte
Polydiorganosiloxan der Formel HO(R₂SiO)nH im
allgemeinen ein Gemisch von Polymeren, das durch Vermischen
von Polydiorganosiloxanen mit dieser Formel, welche signifikant
unterschiedliche Viskositäten haben, hergestellt werden
kann, sofern die Viskosität der gesamten Polydiorganosiloxankomponente
weniger als 10 000 mm²/s bei 25°C ausmacht,
damit das Polydiorganosiloxan über das erforderliche Ausmaß
an Dispergierbarkeit im Beschichtungsmittel verfügt. Vorzugsweise
liegt die Viskosität der Polydiorganosiloxankomponente
im Bereich von 2000 bis 5000 mm²/s bei 25°C, da sich hiermit
leichter das gewünschte gehämmerte Oberflächenaussehen erzielen
läßt. In der allgemeinen Formel HO(R₂SiO)nH bedeutet
der Substituent R eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe,
die vorzugsweise weniger als 12 Kohlenstoffatome aufweist,
und Beispiele für solche Gruppen sind Methyl, Ethyl, Butyl,
Propyl, Phenyl, Styryl, Vinyl. Die Gruppen
R sind vorzugsweise zu wenigstens 80 Prozent und insbesondere
insgesamt Methylgruppen.
Durch Anwendung der erfindungsgemäßen Anstrichmittel lassen
sich insgesamt bereits Mustereffekte erzielen. Zur wiederholten
Ausbildung des besonders bevorzugten gehämmerten
Oberflächenaussehens unter Verwendung eines Minimums an Polysiloxan
ist jedoch die Einarbeitung des Polysiloxans in
das Beschichtungsmittel als Additiv in Kombination mit bestimmten
Füllstoffen bevorzugt. Bei diesen Füllstoffen kann
es sich um irgendwelche verstärkende Füllstoffe handeln, wie
sie bei der Formulierung von Silikonzusammensetzungen bereits
üblich sind, und Beispiele hierfür sind Silikate, gemahlenes
Siliciumdioxid, gemahlener Quarz, pyrogenerzeugtes Siliciumdioxid,
Aluminiumoxid oder Diatomeenerde. Vorzugsweise enthält
das Additiv auch einen geringen Anteil eines niedermolekularen
Polydiorganosiloxans, beispielsweise eines Polydimethylsiloxans
mit einer Viskosität von 100 mm²/s oder
darunter.
Im erfindungsgemäßen Anstrichmittel kann das hydroxylendblockierte
Polysiloxan in Mengen von etwa 0,1 bis 5 Gew.-%,
bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der Zusammensetzung,
verwendet werden. Werden mehr als 5 Gew.-%
eines solchen Polysiloxans verwendet, dann neigt
das Silikon zu einem Ausschwitzen aus einem Überzug, der aus
einem solchen Beschichtungsmittel gebildet worden ist. Wird
das Polysiloxan als ein Additiv zusammen mit Füllstoffen in
die Zusammensetzung eingearbeitet, dann beträgt die Menge an
Additiv vorzugsweise weniger als 2 Gew.-%, bezogen
auf den gesamten Feststoffgehalt der Zusammensetzung, so daß
beispielsweise 0,2 bis 1,6 Gew.-% des Additivs, bezogen
auf den gesamten Feststoffgehalt der Zusammensetzung,
verwendet werden können.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können so formuliert
werden, daß sie sich durch Rakelauftrag, Bürstenauftrag, Walzenauftrag
oder Sprühauftrag anwenden lassen.
Zur Erfindung gehört auch die Verwendung eines Gemisches aus
einem hydroxylendblockierten Polydiorganosiloxan der allgemeinen
Formel
HO(R₂SiO)nH
worin n eine solche Zahl ist, daß dieses Polydiorganosiloxan
eine Viskosität von weniger als 10 000 mm²/s bei 25°C hat, und R eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist, und
einem Füllstoff, der ausgewählt ist aus Silikaten, gemahlenem
Siliciumdioxid, gemahlenem Quarz, pyrogenerzeugtem Siliciumdioxid,
Aluminiumoxid und Diatomeenerde, als Additiv zu einem
wäßrigen Dispersionsbeschichtungsmittel zwecks Förderung der
Bildung eines gehämmerten Oberflächeneffekts in Überzügen,
die durch Verwendung eines solchen Beschichtungsmittels gebildet
worden sind.
Durch Anwendung der ausgewählten Materialien lassen sich Beschichtungsmittel
formulieren, die einen erwünschten und reproduzierbaren
Oberflächeneffekt ergeben, ohne daß hierzu im
jeweiligen Mittel irgendwelche flüchtige organische Lösungsmittel
vorhanden sein müssen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen weiter
erläutert. Alle darin enthaltenen Teilangaben sind auf das
Gewicht bezogen.
Es wird eine Anstrichmittelgrundmasse formuliert aus 95 Gewichtsteilen
eines wäßrigen Polymerlatex mit einem Feststoffgehalt
von 60 Prozent, 3 Gewichtsteilen eines oberflächenbeschichteten
Glimmerpigments (aus 75 Gewichtsteilen Glimmer,
24 Gewichtsteilen Titandioxid und 1 Gewichtsteil Chromhydroxid),
2 Gewichtsteilen eines Glykolethers und 0,4 Gewichtsteilen
eines in Wasser löslichen Diurethanpolymers als
Verdickungsmittel. Der wäßrige Polymerlatex enthält ein filmbildendes
Vinylacrylmischpolymerisat, das aus Vinylidenchlorid
mit etwas Vinylchlorid und etwas Acrylsäureester gebildet
worden ist, einen pH-Wert von 1 bis 2 hat, eine Viskosität
bei 50 s-1 von 20 mPa·s aufweist und eine Dichte von
1,19 kg/l hat. Die einzelnen Beispiele für Anstrichmittel
werden gebildet, indem in Proben der Anstrichmittelgrundmasse
bestimmte Mengen an Polysiloxanadditiven eingemischt werden,
wie dies aus der folgenden Tabelle I hervorgeht. Die erhaltenen
Anstrichmittel werden derart mit einer Rakel auf
Prüfpaneele aufgetragen, daß sich eine dünne gleichförmige
Beschichtung ergibt, und sie werden zum Trocknen in einer
Atmosphäre mit 35 bis 100 Prozent Feuchtigkeit und bei einer
Temperatur von 13°C bis 24°C stehengelassen. Hierbei zeigt
sich, daß die Anstrichmittel einen gehärteten Anstrichfilm
mit einem zusammenhängenden und reproduzierbaren gehämmerten
Oberflächenaussehen ergeben. Die Anstrichmittel 3 bis 9,
welche zunehmend höheren Mengen an Additiv 3 enthalten, führen
zu Überzügen mit gehämmerter Oberfläche, deren Muster mit
zunehmend höher werdender Menge an Additiv 3 zunehmend
kleiner, gleichförmiger und zellartiger wird. Die aus den
Anstrichmittelzusammensetzungen 1, 2 und 9 gebildeten Überzüge
sehen praktisch gleich aus.
Das Additiv 1 ist ein Gemisch von 57 Gewichtsteilen eines
hydroxylendblockierten Polydimethylsiloxans der allgemeinen
Formel HO(R₂SiO)nH mit einer Viskosität von etwa 4000 mm²/s,
20 Gewichtsteilen eines trimethylsilylendblockierten Polydimethylsiloxans
mit einer Viskosität von 50 mm²/s, 17 Gewichtsteilen
Diatomeenerde und 6 Gewichtsteilen Aluminiumoxid.
Das Additiv 2 ist ein Gemisch von 23 Gewichtsteilen eines
hydroxylendblockierten Polydimethylsiloxans der allgemeinen
Formel HO(R₂SiO)nH mit einer Viskosität von etwa 4000 mm²/s,
23 Gewichtsteilen eines hydroxylendblockierten Polydimethylsiloxans
der allgemeinen Formel HO(R₂SiO)nH mit einer Viskosität
von etwa 2000 mm²/s, 40 Gewichtsteilen Zirkoniumsilikat,
11 Gewichtsteilen gemahlenem Quarz und 2 Gewichtsteilen
cyclischen Polydimethylsiloxanen.
Das Additiv 3 ist ein hydroxylendblockiertes Polydimethylsiloxan
der allgemeinen Formel HO(R₂SiO)nH mit einer Viskosität
von etwa 4000 mm²/s.
Claims (8)
1. Anstrichmittel in Form einer wäßrigen Dispersion eines
filmbildenden polymeren Materials, die 0,1 bis 5 Gew.-%,
bezogen auf die gesamten Feststoffe des Mittels,
hydroxylendblockiertes Polydiorganosiloxan der allgemeinen Formel
HO(R₂SiO)nH,worin n eine solche Zahl ist, daß dieses Polydiorganosiloxan
eine Viskosität von weniger als 10 000 mm²/s bei 25°C hat und R
eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist, enthält.
2. Anstrichmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Viskosität der Polydiorganosiloxankomponente im Bereich
von 2000 bis 5000 mm²/s bei 25°C liegt.
3. Anstrichmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Polydiorganosiloxan in das Mittel als
Additiv zusammen mit Füllstoff eingeführt wird.
4. Anstrichmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Additiv weniger als 2 Gew.-% der gesamten
Feststoffe des Mittels ausmacht.
5. Anstrichmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das polymere filmbildende Material
ein Vinylacrylmischpolymerisat ist aus Vinylidenchlorid
mit etwas Vinylchlorid und etwas Acrylsäureester.
6. Verwendung eines Gemisches aus einem hydroxylendblockierten
Polydiorganosiloxan der allgemeinen Formel
HO(R₂SiO)nHworin n eine solche Zahl ist, daß dieses Polydiorganosiloxan
eine Viskosität von weniger als 10 000 mm²/s bei 25°C hat und R eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe bedeutet, und
einem Füllstoff, der ausgewählt ist aus Silikaten, gemahlenem
Siliciumdioxid, gemahlenem Quarz, pyrogenerzeugtem Siliciumdioxid,
Aluminiumoxid und Diatomeenerde, als Additiv für ein
wäßriges Dispersionsbeschichtungsmittel zwecks Förderung der
Bildung eines gehämmerten Oberflächeneffekts in Überzügen,
die durch Einsatz eines solchen Beschichtungsmittels gebildet
werden.
7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man
0,2 bis 1,6 Gew.-% des Additivs, bezogen auf das Gewicht
der gesamten Feststoffe des Mittels, einsetzt.
8. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Viskosität der Polydiorganosiloxankomponente im Bereich
von 2000 bis 5000 mm²/s bei 25°C liegt.
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