DE2725764A1

DE2725764A1 - Waessrige zubereitungen

Info

Publication number: DE2725764A1
Application number: DE19772725764
Authority: DE
Inventors: Bryan Ewart Cooper; Paul Lance Millard
Original assignee: Dow Corning Ltd
Current assignee: Dow Silicones UK Ltd
Priority date: 1976-06-08
Filing date: 1977-06-07
Publication date: 1977-12-22
Also published as: GB1522244A; FR2354374B1; JPS5541649B2; US4106948A; CA1083305A; FR2354374A1; JPS52150442A

Description

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Dow Corning Limited, 12 Whitehall, London, England Wäßrige Zubereitungen

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Die Erfindung bezieht sich auf wäßrige Zubereitungen und ihre Verwendung zur Oberflächenbeschichtung.

Es ist bekannt, daß Hydroxyalkylderivate von Cellulose, zum Beispiel Hydroxyäthylcellulose, aus wäßrigen Lösungen zu klaren Filmen vergossen werden können. Diese Filme haben jedoch nur eine geringe Wasserfestigkeit und eignen sich deshalb nicht für Anwendungsarten, bei welchen sie Feuchtigkeit ausgesetzt sind.

Es wurde nun gefunden, daß wäßrige Zubereitungen auf der Grundlage von Hydroxyäthylcellulose hergestellt werden können, die Filme mit beträchtlich verbesserter Wasserfestigkeit ergeben.

Ein Gegenstand der Erfindung sind Zubereitungen, die eine Mischung aus (A) Wasser und (B) Hydroxyäthylcellulose enthalten und dadurch gekennzeichnet sind, daß sie außerdem (C) eine Organosiliciumverbindung der allgemeinen Formel RSi(OR¹J₃ enthalten, worin R eine Methyl-, Äthyl- oder Vinylgruppe und R' eine Methylr,. Äthyl- oder Methoxyäthylgruppe bedeuten.

Die als Bestandteil (B) der erfindungsgemäßen wäßrigen Zubereitungen verwendete Hydroxyäthylcellulose ist ein allgemein bekannter und im Handel erhältlicher Stoff. Sie ist wasserlöslich und kann beispielsweise durch Umsetzung von Alkalicellulose mit Äthylenoxid in Gegenwart von Isopropylalkohol, tert.-Butylalkohol oder Aceton hergestellt werden. Polymerisationsgrad und molare Substitution (MS) der Hydroxyäthylcellulose sind nicht von entscheidender Bedeutung, solange sie in Wasser löslich ist oder darin löslich gemacht werden kann. Bevorzugte Hydroxyäthylcellulosen sind solche mit Molekulargewichten bis zu etwa 150 OOO und einer molaren Substitution im Bereich von 1,3 bis 2,8.

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Die Organosiliciumverbindungen (C) sind gleichfalls bekannte Stoffe, die nach allgemein bekannten Verfahren hergestellt werden können. Einzelne Beispiele für brauchbare Organosiliciumverbindungen sind Methyltrimethoxysilan, Methyltriäthoxysilan, Äthyltrimethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan und Methyltris(methoxyäthoxy)silan. Die wegen ihrer leichten Zugänglichkeit bevorzugte Organosiliciuniverbindung ist Methyltrimethoxysilan.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen wäßrigen Zubereitungen kann durch Lösen von (B) und (C) in Wasser erfolgen. Zweckmäßigerweise wird eine wäßrige Lösung der Hydroxyäthylcellulose hergestellt, und diese Lösung wird dann unter Rühren mit der Organosiliciuniverbindung versetzt. Die wäßrigen Zubereitungen können bei Umgebungstemperatur, also von etwa 15 bis 25 ⁰C, hergestellt werden. Falls erwünscht können sie jedoch auch bei erhöhten Temperaturen hergestellt werden. Die zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Zubereitungen verwendeten Mengenverhältnisse von (A), (B) und (C) sind nicht von besonderer Bedeutung. Wenn die Zubereitungen als Schutzbeschichtungen oder zum Gießen von Filmen verwendet werden sollen, kann der Wasseranteil der Zubereitung 20 bis 95 Gewichtsprozent ausmachen. Für andere Verwendungszwecke, zum Beispiel als Grundiermittel, können noch stärker verdünnte Zubereitungen, zum Beispiel solche mit bis zu 99 Gewichtsprozent Wasser, gut geeignet sein. Die bevorzugten Zubereitungen sind im allgemeinen solche, deren Wasseranteil 75 bis 99 Gewichtsprozent des Gesamtgewichts der Zubereitung ausmacht. Das Verhältnis der Mengen von (B) und (C) kann gleichfalls in ziemlich weiten Grenzen schwanken und richtet sich nach der jeweils erforderlichen Art des Films oder der Beschichtung. Vorzugsweise werden 1 bis 30 Gewichtsteile (C) je Teil (B) verwendet, wobei 2 bis 10 Gewichtsteile (C) je Teil (B) am stärksten bevorzugt sind.

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Die erfindungsgemäßen Zubereitungen eignen sich, wie bereits erwähnt, zum Beschichten von Substraten, zum Beispiel von Metall, Kunststoffen, Glas und insbesondere Holz. Sie eignen sich auch als Grundiermittel zum Verbinden von Siliconkautschuk mit solchen Substraten und zur Herstellung von gegossenen Filmen. Sie können unter Anwendung beliebiger geeigneter Arbeitsweisen, beispielsweise Tauchen, Streichen oder Sprühen, auf die zu beschichtende Oberfläche aufgebracht werden. Nach dem Aufbringen der wäßrigen Zubereitung kann man das Substrat bei Umgebungstemperatur trocknen lassen, oder das Trocknen kann durch Anwendung erhöhter Temperaturen beschleunigt werden.

Obwohl die erfindungsgemäßen Zubereitungen recht beständig sind, werden sie vorzugsweise kurz vor ihrer Verwendung hergestellt. Ihre Haltbarkeit kann durch Einstellen ihres pH-Werts auf 3 bis 5,5 noch verbessert werden. Zu diesem Zweck wird der Lösung eine kleine Menge einer Säure, zum Beispiel Essigsäure, zugesetzt. Auch durch Zusatz einer kleinen Menge eines Alkohols läßt sich eine Verbesserung in dieser Hinsicht erzielen.

Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung weiter erläutert.

Beispiel 1

2,5 g Hydroxyäthylcellulose (WP 300L-ünion Carbide) werden in 100 ml Wasser gelöst und unter Rühren mit 6,8 ml Methyltrimethoxysilan versetzt. Nach tropfenweiser Zugabe von Essigsäure bis zu einem pH-Wert von 3,5 wird die Lösung gerührt, bis sie klar wird.

Die so hergestellte Lösung wird mit einer Bürste auf kleine Kiefernholzplatten aufgetragen, und die Platten werden entweder etwa eine Stunde in einem Ofen hei 80 ⁰C oder in der

Atmosphäre der Umgebung (20 ⁰C) 24 Stunden getrocknet. In trockenem Zustand ist die Beschichtung klar und hart bei ausgezeichneter Haftung an die Holzoberfläche.

Auf einer Oberfläche wie beschrieben beschichtete Kiefernholzplatten werden drei Monate in Wasser von 15 bis 20 ⁰C getaucht. Dabei wird das Holz vollständig gesättigt, aber der Film bleibt bei guter Adhäsion völlig intakt.

Zu Vergleichszwecken werden wäßrige Lösungen von Hydroxyäthylcellulose einerseits und von Methyltrimethoxysilan andererseits hergestellt und zum Beschichten gleichartiger Platten verwendet. In beiden Fällen werden nach dem Trocknen klare Filme erhalten. Der Film aus Hydroxyäthylcellulose hat sich nach 24-stündigem Eintauchen in Wasser gelöst. Der Film aus Methyltrimethoxysilan beginnt nach dreitägigem Eintauchen zu zerfallen.

Beispiel 2

Kiefernholzplatten werden mit einer wäßrigen Zubereitung beschichtet, die wie in Beispiel 1 beschrieben aus Hydroxyäthylcellulose und Methyltrimethoxysilan hergestellt worden ist. Die Platten werden 3 Tage der Atmosphäre der Umgebung ausgesetzt, worauf auf die beschichtete Oberfläche ein bei Zimmertemperatur härtender Einkomponentensilikonkautschuk (eine Mischung aus einem hydroxylierten Polydiorganosiloxan und einem Oximsilan) aufgebracht wird. Nach dem Härten zeigt der Silikonkautschuk gute Adhäsion an das Holz sowohl vor als auch nach einmonatigem Eintauchen in Wasser.

Beispiel 3

Es wird eine wäßrige Zubereitung von Hydroxyäthylcellulose und Methyltrimethoxysilan wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt mit der Ausnahme, daß Union Carbide QP 4400 anstelle von WP 300L

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verwendet wird. Die Zubereitung wird auf die Oberflächen von Platten aus Eichenholz, Kiefernholz und Douglas-Fichtenholz aufgebracht und 3 Tage lang trocknen gelassen. Auf die getrockneten Beschichtungen werden Schichten aus zwei Arten von bei Zimmertemperatur vulkanisierendem Kautschuk aufgebracht, wobei die eine Art eine Mischung eines hydroxylierten Polydiorganosiloxans mit einem Acetoxysilan enthält und die andere die in Beispiel 2 beschriebene ist.

Nach dem Härten zeigt der Siliconkautschuk gute Adhäsion an allen Holzoberflächen, und dies auch noch nach einmonatigem Eintauchen der Platten in Wasser von 20 ⁰C.

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Claims

Patentansprüche

1. Zubereitung, enthaltend eine Mischung aus (A) Wasser und (B) Hydroxyäthylcellulose, dadurch gekenn zeichnet , daß sie außerdem eine Organosiliciumverbindung (C) der allgemeinen Formel RSi(OR¹J₃ enthält, worin R eine Methyl-, Äthyl- oder Vinylgruppe und R¹ eine Methyl-, Äthyl- oder Methoxyäthy!gruppe bedeutet.

2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie einen pH-Wert im Bereich von 3,0 bis 5,5 aufweist.

3. Verfahren zur Oberflächenbeschichtung, dadurch gekennzeichnet , daß man eine Beschichtung aus einer Zubereitung nach Anspruch 1 oder 2 auf die Oberfläche aufbringt und anschließend trocknet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beschichtende Oberfläche aus Holz besteht.

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ORIGINAL INSPECTED