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Title:
HIGHLY HYDROPHOBIC COATINGS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/063710
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a suspension comprising: fine-particulate particles in an amount of 0.01 - 50 wt %, wherein the particles have a fractal mass dimension Dm of less than or equal to 2.8, - fluid–elastic adhesive in an amount of 101 - 1000 parts by weight based on 100 parts of particles.

Inventors:
MAYER ERWIN-PETER (DE)
BARTHEL HERBERT (DE)
SCHINDELAR ARNULF (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/066134
Publication Date:
June 10, 2010
Filing Date:
December 01, 2009
Export Citation:
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Assignee:
WACKER CHEMIE AG (DE)
MAYER ERWIN-PETER (DE)
BARTHEL HERBERT (DE)
SCHINDELAR ARNULF (DE)
International Classes:
C09D183/04; C09D7/62
Domestic Patent References:
WO2003033435A22003-04-24
Foreign References:
US20080207842A12008-08-28
Other References:
See also references of EP 2352799A1
Attorney, Agent or Firm:
GÖSSMANN, Christoph et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Suspension enthaltend: feinteilige Partikel in Mengen von 0,01 - 50 Gew.%, wobei die Partikel eine fraktale Dimension der Masse Dm von kleiner oder gleich als 2,8 aufweisen, Flüssigkeit elastischer Klebstoff in Mengen von löl - 1000 Gewichts- Teile bezogen auf 100 Teile Partikel.

2. Suspension nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die feinteiligen Partikel hydrophile Partikel sind.

3. Suspension nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die feinteiligen Partikel aus pyrogener Kieselsaure bestehen.

4. Suspension nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die feinteiligen Partikel hydrophile Kieselsauren sind.

5. Suspension nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,- dass die feinteiligen Partikel reaktive Oberflachengruppen aufweisen.

6. Suspension nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Klebstoff ein reaktives Oligomer oder Polymer aufweist.

7. Suspension nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Klebstoff ein Vernetzungssystem aufweist.

8. Suspension nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 1, dadurch gekennzeichnet, dass das reaktive Oligomer, Polymer und Vernetzungsssystem ein RTVl-Siliconkautschuk-Vernetzungssystem enthalt.

9. Suspension nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der RTVl-Siliconkautschuk ein aminvernetzendes Siliconkautschuk- System ist.

10. Suspension nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit ein organisches Lösungsmittel ist.

11. Suspension nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit Wasser ist.

12. Suspension nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie beliebige Mischungen von

Suspensionen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 enthalt.

13. Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest eine Suspension nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 aufweist.

14. Beschichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine nanoskalige Oberflächen-Rauhigkeit aufweist.

15. Beschichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Kontaktwinkel Luft-Wasser- Beschichtung von großer 120 aufweist.

16. Beschxchtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Abrollwinkel eines Wassertropfens von kleiner 20° aufweist.

17. Verfahren zum Schutz von Flachen in Kontakt mit Meerwasser oder Binnengewässer, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächen mit einer Suspension nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 beschichtet werden.

18. Druckmedium oder Oberflächenbeschichtung dadurch gekennzeichnet, dass es eine Suspension nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 aufweist.

Description:
Hochhydrophobe Beschichtungen

Die Erfindung betrifft Suspensionen und Beschichtungen.

Bekannt sind Partikel-, Metalloxid- und Kieselsauredispersionen in Wasser, die durch Zusatz von Alkalxtat oder anionischen Polyelektrolyten anionisch elektrostatisch stabilisiert sind. Eine andere bekannte Form ist die kationische Stabilisierung, durch Zusatz von Saure oder kationischen Polyelektrolyten.

Werden Partikel- oder Kieselsauredispersionen als Formkorper oder als Beschichtung getrocknet, so entstehen keine mechanisch stabilen Strukturen; die entstehenden Partikel™ oder Kieselsaurekuchen oder -korper zerbroseln oder zerfallen unter mechanischer Belastung.

Aufgabe der Erfindung ist es den Stand der Technik zu verbessern und insbesondere Formkorper oder Beschichtungen aus Partikel- oder Kieselsauredispersionen durch Trocknen herzustellen, unter Erhalt mechanisch stabiler Strukturen; das heißt, dass die entstehenden Partikel- oder Kieselsaurekuchen oder -korper unter mechanischer Belastung nicht zerbroseln oder zerfallen.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung gelost.

Gegenstand der Erfindung ist eine Suspension enthaltend femteilige Partikel in Mengen von 0,01 - 50 Gew.%, wobei die Partikel eine fraktale Dimension der Masse D m von kleiner oder gleich als 2,8 aufweisen,

Flüssigkeit elastischer Klebstoff in Mengen von 101 - 1000 Gewichts-

Teile bezogen auf 100 Teile Partikel. Bevorzugte erfxndungsgerαaße Suspensionen sind:

Erfindungsgemaße Suspensionen enthaltend - fexnteilige Partikel 0,01 - 50 Gew.%, bevorzugt 1-30

Gew.%, besonders bevorzugt 2-15 Gew.%, bezogen auf das

Gesamtgewicht der Suspension

Flüssigkeit elastischer Klebstoff wie vorzugsweise reaktives Oligomer oder Polymer oder Vernetzungssystem m Mengen von vorzugsweise 101 - 1000 Gewichts-Teile, bevorzugt 101 -

500 Teile, besonders bevorzugt 101 - 400 Teile, ganz besonders bevorzugt 101 - 300 Teile, bezogen auf 100 Teile

Partikel

Flüssigkeiten :

Erfindungsgemaße Flüssigkeiten sind vorzugsweise solche mit einer Viskosität m reiner Form von kleiner als 100 mPas bei 25°C, bevorzugt kleiner 10 mPas, besonders bevorzugt kleiner 2 mPas .

Beispiele sind vorzugsweise Wasser, protische Lösungsmittel wie Alkohole, wie Methanol, Ethanol oder Iso-Propanol, und mcht- protische polare Losemittel, wie Ketone wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Ether wie Tetrahydrofuran, Dioxane, Amide wie Dimethylformamid, und unpolare Losemittel, wie Alkane, wie cyclo-Hexan, Decane, Benzine, wie Leichtbenzin, Reinigungsbenzin, oder nieder- und hoher siedende Kohlenwasserstoffe, wie aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, Xylol.

Bevorzugt sind Flüssigkeiten mit einem Siedepunkt unter 150 0 C, besonders bevorzugt mit einem Siedepunkt unter 120 0 C, Bevorzugt sind Flüssigkeiten mit einer Verdampfungsenthalpie kleiner als 55 kJ/mol, besonders bevorzugt mit einer Verdampfungsenthalpie kleiner als 45 kJ/mol . Besonders bevorzugte Beispiele sind protische und polare organische Lösemittel, davon bevorzugt sind Methanol, Ethanol, Isopropanol, Tetrahydrofuran r Dioxan, Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Kohlenwasserstoffe und deren Gemische.

In einer ganz besonders bevorzugten Form ist Wasser vorteilhaft.

Partikel :

Bevorzugt sind Partikel mit vorzugsweise einem mittlerem Durchmesser von kleiner 100 μm.

Vorzugsweise weisen die erfindungsgemaß eingesetzten Partikel einen mittleren Durchmesser großer 10 nm, bevorzugt von 10 nm bis 100 μm, besonders bevorzugt von 50 nm bis 10 μm, ganz besonders bevorzugt von 100 nm bis 1000 nm, weiter ganz besonders bevorzugt von 100 nm bis 350 nm, auf. Neben reinen Partikelgroßen können auch beliebige Mischungsverhaltnisse beliebiger Großen verwendet werden.

Bei den erfindungsgemaßen Partikeln handelt es sich vorzugsweise um bei Raumtemperatur und dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also zwischen 900 und 1100 hPa, feste Partikel.

Die Partikel sind bevorzugt unlöslich oder wenig loslich in Wasser oder in anderen Losemitteln, die zur Herstellung der erfindungsgemaßen Suspension eingesetzt werden können.

Bevorzugt weisen die erfindungsgemaß eingesetzten Partikel eine Molmasse großer 10.000 g/Mol, besonders bevorzugt eine Molmasse von 50.000 bis 100.000.000 g/Mol, insbesondere von 100.000 bis 10.000.0ÖÖ g/Mol, auf, 3eweils gemessen bevorzugt mittels statischer Lichtstreuung.

Bevorzugt weisen die erfmdungsgemaß eingesetzten Partikel eine 5 spezifische BET~Oberflache von 1 bis 500 m ? /g f besonders bevorzugt 20 bis 300 m ? /g, auf. Die BET-Oberflache wird nach bekannten Verfahren gemessen, bevorzugt gemäß Deutscher Industrie Norm DIN 66131 und DIN 66132.

Ϊ0 Bevorzugt weisen die erfmdungsgemaß eingesetzten Partikel einen Kohlenstoffgehalt von kleiner 50 Gewichtsprozent auf.

Die Partikel haben bevorzugt eine Mohs'sche Harte gleich oder großer 1. Besonders bevorzugt weisen die erfmdungsgemaß 15 eingesetzten Partikel eine Mohs-Harte großer als 4 auf.

Partikel können bestehen aus vorzugsweise organischen Harzen, wie Siliconharze, z.B. Methylsiliconharze, wie Epoxidharze, wie Acrylharze, z.B. Polymethylmethacrylate; sowie Polymere, wie

20 Polyolefme, z.B. Polystyrol; sowie Metallkolloide, z.B. Silbercolloide; sowie Metalloxide, z.B. Oxide der II. Hauptgruppe, wie Magnesiumoxid, z.B. Oxide der III. Hauptgruppe, wie Aluminiumoxide, der IV. Hauptgruppe, wie Siliciumdioxid, Germaniumoxid, und V. Hauptgruppe, und z.B.

25 Oxide der Nebengruppenmetalle, wie Titan ( IV) dioxide, wie Zirkon (IV) oxide, wie Hafnium (IV) oxide, wie Zinkoxide, wie Eisen-Oxide, wie Eisen (II) -Oxide und Eisen (III) -Oxide, wie Mangan-Oxide; und z.B. Oxide der Lanthamden, wie Cer (IV) oxide; sowie beliebige Mischungen aus diesen Oxiden, wie

30 Siliciumdioxid-Alummiumoxid-Mischoxide mit beliebiger

Zusammensetzung, bevorzugt mit einem Gehalt an 20 bis 100 Gew.% Siliciumdioxid, wie Siliciumdxoxid-Eisenoxid-Mischoxide mit beliebiger Zusammensetzung, bevorzugt mit einem Gehalt an 20 bis 100 Gew.% Siliciumdioxid, wie Siliciumdioxid-Titan (IV) oxid-

35 Mischoxide mit beliebiger Zusammensetzung, bevorzugt mit einem Gehalt an 20 bis 100 Gew.% Siliciυmdioxid; sowie unlösliche oder schwerlösliche ionische und mineralische Verbindungen, z.B. Calciumcarbonate, Bariumsulfate, Eisen (II) sulfide, wie Pyrite, Magnesiumsilikate, Calciumsilikate, Aluminiumsilikate, wie Alurainiumschichtsilikate, z.B. Tone, wie Bentonite,

Montmorillonite und Hektorite, die auch organisch modifiziert sein können; sowie mikronisierte Mineralien und Gesteinsmehle; sowie schwerlösliche nichtionische Verbindungen, wie Bornitride, Siliciumnitride oder Silicumcarbide, ausgewählt werden.

Bevorzugt sind Metalloxide mit spezifischen Oberflächen nach BET von größer als 10 m 2 /g r wie in Hochtemperaturprozessen hergestellte Metalloxide, wie in Flammenprozessen hergestellte pyrogene Metalloxide, wie in Plasmaverfahren hergestellte

Metalloxide, wie in Heißwandreaktoren hergestellte Metalloxide und durch Laserverfahren hergestellte Metalloxide. Bevorzugt sind Metalloxide in fraktaler Aggregatsstruktur, mit einer fraktalen Dimension der Masse kleiner als 2,8. Bevorzugt sind Kieselsäuren mit spezifischen Oberflächen nach BET von größer als 10 m 2 /g, besonders bevorzugt synthetische Kieselsäuren, wie z.B. nasschemisch hergestellte Kieselsäuren, wie Kieselsole und Kieselgele, wie in Flammenprozessen hergestellte pyrogene Kieselsäuren, wie in Plasmaverfahren hergestellte Siliciumdioxide, wie in Heißwandreaktoren hergestellte Siliciumdioxide, wie in Laserverfahren hergestellte Siliciumdioxide, besonders bevorzugt pyrogene Kieselsäure hergestellt bei bevorzugten Temperaturen von über 1000 0 C. Die Partikel aus Pyrogener Kieselsäure weisen bevorzugt eine Löslichkeit in Wasser bei pH 7,6 und einem

Elektrolythintergrund von 0,11 Mol/l und einer Temperatur von 25 0 C von kleiner 0,3 g/l, besonders bevorzugt von kleiner als 0,15 g/l, auf, bei dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also zwischen 900 und 1100 hPa. Die Partikel aus Pyrogener Kieselsaure haben vorzugsweise eine mittlere Primarteilchen-Partikelgroße d-PP von 0,5 bis 1000 nm, bevorzugt 5 bis 100 nm, besonders bevorzugt 10 bis 75 nm. Geeignete Messverfahren hierzu sind zum Beispiel die Bestimmung der BET-Oberflachen und der Material-Dichte: d-PP = 6 / (BET * Material-Dichte) ; zum Beispiel die Transmissions- Elektronenmikroskopie oder Hochauflosende Rasterelektronenmikroskopie, z.B. im Feldemissionsmodus, zum Beispiel die Ultraschallspektroskopie im Mess-Bereich 1 bis 100 MHz.

Die Partikel aus pyrogener Kieselsaure haben vorzugsweise eine mittlere Sekundarstruktur- oder Aggregats-Partikelgroße d-Aggr von 50 bis 5000 nm, bevorzugt 50 bis 500 nm, gemessen als hydrodynamischer Aquivalentdurchmesser .

Geeignete Messverfahren hierzu sind zum Beispiel die dynamische Lichtstreuung oder Photonenkorrelationsspektroskopie, zur Messung von Konzentrationen großer 0,01 Gew.% Feststoff, wobei diese Messung als Ruckstreuung ausgeführt bzw. mittels Kreuzkorrelation gegen Mehrfachstreuung korrigiert werden kann.

Die Partikel aus pyrogener Kieselsaure haben vorzugsweise eine mittlere Tertiär- oder Agglomerats-Partikelgroße d-Aggl von großer 100 nm, gemessen als geometrischer Durchmesser.

Geeignete Messverfahren hierzu sind zum Beispiel die Laser- Lichtbeugung, zum Beispiel Fraunhofer-Lichtbeugung.

Vorzugsweise weisen die Partikel aus pyrogener Kieselsaure eine spezifische Oberfläche von 1 bis 1000 m^/g, bevorzugt 10 bis 500 m 2 /g, ganz besonders bevorzugt von 30 bis 300 m z /g (gemessen nach der BET Methode nach DIN 66131 und 66132} auf. Vorzugsweise weisen die Partikel aus pyrogener Kieselsaure eine fraktale Dimension der Oberflache D s von vorzugsweise kleiner oder gleich 2,3 auf, bevorzugt von kleiner oder gleich 2,1, besonders bevorzugt von 1,95 bis 2,05, wobei die fraktale Dimension der Oberflache D 5 hierbei definiert ist als:

Partikel-Oberflache ist proportional zum Partikel-Radius R hoch D s .

Vorzugsweise weisen die Partikel aus pyrogener Kieselsaure eine fraktale Dimension der Masse D n , von vorzugsweise kleiner oder gleich als 2,8, bevorzugt gleich oder kleiner 2,5, besonders bevorzugt von 1,9 bis 2,2 auf. Die fraktale Dimension der Masse D m ist hierbei definiert als:

Partikel-Masse ist proportional zum Partikel-Radius R hoch D n .

Es können auch vorzugsweise hydrophile Kieselsauren eingesetzt werden, die frisch hergestellt sind und z.B. direkt aus der Flamme kommen, solche die zwischengelagert oder bereits handelsüblich verpackt sind. Es können auch hydrophobierte oder silylierte Kieselsauren, z.B. handelsübliche, eingesetzt werden .

Es können vorzugsweise unverdichtete, mit Schuttdichten kleiner 60 g/l, aber auch verdichtete, mit Schuttdichten großer 60 g/l, Kieselsäuren eingesetzt werden.

Es können vorzugsweise Gemische aus verschiedenen Kieselsauren eingesetzt werden, so z.B. Mischungen aus Kieselsauren unterschiedlicher BET-Oberflache, oder Mischungen aus Kieselsauren mit unterschiedlichem Hydrophobier- oder Silyliergrad. In einer weiteren Ausfuhrung sind die Partikel hydrophobe Partikel, besonders bevorzugt Oberflachen-modifizierte Metalloxide, wobei die Oberflachen-modifizierten Metalloxide bevorzugt silylierte, mit Organosiliciumverbindungen modifizierte Metalloxide, ganz besonders bevorzugt silylierte pyrogene Kieselsaure, sind.

Die Silylierung {Hydrophobierung) von Kieselsauren wird in DE 102004063762 beschrieben

Bevorzugt sind hydrophobe und hochhydrophobe Partikel mit einer fraktalen Dimension (Dm) der Masse von Dm kleiner 3, insbesondere Dm kleiner 2,5, ganz besonders Dm kleiner 2,2, hervorgehoben Dm kleiner 2,1.

Bevorzugt sind hydrophobe und hochhydrophobe Partikel mit Klopfdichten nach DIN EM ISO 787-11 von Klopfdichten kleiner 500, besonders kleiner als 250 g/l, im Besonderen kleiner als 120 g/l, ganz besonders kleiner als 60 g/l.

Bevorzugt sind hydrophobe und hochhydrophobe Partikel , die aus Agglomeraten von Große 0,5 bis 100 μm bestehen, die wiederum aus Aggregaten bestehen mit einer Große von 50 bis 500 nra, und hydrodynamischen Durchmessern in Wasser von 100 bis 250 nm.

Des weiteren sind feinteilige Partikel, die reaktive Oberflachengruppen aufweisen, bevorzugt, wie zum Beispiel oben beschriebenen Partikel, die mit Silyliermittel modifiziert sind, um die die reaktiven Oberflachengruppen zu erzielen.

Neben hydrophilen Partikeln können auch hydrophobe und hochhydrophobe Partikel zum Einsatz gelangen.

Besonders bevorzugt ist der Einsatz hydrophiler Partikel, da diese wie Figur 1 zu entnehmen bei einer fertigen Beschichtung weitaus weniger Risse aufweist als wenn hydrophobe Partikel verwendet werden siehe Figur 2. .

Die Partikel werden in der Suspension in Anteilen von vorzugsweise 0,01 - 50 Gew-%, bevorzugt 5 - 40 Gew-I, und besonders bevorzugt 10-30 Gew-% eingesetzt.

Die Partikel werden in der Beschichtung in Anteilen von vorzugsweise 0,01 - 50 Gew-%, bevorzugt 5 - 45 Gew-% f und besonders bevorzugt 20-30 Gew~% eingesetzt.

Elastischer Klebstoff

Elastischer Klebstoff verklebt die Partikel auf elastische Weise, und wird vorzugsweise in den Mengen wie oben beschrieben, zugefugt.

Der Elastische Klebstoff kann gleich oder verschieden wie die Partikel sein.

Bevorzugt ist das Material des elastischen Klebstoffes von dem Material der Partikel in der stofflichen Zusammensetzung unterschiedlich. Bevorzugt großer 5 Gew.%, besonders bevorzugt großer 50 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht von elastischen Klebstoff und Partikel.

Bevorzugte Ausfuhrungen für elastischen Klebstoff:

a) reaktives Oligomer oder Polymer:

Alle Polymere, Prapolymere, reaktive Vorstufen, Polymere die als Bindemittel eingesetzt werden können, die mit sich selbst oder den Partikeln reagieren oder vernetzen können. Bei Komponente (A) kann es sich um alle monomeren, olxgomeren und polymeren Verbindungen handeln, die auch bisher dispergiert werden konnten, wobei diese Verbindungen linear, verzweigt oder cyclisch sein können. Bei Komponente (A) kann es sich vorzugsweise um reaktive Verbindungen handeln, die nach

Entfernen des Wassers in Elastomere und/oder Harze übergeführt werden können, oder um nichtreaktive Verbindungen, die nach Entfernen des Wassers unverändert vorliegen.

Beispiele für Komponente (A) sind vorzugsweise

Organosiliciumverbmdungen, wie Organo (poly) silane, Organo (poly) siloxane, Organo (poly) silazane und Organo (poly) silcarbane; Polyolefme, wie silylterminierte Polyisobutylene (z.B. erhältlich unter der Marke Epion von Kaneka Corp., Japan); Polyurethane, Polyole, wie Hydroxy- haltige Polyester, Hydroxy-haltige Polyether, Methyldimethoxysilylpropyl terminierte Polypropylenglycole (z.B. erhältlich als „MS-Polymere" von der Fa. Kaneka Corp. Japan) , Hydroxy-haltige Polyacrylate; Polyisocyanate, wie aliphatische und aromatische Polyisocyanate, Isocyanat terminierte Polyurethan-Prapolymere, hergestellt durch Umsetzung von Polyolen mit Polyisocyanaten im Uberschuss, sowie deren silyterminierte Derivate (z.B. erhältlich unter der Bezeichnung DESMOSEAL® von der Bayer AG, Deutschland) ; (Poly) Epoxyverbmdungen, wie Bisphenol A basierende Epoxide, monomere, oligomere und polymere Glycidoxy-Funktionen enthaltende Verbindungen, wie Diglycidylether basierend auf Bisphenol A, Epoxy-Novolac-Grundstoffe und Harze, Epoxyalkydharze, Epoxyacrylate, aliphatische Epoxide wie lineare Alkylenbisglycidylether und cycloaliphatische

Glycidylether, wie 3, 4-Epoxycyclohexyl-3, 4-Epoxy-Cyclohexane- Carboxylate und aromatische Epoxide, wie Tπglycidylether von p~Amxnophenol und Tnglycidylether von Methylendianiliπ; (Poly)Amine, wie cyclische und lineare Amine, wie Hexamethylendiamin, aromatische Amine, wie 4 , 4 'Methylen- bis (2, 6-diethylanilin) , Bis- (2-aminoalkyl) -Polyalkylenoxid, wie Bis- (2-aminopropyl) -Polypropylenglycol und Jeffamine, (PoIy) Amidoamine, (Poly)Mercaptane, (PoIy) -Carbonsäure,

(PoIy) Carbonsäureanhydride; Acrylate und deren Ester, wie Glycidylacrylate, Alkylacrylate und deren Ester, Methacrylate und deren Ester, Polysulphide bildende Polymere und Polysulfide, wie Thioplaste (z.B. erhältlich unter der Marke Thiokol der Fa. Toray Thiokol Co. Ltd.) .

Beispiele für Epoxyverbindungen sind vorzugsweise Alkylenbisglycidylether, wie

-0-CH 2 -CH-CH 2

Bisphenol A basierende DiGlycidylether, wie

mit n bevorzugt von 0 bis 10, besonders bevorzugt ö bis 5

Beispiele für Epoxy-Novolac-Harze, wie solche der Formel

bifunktionelle Epoxyverbindungen, wie

trifunktionelle Epoxyverbindungen, wie

tetrafunktionelie Epoxyverbindungen, wie

Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersionen verwendete Komponente (A) ist bei Raumtemperatur und dem Druck der umgebenden Atmosphäre, also zwischen 900 und 1100 hPa, flüssig oder fest.

Falls die erfindungsgemäß eingesetzte Komponente (A) flüssig ist, hat sie eine Viskosität von bevorzugt 1 bis 10.000.000 mm 2 /s, besonders bevorzugt von 100 bis 500.000 mraVs, im Besonderen bevorzugt von 1000 bis 350.000 mm 2 /s, jeweils bei 25°C.

Vorzugsweise handelt es sich bei Komponente (A) um

Organosiliciumverbindungen, besonders bevorzugt um solche enthaltend Einheiten der Formel

R a (0R 1 ) b X o Si0,4- β -b-o)/2 (I),

wobei R gleiche oder verschiedene SiC-gebundene

Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls mit Halogenatomen, Aminogruppen, Ethergruppen, Estergruppen, Epoxygruppen, Mercaptogruppen, Cyanogruppen oder (PoIy) glykolresten substituiert sind, wobei letztere aus Oxyethylen- und/oder Oxypropyleneinheiten aufgebaut sind, bedeutet,

R 1 gleich oder verschieden sein kann und Wasserstoffatom oder gegebenenfalls substituierter Kohlenwasserstoffrest r der mit Sauerstoffatomen unterbrochen sein kann, bedeutet, X gleich oder verschieden sein kann und Halogenatom, Pseudohalogenrest, Si-N-gebundene Aminreste, Amidreste r Oximreste r Aminoxyreste und Acyloxyreste bedeutet, a 0, 1, 2 oder 3, bevorzugt 1 oder 2, ist, b 0, 1, 2 oder 3 ist, bevorzugt 0, 1 oder 2, und c 0, 1, 2 oder 3, bevorzugt 0 oder 1, besonders bevorzugt 0, ist, mit der Maßgabe, dass die Summe aus a+b+c kleiner oder gleich 4 ist.

Bei den erfindungsgemäß als Komponente (A) eingesetzten Organosiliciumverbindungen kann es sich sowohl um Silane handeln, d.h. Verbindungen der Formel (I) mit a+b+c=4, als auch um Siloxane, d.h. Verbindungen enthaltend Einheiten der Formel (I) mit a+b+c<3. Vorzugsweise handelt es sich bei den erfindungsgemäß eingesetzten Organosiliciumverbindungen enthaltend Einheiten der Formel (I) um Organopolysiloxane, insbesondere um solche, die aus Einheiten der Formel (I) bestehen.

Beispiele für Kohlenwasserstoffreste R sind vorzugsweise

Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, 1- n-Butyl-, 2-n-Butyl-, iso-Butyl- r tert . -Butyl-, n-Pentyl-, iso- Pentyl-, neo-Pentyl-, tert .-Pentylrest; Hexylreste, wie der n- Hexylrest; Heptylreste, wie der n-Heptylrest; Octylreste, wie der n-Octylrest und iso-Octylreste, wie der 2,2,4- Trimethylpentylrest; Nonylreste, wie der n-Nonylrest; Decylreste, wie der π-Decylrest; Dodecylreste, wie der n- Dodecylrest; Octadecylreste, wie der n^Octadecylrest; Alkenylreste, wie der Vinyl- und der Allylrest;

Cycloalkylreste, wie Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptylres- te und Methylcyclohexylreste; Ärylreste, wie der Phenyl-, Naphthyl-, Anthryl- und Phenanthrylrest; Alkarylreste, wie o-, m-, p-Tolylreste, Xylylreste und Ethylphenylreste;

Aralkylreste, wie der Benzylrest, der alpha - und der beta - Phenyiethylrest .

Beispiele für substituierte Kohlenwasserstoffreste R sind vorzugsweise halogenierte Reste wie der 3-Chlorpropylrest, der 3, 3, 3-Trifluorpropylrest, Chlorphenylreste, Hexafluorpropylreste, wie der 1-Trifluormethyl™2, 2, 2- trifluorethylrest; der 2- (Perfluorhexyl) ethylrest, der 1,1,2,2- Tetrafluorethyloxypropylrest, der 1-Trifluormethyl-2, 2, 2- trifluorethyloxypropylrest, der Perfluorisopropyloxyethylrest, der Perfluorisopropyloxypropylrest; durch Aminogruppen substituierte Reste, wie der N- (2-aminoethyl) -3- aminopropylrest, der 3~Aminopropylrest, der 3- (Cyclohexylamino) propylrest, der Aminomethylrest, der Cyclohexylaminomethylrest und der Diethylaminomethylrest; etherfunktionelle Reste, wie der 3-Methoxyproρylrest, der Methoxymethylrest, der 3-Ethoxypropylrest und der Acetoxymethylrest; cyaπofunktionelle Reste, wie der 2- Cyanoethylrest; esterfunktionelle Reste, wie der Methacryloxypropylrest ; epoxyfunktionelle Reste, wie der

Glycidoxypropylrest und schwefelfunktionelle Reste, wie der 3™ Mercaptopropylrest . Bevorzugt als Reste R sind Kohlenwasserstoffreste mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, wobei besonders bevorzugt mindestens 80 %, insbesondere mindestens 90 %, der Reste R Methylreste sind.

Beispiele für Reste R 1 sind die für Rest R angegebenen Beispiele .

Bevorzugte Reste R 1 sind Wasserstoffatom und Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt Wasserstoffatom und Methyl- sowie Ethylreεte, insbesondere Wasserstoffatom.

Beispiele für X sind vorzugsweise Halogenatome, wie Chloratome, Bromatome, Pseudohalogenide, wie -CN, -NCO und -OCN, Aminreste wie Diethylamino- und Cyclohexylaminorest, Amidreste wie N- Methylacetamido- und Benzamidorest, Aminoxyreste wie

Diethylaminoxyrest und Acyloxyreste wie der Acetoxyrest, wobei Chloratome bevorzugt sind.

Bei der Komponente (A) handelt es sich vorzugsweise um handelsübliche Stoffe bzw. können nach in der organischen bzw. siliciumorganischen Chemie gängigen Methoden hergestellt werden.

Beispiele sind auch vorzugsweise Polymere oder Oligomere, die mit sich oder den Partikeln Zwitterionen oder lonenpaare oder ionische Bindungen eingehend können. Beispiele hierfür sind für den Fall dass (A) auf den Partikel stark oder schwach saure Gruppen gebunden sind, wie -COOH oder saure -OH, wie M-OH, wie BOH, SiOH, GeOH, ZrOH Gruppen, dann bevorzugt Polymere mit basischen Gruppen, wie Polymere die Aminogruppen tragen, wie primäre, sekundäre oder Tertiäre Amine, z.B. Aminosiloxane, wie lineare und verzweigte Aminosiloxane, wie flüssige und feste Aminosiloxane, wie Aminosiloxanpolymere oder -harze, zum Beispiel Polydimethylsiloxane mit endständigen oder in der Kette an einem Si-Atom gebundenen Gamma-Amino-Propyl oder Alpha-Amino-Methyl Gruppen, mit einer Viskosität bei 25 0 C von 500-5000 mPas und einer Aminzahl von 0,5 bis 10. Bevorzugt ist die Kombination Partikel mit SiOH^Gruppen und Aminopolysiloxan, besonders bevorzugt pyrogene Kieselsäure und Aminopolysiloxane oder Aminodimethylpolysiloxane . Weitere bevorzugte Beispiele sind Silan-terminierte Polymere. Beispiele hierfür sind Silan-terminierte Polyisoacynate, Poiyole, wie Polyacrylat-Polyole, Polyesterpolyole oder Polyetherpolyole, wie sie zur Herstellung von Polyurethanen eingesetzt werden. Die Silanterminierung von Polyacrylat- Polyolen kann vorzugsweise durch Copolymerisation mit Methacryloxy-funktionellen Alkoxysilanen, wie Methacryloxypropyltrimethoxysilan oder bevorzugt mit Methacryloxymethyltrimethoxysilan erfolgen.

Die Silanterminierung von Polyisocyanaten kann vorzugsweise durch Reaktion mit Amino-funktionellen Alkoxysilanen, wie Aminopropyltrimethoxysilan oder bevorzugt mit Aminomethyltrimethoxysilan erfolgen . Der Klebstoff wird in der Suspension in Anteilen von vorzugsweise 0,01 - 50 Gew-%, bevorzugt 5 - 40 Gew-~%, und besonders bevorzugt 20-50 Gew-% bezogen auf die Gesamtsuspension eingesetzt.

Der Klebstoff wird in der Beschichtung vorzugsweise in Anteilen von 50 - 95 Gew-%, bevorzugt 55 - 85 Gew-%, und besonders bevorzugt 60-80 Gew-% bezogen auf die Gesamtsuspension eingesetzt .

b) Vernetzungssysteme

Harz und Hartersysteme, wie zur Herstellung von Harzen und Elastomeren eingesetzt werden, wie für Epoxidharze und - elastomere, Polyurethan-harze und -elastomere, Acrylate, Polyolefine, Polycarbonate, Polysulfone, Polysulfide, Polyamide, sowie für Siliconharze und Kautschuke. Bevorzugt sind Siliconelastomere, besonders bevorzugt sind RTV- Siliconelastomere, ganz besonders bevorzugt sind RTV-2 Siliconelastomere, die kondensations- oder additionsvernetzend sind, oder RTVl-Siliconelastomere, die additionsvernetzend oder radxkalisch peroxidisch vernetzend sind; am ganz besonders bevorzugt sind feuchtigkeitshartende, aminvernetzende RTVl- Siliconelastomere .

Eine Variante sind Vernetzungssysteme aus dem Bereich der Beschichtungsstoffe, wie zum Beispiel: fette Ole, kurz-, mittel- und langolige Alkydharze, Olverkochungen, und deren Kombinationen, sowie modifizierte Alkydharze, wie styrolmodifizierte Alkydharze, Acrylsaureester-modifizierte Alkydharze, Silicon-modifizierte Alkydharze, Urethan- modifizierte Alkydharze, Epoxidharz-modifizierte Alkydharze, oxidativ trocknende Lackbindemittel, wie kurz-. Mittel- und langölige Alkydharze, Olverkochungen, und deren Kombinationen, Polyester . Chemisch oder reaktiv trocknende Lackbindemittel, wie

Polyurethane, wie 1-Komponenten und 2-Komponenten~Polyurethane, wie Epoxidharzsystem, wie 2-Komponenten-Systeme, Epoxide, die mit Aminen, und solche die mit Isocyanaten vernetzt werden.

Polymerisate, wie PoIy (meth) acrylate, Polyvinylester, Polyvinylalkohole, Polyvinylacetale, Polyvinylchloride, Polyfluorierte Polyethylene, mit monomeren Ausgangskomponenten wie Methylmethacrylat, Butylacrylat, Ethylhexylacrylat, Hydroxyethylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylraethacrylat, Acrylsäure, Styrol.

Polykondensationsharze, wie 01-freie gesattigte Polyester, 01- modifizierte Polyesterharze. Ungesättigte Polyesterharze, aus mehrfunktionellen Carbonsauren und deren Anhydride, monofunktionellen Carbonsauren, mehrfunktionellen Alkoholen, wie Phthalsäuranhydrid, Isophthalsaure, Terephthalsaυre, Hexahydrophthalsaureanhydrid, Tetrahydroxophthalsauranhydrid, Hexahydroxoterephthalsaure, Adipmsaure, Maleinsäure, Fumarsaure, Azelainsäure, Sebacinsaure, Decandicarbonsaure, Dimerisierte Fettsauren, Trimellithsaureanhydrid, Pyromellithsaureanhydrid, 1, 4-~Cyclohexandicarbonsaure,

Dimethylolpropionsaure, und Polyolen, wie Ethylenglycol, 1,2 Propandiol, 1, 5-Pentandiol, Diethylenglycol, 1 , 4-Butandiol, 1,6- Hexandiol, Neopentylglycol, Trimethylpentandiol, 1,4- Cyclohexandimethanol , Tricyclodecandimethanol , Trimethylolpropan, Glycerin, Pentaerythit, hydriertes Bisphenol A, Bisphenol A bis-Hydroxyethylether und Modifikationen mit Monomeren des Types, Acrylmonomere, Alkoxysiloxane, Alkoxypolysiloxane, und Amino-Forinaldehydharze, wie Harnstoff Formaldehydharze, Melamin-Formaldehydharze und Benzoguanaminharze, sowie aus Ammoverfoindungen wie aromatischen Aminen, Carbonsaureamide, Cyanamide, Guanamme, Guandiamine, Harnstoffe, Sulfonamine, Sulfurylamide, Thioharnstoffe, Triazine (Melaminharze) , Urethane und Carbonylverbindungen wie, Acetaldehyd, Aceton, Butyraldehyd, Formaldehyd, Glyoxal, Propionaldehyd, Trichloracetaldehyd, sowie Phenol-Formaldehydharze und Silikonharze.

Polyadditionsharze

Polyurethane, wie zum Beispiel__2-Komponenten Polyurethane, 1- Komponenten Polyurethan Systeme, 1-Komponenten Feuchtigkeitshartende Polyurethane Prepolymere, aus Polyisocyanaten aus Basisprodukten, wie aromatischen Diisocyanaten, Aliphatischen Diisocyanaten, Cycloaliphatischen Diisocyanaten, Toluylen-Diisocyanat (TDI) Isomerengemisch, Diphenylmethan-diisocyanat (MDI) Isomerengemisch, Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI), 4,4'- D- (isocyanatocyclohexyl) -methan (H12MDI) Isomerengemisch, Xylylendiisocyanat (XDI) Isomerengemisch, hydriertem Xylylendiisocyanat (HXDI) blsomerengemisch, Trimethylhexandixsocyanat (TMDI) Isomerengemisch blockierten Polyisocyanaten, basierend auf typischen Blockierungsmittel wie, Malonsaureester/Acetessigester, sekundäre Amine, Butanonoxim, Phenole, Caprolactam, Alkohole, Epoxidharze, flussige, halbfeste, feste Bisphenol A und F -Epoxidharze sowie Phenolnovolak-glycidylether, Kresol-Novolak-Glycidylether, Cycloaliphatische Glycidylverbindungen und epoxidierte Cycloolefme, Harter auf Basis, aliphatxscher Amine, polyfuntioneller Amme auf Basis Polyetherpolyamme, - Propylendiamme, Alkylendiamme, cycloaliphatische Amme, Polyammoamide, Mannichbasen, Epoxidaddukte, Mercaptanen, Saueanhydride .

- Siliconharze, wie zum Beispiel, Methylsiliconharze, Phenylsiliconharze . Bevorzugt sind primäre, sekundäre und tertiäre ammofunktionelle Siliconharze mit einer Aminzahl von 0,5 bis 10, und einem Molekulargewicht von 250-20000 Mol/g.

1-Komponenten Feuchtigkeitshartende RTV Silicondichtstoffe und KlebstoffSysteme, bevorzugt solche die fullstofffrei sind.

Beispiel für geeignete Polymere sind OH-endstandige Polydimethylsiloxane mit einer Viskosität von 20 bis 200000 mPas, bevorzugt 1000-100000 mPas .

Als Vernetzer können bekannte Vernetzer eingesetzt werden, die in handelsüblichen 1 -Komponenten Feuchtigkeitshartende RTV Silicondichtstoffe und Klebstoffsysteme eingesetzt werden, wie zum Beispiel Tri- und Tetra-Alkoxysilane, wie Tri- und Tetra- methoxy- und -ethoxysilane, Tri- und Tetra-Acetoxysilane, Tn- und Tetra-Oximosilane und Tris- und Tetrakis N-Alkyl-Ammo- Silamme. Bevorzugt sind Tris- und Tetrakis N-Alkyl-Amino- Silamme, die ohne weitere Katalysator oder Metallverbmdungszusatz zur Vernetzung fuhren. Bevorzugte Beispiele für Silamine sind Tris (N- (n- Butylamino) } methylsilan, Tris (N- (tertiar-

Butylamino) ) methylsilan, ganz besonders bevorzugt sind Tris (N- (iso-Propylamino) )methylsilan und Tris (cyclohexylammo) methylsilan.

- 2-Komponenten Kondensations-hartende RTV Siliconmasse, bevorzugt fullstofffrei .

- 2-Komponenten Pt- und additionsvernetzende-hartende LSR RTV Silicondichtstoff und KlebstoffSysteme, bevorzugt fullstofffrei.

Herstellung:

Die Herstellung (A) der hydrophilen Ausgangskieselsaure erfolgt bevorzugt nach bekannter Technik der Herstellung pyrogener Kieselsaure bei hoher Temperatur durch die Umsetzung eines Silans in einer Wasserstoff-Sauerstoffflamme bei Temperaturen von 1000 - 1500 0 C. Als Silan werden bevorzugt Tetrachlorsilan, Methyltrichlorsilan, Hydrogentrichlorsilan, Hydrogenmethyldichlorsilan, Tetramethoxysilan, Tetraethoxysilan, Hexamethyldisiloxan, oder deren Gemische eingesetzt. Tetrachlorsilan ist besonders bevorzugt. Nach der Umsetzung wird die Kieselsaure von Prozessgas getrennt. Dies erfolgt bevorzugt über einen Filter und anschließend wird vom restlichen Chlorwasserstoffgas gereinigt. Dies erfolgt bevorzugt in einem heißen Gasstrom, wobei als Gase bevorzugt Luft oder Stickstoff bei Temperaturen von vorzugsweise 250 0 C - 500 0 C, bevorzugt 250 0 C - 400 0 C und besonders bevorzugt 350 0 C

- 400 0 C eingesetzt werden. Es wird dabei jedenfalls nicht mehr als 10 Gew.% Wasser bezogen auf das gesamte Gewicht der

Kieselsaure zugegeben, vorzugsweise wird nicht mehr als 5 Gew.%, bevorzugt nicht mehr als 2,5 Gew.%, besonders bevorzugt überhaupt kein Wasser zugegeben.

Die Oberflachenbehandlung oder Silylierung (B) der Kieselsaure erfolgt in 3 Schritten, nämlich {1) Belegung, (2) Reaktion, (3) Reinigung .

Die Partikelarten können zur Herstellung der erfindungsgemäßen Suspensionen in die Flüssigkeit zugegeben werden und werden durch Benetzung verteilt, oder durch Schütteln, wie mit einem Taumelmischer, oder einem High Speed Mixer, oder durch Rühren. Bei geringen Partikelkonzentrationen reicht im Allgemeinen einfaches Rühren zur Einarbeitung der Partikel in die Flüssigkeit. Bevorzugt ist, vor allem bei hohen

Partikelkonzentrationen, das Einarbeiten und Dispergieren der Partikel in die Flüssigkeit bei sehr hohem Schergefälle. Das Dispergieren kann in üblichen, zur Herstellung von Emulsionen bzw. Dispersionen geeigneten Mischgeräten, die einen ausreichend hohe Eintrag von Scherenergie leisten, wie beispielsweise schnellaufende Stator-Rotor-Rührgeräte, wie z.B. nach Prof. P. Willems, bekannt unter dem registrierten Warenzeichen "Ultra-Turrax", oder anderen Stator-Rotor- Systemen, bekannt unter dem registrierten Warenzeichen wie Kady, Unimix, Koruma, Cavitron, Sonotron, Netzsch oder Ystral erfolgen. Andere Verfahren sind Kugelmühlen, wie z.B. Dyno-Mill von WAB, CH. Weitere Verfahren sind schnelllaufende Rührer, wie Flügelrührer oder Balkenrührer, Dissolver, z.B. mit Umlaufgeschwindigkeiten von 1-50 m/s, wie Scheibendissolver z.B. der Firma Getzmann, oder Mischsysterne wie

Planetendissolver, Balkendissolver oder andere kombinierte Aggregate aus Dissolver- und Rührersystemen. Andere geeignete Systeme sind Extruder oder Kneter.

Dies kann in diskontinuierlichen und in kontinuierlichen Verfahren erfolgen.

Besonders geeignet sind Systeme, die zunächst mit effektiven Rührorganen die Benetzung und Einarbeitung der Kieselsäure in die Flüssigkeit erzielen, z.B. in einem geschlossenen Behältnis oder Kessel, und in einem zweiten Schritt die Kieselsäure bei sehr hohem Schergefälle dispergieren. Dies kann durch ein Dispergiersystem in dem ersten Behältnis geschehen, oder durch Umpumpen in einer externen Rohrleitung, die ein Dispergierorgan enthält, aus dem Behältnis unter bevorzugt geschlossener Rückführung in das Behältnis . Durch eine teilweise Rückführung, und teilweise kontinuierliche Entnahme kann dieser Prozess bevorzugt kontinuierlich gestaltet werden.

Insbesondere geeignet ist zur Dispergierung der Kieselsäure in der erfindungsgemäßen Dispersion der Einsatz von Ultraschall im Bereich von 5 Hz bis 500 kHz, bevorzugt 10 kHz bis 100 kHz, ganz besonders bevorzugt 15 kHz bis 50 kHz; die Ultraschalldispergierung kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Dies kann durch einzelne Ultraschallgeber, wie Ultraschallspitzen, geschehen, oder in Durchflußsystemen, die einen oder mehrere Ultraschallgeber enthalten, wie Ultraschallverfahren wie Ultraschall -Finger und ™Geber oder Ultraschall-Durchflußzellen, oder Ultraschall- Systemen wie oder analog denen die von Sonorex /Bandelin angeboten werden.

Ultraschalldispergierung kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Dispergierung von Partikel in einer Flüssigkeit kann diskontinuierlich wie auch kontinuierlich durchgeführt werden.

Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Dispersion auch auf andere Weise hergestellt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Verfahrensweise kritisch ist und nicht alle Herstellungsarten Dispersionen ergeben. Die erfindungsgemaßen Verfahren haben den Vorteil, dass sie sehr einfach in der Durchfuhrung sind und wassrige Suspensionen mit sehr hohen Feststoffgehalten hergestellt werden können.

Methode der Bestimmung des Kontaktwinkels

Bei der Messung des statischen Kontaktwinkels kommt die Methode des liegenden Tropfens „Sessile Drop" zum Einsatz. Die Oberflache des zu vermessenden Festkörpers sollte weitgehend eben sein. Em Wassertropfen mit einem Volumen von 3,5 μl wird mit Hilfe einer Spritze auf den Festkörper bzw. die Beschichtung aufgebracht. Da der Kontaktwinkel zeitabhängig ist, wird der Tropfen sofort nach Tropfenaufgabe fotografiert. Von dem fotografierten Tropfen wird eine digitale Bildanalyse durchgeführt.

Der Statische Kontaktwinkel ist der Innenwinkel zwischen der Tangente des Flussigkextstropfens und dem Festkörper bzw. der Oberflache.

Methode der Bestimmung des Wassertropfen-Äblauftests :

Beim Wassertropfen-Ablauftest wird ein Probenkorper mit der

Beschichtung mit einer Tropfpipette mit einem Wassertropfen von etwa 0,01 ml versehen, und anschließend wird mit der Probenkorper langsam aus der horizontalen Lage der beschichteten Oberflache geneigt. Der Winkel, bei dem der Wassertropfen von der Beschichtung abzulaufen beginnt, wird als Ablaufwinkel bezeichnet.

Verwendung der erfmdungsgemaßen Suspensionen

Herstellung von Formkorpern und Schichten.

Verwendung von Schichten Zum Schutz gegen Verschmutzung z.B. als Anti-Graffiti- Beschichtung, oder als Soil-Release-Beschichtung von Gebäuden und Konstruktionen; als Beschichtung von Flachen in Kontakt mit Meerwasser oder Binnengewässer, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine erfindungsgemaß nanostrukturierte Beschichtung, mit einer Rauigkeit in Dimensionen von weniger als einem Mikrometer, aufweist. Beispiele für beschichtete Flachen sind Schiffe, Schiffsrumpfe, Boote, Yachten, Bohrinseln, Hafenanlagen, Kabel, Netze, zum Beispiel für Aquakulturen und Schleusen, als Beschichtung von Schiffen, mit nano-strukturierten Beschichtungen, zur Verhinderung der Ansiedlung von Bakterien, Algen, Pflanzen, Pilzen und Tiere, wie Seepocken, Entenmuscheln, und anderen, mit dem Vorteil einer längeren Nutzungsdauer von zum Beispiel von Netzen für Fisch- und Schalentierfarmen, in marinen und fluvialen und Binnen-Gewassern, und zur Erniedrigung des Reibungswiderstandes von Schiffen, mit dem Vorteil einer höheren Geschwindigkeit und/oder geringen Energieverbrauchen, z.B. geringerem Treibstoffverbrauch, dadurch Schonung naturlicher Resourcen und geringere Kosten.

Überraschenderweise wird durch die erfindungsgemaße Beschichtung eine superhydrophobe (Definieren mit Zahlen) Oberflache erzeugt, die sich durch Erosion und Ablation selbst neu erzeugt. als Beschichtung von Flachen in Kontakt mit Meerwasser oder Binnenwassern, wie Oberflachen von Schiffen und Schiffsrumpfen, Booten, Yachten, marinen Konstruktionen, wie Schleusen oder Hafenanlage am Meer und an Binnen- und Kustengewassern, Netzen für Aquakultur von Fischen und Krustentieren, im Meerwasser und in Binnengewässern, zum Bespiel zu Verhinderung des Algenbewuchses und des Bewuchses mit sessilen Tieren, wie Seepocken. Beschichtυng mit superhydrophoben Eigenschaften und einem Kontaktwinkel Luft-Wasser-Beschichtung von großer 120°, bevorzugt großer 130°, besonders bevorzugt großer 140°, ganz besonders bevorzugt großer 150°. Siehe Figur 3 und 4, wobei Figur 3 die erfindungsgemaß Suspension zeigt und Figur 4 einen Vergleich, der sich von der erfindungsgemaßen Suspension dadurch unterscheidet, dass er keine Partikel enthalt:

Beschichtung mit superhydrophoben Eigenschaften und einem Abrollwinkel eines Wassertropfens von kleiner 20 °, bevorzugt kleiner 10°, besonders bevorzugt kleiner 6°, ganz besonders bevorzugt kleiner 3°.

Beispiel 1

Kondensationsvernetzender Siliconkautschuk, Amin-abspaltend; mit Hydrophober Kieselsaure in einem 250 ml Kunststoff-Becher werden 75g eines Kohlenwasserstoffgemisches mit einem Siedebereich von 80 bis 110 0 C vorgelegt, 15g OH-terminiertes PDMS (Polydimethylsiloxan) mit einer Viskosität von etwa 6000 mPas zugesetzt und bei Raumtemperatur im Dispermat mit 1500/min zehn Minuten lang intensiv vermischt. Dann werden 4,0g einer gangigen hydrophoben Pyrogenen Kieselsäure, zum Beispiel HDK® H18 der Fa. Wacker , zugesetzt und bei der gleichen Rotationsgeschwindigkeit innerhalb von etwa 10 Minuten bei Raumtemperatur eingearbeitet. Anschließend werden 1,5g Vernetzer Methyl-Tris (Cyclohexylamino) -silan hinzugefugt, und weitere 2 Minuten bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit bei RT vermengt . Diese Dispersion wird mit Hilfe einer Rakel in einer

Nassschichtdicke von 200 μm aufgezogen und 24 Stunden lang bei Raumtemperatur wird das Losungsmittel verdampft und der Siliconkautschuk wird unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit der Vernetzung unterzogen. Die beschichtete Oberflache weist eine deutlich sichtbare Rauhigkeit auf.

Wassertropfentest: Wassertropfen springt weg Tropfenablauftest: < 6° Kontaktwinkel: 142°.

Beispiel 2

Kondensationsvernetzender Siliconkautschuk, Amin-abspaltend; mit hydrophiler Kieselsaure in einem 250 ml Kunststoff- Becherglas werden 75,5g eines Kohlenwasserstof fgemisches mit einem Siedebereich von 80 bis 110 0 C vorgelegt, 15g OH- terminiertes PDMS mit einer Viskosität von etwa 6000 mPas zugesetzt und bei Raumtemperatur im Dispermat mit 150 Q /nun intensiv vermischt. Dann werden 4,5g einer hydrophilen pyrogenen Kieselsaure, etwa der kommerziell erhältlichen Type Wacker HDK® DOS, zugesetzt und bei der gleichen Rotationsgeschwindigkeit innerhalb von etwa 10 Minuten bei Raumtemperatur eingearbeitet. Anschließend werden 1,5g Vernetzer Methyl-Tris {Cyclohexylanu.no) -silan hinzugefugt, und weitere 2 Minuten bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit bei Raumtemperatur vermengt.

Diese Dispersion wird mit Hilfe einer Rakel in einer Nassschichtdicke von 200 μm aufgezogen und 24 Stunden lang wird bei Raumtemperatur das Losungsmittel verdampfen gelassen und der Siliconkautschuk wird unter dem Emfluss von Luftfeuchtigkeit der Vernetzung unterzogen. . Die beschichtete Oberflache weist eine deutlich sichtbare Rauhigkeit auf. Wassertropfentest: Wassertropfen springt weg Tropfenablauftest: < 6° Kontaktwinkel: 143°. Beispiel 3

Herstellung eines kondensationsvernetzenden RTV- Siliconkautschuk-Ausgangssystems, Oxim-basierend: In einem 250 ml Kunststoff-Becherglas werden 100 g eines

Kohlenwasserstoffgemisches mit einem Siedebereich von 80 bis HO 0 C vorgelegt, und 50 g OH-endständiges PDMS-Polymer mit einer Viskosität von 20000 mPas zugesetzt und bei Raumtemperatur im Dispermat mit 300/min innerhalb von 3 Minuten vermischt, danach werden dieser Mischung 5,0g Methyl- tris (methylethylketoximato) - silan zugesetzt, und nach weiteren zehn Minuten Mischungszeit bei 300/min werden 0,25g eines kommerziell verfügbaren Zinn-basierenden Vernetzungskatalysators zugesetzt, eine Minute bei identischer Rotationsgeschwindigkeit eingerührt und diese Mischung anschließend in einem fest verschlossenen Gefäß aufbewahrt.

Beispiel 3a

Kondensationsvernetzendes RTV-Siliconkautschuk-System, Oxim- basierend, mit hydrophober Kieselsäure,

77g eines Kohlenwasserstoffgemisches mit einem Siedebereich von 80 bis 110 0 C werden in einem 250 ml Becherglas vorgelegt, und 15g der unter 3 beschriebenen Siliconkautschuk-Mischung werden zugesetzt und bei Raumtemperatur im Dispermat mit 300/min innerhalb von 3 Minuten vermischt. Anschließend werden 4g einer kommerziell erhältlichen hydrophobierten Pyrogenen Kieselsäure, zum Beispiel HDK® H18 der Fa. Wacker schrittweise in einen Zeitraum von 3 Minuten zugesetzt und bei Raumtemperatur mit Rührgeschwindigkeiten von 2500/min 10 Minuten intensiv eingearbeitet .

Diese Dispersion wird mit Hilfe einer Rakel in einer Nassschichtdicke von 200 μm aufgezogen und 24 Stunden lang wird bei Raumtemperatur das Lösungsmittel verdampfen gelassen und der Sxliconkaυtschuk wird unter dem Exnfluss von Luftfeuchtigkeit der Vernetzung unterzogen. Die beschichtete Oberflache ist rau ' ' Wassertropfentest: Wassertropfen springt weg Tropfenabroll wmkel : < 6° Kontaktwinkel: 142°.

Beispiel 3b

Kondensationsvernetzendes RTV-Siliconkautschuk-System r Oxim- basierend, mit hydrophiler Kieselsaure, in einem 250 ml Kunststoff-Becherglas werden 81g eines Kohlenwasserstof fgemisches mit einem Siedebereich von 80 bis 110 0 C vorgelegt, 15g der unter 3 beschriebenen Oximvernetzenden RTV-Silicons zugesetzt und bei Raumtemperatur im Dispermat mit 300/mm innerhalb von 3 Minuten vermischt. Anschließend werden 4g einer handelsüblichen hydrophilen pyrogenen Kieselsaure, wie etwa der Wacker-Type HDK® D05 schrittweise in einen Zeitraum von 3 Minuten zugesetzt und bei Raumtemperatur mit Ruhrgeschwindigkeiten von 1800 /min 10 Minuten intensiv eingearbeitet .

Diese Dispersion wird mit Hilfe einer Rakel in einer Nassschichtdicke von 200 μm aufgezogen und 24 Stunden bei Raumtemperatur wird das Losungsmittel verdampfen gelassen und der Siliconkautsch.uk wird unter dem Emfluss von Luftfeuchtigkeit der Vernetzung unterzogen. Die beschichtete Oberflache ist rau Wassertropfentest: Wassertropfen springt weg Tropfenabrollwinkel: < 6° Kontaktwinkel: 139°.

Beispiel 4

Additionsvernetzendes Zweikomponenten-Siliconkautschuk-System, mit hydrophiler Kieselsaure In einem 250 ml Kunststoff-Becherglas werden 85g Kohlenwasserstoffgemisch mit einem Siedebereich von 80-110 0 C 0 vorgelegt, und nacheinander zugesetzt: 6,0 g vinyl-endständiges PDMS-Polymer mit einer Viskosität von 1.000 raPas, 4,5g H- endständiges PDMS-Polymer mit einer Viskosität von 1000 mPas, und 0,4 g eines trimethylsilyl-endständigen PoIy- dimethylsiloxy-methyl-hydrogensiloxy-copolymers mit einem Si-H Gehalt von 0,17 Gew. %. Die Komponenten werden bei Raumtemperatur im Dispermat mit 300/min innerhalb von 10 Minuten vermischt. Anschließend werden 5g hydrophile

Kieselsäure; wie oben beschrieben, schrittweise in einen Zeitraum von 6 Minuten zugesetzt und bei Raumtemperatur mit Rührgeschwindigkeiten von 5000/min 5 Minuten intensiv eingearbeitet. Anschließend werden 0,15g Tetramethyl- divinyldisiloxan, und 0,04 g eines gängigen Katalysators zur Additionsvernetzung hinzugefügt und ca. 5 Minuten bei 5000/min eingerührt .

Diese Dispersion wird mit Hilfe einer Rakel in einer Nassschichtdicke von 200 μm aufgezogen und 24 Stunden lang bei Raumtemperatur wird das Lösungsmittel verdampfen gelassen und der Siliconkautschuk wird unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit der Vernetzung unterzogen. Die beschichtete Oberfläche ist sichtbar rau. Wassertropfentest: Wassertropfen springt weg Tropfenabrollwinkel: < 6° Kontaktwinkel: 140°.

Vergleichsbeispiel 1

Kondensationsvernetzender Siliconkautschuk, Amin-abspaltend; ohne Füllstoff in einem 250 ml Kunststoff-Becher werden 79g Kohlenwasserstoffgemisch mit einem Siedebereich von 80-110 0 C vorgelegt, 15g OH-terminiertes Polydimethylsiloxan mit einer Viskosität von etwa 6000 mPas zugesetzt und bei Raumtemperatur im Dispermat mit 1000/min intensiv vermischt. Anschließend werden 1,5g Vernetzer Methyl -Tris (Cyclohexylamino) -silan hinzugefügt, und weitere 2 Minuten bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit bei Raumtemperatur vermengt. Diese Dispersion wird mit Hilfe einer Rakel in einer Nassschichtdicke von 200 μm aufgezogen und 24 Stunden lang bei Raumtemperatur wird das Lösungsmittel verdampft und der Siliconkautschuk wird unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit der Vernetzung unterzogen. .

Die beschichtete Oberfläche weist eine glatte Oberfläche auf. Wassertropfentest: bleibt auf der Oberfläche haften Tropfenablauftest: 70° Kontaktwinkel: 110°.

Vergleichsbeispiel 2

Kondensationsvernetzender Siliconkautschuk, Oxim-abspaltend; ohne Füllstoffzusatz .

In einem 250 mL Kunststoff-Becherglas werden 85g

Kohlenwasserstoffgemisch mit einem Siedebereich von 80-110 0 C vorgelegt, 15g der unter 3 beschriebenen Mischung des unter

Oxim-Abspaltung kondensationsvernetzenden Siliconkautschuks zugesetzt und bei Raumtemperatur im Dispermat mit 300/min innerhalb von 3 Minuten intensiv vermischt.

Diese Dispersion wird mit Hilfe einer Rakel in einer Nassschichtdicke von 200 μm aufgezogen und 24 Stunden lang bei

Raumtemperatur wird das Lösungsmittel verdampft und der

Siliconkautschuk wird unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit der Vernetzung unterzogen.

Die beschichtete Oberfläche weist eine glatte Oberfläche auf Wassertropfentest: Wassertropfen bleibt auf der Oberfläche

Tropfenablauftest: 50°

Kontaktwinkel: 102°.