[发明专利]固体硅石制剂

说明书

本发明涉及固体硅石制剂、其制备方法以及将其引入高分子量有机或无机材料如清漆、油漆和塑料中的方法。

对于液体体系如涂料、清漆、乳胶漆和印刷油墨的着色，通常使用包括水、有机溶剂或其混合物的颜料配制剂。在本文中，通常还使用其他组分。除了阴离子、阳离子、非离子或两性分散剂，该类配制剂通常含有其他用于设定流动性能和干燥性能的助剂，用于增强耐寒性的试剂、增稠剂、防结皮剂和生物杀伤剂。

此外，消光剂也是这类助剂的代表。基于沉淀硅石的消光剂在现有技术中是已知的，并且具有下述缺点：高孔隙率导致高度需要粘合剂和溶剂。即使在50重量％的水含量下，这类硅石仍然是自由流动的粉末，此外，在例如涂料的使用前润湿是必须的，因而水被从硅石的毛细管中置换出来。再者，这类沉淀硅石具有低的总体积，因此是高度撒粉的。因为这些原因，液体分散体中的硅石通常具有很低的浓度，通常得不到＞20重量％的浓度。消光效果也高度取决于消光剂的分散。

基于热解法硅石的助剂也具有与基于沉淀硅石的消光剂相当的性能，该基于热解法硅石的助剂用于控制流变、沉降、粘附和抗刮痕性和用于颜料稳定。通常通过合适的分散组件如球磨机和砂磨机将其加入清漆和油漆中。

因此，需要助剂，如例如基于硅石的消光剂，其不具有至少一些上述的缺点，且尤其特征在于低撒粉、计量及调入性的高度容易和/或能够例如通过搅拌(无预先润湿)将其直接加入清漆和油漆中。

通过由下述组分组成的固体硅石制剂达成该目标：

(A)基于制剂总重量为20-80重量％的硅石；

(B)基于制剂总重量为20-50重量％的至少一种添加剂，所述添加剂选自基于聚醚的水溶性非离子表面活性添加剂、含有羧酸酯基团的水溶性表面活性添加剂、聚氨酯、基于酸性磷酸酯、膦酸酯、硫酸酯或磺酸酯的阴离子表面活性添加剂；

(C)如果合适，其他组分，该其他组分不包括颜料，且所有组分(A)、(B)和(C)的总和为100重量％。

实际上发现本发明的固体硅石制剂不具有至少一些上述的缺点。特别是借助本发明的固体硅石制剂可能能够无尘称量和直接加入至清漆和油漆中。此外，可达到大于200g/l的总体积。此外，对于固体处理(颗粒)，计量容易地通过计量装置完成。也可得到高的硅石含量。本发明的硅石制剂无需预先润湿，且制剂不明显从水性清漆和油漆吸水，结果粘合剂絮凝。

本发明的固体硅石制剂特征还在于在多种成膜介质和粘合剂中高度相容，且在不同折光指数下不明显表现出由于空气和水在孔中不可约残留引发的问题。

本发明的固体硅石制剂包括基于制剂总重量为20-80重量％的硅石作为组分(A)。

组分(A)的含量基于制剂总重量优选为30-60重量％。

原则上，任意沉淀和干燥的硅石可用作组分(A)的成分。也可使用热解法硅石。如果合适，这些硅石可在干燥后研磨，或可对其进行后处理，如蜡或硅酸盐。当然，来源不同的不同硅石也可以混合物的形式用作本说明书所述的固体硅石制剂的组分(A)。

对本发明而言，术语“硅石”也指二氧化硅。

沉淀硅石通常通过水玻璃与硫酸反应得到。

热解法硅石通常借助火焰水解法通过四氯化硅与水反应，利用氯化氢气体的沉积得到。

硅石制造商的实例包括Evonik(Sipernat，Ultrasil和Sident，Aerosil，Aerodisp，Aeroxide，Aeroperl，Acematt)，Wacker ChemieAG(HDK)，Dupont(LoVel，HiSil)，Grace(Syloid)。

本发明的固体硅石制剂还包括基于制剂总重量为20-50重量％的至少一种添加剂，所述添加剂选自基于聚醚的水溶性非离子表面活性添加剂(B1)、含有羧酸酯基团的水溶性表面活性添加剂(B2)、聚氨酯(B3)、基于酸性磷酸酯、膦酸酯、硫酸酯或磺酸酯的阴离子表面活性添加剂(B4)。

上述形成组分(B)的表面活性添加剂的优选含量基于制剂总重量为30-50重量％。

一种添加剂或两种或更多种添加剂的混合物可形成本发明的固体硅石制剂的组分(B)。

作为组分B1，除了未混合的聚氧化烯，优选C₂-C₄氧化烯和苯基取代的C₂-C₄氧化烯，更特别是聚氧化乙烯、聚氧化丙烯和聚(氧化苯乙烯)，在本文中合适的主要为嵌段共聚物，更特别是含有聚氧化丙烯和聚氧化乙烯嵌段或聚(氧化苯乙烯)和聚氧化乙烯嵌段的聚合物，也为这些氧化烯的无规共聚物。