Nova Patents
PL2626388T3

A composition and method for controlling the wettability of surfaces

Abstract

The present invention relates to a composition comprising hedge-hog shaped particles, at least one binder, and at least one hydrophobizing agent and/or at least one hydrophilizing agent, a method for controlling the wettability of substrate surfaces using these compositions, as well as a material comprising these compositions.

Term

5.4 yearsto projected expiry

Projected expiry 9 February 2032, counted from filing; an application has no term until it is granted.

  1. Priority and filed
  2. Published
  3. Today
  4. Projected expiry

1 claim: 1 independent, 0 dependent

  1. 1
    Claims Zastrzeżenia patentowe 1. A composition containing 1. Kompozycja zawieraj ąca - cząstki w kształcie jeża, - hedge shaped particles, - at least one adhesive and - co najmniej jedno spoiwo oraz - at least one hydrophobizing agent and / or at least one hydrophilizing agent, wherein the hedge-shaped particles consist of a material selected from a material comprising calcium carbonate, satin white and mixtures thereof. - co najmniej jeden środek hydrofobizuj ący i/lub co najmniej jeden środek hydrofilizujący, przy czym cząstki w kształcie jeża składają się z materiału wybranego spośród materiału zawierającego węglan wapnia, bieli satynowej i ich mieszanin. 2. Kompozycja według zastrzeżenia 1, znamienna tym, że spoiwo działa jako co najmniej jeden środek hydrofobizuj ący i/lub co najmniej jeden środek hydrofilizuj ący. A composition according to claim 1, characterized in that the binder acts as at least one hydrophobizing agent and / or at least one hydrophilizing agent. 3. A composition according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the material comprising calcium carbonate is selected from precipitated calcium carbonate, a natural material containing calcium carbonate and mixtures thereof. 3. Kompozycja według któregokolwiek z zastrzeżeń 1 albo 2, znamienna tym, że materiał zawieraj ący węglan wapnia jest wybrany spośród strącanego węglanu wapnia, naturalnego materiału zawieraj ącego węglan wapnia i ich mieszanin. 4. Kompozycja według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że cząstki w kształcie jeża składaj ą się z materiału obejmuj ącego aragonitowy, kalcytowy, waterytowy strącany węglan wapnia lub ich mieszaniny. Composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the hedge-shaped particles consist of a material comprising aragonite, calcite, vater precipitated calcium carbonate or mixtures thereof. 5. Kompozycja według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że cząstki w kształcie jeża składaj ą się z materiału obejmuj ącego skupiska i/lub agregaty strącanego węglanu wapnia w postaci kryształów klasy skalenoedrycznej lub podwójnej piramidy rombowej. The composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the hedge-shaped particles consist of a material comprising aggregates and / or aggregates of precipitated calcium carbonate in the form of scalenohedral crystals or a double rhombic pyramid. 6. A composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the hedge-shaped particles have a BET specific surface area of ​​1 to 50 m.2/ g, preferably 2 to 40 m2/ g, more preferably 11 to 35 m2/ g, most preferably 15 to 20 m2/ g, measured using nitrogen using the BET method according to ISO 9277. 6. Kompozycja według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że cząstki w kształcie jeża maj ą powierzchnię właściwą BET od 1 do 50 m2/g, korzystnie 2 do 40 m2/g, korzystniej 11 do 35 m2/g, najkorzystniej 15 do 20 m2/g, mierzoną z użyciem azotu metodą BET zgodnie z ISO 9277. 7. Composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the hedge-shaped particles have a weight median d50 particle diameter from 1 μm to 50 gm, preferably 2 μm to 40 gm, more preferably 3 μm to 30 μm. 7. Kompozycja według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że cząstki w kształcie jeża maj ą ważoną medianę średnicy cząstek d50 od 1 μm do 50 gm, korzystnie 2 μm do 40 gm, korzystniej 3 μm do 30 μm. 8. A composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the hydrophobizing agent is selected from the group consisting of fatty acids, such as stearic acid, palmitic acid and their salts; alkyl ketene dimer; polyacrylamide resins; silicone resins, polysiloxanes, preferably polysiloxane modified with functional silicone resin and mixtures thereof. 8. Kompozycja według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że środek hydrofobizuj ący jest wybrany z grupy obejmuj ącej kwasy tłuszczowe, takie jak kwas stearynowy, kwas palmitynowy i ich sole; dimer alkiloketenu; żywice poliakryloamidowe; żywice silikonowe, polisiloksany, korzystnie polisiloksan modyfikowany żywicą silikonową z grupami funkcyjnymi oraz ich mieszaniny. 9. A composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the hydrophilizing agent is selected from the group consisting of polyacrylic acids, salts of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, preferably its alkali metal salts, more preferably its potassium salts; and 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid chelates, preferably its chelates with aluminum hydroxide, more preferably aluminum hydroxide / 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid with a weight ratio of 1:5, and mixtures thereof. 9. Kompozycja według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że środek hydrofilizujący jest wybrany z grupy obejmującej polikwasy akrylowe, sole kwasu 1-hydroksyetano-1,1-difosfonowego, korzystnie jego sole z metalami alkalicznymi, korzystniej jego sole potasowe;oraz chelaty kwasu 1-hydroksyetano-1,1-difosfonowego, korzystnie jego chelaty z wodorotlenkiem glinu, korzyst23 niej chelaty wodorotlenek glinu/kwas 1-hydroksyetano-1,1-difosfonowy o stosunku wagowym 1:5, oraz ich mieszaniny. 10. A composition according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one hydrophobizing agent or at least one hydrophilizing agent or mixture thereof is present in an amount of from 0.1 to 10% by weight, preferably 0.2 to 5% wt., more preferably 0.3 to 2.4 wt.%, most preferably 0.4 to 1.9 wt.%, especially 0.5 to 1.5 wt.%, based on the weight of the hedge-shaped particles. 10. Kompozycja według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że co najmniej jeden środek hydrofobizuj ący lub co najmniej jeden środek hydrofilizujący lub ich mieszanina, są obecne w ilości od 0,1 do 10% wag., korzystnie 0,2 do 5% wag., korzystniej 0,3 do 2,4% wag., najkorzystniej 0,4 do 1,9% wag., zwłaszcza 0,5 do 1,5% wag., w przeliczeniu na masę cząstek w kształcie jeża. 11. A composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the binder is selected from the group consisting of latex binder, hybrid binder systems, preferably homopolymers or copolymers of acrylic and / or methacrylic acid, itaconic acid;and acid esters, such as e.g. ethyl acrylate, butyl acrylate;styrene, unsubstituted or substituted vinyl chloride, vinyl acetate, ethylene, butadiene, acrylamides and acrylonitrile;silicone resins, alkyd resins diluted with water, combinations of acrylic / alkyd resin, polyvinyl alcohol, natural oils, preferably linseed oil, and mixtures thereof. 11. Kompozycja według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że spoiwo jest wybrane z grupy obejmuj ącej spoiwa lateksowe, hybrydowe układy spoiw, korzystnie homopolimery lub kopolimery kwasu akrylowego i/lub metakrylowego, kwasu itakonowego;oraz estrów kwasów, takich jak np. akrylan etylu, akrylan butylu;styrenu, niepodstawionego lub podstawionego chlorku winylu, octanu winylu, etylenu, butadienu, akryloamidów i akrylonitryli;żywice silikonowe, żywice alkidowe rozcieńczalne wodą, połączenia żywica akrylowa/alkidowa, polialkohol winylowy, naturalne oleje, korzystnie olej lniany, oraz ich mieszaniny. 12. A composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the binder is present in an amount up to 250% by weight, preferably up to 200% by weight, more preferably up to 150% by weight, most preferably up to 120% by weight. and it is particularly preferably present in an amount of from 1 to 50 wt.%, preferably from 3 to 25 wt.%, more preferably from 5 to 20 wt.%, particularly preferably from 10 to 15 wt.%, based on the weight of the particles in the shape hedgehog. 12. Kompozycja według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że spoiwo jest obecne w ilości do 250% wag., korzystnie do 200% wag., korzystniej do 150% wag., najkorzystniej do 120% wag. i szczególnie korzystnie jest obecne w ilości od 1 do 50% wag., korzystnie od 3 do 25% wag., korzystniej od 5 do 20% wag., szczególnie korzystnie od 10 do 15% wag., w przeliczeniu na masę cząstek w kształcie jeża. 13. A composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the hedge-shaped particles are connected to at least one hydrophobicizing agent and / or at least one hydrophilizing agent and to at least one binder. 13. Kompozycja według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że cząstki w kształcie jeża są połączone z co najmniej jednym środkiem hydrofobizuj ącym i/lub co najmniej jednym środkiem hydrofilizuj ącym oraz z co najmniej jednym spoiwem. 14. A composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the hedge-shaped particles are pre-treated with at least one hydrophobicizing agent and / or at least one hydrophilizing agent, and at least one binder is added to the hollow-shaped particles undergoes. pre-treatment with at least one hydrophobizing agent and / or at least one hydrophilizing agent or mixtures thereof. 14. Kompozycja według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że cząstki w kształcie jeża są poddawane wstępnej obróbce co najmniej jednym środkiem hydrofobizuj ącym i/lub co najmniej jednym środkiem hydrofilizuj ącym, oraz co najmniej jedno spoiwo dodaje się do cząstek w kształcie jeża poddanych wstępnej obróbce co najmniej jednym środkiem hydrofobizuj ącym i/lub co najmniej jednym środkiem hydrofilizuj ącym albo ich mieszaninami. 15. A composition according to claim 14, characterized in that further another at least one hydrophobicizing agent and / or at least one hydrophilizing agent is additionally additionally added, which may be the same or different than the means used in the pre-treatment. 15. Kompozycja według zastrzeżenia 14, znamienna tym, że ponadto dodatkowo dodaje się kolejny co najmniej jeden środek hydrofobizuj ący i/lub co najmniej jeden środek hydrofilizuj ący, które mogą być takie same lub inne niż środki stosowane w obróbce wstępnej. 16. A composition according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the hedge-shaped particles are first mixed with the binder and then combined with at least one hydrophobicizing agent and / or at least one hydrophilizing agent. 16. Kompozycja według któregokolwiek z zastrzeżeń 1 do 13, znamienna tym, że cząstki w kształcie jeża najpierw miesza się ze spoiwem, a następnie łączy się z co najmniej jednym środkiem hydrofobizuj ącym i/lub co najmniej jednym środkiem hydrofilizuj ącym. 17. A composition according to any one of the preceding claims, characterized in that it is in the form of a coating formulation. 17. Kompozycja według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienna tym, że jest w postaci preparatu powłokowego. 18. A composition according to claim 17, characterized in that it is provided in the form of a solution or dispersion in a suitable liquid medium, preferably in a medium selected from the group consisting of water, alcohol ethers, alcohols, aliphatic hydrocarbons, esters and mixtures thereof. 18. Kompozycja według zastrzeżenia 17, znamienna tym, że jest dostarczana w postaci roztworu lub dyspersji w odpowiednim ciekłym ośrodku, korzystnie w ośrodku wybranym z grupy obejmuj ącej wodę, etery alkoholi, alkohole, alifatyczne węglowodory, estry i ich mieszaniny. 19. A composition according to any one of claims 17 or 18, characterized in that it further comprises additives such as dispersing agents, silicone agents, thickeners, rheology modifiers, anti-settling agents, defoamers, antioxidants, coloring agents. , surfactants, cross-linking agents, flame retardants, catalysts, pI buffers, fillers, dyes, pigments, optical brighteners, waxes, coalescing agents, biocides and mixtures thereof. 19. Kompozycja według któregokolwiek z zastrzeżeń 17 albo 18, znamienna tym, że ponadto zawiera dodatki, takie jak środki dysperguj ące, środki silikonizuj ące, środki zagęszczaj ące, modyfikatory właściwości reologicznych, środki zapobiegaj ące osiadaniu, środki przeciwpieniące, przeciwutleniacze, środki farbkuj ące, środki powierzchniowo czynne, środki sieciuj ące, środki zmniejszaj ące palność, katalizatory, bufory pI, wypełniacze, barwniki, pigmenty, wybielacze optyczne, woski, środki wywołuj ące koalescencj ę, środki biobójcze i ich mieszaniny. 20. A method for adjusting the wettability of a substrate surface by coating a substrate with a composition according to any one of claims 1 to 19. 20. Sposób regulacji zwilżalności powierzchni podłoża przez powlekanie podłoża kompozycj ą według któregokolwiek z zastrzeżeń 1 do 19. 21. Sposób według zastrzeżenia 20, znamienny tym, że podłoże powleka się preparatem powłokowym z kompozycji zawieraj ącej cząstki w kształcie jeża, co najmniej jedno spoiwo i co najmniej jeden środek hydrofobizuj ący i/lub co najmniej jeden środek hydrofilizuj ący. 21. The method according to claim 20, characterized in that the substrate is coated with a coating formulation from a composition comprising hedge-shaped particles, at least one adhesive and at least one hydrophobizing agent and / or at least one hydrophilizing agent. 22. A method according to any one of claims 20 or 21, characterized in that the substrate is coated with a coating formulation from a composition comprising hedge shaped particles pre-treated with at least one hydrophobicizing agent and / or at least one hydrophilizing agent and mixed with at least one binder, wherein, optionally, a further at least one hydrophobizing agent and / or at least one hydrophilizing agent may be additionally added, which may be the same or different than the pre-treatment agents, before applying the coating formulation to the substrate . 22. Sposób według któregokolwiek z zastrzeżeń 20 albo 21, znamienny tym, że podłoże powleka się preparatem powłokowym z kompozycji zawieraj ącej cząstki w kształcie jeża, poddane wstępnej obróbce co najmniej jednym środkiem hydrofobizuj ącym i/lub co najmniej jednym środkiem hydrofilizuj ącym oraz zmieszane z co najmniej jednym spoiwem, przy czym, ewentualnie, dodatkowo można dodać kolejny co najmniej jeden środek hydrofobizuj ący i/lub co najmniej jeden środek hydrofilizuj ący, które mogą być takie same lub inne niż środki stosowane w obróbce wstępnej, przed naniesieniem preparatu powłokowego na podłoże. 23. A method according to any one of claims 20 or 21, characterized in that the substrate is first coated with a coating composition of a composition comprising hedge-shaped particles and at least one adhesive, followed by one or more successive layers of at least one hydrophobizing agent and / or at least one hydrophilizing agent on the top of the hollow particle and adhesive coating. 23. Sposób według któregokolwiek z zastrzeżeń 20 albo 21, znamienny tym, że podłoże powleka się najpierw preparatem powłokowym z kompozycji zawieraj ącej cząstki w kształcie jeża i co najmniej jedno spoiwo, następnie jedną lub większą liczbą warstw następczych z co najmniej jednego środka hydrofobizującego i/lub co najmniej jednego środka hydrofilizuj ącego na wierzchu powłoki z cząstek w kształcie jeża i spoiwa. 24. Sposób według któregokolwiek z zastrzeżeń 20 do 23, znamienny tym, że podłoże dodatkowo powleka się jedną lub większą liczbą warstw następczych z co najmniej jednego środka hydrofobizuj ącego i/lub co najmniej jednego środka hydrofilizuj ącego. 24. The method according to any one of claims 20 to 23, characterized in that the substrate is additionally coated with one or more sequential layers of at least one hydrophobizing agent and / or at least one hydrophilizing agent. 25. Sposób według któregokolwiek z zastrzeżeń 20 do 24, znamienny tym, że podłoże dodatkowo powleka się jedną lub większą liczbą warstw następczych z dodatkowych składników i dodatków, korzystnie materiałów wybranych z grupy obejmuj ącej żywice, silikony, związki tetrafluorowe. Method according to any of claims 20 to 24, characterized in that the substrate is additionally coated with one or more successive layers of additional components and additives, preferably materials selected from the group consisting of resins, silicones, tetrafluoro compounds. 26. Sposób według któregokolwiek z zastrzeżeń 20 do 25, znamienny tym, że podłoże jest wybrane z grupy obejmuj ącej papier, płytę, tapetę, drewno, kompozyty drzewne, takie jak płyta wiórowa, tworzywa sztuczne, folię, beton, powlekaną lub niepowlekaną obrzutkę, tynk, metale, ceramikę, kamień, cegłę i szkło. 26. The method according to any one of claims 20 to 25, characterized in that the substrate is selected from the group consisting of paper, board, wallpaper, wood, wood composites, such as particle board, plastics, foil, concrete, coated or uncoated rending, plaster, metals, ceramics, stone, brick and glass. 27. Use of a composition according to any of claims 1 to 19 as a coating formulation. 27. Zastosowanie kompozycji według któregokolwiek z zastrzeżeń 1 do 19, jako preparatu powłokowego. 28. A material comprising a composition according to any one of claims 1 to 19, which material is preferably selected from the group consisting of paper, sheet, wallpaper, wood, wood composites, such as particle board, plastics, foil, concrete, coated or uncoated coat, plaster, metals, ceramics, stone, brick and glass. 28. Materiał zawieraj ący kompozycj ę według któregokolwiek z zastrzeżeń 1 do 19, który to materiał korzystnie jest wybrany z grupy obejmuj ącej papier, płytę, tapetę, drewno, kompozyty drzewne, takie jak płyta wiórowa, tworzywa sztuczne, folię, beton, powlekaną lub niepowlekaną obrzutkę, tynk, metale, ceramikę, kamień, cegłę i szkło. Authorized by: Omya International AG Uprawniony: Omya International AG Pełnomocnik: Proxy: MSc. Agnieszka Marszałek Patent attorney mgr inż. Agnieszka Marszałek Rzecznik patentowy Fig. La Fig. la Fig * 2a Fig* 2a Fig. 3a Fig. 3a Fig. 4 Fig. 4 Measurements of the contact angle Pomiary kąta zwilżania - Próbki 1 do 4 - - Samples 1 to 4 - Fig. 5 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 6 Measurements of the contact angle Pomiary kąta zwilżania - Próbki 5 do 8 - - Samples 5 to 8 - Kąta zwilżania [°] Kąta zwilżania [°] Wetting angle [°] Wetting angle [°] Fig. 7 Fig. 7 Measurements of the contact angle - Samples 9 to 12 - Pomiary kąta zwilżania - Próbki 9 do 12 - Fig. 8 Fig. 8 Measurements of the contact angle Pomiary kąta zwilżania - Próbki 13 do 16 Kąta zwilżania [°J - Samples 13 to 16 Wetting angle [° J Fig. 9 Fig. 9 Fig. 10 Fig. 10 Measurements of the contact angle Pomiary kąta zwilżania - Próbki 17 do 21 Kąta zwilżania [°] Kąta zwilżania [°] - Samples 17 to 21 Wetting angle [°] Wetting angle [°] Fig. 11 Fig. 11 Measurements of the contact angle Pomiary kąta zwilżania 28SA 28SA Fig. 16 Fig. 16 160 160 140 140 120 120 100 - 80 100 — 80 27SA 27SA Measurements of the contact angle - Samples 23 to 26 26A2 Pomiary kąta zwilżania - Próbki 23 do 26 26ŚA2 26SA1 26SA1 Fig. 17 Fig. 17 Measurements of the contact angle - Samples 27 to 29 - Pomiary kąta zwilżania - Próbki 27 do 29 -