DE3021018C2 - - Google Patents

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DE3021018C2
DE3021018C2 DE19803021018 DE3021018A DE3021018C2 DE 3021018 C2 DE3021018 C2 DE 3021018C2 DE 19803021018 DE19803021018 DE 19803021018 DE 3021018 A DE3021018 A DE 3021018A DE 3021018 C2 DE3021018 C2 DE 3021018C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Oberflächenüberzugsmasse, die
  • (A) 100 Gewichtsteile eines teilweise hydrolysierten Kondensationsprodukts eines Alkyltrialkoxysilans der allgemeinen Formel: R¹Si(OR²)₃worin R¹ eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit C₁ bis C₄ oder eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe und R² eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit C₁ bis C₄ bedeuten,
  • (B) 10 bis 100 Gewichtsteile einer organischen Carbonsäure mit C₁ bis C₅ und
  • (C) 0,01 bis 1,0 Gewichtsteile eines anionischen oberflächenaktiven Mittels, das eine Fluorkohlenwasserstoffkette aufweist,
enthält.
Die Erfindung betrifft Oberflächenüberzugsmassen, mit denen eine abriebsbeständige Oberfläche erhalten werden kann. Sie betrifft insbesondere eine Oberflächenüberzugsmasse, die auf die Oberfläche eines Kunststoffmaterials aufgetragen und darauf gehärtet werden kann. Die Überzugsmasse besitzt eine sehr gute Transparenz, Abriebsbeständigkeit, Wärmebeständigkeit, Adhäsion gegenüber dem Grundmaterial und Wasserbeständigkeit.
Kunststoffmaterialien werden wegen ihrer wünschenswerten Eigenschaften, wie hoher Schlagbeständigkeit, leichter Verformbarkeit und des leichten Gewichtes, bei vielen Anwendungen eingesetzt. Sie weisen jedoch den Nachteil auf, daß die Oberfläche der geformten Kunststoffgegenstände leicht verkratzt wird. Man hat daher vorgeschlagen, einen gehärteten Überzug aus einem Organopolysiloxanharz auf der Oberfläche geformter Kunststoffmaterialien zu bilden, um die Abriebsbeständigkeit der Oberfläche des Kunststoffmaterials zu verbessern. Es ist bekannt, daß eine Überzugslösung, die ein Organopolysiloxan enthält, das durch Umsetzung gehärtet werden kann, und die einen Härtungskatalysator enthält, auf die Oberfläche eines Kunststoffmaterials aufgetragen und durch Erwärmen gehärtet werden kann, wobei ein gehärteter Überzug mit guter Abriebsbeständigkeit erhalten wird [vgl. JA-OS 50(1975)-1 43 822].
Ein Überzug, der durch einfaches Vernetzen des Organopolysiloxans in höherem Grad unter Verwendung eines Härtungskatalysators erzeugt wird, besitzt jedoch schlechte Gleiteigenschaften, bedingt durch seinen hohen Reibungskoeffizienten. Es ist daher wichtig, die Gleiteigenschaften zu verbessern, indem man eine glattere Überzugsfläche schafft, so daß man auch eine verbesserte Abriebsbeständigkeit erhält. Auf Gebieten, die im Zusammenhang mit der Übezugstechnologie stehen, ist es bekannt, ein oberflächenaktives Mittel als Egalisierungsmittel zu verwenden, um glatte beschichtete Oberflächen herzustellen. Die bekannten oberflächenaktiven Mittel ergeben jedoch keine zufriedenstellende Egalisierungswirkung in einer Überzugslösung, die ein Organopolysiloxan enthält. Wird eine größere Menge an oberflächenaktivem Mittel zur Verbesserung der Glätte der Oberfläche zugegeben, so verschlechtert sich die Adhäsionseigenschaft der Überzugsmasse gegenüber dem Grundmaterial, der aufgetragene Film wird trübe, bedingt durch die schlechte Löslichkeit des oberflächenaktiven Mittels in dem Organopolysiloxan, oder es entstehen "pinholes" (kleine Löcher) auf der Filmoberfläche, wenn der Film in Wasser eingetaucht wird. Der letzte Nachteil wird verursacht, da sich das eingearbeitete oberflächenaktive Mittel in dem Wasser löst und aus dem Film austritt. Ein für diesen spezifischen Zweck vollständig zufriedenstellendes oberflächenaktives Mittel wurde bis jetzt noch nicht gefunden.
Es ist weiterhin bekannt, eine flüchtige Säure zu der Überzugslösung, die ein Organopolysiloxan, das durch Umsetzung gehärtet werden kann, enthält, zuzugeben, damit das Topfleben verbessert wird [vgl. JA-OS 52(1977)-1 52 425].
Bei dem Beschichtungsverfahren wird das beschichtete Material in Kontakt mit einem alkalischen Härtungskatalysator gebracht, nachdem es getrocknet wurde. Da die Härtungszeit von Organopolysiloxanüberzügen wesentlich länger ist, verglichen mit der, die für übliche Überzugsmaterialien erforderlich ist, sollte das oberflächenaktive Mittel eine verbesserte Säurebeständigkeit, Alkalibeständigkeit und Wärmebeständigkeit aufweisen. Ein oberflächenaktives Mittel, das diese Erfordernisse vollständig erfüllt, ist jedoch noch nicht bekannt.
Wie oben angegeben, ist kein Egalisierungsmittel bekannt, das auf zufriedenstellende Weise wirkt, wenn es zusammen mit einer Oberflächenüberzugsmasse, die ein Organopolysiloxan enthält, verwendet wird. Es besteht somit ein Bedarf nach einem oberflächenaktiven Mittel, das, wenn es in geringen Mengen verwendet wird, der überzogenen Oberfläche eine zufriedenstellende Glätte verleiht und das eine zufriedenstellende Säurebeständigkeit, Alkalibeständigkeit und Wärmebeständigkeit ergibt. Die Anmelderin hat eine Oberflächenüberzugsmasse gefunden, mit der die obenerwähnten Nachteile vermieden werden. Die erfindungsgemäße Überzugsmasse zeigt eine sehr gute Abriebsbeständigkeit, Wärmebeständigkeit, gute Adhäsion gegenüber dem Grundmaterial, Wasserbeständigkeit und Oberflächenglätte sowie auch eine gute Transparenz.
Gegenstand der Erfindung ist eine Oberflächenüberzugsmasse, die enthält:
  • (A) 100 Gewichtsteile eines teilweise hydrolysierten Kondensationsprodukts eines Alkyltrialkoxysilans der allgemeinen Formel: R¹Si(OR²)₃worin R¹ für eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit C₁ bis C₄ oder eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe steht und R² für eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit C₁ bis C₄ steht,
  • (B) 10 bis 100 Gewichtsteile einer organischen Carbonsäure mit C₁ bis C₅ und
  • (C) 0,01 bis 1,0 Gewichtsteile eines anionischen oberflächenaktiven Mittels, das eine Fluorkohlenwasserstoffkette enthält.
Die erfindungsgemäße Oberflächenüberzugsmasse ist in einem Lösungsmittel, wie einem Alkohol, gelöst, wobei man eine Überzugslösung erhält. Gegebenenfalls kann man zu der Überzugslösung einen Härtungskatalysator zugeben. Die so erhaltene Überzugslösung wird auf die Oberfläche eines Materials, wie eines Kunststoffmaterials, Metall, Holz, Glas usw., aufgetragen und dann durch Trocknen gehärtet. Man erhält einen Oberflächenfilm mit einer ausgezeichneten Abriebsbeständigkeit. Durch Einarbeitung des anionischen oberflächenaktiven Mittels mit einer Fluorkohlenstoffkette erhält man einen Film auf der Oberfläche, der eine ausgezeichnete Transparenz, Abriebsbeständigkeit, Wärmebeständigkeit, Adhäsion gegenüber dem Grundmaterial, Wasserbeständigkeit, Oberflächenglätte und Reibungsbeständigkeit aufweist.
Die erfindungsgemäß eingesetzten Alkyltrialkoxysilane werden durch die allgemeine Formel R¹Si(OR²)₃ dargestellt, worin R¹ eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit C₁ bis C₄, wie Methyl, Äthyl, Propyl oder Butyl, oder eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe, wie Phenyl oder Tolyl, bedeutet und R² eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit C₁ bis C₄, wie Methyl, Äthyl, Propyl oder Butyl, bedeutet. Ein typisches Alkyltrialkoxysilan ist beispielsweise Methyltriäthoxysilan und Phenyltriäthoxysilan. Das teilweise hydrolysierte Kondensationsprodukt von Alkyltrialkoxysilan ist ein anfangs hydrolysiertes Kondensationsprodukt, das man erhält, indem man Wasser und eine geringe Menge einer Säure zu dem Alkyltrialkoxysilan zugibt und während 1 bis 10 h bei einer Temperatur von 50 bis 80°C erhitzt, wie beispielsweise in der US- PS 34 51 838 beschrieben wird.
Bei der vorliegenden Erfindung kann ein teilweise hydrolysiertes Copolykondensationsprodukt des obenerwähnten Alkyltrialkoxysilans mit einem Tetraalkoxysilan verwendet werden, um die Härte des aufgetragenen Films zu verbessern.
Das Tetraalkoxysilan wird durch Si(OR³)₄ dargestellt, worin R³ eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit C₁ bis C₆ bedeutet, wie Tetramethoxysilan, Tetraäthoxysilan, Tetrapropoxysilan oder Tetrabutoxysilan. Die Menge an Tetraalkoxysilan beträgt nicht mehr als 40 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge von Alkyltrialkoxysilan und Tetraalkoxysilan. Alternativ kann man ein Gemisch der entsprechenden teilweise hydrolysierten Kondensationsprodukte von Alkyltrialkoxysilan und Tetraalkoxysilan verwenden.
Das erfindungsgemäße teilweise hydrolysierte Kondensationsprodukt von Alkyltrialkoxysilan wird bevorzugt in Form einer Lösung in einem Alkylalkohol mit C₁ bis C₄, bevorzugt Äthylalkohol, verwendet.
Die erfindungsgemäß eingesetzte C₁-C₅-organische Carbonsäure ist beispielsweise Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Valeriansäure, Pivalinsäure und Thioessigsäure. Die organische Carbonsäure wird zur Verlängerung des Topflebens der Überzugslösung und weiterhin zur Verbesserung der Adhäsion des aufgetragenen Films zugegeben. Die Art und die Menge der organischen Carbonsäure kann in Abhängigkeit von den Beschichtungszwecken, den Beschichtungsbedingungen und den Härtungsbedingungen ausgewählt werden. Die organische Carbonsäure wird im allgemeinen in einer Menge im Bereich von 10 bis 100 Gewichtsteilen, bevorzugt 60 bis 70 Gewichtsteilen, pro 100 Gewichtsteile teilweise hydrolysiertes Kondensationsprodukt des Alkyltrialkoxysilans verwendet.
Der Härtungskatalysator, der in der erfindungsgemäßen Masse verwendet wird, kann gegebenenfalls eine anorganische oder organische alkalische Verbindung sein, die das Organopolysiloxan wirksam härtet. Beispiele für Härtungskatalysatoren sind Natriumphosphat, Natriumborat, Natriumazid, Natriumnaphthenat, Tetranatriumsalz von Äthylendiamintetraessigsäure (EDTA), Triäthylamin, 1,8-Diazabicyclo(5.4.0)- undecan-7, 1,5-Diazabicyclo(4.3.0)nonen-5 und Tetraäthylammoniumhydroxid. Der Härtungskatalysator kann in einer Menge zugegeben werden, die in Abhängigkeit von der ausgewählten Temperatur und der Zeit für die Härtung variiert. Dementsprechend gibt es für die Menge keine kritische Begrenzung, aber eine Menge im Bereich von 0,01 bis 10 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile von teilweise hydrolysiertem Kondensationsprodukt von Alkyltrialkoxysilan kann verwendet werden.
Das anionische oberflächenaktive Mittel, das eine Fluorkohlenwasserstoffkette enthält und das in der erfindungsgemäßen Masse verwendet wird, wird durch die Formel RfA dargestellt, worin Rf eine fluorierte aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe bedeutet, wobei ein Teil oder alle Wasserstoffatome in der aliphatischen Kohlenwasserstoffkette durch Fluoratome ersetzt sind, und worin A eine anionische funktionelle Gruppe, die mit der Rf-Gruppe stabil verbunden ist, bedeutet. Rf und A können direkt aneinander unter Bildung von RfA gekuppelt bzw. gebunden sein, oder sie können aneinander mittels einer geeigneten Kupplungsgruppe bzw. Verbindungsgruppe, wie über eine Alkylengruppe oder -OR-, gebunden sein, wie es beispielsweise durch die Formeln
dargestellt wird, worin R eine zweiwertige aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, n eine ganze Zahl von 1 bis 3 und 0 ein Sauerstoffatom bedeuten.
Es ist bevorzugt, daß Rf eine Gruppe bedeutet, die sich von einem Oligomeren von Perfluorpropylen ableitet, in dem 2 bis 6 Monomere enthalten sind. Das Trimere ist besonders bevorzugt. Das Oligomere ist sehr wirksam, da es eine niedrige Oberflächenspannung aufweist, bedingt durch die Funktion der Seitenkette von CF₃.
Die Kohlenstoffatomzahl der Gruppe Rf liegt bevorzugt im Bereich von 1 bis 20, und bevorzugt liegt die Kohlenstoffatomzahl im Bereich von 6 bis 11. Rf kann eine geradkettige oder verzweigte Kette aufweisen, und es kann eine Doppelbindung in der Struktur enthalten, d. h., der aliphatische Kohlenwasserstoff kann Alkyl oder Alkenyl sein.
A bedeutet eine anionische funktionelle Gruppe, wie -SO₃H, -SO₃Na, -SO₃K, -COOH, -COONa und -COOK.
Beispiele von anionischen oberflächenaktiven Mitteln, die eine Fluorkohlenwasserstoffkette enthalten, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind:
H(CF₂)₆COOH, C₇F₁₅COOH, C₇F₁₅COOK, C₇F₁₅COONa, C₈F₁₅SO₃K, C₈F₁₇SO₃H, C₈F₁₇SO₃Li, C₉F₁₉COOH, C₉F₁₇SO₃Na, C₉F₁₇COONa, C₁₁F₂₃COOH, C₉F₁₇OC₆H₄COONa, C₉F₁₇OC₆H₄SO₃K, C₃F₅O-C₆H₄SO₃Na, 3,5-(C₃F₅O)₂-C₆H₃-SO₃Na, 3,4,5-(C₃F₅O)₃- C₆H₂-SO₃Na, C₆F₁₁O-C₆H₄-SO₃Na, C₉F₁₇O-C₆H₄-SO₃Na und C₉F₁₉O-C₆H₄-SO₃Na.
Erfindungsgemäß wird das oberflächenaktive Mittel des Fluorkohlenwasserstofftyps in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 1,0 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile teilweise hydrolysiertes Kondensationsprodukt von Alkyltrialkoxysilan verwendet. Eine Menge unter 0,01 Teil ergibt keine zufriedenstellende Oberflächenglätte und Abriebsbeständigkeit. Eine Menge über 1,0 Teil ist ungeeignet, da eine zu große Menge keine zufriedenstellende Oberflächenadhäsion des gehärteten aufgetragenen Films ergibt.
Die erfindungsgemäße Masse wird in Form einer Überzugslösung in einem Lösungsmittel, wie einem Alkohol, Keton oder Ester, verwendet. Ein geeignetes Lösungsmittel kann aus der Vielzahl von Lösungsmitteln, wie einem Alkohollösungsmittel, Ketonlösungsmittel, Esterlösungsmittel, niedrigsiedendem Lösungsmittel, im mittleren Bereich siedendem Lösungsmittel und einem hochsiedenden Lösungsmittel, abhängig von der Art des zu beschichtenden Materials und der Beschichtungsbedingungen, ausgewählt werden.
Zusatzstoffe, wie ein Absorptionsmittel für Ultraviolettlicht, ein Antioxidationsmittel, ein anorganisches Pulver usw., können zusätzlich gegebenenfalls in die Überzugslösung eingearbeitet werden.
Beispiele von Überzugsverfahren sind ein Eintauchverfahren, ein Sprühverfahren, ein Fließbeschichtungsverfahren und ein Spinnbeschichtungsverfahren. Zur Herstellung eines glatten gehärteten Überzugfilms kann man irgendein Verfahren verwenden, bei dem man die volle Wirkung des oberflächenaktiven Mittels vom Fluorkohlenwasserstofftyp, das in die Lösung eingearbeitet wird, erhält. Die, wie oben beschrieben, hergestellte Überzugslösung wird bevorzugt insbesondere auf ein Grundmaterial aufgetragen, das ein geformtes Kunststoffmaterial ist und eine schlechte Abriebsbeständigkeit besitzt. Beispiele für Kunststoffmaterialien, auf die die Überzugslösung aufgetragen werden kann, sind transparente Kunststoffmaterialien, wie Polymethylmethacrylat, Polycarbonat, Polystyrol, Acrylnitril/Styrol-Copolymere, Methylmethacrylat/ Styrol-Copolymere, Polydiäthylenglycolbisallylcarbonat, ein transparentes ABS-Harz, mit Kautschuk verstärktes Methacrylharz, Celluloseharz, Celluloseacetatpropionat, Celluloseacetatbutyrat und Polyvinylchlorid, und trübe Kunststoffmaterialien, wie ein ABS-Harz und hochschlagfestes Polystyrol.
Das beschichtete Kunststoffmaterial wird einem Trocknungs- und Härtungsverfahren bei einer Temperatur unter der thermischen Deformationstemperatur des geformten Kunststoffmaterials unterworfen. Dementsprechend variiert die Härtungstemperatur, die man verwendet, entsprechend der Natur des Kunststoffmaterials, das verwendet wird. Im allgemeinen liegt die Temperatur im Bereich von 40 bis 140°C und bevorzugt von 80 bis 120°C. Die durchschnittliche Filmdicke des gehärteten Films variiert entsprechend dem gewünschten Überzugszweck und liegt im allgemeinen im Bereich von 1 bis 20 und bevorzugt im Bereich von 5 bis 10 µm.
Die erfindungsgemäße Überzugsmasse kann bevorzugt auf eine Vielzahl von Produkten, wie Linsen für Sonnenbrillen, die aus transparenten Kunststoffmaterial hergestellt sind, leichte und schwere Linsen, Vorsatzlinsen für Kameras, andere optische Linsen, transparente Abdeckungen für eine Vielzahl von Meßeinrichtungen für Meßgeräte, Fensterglas von Kraftfahrzeugen, elektrischen Fahrzeugen und Luftfahrzeugen und Spiegeln, die aus Kunststoffmaterial hergestellt sind, angewendet werden.
Beispiel 1
Ein Gemisch aus 120 Gewichtsteilen Methyltriäthoxysilan, 30 Gewichtsteilen Wasser und 5 ppm Chlorwasserstoffsäure wird während 4 h und 20 min unter Rühren und Erhitzen am Rückfluß erhitzt. Während der letzten Zeit des Erhitzens werden das Wasser und der als Nebenprodukt gebildete Alkohol durch Verdampfen entfernt. Der nach dem Verdampfen verbleibende Rückstand wird dann bei 140°C während 1 min erhitzt. 30 Teile des so erhaltenen teilweise hydrolysierten Kondensationsprodukts von Methyltriäthoxysilan, 20 Teile Eisessig (besonders reine Qualität), 1 Teil 10%iges wäßriges Tetraäthylammoniumhydroxid und 1 Teil 10%ige wäßrige Lösung von einem oberflächenaktiven Mittel des Fluorkohlenwasserstofftyps C₉F₁₇OC₆H₄SO₃Na werden zu 50 Teilen Äthanol gegeben. Oben und im folgenden bedeutet der Ausdruck "Teil" "Gewichtsteil". Das Gemisch ist eine homogene Überzugslösung.
In die Überzugslösung gibt man eine Polymethylmethacrylatharzfolie (100 mm×100 mm×2 mm), und die Folie wird dann aus der Lösung in einer Rate von 20 cm/min ohne Vibrationswirkung entnommen. Die so behandelte Folie wird sofort in einen Heißluftofen gegeben und bei 90°C 10 h zum Trocknen und Härten der aufgetragenen Organopolysiloxanüberzugsmasse erhitzt. Die so erhaltene beschichtete Folie wird auf folgende Weise geprüft.
1) Messung der Abriebsbeständigkeit
Die Oberfläche der beschichteten Folie wird einem Abrieb in einer Taber-Abriebtestvorrichtung bei den Bedingungen einer Belastung von 500 g, 100 Zyklen, unter Verwendung des Rads Nr. CS-10F unterworfen. Die beschichtete Folie wird dann in einem Haze- Meter gemessen, um die gesamte Lichtdurchlässigkeit und das Streulicht zu bestimmen. Die Abriebsbeständigkeit wird durch den Wert der Trübung, der wie folgt berechnet wird, angegeben.
C
2) Oberflächenreibungsbeständigkeit
Ein Paar Folien (60 mm×60 mm), die getestet werden sollen, werden aufeinander auf ein horizontales Grundmaterial gelegt. Die untere Folie wird an dem Grundmaterial befestigt, und auf die obere Folie gibt man ein Eisengewicht (P=160 g, 60 mm×60 mm). Die obere Folie wird an dem Gewicht befestigt. Ein Ende einer Schnur wird an den Mittelpunkt der einen Seite des Gewichtes angebracht und das andere Ende an der Zugtestvorrichtung befestigt. Die Schnur wird mit der Testvorrichtung gezogen. Reibung: F (g), die von der Zugtestvorrichtung ausgeübt wird, um ein relatives Gleiten der Folien zu ergeben.
Die Richtung der Schnur wird von horizontal zu vertikal geändert, indem man auf dem Mittelteil der Schnur einen Flaschenzug vorsieht. Die Reibung wird zwischen der oberen Folie und der unteren Folie erzeugt.
Die Oberflächenreibungsbeständigkeit wird nach der folgenden Gleichung bestimmt:
3) Lichtdurchlässigkeit
Zur Bestimmung der Lichtdurchlässigkeit mit einem Farbunterschiedsmeter wird die Folie untersucht.
4) Klebeeigenschaft des aufgetragenen Films
Längs der zu prüfenden Folie werden 11 eingeschnittene Linien in Intervallen von je 1 mm aufgebracht, so daß man eine Schraffierung des aufgetragenen Films erhält. Man verwendet die Cross-Cut-Testvorrichtung mit einer Klinge mit einer einzigen Kante und 200 g Belastung. Ein Klebeband aus regenerierter Cellulose wird auf den schraffierten Überzug aufgeklebt und das Klebeband wird dann stark in vertikaler Richtung von der Folie abgezogen. Eine mögliche Trennung des aufgetragenen Films von der Grundharzfolie wird notiert. Die gemessenen Ergebnisse der Testfolien sind in Tabelle I angegeben.
Vergleichsbeispiel 1
Man arbeitet gemäß dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren, ausgenommen, daß man kein oberflächenaktives Mittel des Fluorkohlenwasserstofftyps verwendet. Die an einer Testfolie erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I angegeben.
Vergleichsbeispiel 2
Es wird die Methacrylharzfolie von Beispiel 1 per se (ohne Überzug) verwendet und den gleichen Messungen unterworfen. Die erhaltenen Ergebnisse der Testfolie sind in der Tabelle I angegeben.
Aus den Werten von Tabelle I ist erkennbar, daß die Folie, die mit einer Masse beschichtet ist, die ein oberflächenaktives Mittel des Fluorkohlenwasserstofftyps enthält, bessere Antiabriebseigenschaften und eine bessere Oberflächenreibungsbeständigkeit aufweist als die Folie, die mit einer Masse bestrichen ist, die kein oberflächenaktives Mittel des Fluorkohlenwasserstofftyps enthält (Vergleichsbeispiel 1), und als die Folie, die keinen Überzug enthält (Vergleichsbeispiel 2). Der gemäß Beispiel 1 erhaltene Film ist transparent, obgleich er ein oberflächenaktives Mittel des Fluorkohlenwasserstofftyps enthält, und die Adhäsionseigenschaft des aufgetragenen Films ist zufriedenstellend.
Beispiel 2
Das im Beispiel 1 beschriebene Verfahren wird wiederholt, ausgenommen, daß man als oberflächenaktives Mittel C₉F₁₇COONa anstelle des oberflächenaktiven Mittels C₉F₁₇OC₆H₄SO₃Na, wie es im Beispiel 1 eingesetzt wurde, verwendet. Es wird eine Überzugslösung hergestellt.
In eine Lösung aus γ-Aminopropyltriäthoxysilan in n-Butylalkohol taucht man eine Polycarbonatfolie (100 mm×100 mm ×2 mm). Die Folie wird dann aus der Lösung mit einer Rate von 20 cm/min entnommen. Die so behandelte Folie wird sofort in einen Heißluftofen gegeben und auf 90°C während 2 h erhitzt. Man erhält eine Unterschicht.
In die Überzugslösung wird die Polycarbonatfolie eingetaucht, die mit der Unterschicht versehen ist. Die so behandelte Folie wird sofort in einen Heißluftofen gegeben und bei 110°C 5 h erwärmt.
Die so erhaltene überzogene Folie wird auf gleiche Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt. Die Eigenschaften des beschichteten Films sind im wesentlichen gleich wie die des gemäß Beispiel 1 hergestellten beschichteten Films.
Beispiel 3
In 27 g Äthanol löst man 27 g teilweise hydrolysiertes Kondensationsprodukt von Methyltriäthoxysilan. Zu der Lösung gibt man 3 g Tetraäthoxysilan und 3 g Wasser. Das Gemisch wird unter Rühren bei 80°C während 4 h zur Durchführung der Hydrolyse und der Dehydratisierungskondensation erhitzt. Man erhält eine äthanolische Lösung von Blockcopolykondensat. 60 Gewichtsteile der so erhaltenen äthanolischen Lösung des teilweise hydrolysierten Copolykondensats von Methyltriäthoxysilan und Tetraäthoxysilan, 20 Gewichtsteile Eisessig (besonders reine Qualität), 1 Gewichtsteil von 10%igem wäßrigen Tetraäthylammoniumhydroxid, 1 Gewichtsteil einer 10%igen wäßrigen Lösung von einem oberflächenaktiven Mittel C₉F₁₇OC₆H₄SO₃Na des Fluorkohlenwasserstofftyps und 20 Gewichtsteile Äthanol werden unter Bildung einer Überzugslösung vermischt. Die so erhaltene Überzugslösung wird auf eine Polymethylmethacrylatharzfolie auf die gleiche Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, aufgetragen. Die beschichtete Folie wird auf gleiche Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, geprüft.
Die Ergebnisse sind in Tabelle I angegeben. Die Eigenschaften des beschichteten Films sind im wesentlichen identisch wie die des gemäß Beispiel 1 hergestellten beschichteten Films.
Tabelle I

Claims (9)

1. Überzugsmasse, dadurch gekennzeichnet, daß sie
  • A. 100 Gewichtsteile teilweise hydrolysiertes Kondensationsprodukt aus 60 bis 100 Gew.-% Alkyltrialkoxysilan der Formel: R¹Si(OR²)₃,worin R¹ für einen aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen aromatischen Kohlenwasserstoff steht und R² für einen aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht, und 0 bis 40 Gew.-% Tetraalkoxysilan der Formel Si(OR³)₄, worin R³ für einen aliphatischen Kohlenwasserstoff mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht,
  • B. 10 bis 100 Gewichtsteile einer organischen Carbonsäure mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen und
  • C. 0,01 bis 1,0 Gewichtsteile eines anionischen oberflächenaktiven Fluorkohlenwasserstoffmittels
enthält.
2. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R¹ Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Phenyl oder Tolyl, R² Methyl, Äthyl, Propyl oder Butyl und R³ Methyl, Äthyl, Propyl oder Butyl bedeuten.
3. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die organische Carbonsäure aus der Gruppe Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Valerinasäure, Pivalinsäure und Thioessigsäure ausgewählt wird und daß die Menge an organischer Carbonsäure 60 bis 70 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteilen teilweise hydrolysiertes Kondensationsprodukt beträgt.
4. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das anionische oberflächenaktive Fluorkohlenwasserstoffmittel aus der Gruppe ausgewählt wird, die enthält worin Rf für Alkyl oder Alkenyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen steht und worin eines bis alle Wasserstoffatome durch Fluoratome ersetzt sind, A für -SO₃H, -SO₃NA, -SO₃K, -SO₃Li, -COOH, -COONa oder -COOK steht, R eine zweiwertige aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe bedeutet und n eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist.
5. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das anionische oberflächenaktive Fluorkohlenwasserstoffmittel aus der Gruppe ausgewählt wird, die enthält
H(CF₂)₆COOH, C₇F₁₅COOH, C₇F₁₅COOK, C₇F₁₅COONa, C₈F₁₇SO₃K, C₈F₁₇SO₃H, C₈F₁₇SO₃Li, C₉F₁₉COOH, C₉F₁₇SO₃Na, C₉F₁₇COONa, C₁₁F₂₃COOH, C₉F₁₇OC₆H₄COONa, C₉F₁₇OC₆H₄SO₃K, C₃F₅O-C₆H₄SO₃Na, 3,5-(C₃F₅O)₂-C₆H₃-SO₃Na, 3,4,5-(C₃F₅O)₃- C₆H₂-SO₃Na, C₆F₁₁O-C₆H₄-SO₃Na, C₉F₁₇O-C₆H₄-SO₃Na und C₉F₁₉O-C₆H₄-SO₃Na.
6. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine wirksame Menge eines anorganischen oder organischen alkalischen Härtungskatalysators für die Vernetzung des teilweise hydrolysierten Kondensationsprodukts für die Bildung des Überzugsfilms enthält.
7. Überzugslösung, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen eine Überzugsmasse nach Anspruch 6, gelöst in einem organischen Lösungsmittel, enthält.
8. Verfahren zum Beschichten eines Substrats, dadurch gekennzeichnet, daß man auf das Substrat einen dünnen Überzugsfilm aus der Überzugslösung nach Anspruch 7 aufträgt und dann das beschichtete Substrat bei einer Temperatur unterhalb der thermischen Deformationstemperatur des Substrats unter Bildung eines gehärteten trockenen Überzugsfilms auf dem Substrat erwärmt.
DE19803021018 1979-06-06 1980-06-03 Ueberzugsmasse Granted DE3021018A1 (de)

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