WO2019038592A1 - Non-stick coating - Google Patents
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- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/04—Polysiloxanes
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/16—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
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- B41C2210/16—Waterless working, i.e. ink repelling exposed (imaged) or non-exposed (non-imaged) areas, not requiring fountain solution or water, e.g. dry lithography or driography
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-
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/60—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
- C08G77/62—Nitrogen atoms
Definitions
- Patent Application DE 10 2017 008 415 discloses a patent application of the present disclosure.
- the present invention relates to a non-stick coating according to claim 1 and to a use of a non-stick coating according to any one of claims 12 to 18.
- Non-stick coatings are known in the art in a sufficiently broad variety and variety to render a surface for various applications non-stickable to adhesion, build up, or wetting from or through media.
- a lubricant-wetted, porous surface following this principle is described in US 2016/0032074 A1.
- a surface of a cured porous polymer is impregnated with a lubricant.
- Lubricant which expands quickly in the course of use, ensures a "slip effect" on the surface for at least a limited period of time, the non-stick properties are limited to the
- Attenuation of the non-stick effect is almost exponentially accompanied, so that such a surface eventually becomes adhesive due to its microstructured surface, the more surface damage occurs, and the less lubricant left over.
- a non-stick coating according to the invention comprises a viscoelastic gel-like not fully crosslinked silicone compound which has an increase in surface energy when heated from a lower temperature to 80 ° C., and after this heating is still viscoelastic and gel-like and has a coefficient of friction R of 0 , 2 to 1, 5 in the direction parallel to the surface.
- a non-stick coating is preferably a coating whose material is non-sticky against adhesion, attachment and / or deposition and / or wetting of or through a medium, even with any type of wear, damage or processing, for example physically by abrasion, scratching or engraving, or chemically by etching a portion of the surface of the release coating.
- the non-stick effect in this three-dimensionally altered area of the surface shows unabated anti-adhesive properties as in an intact area.
- Coating preferably a coating of a material with a suitably high viscosity and a very low modulus of elasticity in one
- Range from 0.1 MPa to 30 MPa more preferably in the range of 0.1 MPa to 20 MPa, and more particularly 0.1 MPa to 15 MPa.
- cross-linking becomes descriptive of at least one physical, preferably also a chemical
- Networking used. Alternatively, it can be used in networking
- the silicone compound is preferably in the context of the invention
- crosslinkable silicone in particular a silicone that a, preferably additive, crosslinking is accessible.
- silicones which are suitable for release coatings, for example KNS-330 or KNS-339 from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
- a not fully crosslinked silicone compound is in the context of the invention, a silicone compound of a crosslinkable silicone, wherein the
- Crosslinking process stops before reaching a possible possible full crosslinking, or wherein the silicone compound from the outset, a deficiency of a crosslinking agent (crosslinker) is added.
- Silicones consist of individual siloxane units. Here are the
- Siloxanü may have one to four further substituents, depending on the number of remaining valences on the oxygen. Siloxane units can therefore be mono-, di-, tri- and tetrafunctional. In symbolic
- R3SiO [R2SiO] nS iR3 eg poly (dimethylsiloxane)
- Branched polysiloxanes which have branching elements as trifunctional or tetrafunctional siloxane units.
- Type [MnDnTn] The branching point (s) is / are incorporated either in a chain or a ring.
- Cyclic polysiloxanes are difunctional in ring form
- Crosslinked polysiloxanes in this group are chain or ring-shaped molecules linked to planar or three-dimensional networks by means of tri- and tetrafunctional siloxane units.
- chain formation and crosslinking are the dominant principles.
- Silicones can be further classified according to the silicon-bonded substituents.
- the siloxane backbone may contain various hydrocarbons, silicon functional and organofunctional groups may be present. A subdivision into non-, silicon or organofunctional is therefore expedient.
- All of the aforementioned silicones may be silicone compounds in the sense of the invention.
- silicone compound may well contain unwanted impurities as additional ingredients.
- Nonstick coating can be deliberately offset so that a
- coating according to the invention substantially still consists of a silicone compound.
- fillers or media may be: hard particles such as
- Particle Particle; and other additives such as fluorine compounds, waxes and slip particles.
- electrically insulating materials such as zirconia can be used.
- An inventive non-stick coating has a particularly high coefficient of friction in a direction parallel to the surface of the
- Non-stick layer wherein no, preferably only a negligible, adhesion in the orthogonal direction to the surface of the non-stick layer (adhesive adhesion) occurs.
- This negligible Adhesion in the orthogonal direction to the surface, as well as the particularly high friction adhesion parallel to the surface can be as each in
- non-stick coatings according to the invention have a layer thickness of 250 nm to 2 mm and a glass transition temperature below 0 ° C.
- Nonstick coatings according to the invention can also have a layer thickness of 250 nm to 2 mm or a glass transition temperature below 0 ° C.
- Non-stick coatings a layer thickness of 500 nm to 2 cm and a glass transition temperature below 0 ° C on. invention
- Non-stick coatings may also have a layer thickness of 500 nm to 2 cm or a glass transition temperature below 0 ° C.
- Material 1 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent and 0.4 part by weight of catalyst.
- Material 2 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
- Material 3 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
- Material 4 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention crosslinked with tetra-N-butyl titanate.
- Material 5 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
- Material 6 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
- Material 7 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
- Material 8 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
- Material 9 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
- Material 10 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
- Material 11 consisting of a support material (layer of silicone resin 100 parts by weight), dried with 100 parts by weight of a visco-elastic silicone compound according to the invention as a cover layer.
- Material 12 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 30 parts by weight of a visco-elastic
- Silicone compound consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 0.2 parts by weight of crosslinking agent, 0.2 parts by weight of catalyst and 30 parts by weight of a visco-elastic silicone compound.
- Material 14 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 0.8 parts by weight of crosslinking agent and 30 parts by weight of a visco-elastic silicone compound.
- Material 15 consisting of 100 parts by weight of a visco-elastic silicone compound according to the invention with 10 parts by weight of crosslinking agent.
- Material 16 consisting of 100 parts by weight of a visco-elastic silicone compound according to the invention with 10 parts by weight of catalyst.
- non-stick coating have a particularly high coefficient of friction ⁇ ⁇ 0.2 to 1.5 in parallel direction
- the samples were cleaned in advance with isopropanol and dried before being measured at various temperatures.
- As reference materials both a commercial silicone resin, Tego Nonstick 60 from Evonik, and a commercial PTFE non-stick coating were used.
- a friction coefficient MR 0.070 could be measured for the silicone resin as a reference value.
- an inventive non-stick coating ideally has very low modulus of elasticity.
- the modulus values were determined by means of a
- the samples were prepared in advance with isopropanol cleaned and dried before a measurement at the various temperatures.
- the commercial silicone resin was first used again and dried at a total drying time of 10 minutes at 80 ° C, 10 minutes at 160 ° C and 20 minutes at 220 ° C and then at 22 ° C, an E modulus of 2.35 GPa measured to 2.51 GPa as a reference value.
- an inventive non-stick coating ideally has a surface energy of typically 5 mN / m to 50 mN / m.
- Preferred coatings have a surface energy in a range from 6 mN / m to 31 mN / m, preferably in a range from 7 mN / m to 21 mN / m, more preferably in a range from 7 mN / m to 16 mN / m, and also in a range of 13 mN / m to 20 mN / m, and also in a range of 26 mN / m to 45 mN / m.
- Non-stick coatings were measured in the context of the invention, the contact angle of test liquids whose surface tensions incl. Disperse and polar content is known on the non-stick coating according to the invention. These fractions enter the interfacial tensions between the solid and the liquid, for which a suitable model is used.
- the known quantities, ie the measured contact angle and the disperse and polar fraction of the surface energy of the test liquid contain water and diiodomethane itself according to y and x.
- the sought disperse and polar fractions of the surface energy of the solid are in the intercept c and the slope m included.
- the material was applied to a glass plate as a carrier and depending on the solvent content only after 24 hours to volatilize the
- Solvent started with the measurement at a starting temperature of 20 ° C. Between each measurement, the samples were successively tempered for 20 minutes at the respective temperature and then either the still warm measuring substrate (measurement curve "warm” in FIG. 1) was tempered. or the cooled to room temperature measuring substrate (measured curve "cold” in Figure 1) . The measurements were carried out to an average temperature of 340 ° C (see Figure 1).
- inventive non-stick coating drops measured at a temperature resolution of +/- 10 ° C.
- a preferred non-stick coating can also comprise a visco-elastic gelatinous, not fully crosslinked silicone compound, wherein the silicone compound contains substantially no silicone oil.
- a silicone compound containing substantially no silicone oil means a composition that is less than 15% by weight, less than 10% by weight, less than 5% by weight, less than 2 , 5% by weight, less than 1% by weight, preferably less than 0.5% by weight, even more preferably less than 0.1% by weight or less than 1% by weight, and most preferably (within the analytical determination limits) no silicone oil covers (in each case based on the total weight of the silicone oil-free composition of the silicone compound).
- a non-stick coating according to the invention additionally contains a crosslinker which reacts with the silicone compound
- Crosslinking reaction can enter.
- Particularly preferred are:
- Hydrogenpolysiloxanes with a high content of reactive Si-H for example a polymethylhydrosiloxane from ABCR GmbH.
- An inventive non-stick coating preferably additionally contains a catalyst for the crosslinking reaction, for example a silicon-soluble platinum catalyst, for example a platinum catalyst. divinyltetramethyldisiloxane complex with 3 to 3.5% by weight of platinum from ABCR GmbH.
- a catalyst for the crosslinking reaction for example a silicon-soluble platinum catalyst, for example a platinum catalyst. divinyltetramethyldisiloxane complex with 3 to 3.5% by weight of platinum from ABCR GmbH.
- a non-stick coating according to the invention additionally contains a further visco-elastic at room temperature
- Silicone compound in particular a (poly) siloxane or a (poly) silazane, for example a linear siloxane such.
- a (poly) siloxane or a (poly) silazane for example a linear siloxane such.
- octamethyltrisiloxane or in particular a cyclic siloxane such.
- decamethylcyclopentasiloxane or octamethylcyclotetrasiloxane any manufacturer or a methyl-substituted organopolysilazane, for example Silazan KiON HTA 1500 from AZ Electronic Materials.
- a preferred embodiment of a non-stick coating according to the invention consists essentially of one
- an inventive non-stick coating has no surface-applied, in particular one
- lubricant such as is the case with so-called silicone foul release products (coatings to counteract algae growth).
- Silicone oils, paraffins, mineral oils or polyolefins are usually used as lubricants in order to settle early stages of algae growth on their sliding film instead of on the substrate. Taking along this algae growth, the lubricant thus comes directly into the sea through contact with water.
- a non-stick coating according to the invention is dried in the preparation at a temperature up to 220 ° C, preferably up to 340 ° C, more preferably up to 440 ° C and especially preferably up to 600 ° C.
- a non-stick coating according to the invention can be used within a wide temperature range.
- Preferred non-stick coatings can be used for at least 24 hours in a temperature range up to 880K.
- Temperature change cycles remain visco-elastic and gel-like for at least 24 hours.
- non-stick coatings can be produced, which have an increase in the surface energy during heating from a lower temperature to 80 ° C, and which at a
- Non-stick coatings also remain viscoelastic and gel-like for up to 500 ° C for at least 24 hours.
- non-stick coatings according to the invention which have an increase in the surface energy when heated from a lower temperature to 60 ° C., and which in a
- Non-stick coating can also be dried in an oven or in the ambient air.
- the drying of a preferred non-stick coating according to the invention can take place by means of radiation.
- a radiation may be for example a thermal radiation with infrared or even ultraviolet light.
- Other radiations which are suitable for drying are entirely possible within the scope of the invention and should not be excluded from this.
- a drying in the plasma is possible.
- Characteristic of a non-stick coating according to the invention is that the non-stick coating has on its surface areas in which the non-stick coating is more wettable than in the other areas. This has the advantage that at the wettable areas of the
- Non-stick coating liquid media such as water-based or oil-containing, preferably printing inks, adhere better than the other areas, which are less wettable to unwettable.
- the wettability of a preferred non-stick coating can be produced on the non-stick coating according to the invention by means of local thermal action or radiation, for example by means of a laser or VUV radiation (vacuum ultraviolet radiation).
- a chemical action selective etching, dissolving, etc. can also be used.
- the wettability of a preferred non-stick coating may be produced by means of, preferably selective, fluorination or by means of one, preferably selective, plasma.
- by manipulating the contact medium preferably by adding further substances such as thixotropic resins, polar or nonpolar solvents, or adhesives such as oils, the wettability on wettable areas and the wettability on non-wettable areas of a non-stick coating according to the invention can be further enhanced.
- a contact medium in the context of the invention as media, which can be associated with an anti-adhesive layer, for example, also inks.
- inventive non-stick coatings leads in the context of the invention an improved flow behavior of contact media on the surface of inventive non-stick coatings.
- the wettability of the regions of a non-stick coating according to the invention is reversible, so that, depending on
- wettable areas in non-wettable areas preferably during an application process or during the use of a non-stick coating, as well as non-wettable area a wettable areas can be changed. Depending on the application and use of wettable or non-wettable area, this process can also be understood as deleting a region in the sense of the invention.
- an inventive non-stick coating can be used as a surface coating of a printing tool, in particular a printing plate, a printing roller or a stamp.
- a non-stick coating as a surface coating of a printing plate, so the printing plate can be reused. After completion or completion of a print job or simply after the printing plate is no longer needed, the wettable areas can thus be changed in the sense of the invention in the non-wettable area, and thus deleted.
- a printing plate with a non-stick coating according to the invention can thus be used again for a new printing process with a new printed image.
- the reversibility of the wettability of a non-stick coating according to the invention by the treatment of the wettable region with a solvent is selectively achievable.
- the solvent the aforementioned viscoelastic silicone compound may preferably be used.
- a solvent for example
- a non-wettable that is, non-wettable area can also be restored via heat by the visco-elastic
- Silicone compound during annealing or by a thermally acting radiation such as infrared radiation above a temperature of 60 ° C to a maximum of 600 ° C from the coating itself to the surface of the
- Non-stick coating is structurable, preferably engravable. Suitable structuring methods are well known.
- the contours of a structured non-stick coating can be produced in high-resolution due to the viscoelastic gel-like property and are in the range of less than 1 mm, less than 500 ⁇ m, less than 20 ⁇ m, preferably less than 15 ⁇ m, particularly preferably less than 5 ⁇ m, wherein ranges below 2 pm, preferably below 1 pm and more preferably below 0.5 pm to a maximum of 250 nm in the context of the invention are possible.
- the resolution is essentially limited by the
- Structuring method such as a patterning beam, such as a laser or electron beam, or just the edge resolution of a lithographic mask manufactured by electron beam lithography, as well as the swelling behavior of a coating according to the invention, which by the incorporated solvent and / or by the method used in the deletion.
- the structured printed contour edges can have wettable areas with very sharp contours, which are in the range of less than 15 ⁇ m,
- these pressure contours are wear-resistant due to the visco-elastic gel-like property, so
- An inventive non-stick coating can according to the invention for a variety of applications, as already known
- Non-stick coating is the case to be used.
- a non-stick coating according to the invention can be used in a medical dressing material, preferably as a wound dressing, because of its non-stick surface properties and its viscoelastic gel-like property. It is particularly advantageous if additional, preferably antibacterial or fungicidal, substances or particles, such as copper or silver ions are introduced into the silicone compound. Or an antiseptic, such as
- Coating and / or material support for conveying means in particular roll surfaces, gripper surfaces and the like in conveyor technology, in particular for webs, sheets, bags and blanks, for example, of film, paper or the like may be used.
- a non-stick coating in particularly preferred embodiments may also be formed as a film.
- a non-stick coating can also be used as a coating on a textile carrier material or other tissue such as, for example, a fabric made of glass fiber or a metal fiber, preferably copper, steel or stainless steel.
- Nonstick coatings according to the invention can also be used, for example, as a self-cleaning coating for the insides of pipes, pipes, but also as a protective layer against the icing of surfaces.
- non-stick coatings of the invention are applicable to glasses or the like.
- non-stick coatings according to the invention result in the field of printing technology, e.g. in gravure, offset or
- applications for nonstick coatings of the present invention are as nonstick coatings in medical engineering, such as in
- Catheter or transfusion systems or in the field of prosthetics and surgery possible.
- non-stick coatings can be carried out according to the invention, for example by spraying, knife coating, dipping, coil coating or flooding.
- a preferred non-stick coating can also be printed on a support with a printing process.
- a non-stick coating can only be printed on selective areas of a carrier with an extremely high resolution down to the nanometer range. Due to the non-sticking property, an impression can now be made with materials, for example a polymer, on the surface of which the printed structure appears.
- a preferred non-stick coating can be patterned three-dimensionally, for example by laser cutting, engraving or cutting to be used as a mold or a stamp.
- Non-stick coating by means of a 3D printing process or a
- a preferred non-stick coating can be used in the context of the invention as a template for a casting with a material, preferably polyurethane or other pourable material, wherein the
- wettable or non-wettable areas of the non-stick coating are formed as a negative structure, and the negative structure are transferred as a positive structure in the casting in the material.
- a preferred non-stick coating can be used as a template for casting with a material, preferably polyurethane or another castable material, wherein a negative structure is formed in the wettable or non-wettable regions of the non-stick coating, and the negative structure as a positive structure be transferred in the casting in the material.
- non-stick coatings according to the invention on glasses or the like for self-cleaning windows and optical lenses are possible within the scope of the invention.
- applications for nonstick coatings of the present invention are as nonstick coatings in medical engineering, such as in
- Non-stick coating results from the following figures, namely:
- FIG. 1 is a measurement diagram of the surface energy of material 2
- Figure 2 is a schematic representation of a coated with an inventive non-stick coating article in cross section
- FIG. 3 shows a cross-section of a non-stick coating according to the invention with a surface damage
- Figure 4 is a schematic representation of the friction and adhesive effects on the surface of a non-stick coating according to the invention in cross section;
- FIG. 5 shows photographs of unwettable and wettable material samples of a comparative test;
- FIG. 6a shows photographs of material samples from an adhesion test with an adhesive tape
- FIG. 7 shows photographs of a flexibility test on material 2
- FIG. 8 shows photographs of an adhesion test on molten
- FIG. 9 shows photographs of material samples from a tensile direction test with an adhesive tape
- FIG. 10 shows photographs of material samples from a non-stick test with cured lacquers, paints and lacquer raw materials
- Figure 1 photographs of material samples from a non-stick test with liquid paints, inks and printing inks;
- FIG. 1 shows a typical measurement diagram of the surface energy of material 2 as a material example for a method according to the invention
- Non-stick coating shown.
- the surface energy starts at a value of 13.2 mN / m at room temperature.
- a temper Tempoture-induced drying process
- the surface energy was measured again with a value of 23.43 mN / m.
- the surface energy was measured again at room temperature (cold) and gave a value of 23.43 mN / m.
- This increase in the measured curve which is plotted as positive slope m> 0 in the measurement diagram between the two marked points A and B, represents an increase in the surface energy when heating from a lower temperature to 80 ° C.
- inventive non-stick coating such an increase in
- the coated article 1 comprises a viscoelastic gel-like coating as a non-stick coating 2, which is applied to the article 5.
- the visco-elastic gel-like non-stick coating 2 contains a
- Silicone compound which are indicated by the polymer chains 8 and 8 ', and in addition a stored between the polymer chains viscoelastic silicone compound, which are indicated by the solvent molecules 9 and 9'.
- the non-stick coating 2 namely on an unwettable area 4 ', there is a thermal
- the laser beam 6 is preferably a pulsed laser beam and For example, the structuring is traversed along the drawn x-axis.
- the solvent molecules 9 and 9' are almost completely displaced locally due to the thermal action of the laser beam 6, so that in these areas 3 and 3 'no swollen state of the non-stick coating 2, as in the non-wettable areas 4 and 4 'is the case, is present.
- a wettable region 3 is shown in FIG. 2, on which the indicated liquid medium 7 adheres.
- Figure 3 is a cross section of a non-stick coating 2 on a
- Item 5 shown with a surface damage 10.
- Surface damage 10 is, for example, a crack or the like.
- the medium does not adhere due to mechanical surface friction effects in the
- FIG. 4 shows a schematic representation of the friction and adhesive effects, see drawn force vectors F x (friction) and F z (adhesion), of a test body T on the surface of a non-stick coating 2 in cross-section.
- F x force vectors
- F z adheresion
- the force vectors F z and F x indicate the directions in which a force is to be applied in order to detach the test body T with the mass m from the surface of the non-stick coating 2.
- the stiction with a coefficient of static friction of R> 1 opposes, so that an enormous force is applied to the test body along the direction parallel to the surface of the non-stick coating 2 to solve.
- FIG. 6a shows photographs of material samples from an adhesion test with an adhesive tape.
- different material samples with the adhesive tape 3M type 396 Superbond were included
- Adhesive tape adheres extremely strongly in the direction parallel to the surface, can not be pulled off and tears, whereby it can be pulled in
- Silicone rubber tape adheres very strongly
- FIG. 6 b shows photographs of material pattern material 2 from FIG. 6 F II a as an image sequence for documenting the adhesion test with an adhesive tape (adhesive tape test).
- FIG. 7 shows photographs of a flexibility test on material 2.
- the material 2 was as a non-stick coating 2 with a layer thickness of 200 pm on a 2 mm thick aluminum sheet as
- Figure 8 shows photographs of adhesion testing with molten and cured materials.
- Various materials were applied to the material 2 dried for 24 hours at room temperature (25 ° C), followed by oven drying at 20 minutes for 240 ° C performed. Subsequently, the samples were cooled. Subsequently, an adhesive tape (commercial painter's crepe) was adhered with a contact pressure of 1 kg and this then immediately withdrawn. It was judged whether the material from the surface of the
- FIG. 9 in F V a, a material pattern from a tensile direction test with an adhesive tape glued onto a non-stick coating of material 2 according to the invention is shown.
- the results show the orthogonal non-stick effect and the extremely strong adhesion in the direction parallel to the surface of the non-stick coating according to the invention, which can be attributed to the very high coefficient of friction of R> 1.
- Test tape type 3M type 396 Superbond The Test tape type 3M type 396 Superbond. Photography F V b shows as a sketch of the tape, which can not be deducted. F V b also shows the pulling direction in the tests with the adhesive tape.
- FIG. 10 shows photographs of material samples from a non-stick test with cured paints, inks and coating raw materials.
- Various varnishes, paints and varnish raw materials were applied to the non-stick coating 2 of the material 2 (which had been dried in advance for 24 hours at 25 ° C) at room temperature (25 ° C), then an annealing in an oven 240 ° C for 20 minutes. The patterns were cooled. Subsequently, an adhesive tape
- Coating polytetrafluoroethylene black / mica.
- Offset printing ink is on it.
- the ink could not completely removed and adheres to the PTFE
- FIG. 11 shows photographs of material samples from a non-stick test with liquid paints, inks and printing inks. Different paints, colors and printing inks were applied to the surface of the
- Non-stick coating 2 made of material 2 (which had been dried in advance for 24 hours at 25 ° C) at room temperature (25 ° C) liquid
- Material 2 could be removed without problems, whereas they are not removable on the PTFE coating (polytetrafluoroethylene black / mica).
Abstract
The invention relates to a non-stick coating, comprising a viscoelastic gel-like silicone compound, which is not fully cross-linked and which has an increase in surface energy when heated from a lower temperature to 60 °C and after this heating is still viscoelastic and gel-like and has a coefficient of friction μR of 0.2 to 1.5 in a direction parallel to the surface. The invention further relates to the use of a non-stick coating.
Description
Antihaftbeschichtung Non-stick coating
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der Deutschen This patent application claims the priority of the Germans
Patentanmeldung DE 10 2017 007 793 und die Priorität der Deutschen Patent application DE 10 2017 007 793 and the priority of the Germans
Patentanmeldung DE 10 2017 008 415. Patent Application DE 10 2017 008 415.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antihaftbeschichtung nach Anspruch 1 , sowie eine Verwendung einer Antihaftbeschichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18. The present invention relates to a non-stick coating according to claim 1 and to a use of a non-stick coating according to any one of claims 12 to 18.
Aus dem Stand der Technik sind Antihaftbeschichtungen in einer hinreichend breiten Vielfalt und hohen Vielzahl bekannt, um eine Oberfläche für verschiedenste Anwendungen antihaftend gegenüber einer Anhaftung, einer An- oder Ablagerung, oder einer Benetzung von oder durch Medien zu gestalten. Non-stick coatings are known in the art in a sufficiently broad variety and variety to render a surface for various applications non-stickable to adhesion, build up, or wetting from or through media.
Bei der Entwicklung von Antihaftbeschichtungen hat sich in der In the development of nonstick coatings has been in the
Vergangenheit die Übertragung von Antihaft-Konzepten aus der Natur im Rahmen der Bionik überwiegend als erfolgreich erwiesen. Beim Effekt der Lotuspflanze (Lotuseffekt), beispielsweise, erniedrigen kleine Kontaktflächen die Van-der-Waal'sche Wechselwirkung, welche für die
Haftung an ebenen Oberflächen mit niedriger Oberflächenenergie verantwortlich ist. Die Blätter der Lotus-Pflanze sind dazu mit Erhebungen aus einem Wachs versehen, welche die Kontaktfläche zu Wasser herabsetzen. Die WO 2000 058 410 A1 beschreibt derartige Strukturen und beansprucht die Ausbildung selbiger durch Aufsprühen von hydrophoben Alkoholen. Nachteilig hieran ist die mangelhafte mechanische Stabilität einer derart erzeugten Antihaftbeschichtung und Detergenzien führen zur Ablösung derselben. Als sehr frühe Schrift dieses Prinzips sei die US 3 354 022 A aus 1967 genannt. In the past, the transfer of non-stick concepts from nature in the context of bionics proved predominantly successful. In the effect of the lotus plant (lotus effect), for example, small contact surfaces lower the van der Waals interaction, which is responsible for the Adhesion to flat surfaces with low surface energy is responsible. The leaves of the lotus plant are provided with elevations of a wax, which reduce the contact surface with water. WO 2000 058 410 A1 describes such structures and claims the formation thereof by spraying hydrophobic alcohols. A disadvantage of this is the inadequate mechanical stability of a non-stick coating produced in this way and detergents lead to their detachment. As very early writing of this principle, US Pat. No. 3,354,022 A from 1967 may be mentioned.
Die WO 1996 004 123 A1 aus 1996 dient als Schrift für beispielhafte Weiterentwicklungen. WO 1996 004 123 A1 from 1996 serves as a font for exemplary further developments.
Beide Schriften beschreiben weitere Verfahren zur Erniedrigung der Benetzbarkeit von Gegenständen durch topologische Veränderungen der Oberflächen. Hierbei werden aufwändig mikrostrukturierte Oberflächen beschrieben, welche zu einer schnellen Tropfenbildung führen, wobei die abrollenden Tropfen Schmutzteilchen aufnehmen und somit die Oberfläche reinigen. Als derzeit jüngste Entdeckung aus der Bionik gilt auf dem Gebiet der Antihaftbeschichtung der bei Kannenpflanzengewächsen beobachtete Insekten-Aquaplaning-Effekt. Both documents describe further methods for reducing the wettability of objects by topological changes of the surfaces. Here elaborate microstructured surfaces are described which lead to a rapid drop formation, the rolling drops absorb dirt particles and thus clean the surface. The most recent discovery from bionics is the non-stick coating of insect aquaplaning observed in pitcher plants.
Eine diesem Prinzip folgende gleitmittelbenetzte, poröse Oberfläche beschreibt die US 2016/0032074 A1 . Hier wird eine Oberfläche aus einem ausgehärteten porösen Polymer mit einem Gleitmittel getränkt. DasA lubricant-wetted, porous surface following this principle is described in US 2016/0032074 A1. Here, a surface of a cured porous polymer is impregnated with a lubricant. The
Gleitmittel, welches sich im Laufe der Benutzung zügig aufbraucht, sorgt zumindest für einen begrenzten Zeitraum für einen„Slip-Effekt" an der Oberfläche. Die Antihaft-Eigenschaften sind dabei begrenzt auf die Lubricant, which expands quickly in the course of use, ensures a "slip effect" on the surface for at least a limited period of time, the non-stick properties are limited to the
Verbrauchsdauer des Gleitmittels, welche sich beispielsweise durch
Oberflächenkontakte und Verdunstung drastisch reduziert. Sobald das auf der Oberfläche einen geschlossenen Gleitfilm bildende Gleitmittel verbraucht ist, ist der Antihaft-Effekt verschwunden. Sollte noch ausreichend Gleitmittel nach einer Vielzahl von mechanischen Oberflächenkontakten vorhanden sein, wird die Lebensdauer dennoch begrenzt und drastisch durch die Consumption period of the lubricant, which, for example, by Surface contacts and evaporation drastically reduced. As soon as the lubricant which forms a closed lubricating film on the surface has been consumed, the non-stick effect has disappeared. Should still be sufficient lubricant after a variety of mechanical surface contacts, the life is still limited and drastically by the
Abriebfestigkeit der mikrostrukturierten Oberfläche reduziert. Die Abrasion resistance of the microstructured surface reduced. The
Abschwächung des Antihaft-Effekts geht dabei nahezu exponentiell einher, sodass eine solche Oberfläche letztlich aufgrund ihrer mikrostrukturierten Oberfläche haftend wird, je mehr Oberflächenschädigungen anfallen, und je weniger Gleitmittel übrig bleibt. Attenuation of the non-stick effect is almost exponentially accompanied, so that such a surface eventually becomes adhesive due to its microstructured surface, the more surface damage occurs, and the less lubricant left over.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine in der Herstellung einfache und It is an object of the invention in the production of a simple and
kostengünstige Antihaftbeschichtung zur Verfügung zu stellen, welche unter Beibehaltung einer einfachen Handhabung einen möglichst langanhaltenden und nahezu verschleißfreien Antihaft-Effekt bei Benutzung und/oder To provide cost effective non-stick coating available, which while maintaining a simple handling as long-lasting and almost wear-free non-stick effect during use and / or
Beschädigung aufweist. Damage has.
[1 ] Eine erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung umfasst eine visko- elastische gelartige nicht vollvernetzte Silikonverbindung, welche beim Aufheizen von einer niedrigeren Temperatur auf 80 °C eine Zunahme der Oberflächenenergie aufweist, und nach diesem Aufheizen noch visko- elastisch und gelartig ist und einen Reibungskoeffizienten R von 0,2 bis 1 ,5 in paralleler Richtung zur Oberfläche aufweist. [1] A non-stick coating according to the invention comprises a viscoelastic gel-like not fully crosslinked silicone compound which has an increase in surface energy when heated from a lower temperature to 80 ° C., and after this heating is still viscoelastic and gel-like and has a coefficient of friction R of 0 , 2 to 1, 5 in the direction parallel to the surface.
Im Sinne der Erfindung ist eine Antihaftbeschichtung vorzugsweise eine Beschichtung, deren Material antihaftend gegenüber einer Anhaftung, einer An- und/oder Ablagerung und/oder einer Benetzung von oder durch ein Medium wirkt, auch bei einer beliebigen Art von Abnutzung, Schädigung oder Bearbeitung, beispielsweise physikalisch durch Abrieb, Verkratzen oder Gravieren, oder chemisch durch Anätzen eines Bereichs der Oberfläche der Antihaftbeschichtung. Der Antihaft-Effekt in diesem dreidimensional veränderten Bereich der Oberfläche (veränderte Topologie) zeigt
unvermindert antihaftende Eigenschaften wie bei einem unversehrten Bereich. For the purposes of the invention, a non-stick coating is preferably a coating whose material is non-sticky against adhesion, attachment and / or deposition and / or wetting of or through a medium, even with any type of wear, damage or processing, for example physically by abrasion, scratching or engraving, or chemically by etching a portion of the surface of the release coating. The non-stick effect in this three-dimensionally altered area of the surface (altered topology) shows unabated anti-adhesive properties as in an intact area.
Ferner ist im Sinne der Erfindung eine visko-elastische gelartige Furthermore, in the context of the invention is a visco-elastic gel-like
Beschichtung vorzugsweise eine Beschichtung aus einem Material mit einer geeignet hohen Viskosität und einem sehr geringen E-Modul in einem Coating preferably a coating of a material with a suitably high viscosity and a very low modulus of elasticity in one
Bereich von 0, 1 MPa bis 30 MPa, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0, 1 MPa bis 20 MPa und im speziellen 0, 1 MPa bis 15 MPa. Range from 0.1 MPa to 30 MPa, more preferably in the range of 0.1 MPa to 20 MPa, and more particularly 0.1 MPa to 15 MPa.
Im Sinne der Erfindung wird der Begriff Vernetzung beschreibend für wenigstens eine physikalische, vorzugsweise auch eine chemische, For the purposes of the invention, the term cross-linking becomes descriptive of at least one physical, preferably also a chemical,
Vernetzung verwendet. Alternativ kann es bei der Vernetzung um Networking used. Alternatively, it can be used in networking
polymerisierende, anionische, kationische, kaltvulkanisierende, peroxidische Vernetzung gehen. polymerizing, anionic, cationic, cold-vulcanizing, peroxidic crosslinking.
Die Silikonverbindung ist im Sinne der Erfindung vorzugsweise ein The silicone compound is preferably in the context of the invention
vernetzbares Silikon, insbesondere ein Silikon, dass einer, vorzugsweise additiven, Vernetzung zugänglich ist. Besonders geeignet sind Silikone, die sich für Trennbeschichtungen eignen, beispielsweise KNS-330 oder KNS- 339 von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. crosslinkable silicone, in particular a silicone that a, preferably additive, crosslinking is accessible. Especially suitable are silicones which are suitable for release coatings, for example KNS-330 or KNS-339 from Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
Eine nicht vollvernetzte Silikonverbindung ist im Sinne der Erfindung eine Silikonverbindung aus einem vernetzbaren Silikon, wobei der A not fully crosslinked silicone compound is in the context of the invention, a silicone compound of a crosslinkable silicone, wherein the
Vernetzungsprozess vor Erreichen einer erzielbar möglichen Vollvernetzung aufhört, oder wobei der Silikonverbindung von vornherein ein Unterschuss an einem Vernetzungsmittel (Vernetzer) zugesetzt wird.
Crosslinking process stops before reaching a possible possible full crosslinking, or wherein the silicone compound from the outset, a deficiency of a crosslinking agent (crosslinker) is added.
Silikone bestehen aus einzelnen Siloxaneinheiten. Dabei sind die Silicones consist of individual siloxane units. Here are the
Siliciumatome, die durch das Ausbilden von Bindungen zu Sauerstoff ihr Oktett (Elektronenschale) nicht erreichen, mit organischen Resten Silicon atoms, which do not reach their octet (electron shell) by forming bonds to oxygen, with organic residues
abgesättigt. Die Zusammensetzung der Siloxaneinheit ergibt sich unter Berücksichtigung der Tatsache, dass jedes Sauerstoffatom als Brückenglied zwischen je zwei Siliciumatomen liegt: RnSiO(4-n)/2 (mit n = 0, 1 , 2, 3), d. h. dass eine saturated. The composition of the siloxane unit is given taking into account the fact that each oxygen atom as a bridge member between two silicon atoms is: R n SiO (4-n) / 2 (where n = 0, 1, 2, 3), ie
Siloxaneinheit ein bis vier weitere Substituenten aufweisen kann, je nach Anzahl der frei gebliebenen Valenzen am Sauerstoff. Siloxaneinheiten können also mono-, di-, tri- und tetrafunktionell sein. In symbolischer Siloxaneinheit may have one to four further substituents, depending on the number of remaining valences on the oxygen. Siloxane units can therefore be mono-, di-, tri- and tetrafunctional. In symbolic
Schreibweise stellt man dies durch die Buchstaben M (mono), D (di), T (tri) und Q (quatro) dar: [M]=R3SiOi/2, [D]=R2S i02/2,
und [Q]=Si04/2. Ein aus Q-Einheiten konstituiertes Netzwerk entspräche Quarzglas. This is spelled out by the letters M (mono), D (di), T (tri) and Q (quatro): [M] = R 3 SiO 2/2, [D] = R 2 S iO 2/2, and [Q] = SiO 4/2. A network constituted of Q units would correspond to quartz glass.
Wie bei den organischen Polymeren basiert die Vielzahl der möglichen Verbindungen darauf, dass verschiedene Siloxaneinheiten im Molekül miteinander verknüpft werden können. Angelehnt an die Systematik der organischen Polymere kann man folgende Gruppen unterscheiden: As with organic polymers, the multitude of possible compounds is based on the fact that different siloxane units can be linked together in the molecule. Based on the systematics of organic polymers, the following groups can be distinguished:
• Lineare Polysiloxane mit der Bauform [M DnM] bzw. • Linear polysiloxanes of the type [M DnM] or
R3SiO[R2SiO]nS iR3 (Bsp. Poly(dimethylsiloxan)) R3SiO [R2SiO] nS iR3 (eg poly (dimethylsiloxane))
· Verzweigte Polysiloxane die als verzweigende Elemente trifunktionelle oder tetrafunktionelle Siloxaneinheiten aufweisen. Bauform [MnDnTn]. Die Verzweigungsstelle (n) ist/sind dabei entweder in eine Kette oder einen Ring eingebaut. Branched polysiloxanes which have branching elements as trifunctional or tetrafunctional siloxane units. Type [MnDnTn]. The branching point (s) is / are incorporated either in a chain or a ring.
• Zyklische Polysiloxane sind ringförmig aus difunktionellen Cyclic polysiloxanes are difunctional in ring form
Siloxaneinheiten aufgebaut. Bauform [Dn]. Siloxane units constructed. Type [D n ].
• Vernetzte Polysiloxane in dieser Gruppe sind ketten- oder ringförmige Moleküle mit Hilfe von tri- und tetrafunktionellen Siloxaneinheiten zu planaren oder dreidimensionalen Netzwerken verknüpft. Für den Aufbau hochmolekularer Silikone sind Kettenbildung und Vernetzung die dominierenden Prinzipien.
Silikone lassen sich weiter nach den am Silicium gebundenen Substituenten gliedern. Das Siloxangerüst kann verschiedene Kohlenwasserstoffe beinhalten, siliziumfunktionelle und organofunktionelle Gruppen können vorhanden sein. Eine Unterteilung in nicht-, Silizium- oder organofunktionelle ist daher zweckmäßig. • Crosslinked polysiloxanes in this group are chain or ring-shaped molecules linked to planar or three-dimensional networks by means of tri- and tetrafunctional siloxane units. For the construction of high molecular weight silicones, chain formation and crosslinking are the dominant principles. Silicones can be further classified according to the silicon-bonded substituents. The siloxane backbone may contain various hydrocarbons, silicon functional and organofunctional groups may be present. A subdivision into non-, silicon or organofunctional is therefore expedient.
Alle vorgenannten Silikone können Silikonverbindung im Sinne der Erfindung sein. All of the aforementioned silicones may be silicone compounds in the sense of the invention.
Entscheidend ist hierbei, dass eine solche Silikonverbindung durchaus ungewollte Verunreinigungen als zusätzliche Bestandteile enthalten kann. Auch können solche Silikonverbindungen im Rahmen der Erfindung mit einem geringen Anteil zusätzlicher Füllstoffen wie beispielsweise Glimmer oder einem geringen Anteil zusätzlicher Farbstoffe wie beispielsweise Crucial here is that such a silicone compound may well contain unwanted impurities as additional ingredients. Also, such silicone compounds in the invention with a small proportion of additional fillers such as mica or a small proportion of additional dyes such as
Aluminiumoxid, Eisennoxid oder einem anderen Metalloxid, ohne spürbare Auswirkungen auf die Eigenschaften eine erfindungsgemäßen Alumina, iron oxide or other metal oxide, without appreciable effects on the properties of an inventive
Antihaftbeschichtung bewusst versetzt werden, sodass eine Nonstick coating can be deliberately offset so that a
erfindungsgemäße Beschichtung im Wesentlichen nach wie vor aus einer Silikonverbindung besteht. coating according to the invention substantially still consists of a silicone compound.
Weitere Füllstoffe oder Medien können sein: Hartstoffpartikel wie zum Other fillers or media may be: hard particles such as
Beispiel AI2O3 oder Wolframcarbid; elektrisch leitfähige Partikel und Pigmente wie beispielsweise ΤΊΟ2, Russ oder Indiumzinnoxid; leitfähige Polymere, sowie strahlungsreaktive Materialien wie zum Beispiel eisenhaltige Pigmente, laseraktive Partikel und Pigmente; sowie magnetische ansprechende Example AI2O3 or tungsten carbide; electrically conductive particles and pigments such as ΤΊΟ2, carbon black or indium tin oxide; conductive polymers, as well as radiation-reactive materials such as iron-containing pigments, laser-active particles and pigments; as well as magnetic appealing
Partikel; und weitere Zugabestoffe wie Fluorverbindungen, Wachse und Gleitpartikel. Auch können auch elektrisch Isolierende Materialien wie beispielsweise Zirkonoxid verwendet werden. Particle; and other additives such as fluorine compounds, waxes and slip particles. Also, electrically insulating materials such as zirconia can be used.
Eine erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung weist einen besonders hohen Reibungskoeffizienten in paralleler Richtung zur Oberfläche der An inventive non-stick coating has a particularly high coefficient of friction in a direction parallel to the surface of the
Antihaftschicht (Reibhaftung) auf, wobei keine, vorzugsweise nur eine vernachlässigbar geringe, Haftung in orthogonaler Richtung zur Oberfläche der Antihaftschicht (Klebhaftung) auftritt. Diese vernachlässigbar geringe
Haftung in orthogonaler Richtung zur Oberfläche, als auch die besonders hohe Reibhaftung parallel zur Oberfläche lassen sich als jeweils in Non-stick layer (friction adhesion), wherein no, preferably only a negligible, adhesion in the orthogonal direction to the surface of the non-stick layer (adhesive adhesion) occurs. This negligible Adhesion in the orthogonal direction to the surface, as well as the particularly high friction adhesion parallel to the surface can be as each in
Abhängigkeit der Oberflächenorientierung gerichtet wirkende Dependence of the surface orientation directed acting
Materialeigenschaften beobachten. [2] Vorzugsweise weisen erfindungsgemäße Antihaftbeschichtungen eine Schichtdicke von 250 nm bis 2 mm und eine Glasübergangstemperatur unterhalb 0 °C auf. Erfindungsgemäße Antihaftbeschichtungen können auch eine Schichtdicke von 250 nm bis 2 mm oder eine Glasübergangstemperatur unterhalb 0 °C auf. Ferner können erfindungsgemäße Observe material properties. [2] Preferably, non-stick coatings according to the invention have a layer thickness of 250 nm to 2 mm and a glass transition temperature below 0 ° C. Nonstick coatings according to the invention can also have a layer thickness of 250 nm to 2 mm or a glass transition temperature below 0 ° C. Furthermore, inventive
Antihaftbeschichtungen eine Schichtdicke von 500 nm bis 2 cm und eine Glasübergangstemperatur unterhalb 0 °C auf. Erfindungsgemäße Non-stick coatings a layer thickness of 500 nm to 2 cm and a glass transition temperature below 0 ° C on. invention
Antihaftbeschichtungen können auch eine Schichtdicke von 500 nm bis 2 cm oder eine Glasübergangstemperatur unterhalb 0 °C auf. Non-stick coatings may also have a layer thickness of 500 nm to 2 cm or a glass transition temperature below 0 ° C.
Für die Bestimmungen zuvor genannter Materialparameter wurden folgende Testmaterialien verwendet: The following test materials were used for the determinations of the aforementioned material parameters:
Material 1 bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen Silikonverbindung mit 1 Gewichtsteil Vernetzer und 0,4 Gewichtsteilen Katalysator. Material 1 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent and 0.4 part by weight of catalyst.
Material 2 bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen Silikonverbindung mit 1 Gewichtsteil Vernetzer, 0,4 Gewichtsteilen Material 2 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
Katalysator und 30 Gewichtsteilen einer visko-elastischen Silikonverbindung. Catalyst and 30 parts by weight of a visco-elastic silicone compound.
Material 3 bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen Silikonverbindung mit 1 Gewichtsteil Vernetzer, 0,4 Gewichtsteilen Material 3 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
Katalysator und 100 Gewichtsteilen einer visko-elastischen Catalyst and 100 parts by weight of a visco-elastic
Silikonverbindung. Silicone compound.
Material 4 bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen Silikonverbindung vernetzt mit Tetra N-Butyltitanat.
Material 5 bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen Silikonverbindung mit 1 Gewichtsteil Vernetzer, 0,4 Gewichtsteilen Material 4 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention crosslinked with tetra-N-butyl titanate. Material 5 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
Katalysator und 40 Gewichtsteilen einer visko-elastischen Silikonverbindung. Catalyst and 40 parts by weight of a visco-elastic silicone compound.
Material 6 bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen Silikonverbindung mit 1 Gewichtsteil Vernetzer, 0,4 Gewichtsteilen Material 6 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
Katalysator und 50 Gewichtsteilen einer visko-elastischen Silikonverbindung. Catalyst and 50 parts by weight of a visco-elastic silicone compound.
Material 7 bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen Silikonverbindung mit 1 Gewichtsteil Vernetzer, 0,4 Gewichtsteilen Material 7 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
Katalysator und 60 Gewichtsteilen einer visko-elastischen Silikonverbindung. Material 8 bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen Silikonverbindung mit 1 Gewichtsteil Vernetzer, 0,4 Gewichtsteilen Catalyst and 60 parts by weight of a visco-elastic silicone compound. Material 8 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
Katalysator und 70 Gewichtsteilen einer visko-elastischen Silikonverbindung. Catalyst and 70 parts by weight of a visco-elastic silicone compound.
Material 9 bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen Silikonverbindung mit 1 Gewichtsteil Vernetzer, 0,4 Gewichtsteilen Material 9 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
Katalysator und 80 Gewichtsteilen einer visko-elastischen Silikonverbindung. Catalyst and 80 parts by weight of a visco-elastic silicone compound.
Material 10 bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen Silikonverbindung mit 1 Gewichtsteil Vernetzer, 0,4 Gewichtsteilen Material 10 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 1 part by weight of crosslinking agent, 0.4 parts by weight
Katalysator und 90 Gewichtsteilen einer visko-elastischen Silikonverbindung. Catalyst and 90 parts by weight of a visco-elastic silicone compound.
Material 11 bestehend aus einem Trägermaterial (Schicht Silikonharz 100 Gewichtsteile), getrocknet mit 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen visko-elastischen Silikonverbindung als Deckschicht. Material 11 consisting of a support material (layer of silicone resin 100 parts by weight), dried with 100 parts by weight of a visco-elastic silicone compound according to the invention as a cover layer.
Material 12 bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen Silikonverbindung mit 30 Gewichtsteilen einer visko-elastischen Material 12 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 30 parts by weight of a visco-elastic
Silikonverbindung. Material 13 bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen Silikonverbindung mit 0.2 Gewichtsteilen Vernetzer, 0.2 Gewichtsteilen Katalysator und 30 Gewichtsteilen einer visko-elastischen Silikonverbindung.
Material 14 bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen Silikonverbindung mit 0.8 Gewichtsteilen Vernetzer und 30 Gewichtsteilen einer visko-elastischen Silikonverbindung. Silicone compound. Material 13 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 0.2 parts by weight of crosslinking agent, 0.2 parts by weight of catalyst and 30 parts by weight of a visco-elastic silicone compound. Material 14 consisting of 100 parts by weight of a silicone compound according to the invention with 0.8 parts by weight of crosslinking agent and 30 parts by weight of a visco-elastic silicone compound.
Material 15 bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen einer visko-elastischen Silikonverbindung mit 10 Gewichtsteilen Vernetzer. Material 15 consisting of 100 parts by weight of a visco-elastic silicone compound according to the invention with 10 parts by weight of crosslinking agent.
Material 16 bestehend aus 100 Gewichtsteilen einer erfindungsgemäßen einer visko-elastischen Silikonverbindung mit 10 Gewichtsteilen Katalysator. Material 16 consisting of 100 parts by weight of a visco-elastic silicone compound according to the invention with 10 parts by weight of catalyst.
Erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung weisen einen besonders hohen Reibungskoeffizienten μρ νοη 0,2 bis 1 ,5 in paralleler Richtung zur According to the invention non-stick coating have a particularly high coefficient of friction μρ νοη 0.2 to 1.5 in parallel direction
Oberfläche (Haftreibung) auf. Besonders charakteristisch für eine solche Antihaftbeschichtungen ist ein Reibungskoeffizient von MR > 1 , vorzugsweise > 1 , 1 und besonders bevorzugt R > 1 ,316, wie er beispielsweise bei Material 2 gemessen werden konnte. Höhere Reibungskoeffizienten, wie beispielsweise R > 1 ,5 oder auch R > 2 sowie R > 3, besonders bevorzugt > 4 sind im Rahmen der Erfindung möglich und befinden sich in der reproduzierbaren Erprobungsphase. Beispielsweise haben Messungen bei dem Materialpaar Platin auf Platin einen R Von 3 ergeben. Im Rahmen der Erfindung wird daher eine physikalische Obergrenze von R = 7 Surface (stiction) on. Particularly characteristic of such non-stick coatings is a coefficient of friction of MR> 1, preferably> 1, 1 and more preferably R> 1, 316, as it could be measured for example in material 2. Higher coefficients of friction, such as R> 1, 5 or R> 2 and R> 3, more preferably> 4 are possible within the scope of the invention and are in the reproducible testing phase. For example, measurements on the pair of platinum on platinum have given R 3. In the context of the invention, therefore, a physical upper limit of R = 7
angenommen. Aufgrund der außergewöhnlich sehr hohen Haftung in paralleler Richtung zur Oberfläche, wurden die Reibungskoeffizienten R (Cofficient of Friction) mittels einem Tribometer (Gerätetyp Nanovea Tribometer T50) mit einer Messgenauigkeit von +/-10 % gemessen. Dabei kam eine Stahlkugel mit Durchmesser 10 mm und mit DIN Werkstoffnummer: 1 .3505 unter einer Last von 1 N bei einem Radius von 10 mm und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 10 Umdrehungen/min bei einer Umgebungstemperatur von 24,7 °C zum Einsatz. accepted. Due to the exceptionally high adhesion in the direction parallel to the surface, the coefficients of friction R (Cofficient of Friction) were measured by means of a tribometer (instrument type Nanovea Tribometer T50) with a measuring accuracy of +/- 10%. A steel ball with a diameter of 10 mm and a DIN material number: 1 .3505 was used under a load of 1 N with a radius of 10 mm and a rotational speed of 10 revolutions / min at an ambient temperature of 24.7 ° C.
Die Proben wurden dazu im Vorfeld mit Isopropanol gereinigt und vor einer Messung bei verschiedenen Temperaturen getrocknet.
Als Referenzmaterialien wurden sowohl ein handelsübliches Silikonharz, Tego Nonstick 60 von Evonik, als auch eine handelsübliche PTFE- Antihaftbeschichtung verwendet. The samples were cleaned in advance with isopropanol and dried before being measured at various temperatures. As reference materials both a commercial silicone resin, Tego Nonstick 60 from Evonik, and a commercial PTFE non-stick coating were used.
Nach einer Gesamtrocknungszeit von 10 Minuten bei 80 °C, 10 Minuten bei 160 °C und 20 Minuten bei 220 °C konnte ein Reibungskoeffizient MR = 0,070 für das Silikonharz als Referenzwert gemessen werden. After a total drying time of 10 minutes at 80 ° C, 10 minutes at 160 ° C and 20 minutes at 220 ° C, a friction coefficient MR = 0.070 could be measured for the silicone resin as a reference value.
Nach einer Gesamtrocknungszeit von 10 Minuten bei 80 °C, 10 Minuten bei 160 °C und 10 Minuten bei 420 °C konnte ein Reibungskoeffizient MR = 0,034 für die PTFE-Antihaftbeschichtung als Referenzwert gemessen werden. Für Material 1 ergaben sich folgende Messwerte After a total drying time of 10 minutes at 80 ° C, 10 minutes at 160 ° C and 10 minutes at 420 ° C, a friction coefficient MR = 0.034 for the PTFE non-stick coating could be measured as a reference value. For material 1, the following measured values were obtained
Trocknung 24 Stunden bei 25 °C 0,456 - 0,863 N/N Drying for 24 hours at 25 ° C 0.456 - 0.863 N / N
Trocknung 20 min be 180 °C 0,633 - 0,920 N/N Drying 20 minutes be 180 ° C 0.633 - 0.920 N / N
Trocknung 20 min be 220 °C 0,604 N/N Drying 20 minutes be 220 ° C 0.604 N / N
Trocknung 20 min be 280 °C 0,422 - 0,698 N/N Drying for 20 minutes at 280 ° C 0.422 - 0.688 N / N
Für Material 2 ergaben sich folgende Messwerte For material 2, the following measured values were obtained
Trocknung 24 Stunden bei 25 °C 0,530 - 0,668 N/N Dry for 24 hours at 25 ° C 0.530 - 0.668 N / N
Trocknung 20 min bei 220 °C 0,254 - 0,308 N/N Drying at 220 ° C for 20 min. 0.254-0.308 N / N
Trocknung 20 min bei 280 °C 0,470 - 1 ,317 N/N Drying at 280 ° C for 20 min. 0.470 - 1, 317 N / N
Für Material 3 ergaben sich folgende Messwerte Trocknung 20 min bei 120 °C 0,461 - 0,539 N/N For material 3, the following measured values were obtained: drying at 120 ° C. for 20 minutes at 0.461 - 0.539 N / N
Trocknung 20 min bei 220 °C 0,391 - 0,477 N/N Drying at 220 ° C for 20 minutes 0.391 - 0.477 N / N
Für ein weiteres Material 4 ergaben sich folgende Messwerte For another material 4, the following measured values were obtained
Trocknung 20 min bei 340 °C 0,499 - 1 ,099 N/N Drying at 340 ° C for 20 min. 0.499 - 1.009 N / N
Für Material 5 ergaben sich folgende Messwerte Trocknung 24 Stunden bei 25 °C 0,492 - 0,662 N/N For material 5, the following measured values were obtained: drying at 25 ° C. for 24 hours at 0.492-0.662 N / N
Trocknung 20 min bei 220 °C 0,462 - 0,595 N/N Drying at 220 ° C for 20 min. 0.462 - 0.595 N / N
Für Material 6 ergaben sich folgende Messwerte For material 6, the following measured values were obtained
Trocknung 24 Stunden bei 25 °C 0,441 - 0,810 N/N Drying for 24 hours at 25 ° C 0.441 - 0.810 N / N
Trocknung 20 min bei 220 °C 0,419 - 0,529 N/N Drying at 220 ° C for 20 min. 0.419 - 0.529 N / N
Für Material 7 ergaben sich folgende Messwerte For material 7, the following measured values were obtained
Trocknung 24 Stunden bei 25 °C 0,436 - 0,704 N/N Drying for 24 hours at 25 ° C 0.436 - 0.704 N / N
Trocknung 20 min bei 220 °C 0,363 - 0,454 N/N
Für Material 8 ergaben sich folgende Messwerte Drying at 220 ° C for 20 min. 0.363 - 0.454 N / N For material 8, the following measured values were obtained
Trocknung 24 Stunden bei 25 °C 0,565 - 0,664 N/N Dry for 24 hours at 25 ° C 0.565 - 0.664 N / N
Trocknung 20 min bei 220 °C 0,422 - 0,492 N/N Drying at 220 ° C for 20 min. 0.422 - 0.492 N / N
Für Material 9 ergaben sich folgende Messwerte Trocknung 24 Stunden bei 25 °C 0,525 - 0,612 N/N For material 9, the following measured values were obtained: drying at 25 ° C. for 24 hours at 0.525-0.612 N / N
Trocknung 20 min bei 220 °C 0,417 - 0,520 N/N Drying at 220 ° C for 20 min. 0.417 - 0.520 N / N
Für Material 10 ergaben sich folgende Messwerte For material 10, the following measured values were obtained
Trocknung 24 Stunden bei 25 °C 0,461 - 0,539 N/N Drying for 24 hours at 25 ° C 0.461 - 0.539 N / N
Trocknung 20 min bei 220 °C 0,391 - 0,477 N/N Drying at 220 ° C for 20 minutes 0.391 - 0.477 N / N
Für Material 1 1 ergaben sich folgende Messwerte For material 1 1, the following measured values resulted
Trocknung 20 min bei 340 °C 0,421 - 1 ,1 18 N/N Drying at 340 ° C for 20 minutes 0.421 - 1, 1 18 N / N
Für Material 12 ergaben sich folgende Messwerte For material 12, the following measured values were obtained
Trocknung 20 min bei 280 °C 0,528 - 0,946 N/N Drying at 280 ° C for 20 min. 0.528 - 0.946 N / N
Für Material 13 ergaben sich folgende Messwerte Trocknung 20 min bei 220 °C 0,289 - 0,477 N/N For material 13, the following measured values were obtained: drying at 220 ° C. for 20 minutes at 0.289 - 0.477 N / N
Für Material 14 ergaben sich folgende Messwerte For material 14, the following measured values were obtained
Trocknung 20 min bei 220 °C 0,596 - 0,704 N/N Drying at 220 ° C for 20 min. 0.596 - 0.704 N / N
Für Material 15 ergaben sich folgende Messwerte For material 15, the following measured values were obtained
Trocknung 20 min bei 360 °C 0,235 - 0,494 N/N Drying at 360 ° C for 20 min. 0.235 - 0.494 N / N
Für Material 16 ergaben sich folgende Messwerte For material 16, the following measured values were obtained
Trocknung 20 min bei 360 °C 0,099 - 0,254 N/N Drying at 360 ° C for 20 min. 0.099 - 0.254 N / N
Ferner weist eine erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung idealerweise sehr niedrige E-Modulwerte auf. Im Rahmen der Erfindung wurden die E-Modulwerte mittels einem Furthermore, an inventive non-stick coating ideally has very low modulus of elasticity. Within the scope of the invention, the modulus values were determined by means of a
Nanoindenter vom Typ„Nanovea Mechanical Tester" mit einer dreiseitigen Diamantpyramidenspitze vom Typ„Berkovich" mit einer Kraft von 1 mN bei einer Umgebungstemperatur von 24,7 °C und einer Messgenauigkeit von +/- 10 % gemessen. Die Proben wurden dazu im Vorfeld mit Isopropanol
gereinigt und vor einer Messung bei den verschiedenen Temperaturen getrocknet. Nanoindenter of type "Nanovea Mechanical Tester" with a three-sided diamond pyramid tip of type "Berkovich" with a force of 1 mN at an ambient temperature of 24.7 ° C and a measuring accuracy of +/- 10% measured. The samples were prepared in advance with isopropanol cleaned and dried before a measurement at the various temperatures.
Als Referenzmaterial wurde zunächst wieder das handelsübliche Silikonharz verwendet und bei einer Gesamtrocknungszeit von 10 Minuten bei 80 °C, 10 Minuten bei 160 °C und 20 Minuten bei 220 °C getrocknet und anschließend wurde bei 22 °C ein E-Modul von 2,35 GPa bis 2,51 GPa als Referenzwert gemessen. As a reference material, the commercial silicone resin was first used again and dried at a total drying time of 10 minutes at 80 ° C, 10 minutes at 160 ° C and 20 minutes at 220 ° C and then at 22 ° C, an E modulus of 2.35 GPa measured to 2.51 GPa as a reference value.
Für Material 1 ergaben sich folgende Messwerte For material 1, the following measured values were obtained
Trocknung 24 Stunden bei 25 °C 4,3 Pa Drying for 24 hours at 25 ° C 4.3 Pa
Trocknung 20 min bei 180 °C 4,93 MPa Drying at 180 ° C for 20 min 4.93 MPa
Trocknung 20 min bei 220 °C 4,5 MPa Drying at 220 ° C for 20 min 4.5 MPa
Trocknung 20 min bei 280 °C 13,9 MPa Drying at 280 ° C for 20 min 13.9 MPa
Für Material 2 ergaben sich folgende Messwerte For material 2, the following measured values were obtained
Trocknung 24 Stunden bei 25 °C 0,725 MPa Drying for 24 hours at 25 ° C 0.725 MPa
Trocknung 20 min bei 220 °C 1 ,82 MPa Drying at 220 ° C for 20 min. 1, 82 MPa
Trocknung 20 min bei 280 °C 2,4 MPa Drying at 280 ° C for 20 min 2.4 MPa
Für Material 3 ergaben sich folgende Messwerte For material 3, the following measured values were obtained
Trocknung 24 Stunden bei 25 °C nicht messbar, da flüssig Drying for 24 hours at 25 ° C not measurable, as liquid
Trocknung 20 min bei 120 °C 0,436 MPa Drying at 120 ° C for 20 min 0.436 MPa
Trocknung 20 min bei 220 °C 0,715 MPa Drying at 220 ° C for 20 min 0.715 MPa
Für Material 4 ergaben sich folgende Messwerte For material 4, the following measured values were obtained
Trocknung 24 min bei 340 °C 0,225 MPa Drying for 24 min at 340 ° C 0.225 MPa
Für Material 5 ergaben sich folgende Messwerte For material 5, the following measured values were obtained
Trocknung 24 Stunden bei 25 °C 0,630 MPa Drying for 24 hours at 25 ° C 0.630 MPa
Trocknung 20 min bei 220 °C 0,932 MPa Drying at 220 ° C for 20 min 0.932 MPa
Für Material 6 ergaben sich folgende Messwerte For material 6, the following measured values were obtained
Trocknung 24 Stunden bei 25 °C 0,520 MPa Drying for 24 hours at 25 ° C 0.520 MPa
Trocknung 20 min bei 220 °C 1 ,0 MPa Drying for 20 min at 220 ° C 1, 0 MPa
Für Material 7 ergaben sich folgende Messwerte For material 7, the following measured values were obtained
Trocknung 24 Stunden bei 25 Drying for 24 hours at 25
Trocknung 20 min bei 220 °C
Für Material 8 ergaben sich folgende Messwerte Drying at 220 ° C for 20 minutes For material 8, the following measured values were obtained
Trocknung 24 Stunden bei 25 °C 0,390 MPa Drying for 24 hours at 25 ° C 0.390 MPa
Trocknung 20 min bei 220 °C 0,800 MPa Drying at 220 ° C for 20 min 0.800 MPa
Für Material 9 ergaben sich folgende Messwerte For material 9, the following measured values were obtained
Trocknung 24 Stunden bei 25 °C 0,352 MPa Drying for 24 hours at 25 ° C 0.352 MPa
Trocknung 20 min bei 220 °C 0,625 MPa Drying at 220 ° C for 20 min 0.625 MPa
Für Material 10 ergaben sich folgende Messwerte For material 10, the following measured values were obtained
Trocknung 24 Stunden bei 25 °C 0,310 MPa Drying for 24 hours at 25 ° C 0.310 MPa
Trocknung 20 min bei 220 °C 0,535 MPa Drying at 220 ° C for 20 min 0.535 MPa
Für Material 1 1 ergaben sich folgende Messwerte For material 1 1, the following measured values resulted
Trocknung 20 min bei 340 °C 5,417 MPa Drying at 340 ° C for 20 min 5.441 MPa
Für Material 12 ergaben sich folgende Messwerte For material 12, the following measured values were obtained
Trocknung 20 min bei 340 °C 1 ,70 MPa Drying at 340 ° C for 20 min. 1, 70 MPa
Für Material 13 ergaben sich folgende Messwerte For material 13, the following measured values were obtained
Trocknung 20 min bei 220 °C 1 ,31 MPa Drying for 20 min at 220 ° C 1, 31 MPa
Für Material 14 ergaben sich folgende Messwerte For material 14, the following measured values were obtained
Trocknung 20 min bei 220 °C 0,715 MPa Drying at 220 ° C for 20 min 0.715 MPa
Für Material 15 ergaben sich folgende Messwerte For material 15, the following measured values were obtained
Trocknung 20 min bei 380 °C 0,450 MPa Drying at 380 ° C for 20 min 0.450 MPa
Für Material 16 ergaben sich folgende Messwerte For material 16, the following measured values were obtained
Trocknung 20 min bei 360 °C 0,392 MPa Drying at 360 ° C for 20 min 0.392 MPa
Ferner weist eine erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung idealerweise eine Oberflächenenergie von typischerweise 5 mN/m bis 50 mN/m auf. Furthermore, an inventive non-stick coating ideally has a surface energy of typically 5 mN / m to 50 mN / m.
Bevorzugte Beschichtungen weisen eine Oberflächenenergie in einem Bereich von 6 mN/m bis 31 mN/m, vorzugsweise in einem Bereich von 7 mN/m bis 21 mN/m, besonders bevorzugt in einem Bereich von 7 mN/m bis 16 mN/m, sowie in einem Bereich auch von 13 mN/m bis 20 mN/m, und auch in einem Bereich von 26 mN/m bis 45 mN/m auf.
Bei der Messung der Oberflächenenergie hat sich herausgestellt, dass besonders geeignete Antihaftbeschichtungen, beim Aufheizen von einer niedrigeren Temperatur auf eine Temperatur von 80 °C, eine Zunahme der Oberflächenenergie aufweisen, wie dies exemplarisch für das Material 2 in dem Meßdiagrammen der Figur 1 dargestellt ist. Preferred coatings have a surface energy in a range from 6 mN / m to 31 mN / m, preferably in a range from 7 mN / m to 21 mN / m, more preferably in a range from 7 mN / m to 16 mN / m, and also in a range of 13 mN / m to 20 mN / m, and also in a range of 26 mN / m to 45 mN / m. In the measurement of the surface energy, it has been found that particularly suitable non-stick coatings, when heated from a lower temperature to a temperature of 80 ° C, have an increase in the surface energy, as exemplified for the material 2 in the measurement diagrams of Figure 1.
Für die Messung der Oberflächenenergie der erfindungsgemäßen For the measurement of the surface energy of the invention
Antihaftbeschichtungen wurden im Rahmen der Erfindung die Kontaktwinkel von Testflüssigkeiten, deren Oberflächenspannungen inkl. dispersem und polarem Anteil bekannt ist, auf der erfindungsgemäßen Antihaftbeschichtung gemessen. Diese Anteile gehen in die Grenzflächenspannungen zwischen Festkörper und Flüssigkeit ein, für die ein geeignetes Modell zugrunde gelegt wird. Non-stick coatings were measured in the context of the invention, the contact angle of test liquids whose surface tensions incl. Disperse and polar content is known on the non-stick coating according to the invention. These fractions enter the interfacial tensions between the solid and the liquid, for which a suitable model is used.
Im Rahmen dieser Messungen wurde das Modell von Owens, Wendt, Rabel und Kaelble (OWRK-Modell), das die geometrischen Mittel der dispersen und polaren Anteile von Oberflächenspannungen der Flüssigkeit und As part of these measurements, the model of Owens, Wendt, Rabel and Kaelble (OWRK model), which was the geometric mean of the disperse and polar fractions of the surface tensions of the liquid and
Oberflächenspannungen des Festkörpers wie folgt beinhaltet: Surface tensions of the solid as follows include:
(1 )
wobei O = Gleichgewichtskontaktwinkel; aL= Oberflächen (1 ) where O = equilibrium contact angle; a L = surfaces
Oberflächenspannung/-energie der Flüssigkeit; os = Oberflächenspannung/- energie des Festkörpers; aSL= Oberflächenspannung/-energie zwischen Festkörper und Flüssigkeit; und den Messungen zugrunde gelegt. Surface tension / energy of the liquid; o s = surface tension / energy of the solid; a SL = surface tension / energy between solid and liquid; and based on the measurements.
Wird dieser Ausdruck in die Young-Gleichung eingesetzt, so kann diese zur allgemeinen Geradengleichung in die Form y = mx+c wie folgt gebracht werden: If this expression is used in the Young equation, then it can be brought to the general equation of the line in the form y = mx + c as follows:
(2)
(2)
y y
wobei - Oberflächenspannung/-energie; — disperser Anteil der wherein - surface tension / energy; - disperse share of
Oberflächenspannung/-energie; v— polarer Anteil der Surface tension / energy; v-polar part of
Oberflächenspannung/-energie mit jeweiligem Index i = L für Flüssigkeit und S = Festkörper ist. Es sei angemerkt, dass bei Flüssigkeiten die Surface tension / energy with respective index i = L for liquid and S = solid. It should be noted that in liquids
Oberflächenenergie gleich der Oberflächenspannung ist. Surface energy is equal to the surface tension.
In Gleichung (2) enthalten entsprechend y und x die bekannten Größen, also den gemessenen Kontaktwinkel sowie den dispersen und polaren Anteil der Oberflächenenergie der Testflüssigkeit Wasser und Diiodmethan selbst. Die gesuchten dispersen und polaren Anteile der Oberflächenenergie des Festkörpers sind im Achsenabschnitt c und der Steigung m enthalten. Diese Parameter lassen sich graphisch über eine Regressionsgerade ermitteln, wenn mit mindestens zwei Testflüssigkeiten Kontaktwinkelmessungen durchgeführt werden. Da eine Regressionsgerade basierend auf nur zwei Punkten allerdings keinerlei Aussage über die Genauigkeit des Ergebnisses erlaubt, wurde zur Bestimmung der Oberflächenenergie zusätzlich eine Kontaktwinkelmessung mit einer weiteren Testflüssigkeit durchgeführt. Als Flüssigkeiten wurden Wasser, Diiodmethan, Äthylenglykol bzw. Thiodiglycol verwendet. In equation (2), the known quantities, ie the measured contact angle and the disperse and polar fraction of the surface energy of the test liquid contain water and diiodomethane itself according to y and x. The sought disperse and polar fractions of the surface energy of the solid are in the intercept c and the slope m included. These parameters can be graphically determined via a regression line if contact angle measurements are carried out with at least two test liquids. However, since a regression line based on only two points does not allow any statement about the accuracy of the result, a contact angle measurement was additionally performed with another test liquid to determine the surface energy. As liquids, water, diiodomethane, ethylene glycol or thiodiglycol were used.
Das Material wurde auf eine Glasplatte als Träger appliziert und je nach Lösungsmittelanteil erst nach 24 Stunden zur Verflüchtigung des The material was applied to a glass plate as a carrier and depending on the solvent content only after 24 hours to volatilize the
Lösungsmittels mit der Messung bei einer Starttemperatur von 20 °C begonnen. Zwischen jeder Messung wurden die Proben sukzessive jeweils 20 Minuten lang bei jeweiliger Temperatur getempert und anschließend wurde entweder das noch warme Meßsubstrat (Meßkurve„warm" in Figur 1 )
oder das auf Raumtemperatur abgekühlte Meßsubstrat (Meßkurve„kalt" in Figur 1 ) gemessen. Die Messungen wurden durchgeführt bis zu einer durchschnittlichen Temperatur von 340 °C (siehe Figur 1 ). Solvent started with the measurement at a starting temperature of 20 ° C. Between each measurement, the samples were successively tempered for 20 minutes at the respective temperature and then either the still warm measuring substrate (measurement curve "warm" in FIG. 1) was tempered. or the cooled to room temperature measuring substrate (measured curve "cold" in Figure 1) .The measurements were carried out to an average temperature of 340 ° C (see Figure 1).
Die Messungen wurden dabei mit einem Messgerät vom Typ Krüss Drop Shape Analyzer - DAS 25 gemäß der DIN-Norm 55660 nach dem zuvor beschriebenen OWRK-Modell mit einem auf der Oberfläche der Measurements were taken with a Krüss Drop Shape Analyzer - DAS 25 according to the DIN standard 55660 according to the previously described OWRK model with one on the surface of the
erfindungsgemäßen Antihaftbeschichtung liegenden Tropfen bei einer Temperaturauflösung von +/- 10°C gemessen. inventive non-stick coating drops measured at a temperature resolution of +/- 10 ° C.
[3] Eine bevorzugte Antihaftbeschichtung kann im Sinne der Erfindung auch eine visko-elastische gelartige nicht vollvernetzte Silikonverbindung umfassen, wobei die Silikonverbindung im Wesentlichen kein Silikonöl enthält. [3] For the purposes of the invention, a preferred non-stick coating can also comprise a visco-elastic gelatinous, not fully crosslinked silicone compound, wherein the silicone compound contains substantially no silicone oil.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Ausdruck„eine Silikonverbindung, welche im Wesentlichen kein Silikonöl enthält" eine Zusammensetzung, die weniger als 15 Gew.-%, weniger als 10 Gew.-%, weniger als 5 Gew.-%, weniger als 2,5 Gew.-%, weniger 1 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 0,5 Gew.-%, noch bevorzugter weniger als 0, 1 Gew.-% oder weniger als 1 Gew. -%o und am bevorzugtesten (innerhalb der analytischen Bestimmungsgrenzen) gar kein Silikonöl umfasst (jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Silikonöl-freien Zusammensetzung der Silikonverbindung). In the context of the present invention, the term "a silicone compound containing substantially no silicone oil" means a composition that is less than 15% by weight, less than 10% by weight, less than 5% by weight, less than 2 , 5% by weight, less than 1% by weight, preferably less than 0.5% by weight, even more preferably less than 0.1% by weight or less than 1% by weight, and most preferably (within the analytical determination limits) no silicone oil covers (in each case based on the total weight of the silicone oil-free composition of the silicone compound).
[4] Vorzugsweise enthält eine erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung zusätzlich einen Crosslinker, der mit der Silikonverbindung eine [4] Preferably, a non-stick coating according to the invention additionally contains a crosslinker which reacts with the silicone compound
Vernetzungsreaktion eingehen kann. Besonders bevorzugt sind Crosslinking reaction can enter. Particularly preferred
Hydrogenpolysiloxane mit hohem Gehalt an reaktivem Si-H, beispielsweise ein Polymethylhydrosiloxan von ABCR GmbH. Hydrogenpolysiloxanes with a high content of reactive Si-H, for example a polymethylhydrosiloxane from ABCR GmbH.
Vorzugsweise enthält eine erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung zusätzlich einen Katalysator für die Vernetzungsreaktion, beispielsweise einen silikonlöslichen Platinkatalysator, beispielsweise einen Platin-
divinyltetramethyldisiloxankomplex mit 3 bis 3.5 Gewichts-% Platin von ABCR GmbH. An inventive non-stick coating preferably additionally contains a catalyst for the crosslinking reaction, for example a silicon-soluble platinum catalyst, for example a platinum catalyst. divinyltetramethyldisiloxane complex with 3 to 3.5% by weight of platinum from ABCR GmbH.
Vorzugsweise enthält eine erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung zusätzlich eine weitere bei Raumtemperatur visko-elastische Preferably, a non-stick coating according to the invention additionally contains a further visco-elastic at room temperature
Silikonverbindung, insbesondere ein (Poly)Siloxan oder ein (Poly)Silazan, beispielsweise ein lineares Siloxan wie z. B. Octamethyltrisiloxan oder insbesondere ein cyclisches Siloxan wie z. B. Decamethylcyclopentasiloxan oder Octamethylcyclotetrasiloxan eines beliebigen Herstellers oder ein methylsubstituiertes Organopolysilazan, zum Beispiel Silazan KiON HTA 1500 von AZ Electronic Materials. Silicone compound, in particular a (poly) siloxane or a (poly) silazane, for example a linear siloxane such. As octamethyltrisiloxane or in particular a cyclic siloxane such. B. decamethylcyclopentasiloxane or octamethylcyclotetrasiloxane any manufacturer or a methyl-substituted organopolysilazane, for example Silazan KiON HTA 1500 from AZ Electronic Materials.
Im Sinne der Erfindung besteht eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antihaftbeschichtung im Wesentlichen aus einer For the purposes of the invention, a preferred embodiment of a non-stick coating according to the invention consists essentially of one
Silikonverbindung. Dabei können Gehalte an Crosslinker und Katalysator vorgesehen sein, welche in den üblichen kleinen Mengen vorliegen, jedoch keine weitere visko-elastische Silikonverbindung. Silicone compound. In this case, contents of crosslinker and catalyst can be provided, which are present in the usual small amounts, but no further visco-elastic silicone compound.
Im Gegensatz zu bekannten Antihaftschichten, wie beispielsweise aus der US 2016/0032074 A1 , verfügt eine erfindungsgemässe Antihaftbeschichtung über kein auf der Oberfläche aufgebrachtes, insbesondere einen In contrast to known non-stick layers, as for example from US 2016/0032074 A1, an inventive non-stick coating has no surface-applied, in particular one
geschlossenen Gleitfilm bildendes, Gleitmittel, wie es beispielsweise der Fall bei sogenannten Silicon-Foul-Release-Produkten ist (Beschichtungen zur Entgegenwirkung von Algenbewuchs). Hier werden zumeist Silikonöle, Paraffine, Mineralöle oder Polyolefine als Gleitmittel verwendet, um auf deren Gleitfilm Frühstadien eines Algenaufwuchses anzusiedeln anstatt auf dem Untergrund. Unter Mitnahme dieses Algenaufwuchses gelangt das Gleitmittel durch Kontakt mit Wasser somit direkt ins Meer. closed lubricating film forming lubricant, such as is the case with so-called silicone foul release products (coatings to counteract algae growth). Silicone oils, paraffins, mineral oils or polyolefins are usually used as lubricants in order to settle early stages of algae growth on their sliding film instead of on the substrate. Taking along this algae growth, the lubricant thus comes directly into the sea through contact with water.
[5] Vorteilhafterweise wird eine erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung bei der Herstellung bei einer Temperatur bis 220 °C, vorzugsweise bis 340 °C, mehr bevorzugt bis 440 °C und speziell bevorzugt bis 600 °C getrocknet. Dies hat zum Vorteil, dass eine erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung innerhalb eines großen Temperaturbereichs eingesetzt werden kann.
Bevorzugte Antihaftbeschichtungen sind für mindestens 24 Stunden einem Temperaturbereich einsetzbar, der bis zu 880 K umfasst. [5] Advantageously, a non-stick coating according to the invention is dried in the preparation at a temperature up to 220 ° C, preferably up to 340 ° C, more preferably up to 440 ° C and especially preferably up to 600 ° C. This has the advantage that a non-stick coating according to the invention can be used within a wide temperature range. Preferred non-stick coatings can be used for at least 24 hours in a temperature range up to 880K.
In Versuchen hat sich dabei auch gezeigt, dass erfindungsgemäße In experiments, it has also been shown that inventive
Antihaftbeschichtungen auch bei unterschiedlichen Non-stick coatings even with different
Temperaturwechselzyklen für mindestens 24 Stunden visko-elastisch und gelartig bleiben. Temperature change cycles remain visco-elastic and gel-like for at least 24 hours.
Im Sinne der Erfindung lassen sich Antihaftbeschichtungen herstellen, welche beim Aufheizen von einer niedrigeren Temperatur bis auf 80 °C eine Zunahme der Oberflächenenergie aufweisen, und welche bei einer For the purposes of the invention, non-stick coatings can be produced, which have an increase in the surface energy during heating from a lower temperature to 80 ° C, and which at a
Temperatur von 160 °C bis 360 °C und besonders geeignete Temperature of 160 ° C to 360 ° C and particularly suitable
Antihaftbeschichtungen auch bis 500 °C für mindestens 24 Stunden visko- elastisch und gelartig bleiben. Non-stick coatings also remain viscoelastic and gel-like for up to 500 ° C for at least 24 hours.
Auch lassen sich erfindungsgemäße Antihaftbeschichtungen herstellen, welche beim Aufheizen von einer niedrigeren Temperatur auf 60 °C eine Zunahme der Oberflächenenergie aufweisen, und welche bei einer It is also possible to produce non-stick coatings according to the invention which have an increase in the surface energy when heated from a lower temperature to 60 ° C., and which in a
Temperatur von 160 °C bis 600 °C für mindestens 24 Stunden visko- elastisch und gelartig bleiben. Temperature of 160 ° C to 600 ° C for at least 24 hours remain viscoelastic and gel-like.
Dies ist besonders von Vorteil, wenn eine solche Antihaftbeschichtung während der Herstellung beispielsweise in einem Durchlaufofen mit heißer Luft kurzzeitig getrocknet wird. Ferner kann eine bevorzugte This is particularly advantageous when such a non-stick coating is briefly dried during production, for example in a continuous furnace with hot air. Furthermore, a preferred
Antihaftbeschichtung auch in einem Ofen oder an der Umgebungsluft getrocknet werden. Non-stick coating can also be dried in an oven or in the ambient air.
[6] Auch kann im Rahmen der Erfindung die Trocknung einer bevorzugten erfindungsgemäßen Antihaftbeschichtung mittels einer Strahlung erfolgen. Solch eine Strahlung kann beispielsweise eine Wärmestrahlung mit infrarotem oder auch ultraviolettem Licht sein. Weitere Strahlungen, welche zum Trocknen geeignet sind, sind im Rahmen der Erfindung durchaus möglich und sollen hiervon nicht ausgeschlossen sein. Auch eine Trocknung im Plasma ist möglich.
[7] Charakteristisch für eine erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung ist, dass die Antihaftbeschichtung an ihrer Oberfläche Bereiche aufweist, in denen die Antihaftbeschichtung benetzbarer ist als in den übrigen Bereichen. Dies hat zum Vorteil, dass an den benetzbareren Bereichen der Also in the context of the invention, the drying of a preferred non-stick coating according to the invention can take place by means of radiation. Such a radiation may be for example a thermal radiation with infrared or even ultraviolet light. Other radiations which are suitable for drying are entirely possible within the scope of the invention and should not be excluded from this. Also a drying in the plasma is possible. Characteristic of a non-stick coating according to the invention is that the non-stick coating has on its surface areas in which the non-stick coating is more wettable than in the other areas. This has the advantage that at the wettable areas of the
Antihaftbeschichtung flüssige Medien, wie beispielsweise wasserbasierte oder ölhaltige, vorzugsweise Druckfarben, besser haften als an den übrigen Bereichen, welche weniger benetzbar bis unbenetzbar sind. Durch die gezielte Wahl benetzbarer und unbenetzbarer Bereiche lässt sich Non-stick coating liquid media, such as water-based or oil-containing, preferably printing inks, adhere better than the other areas, which are less wettable to unwettable. By the targeted choice of wettable and unwettable areas can be
beispielsweise somit auf der Antihaftbeschichtung ein Druckbild für einen Druckvorgang formen, um es bei einem darauffolgenden Druckvorgang wiederum auf ein Printmedium als Abbildung zu übertragen. For example, thus form on the non-stick coating a printed image for a printing process, in turn to transfer it to a print medium as an image in a subsequent printing process.
Die Benetzbarkeit einer bevorzugten Antihaftbeschichtung lässt sich dabei mittels lokaler thermischer Einwirkung oder Strahlung, zum Beispiel mittels eines Lasers oder einer VUV-Strahlung (Vakuumultraviolettstrahlung) auf der erfindungsgemäßen Antihaftbeschichtung erzeugen. Auch eine chemische Einwirkung (selektives Ätzen, Anlösen, etc.) kann eingesetzt werden. The wettability of a preferred non-stick coating can be produced on the non-stick coating according to the invention by means of local thermal action or radiation, for example by means of a laser or VUV radiation (vacuum ultraviolet radiation). A chemical action (selective etching, dissolving, etc.) can also be used.
Ferner kann die Benetzbarkeit einer bevorzugten Antihaftbeschichtung mittels einer, vorzugweisen selektiven, Fluorierung oder mittels einem, vorzugsweise selektive einwirkendem, Plasma erzeugt werden. Auch kann im Sinne der Erfindung durch Manipulation des Kontaktmediums, vorzugsweise durch Zugabe weiterer Stoffe wie Thixotropierharzen, polaren oder unpolaren Lösemitteln, oder Haftstoffen, wie beispielsweise Öle, die Benetzbarkeit auf benetzbaren Bereichen und die Unbenetzbarkeit auf unbenetzbaren Bereichen einer erfindungsgemäßen Antihaftbeschichtung weiter verstärkt werden. Als Kontaktmedium gelten im Sinne der Erfindung als Medien, welche mit einer Antihaftschicht in Verbindung gebracht werden können, beispielsweise auch Druckfarben. Furthermore, the wettability of a preferred non-stick coating may be produced by means of, preferably selective, fluorination or by means of one, preferably selective, plasma. Also, for the purposes of the invention, by manipulating the contact medium, preferably by adding further substances such as thixotropic resins, polar or nonpolar solvents, or adhesives such as oils, the wettability on wettable areas and the wettability on non-wettable areas of a non-stick coating according to the invention can be further enhanced. As a contact medium in the context of the invention as media, which can be associated with an anti-adhesive layer, for example, also inks.
Der Vorteil der hohen Benetzbarkeit und Unbenetzbarkeit The advantage of high wettability and non-wettability
erfindungsgemäßer Antihaftbeschichtungen führt im Sinne der Erfindung zu
einem verbesserten Fließverhalten von Kontaktmedien auf der Oberfläche erfindungsgemäßer Antihaftbeschichtungen. inventive non-stick coatings leads in the context of the invention an improved flow behavior of contact media on the surface of inventive non-stick coatings.
[8] Im Sinne der Erfindung ist die Benetzbarkeit der Bereiche einer erfindungsgemäßen Antihaftbeschichtung reversibel, sodass je nach [8] For the purposes of the invention, the wettability of the regions of a non-stick coating according to the invention is reversible, so that, depending on
Anwendungsanforderungen benetzbare Bereiche in unbenetzbare Bereiche, vorzugsweise auch während einem Anwendungsvorgang oder während der Benutzung einer Antihaftbeschichtung, sowie auch unbenetzbare Bereich ein benetzbare Bereiche geändert werden können. Je nach Anwendung und Nutzung von benetzbaren oder unbenetzbaren Bereich kann im Sinn der Erfindung dieser Vorgang auch als Löschen eines Bereichs aufgefasst werden. Application Requirements wettable areas in non-wettable areas, preferably during an application process or during the use of a non-stick coating, as well as non-wettable area a wettable areas can be changed. Depending on the application and use of wettable or non-wettable area, this process can also be understood as deleting a region in the sense of the invention.
[1 1 ] Beispielsweise kann eine erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung als Oberflächenbeschichtung eines Druckwerkzeuges, insbesondere einer Druckplatte, einer Druckwalze oder einem Stempel verwendet werden. Im Anwendungsfalle einer Antihaftbeschichtung als Oberflächenbeschichtung einer Druckplatte, kann die Druckplatte also wiederverwendet werden. Nach Fertigstellung oder Beendigung eines Druckauftrages oder schlichtweg nachdem die Druckplatte nicht mehr benötigt wird, können die benetzbaren Bereiche somit im Sinn der Erfindung in unbenetzbare Bereich geändert, und damit gelöscht werden. [1 1] For example, an inventive non-stick coating can be used as a surface coating of a printing tool, in particular a printing plate, a printing roller or a stamp. In the application case of a non-stick coating as a surface coating of a printing plate, so the printing plate can be reused. After completion or completion of a print job or simply after the printing plate is no longer needed, the wettable areas can thus be changed in the sense of the invention in the non-wettable area, and thus deleted.
Beispielsweise kann somit eine Druckplatte mit einer erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung erneut für einen neuen Druckvorgang mit einem neuen Druckbild wieder benutzt werden. For example, a printing plate with a non-stick coating according to the invention can thus be used again for a new printing process with a new printed image.
Im Sinne der Erfindung ist dabei die Reversibilität der Benetzbarkeit einer erfindungsgemäßen Antihaftbeschichtung durch die Behandlung des benetzbaren Bereichs mit einem Lösungsmittel selektiv erreichbar. Dazu genügt es beispielsweise die erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung am einfachsten mit einem lösungsmittelgetränkten Lappen abzuwischen, oder mit einem Lösungsmittel zu besprühen, in einen mit einem Lösungsmittel gefüllten Behälter zu tauchen oder auf andere geeignete Art und Weise in
Kontakt mit einem Lösungsmittel zu bringen. Als Lösungsmittel kann vorzugsweise die bereits erwähnte visko-elastische Silikonverbindung verwendet werden. Auch ist als Lösungsmittel beispielsweise ein In the context of the invention, the reversibility of the wettability of a non-stick coating according to the invention by the treatment of the wettable region with a solvent is selectively achievable. For this purpose, it is sufficient, for example, the simplest to wipe the inventive non-stick coating with a solvent-soaked cloth, or to spray with a solvent to submerge in a container filled with a solvent or other suitable manner in To bring contact with a solvent. As the solvent, the aforementioned viscoelastic silicone compound may preferably be used. Also, as a solvent, for example
handelsübliches Silikonlösungsmittel geeignet. Aufgrund des elastischen Verhaltens einer bevorzugten Antihaftbeschichtung ist diese auch dazu geeignet, auf einem flexiblen Träger oder auf einem Halbwerkzeug aufgebracht zu werden, welches nach der Trocknung der Antihaftbeschichtung noch verformt wird, beispielsweise ein beschichtetes Blech, welches zu einer Druckwalze geformt. [9] Ein nicht benetzbarer, also unbenetzbarer Bereich kann auch über Wärme wiederhergestellt werden, indem die visko-elastische commercial silicone solvent suitable. Due to the elastic behavior of a preferred non-stick coating, it is also suitable for being applied to a flexible carrier or to a semi-tool which is still deformed after drying of the non-stick coating, for example a coated sheet which is formed into a pressure roller. [9] A non-wettable, that is, non-wettable area can also be restored via heat by the visco-elastic
Silikonverbindung beim Tempern oder durch eine thermisch wirkende Strahlung wie Infrarotstrahlung oberhalb einer Temperatur von 60 °C bis maximal 600 °C aus der Beschichtung selbst an die Oberfläche der Silicone compound during annealing or by a thermally acting radiation such as infrared radiation above a temperature of 60 ° C to a maximum of 600 ° C from the coating itself to the surface of the
Beschichtung migriert. Coating migrated.
[10] Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen [10] A preferred embodiment of an inventive
Antihaftbeschichtung ist strukturierbar, vorzugsweise gravierbar. Geeignete Strukturierungsverfahren sind hinreichend bekannt. Im Sinne der Erfindung sind die Konturen einer strukturierten Antihaftbeschichtung aufgrund der visko-elastischen gelartigen Eigenschaft hochaufgelöst fertigbar und liegen im Bereich von weniger als 1 mm, weniger als 500 pm, weniger als 20 pm, vorzugsweise unter 15 pm, besonders bevorzugt unter 5 pm, wobei auch Bereiche unter 2 pm, vorzugsweise unter 1 pm und besonders bevorzugt unter 0,5 pm bis maximal 250 nm im Sinne der Erfindung möglich sind. Die Auflösung wird dabei im Wesentlichen beschränkt durch das Non-stick coating is structurable, preferably engravable. Suitable structuring methods are well known. For the purposes of the invention, the contours of a structured non-stick coating can be produced in high-resolution due to the viscoelastic gel-like property and are in the range of less than 1 mm, less than 500 μm, less than 20 μm, preferably less than 15 μm, particularly preferably less than 5 μm, wherein ranges below 2 pm, preferably below 1 pm and more preferably below 0.5 pm to a maximum of 250 nm in the context of the invention are possible. The resolution is essentially limited by the
Strukturierungsverfahren wie beispielsweise einem Strukturierungsstrahl, wie einem Laser- oder Elektronenstrahl, oder eben der Kantenauflösung einer mittels Elektronenstrahllithographie gefertigten Lithographiemaske, sowie dem Quellverhalten einer erfindungsgemäßen Beschichtung, welches sich
durch das eingelagerte Lösungsmittel und/oder durch das bei der Löschung verwendete Verfahren ergibt. Structuring method such as a patterning beam, such as a laser or electron beam, or just the edge resolution of a lithographic mask manufactured by electron beam lithography, as well as the swelling behavior of a coating according to the invention, which by the incorporated solvent and / or by the method used in the deletion.
Beispielsweise können bei einer Druckplatte mit einer Antihaftbeschichtung die strukturierten Druckkonturkanten benetzbare Bereiche mit sehr scharfen Konturen aufweisen, welche im Bereich von weniger als 15 pm, For example, in the case of a printing plate with a non-stick coating, the structured printed contour edges can have wettable areas with very sharp contours, which are in the range of less than 15 μm,
vorzugsweise unter 10 pm, besonders bevorzugt unter 1 pm oder unter 500 nm bis maximal 50 nm liegen. Ferner sind diese Druckkonturen aufgrund der visko-elastischen gelartigen Eigenschaft verschleißarm, sodass preferably below 10 pm, more preferably below 1 pm or below 500 nm to a maximum of 50 nm. Furthermore, these pressure contours are wear-resistant due to the visco-elastic gel-like property, so
beispielsweise auflagenträchtige Druckvorgänge sehr kostengünstig realisiert werden können. For example, high-volume printing processes can be realized very inexpensively.
Eine erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung kann im Sinne der Erfindung für eine Vielzahl von Anwendungen, wie es bereits für bekannte An inventive non-stick coating can according to the invention for a variety of applications, as already known
Antihaftbeschichtung der Fall ist, verwendet werden. Non-stick coating is the case to be used.
[12] Beispielsweise kann eine erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung in einem medizinischen Verbandmaterial, vorzugsweise als Wundauflage, aufgrund ihrer antihaftenden Oberflächeneigenschaften und ihrer visko- elastischen gelartigen Eigenschaft verwendet werden. Dabei ist besonders vorteilhaft, wenn zusätzliche, vorzugsweise antibakterielle oder fungizide, Stoffe oder Partikel, wie beispielsweise Kupfer- oder Silberionen, in die Silikonverbindung eingebracht werden. Oder ein Antiseptikum wie z.B. [12] For example, a non-stick coating according to the invention can be used in a medical dressing material, preferably as a wound dressing, because of its non-stick surface properties and its viscoelastic gel-like property. It is particularly advantageous if additional, preferably antibacterial or fungicidal, substances or particles, such as copper or silver ions are introduced into the silicone compound. Or an antiseptic, such as
Benzalkoniumchlorid oder weitere wundheilende oder abschwellende Benzalkonium chloride or other wound healing or decongestant
Substanzen substances
[13] Im Sinne der Erfindung kann eine Antihaftbeschichtung auch als [13] For the purposes of the invention, a non-stick coating as well
Beschichtung und/oder Materialauflage für Fördermittel, insbesondere Walzenoberflächen, Greiferflächen und dergleichen in der Fördertechnik, insbesondere für Bahnen, Bögen, Beutel und Zuschnitte beispielsweise aus Folie, Papier oder dergleichen, verwendet werden. Coating and / or material support for conveying means, in particular roll surfaces, gripper surfaces and the like in conveyor technology, in particular for webs, sheets, bags and blanks, for example, of film, paper or the like may be used.
[14] Auch ist im Sinne der Erfindung eine Verwendung einer Also in the context of the invention is a use of a
Antihaftbeschichtung für Guss- und Spritzformen, sowohl für Non-stick coating for casting and injection molding, both for
Haushaltsanwendungen bei Kochen und Backen, als auch für industrielle
Anwendungen für Medien oder Schmelzen mit einer Kerntemperatur von bis zu 600 °C möglich. Household applications in cooking and baking, as well as for industrial Applications for media or melts with a core temperature of up to 600 ° C possible.
[15] Im Sinne der Erfindung kann eine Antihaftbeschichtung in besonders bevorzugten Ausführungsformen auch als eine Folie ausgebildet sein. [16] Ferner kann im Sinne der Erfindung eine Antihaftbeschichtung auch als eine Beschichtung auf einem textilen Trägermaterial oder einem sonstigen Gewebe wie beispielsweise einem Gewebe aus Glasfaser oder einer Metallfaser, vorzugsweise aus Kuper, Stahl oder Edelstahl, verwendet werden. Erfindungsgemäße Antihaftbeschichtungen können beispielsweise auch als eine selbstreinigende Beschichtung für die Innenseiten von Leitungen, Rohren, aber auch als Schutzschicht gegen das Vereisen von Oberflächen, verwendet werden. [15] For the purposes of the invention, a non-stick coating in particularly preferred embodiments may also be formed as a film. [16] Furthermore, for the purposes of the invention, a non-stick coating can also be used as a coating on a textile carrier material or other tissue such as, for example, a fabric made of glass fiber or a metal fiber, preferably copper, steel or stainless steel. Nonstick coatings according to the invention can also be used, for example, as a self-cleaning coating for the insides of pipes, pipes, but also as a protective layer against the icing of surfaces.
Ferner sind erfindungsgemäße Antihaftbeschichtungen auf Gläser oder dergleichen anwendbar. Furthermore, non-stick coatings of the invention are applicable to glasses or the like.
Weitere Anwendungen erfindungsgemässer Antihaftbeschichtungen ergeben sich im Bereich der Drucktechnik z.B. bei Tiefdruck-, Offset- oder Further applications of non-stick coatings according to the invention result in the field of printing technology, e.g. in gravure, offset or
Flexodruckverfahren. Flexographic printing.
Auch sind Anwendungen für erfindungsgemäße Antihaftbeschichtungen als Antihaftbeschichtungen in der Medizintechnik, wie beispielsweise beiAlso, applications for nonstick coatings of the present invention are as nonstick coatings in medical engineering, such as in
Kathetern oder Transfusionssystemen, oder im Bereich der Prothetik und Chirurgie möglich. Catheter or transfusion systems, or in the field of prosthetics and surgery possible.
Bei bevorzugte Antihaftbeschichtungen können im Sinne der Erfindung beispielsweise durch Sprühen, Rakeln, Tauchen, Coil-Coating oder Fluten erfolgen. In preferred non-stick coatings can be carried out according to the invention, for example by spraying, knife coating, dipping, coil coating or flooding.
Ferner kann eine bevorzugte Antihaftbeschichtung auch auf einen Träger mit einem Druckverfahren aufgedruckt werden. So kann beispielsweise eine Antihaftbeschichtung nur auf selektive Bereiche eines Trägers mit einer extrem hohen Auflösung bis in den Nanometerbereich aufgedruckt werden.
Aufgrund der antihaftenden Eigenschaft kann nun eine Abformung mit Materialien, beispielsweise einem Polymer, erfolgen, auf dessen Oberfläche sich die gedruckte Struktur abzeichnet. Furthermore, a preferred non-stick coating can also be printed on a support with a printing process. Thus, for example, a non-stick coating can only be printed on selective areas of a carrier with an extremely high resolution down to the nanometer range. Due to the non-sticking property, an impression can now be made with materials, for example a polymer, on the surface of which the printed structure appears.
Auch kann eine bevorzugte Antihaftbeschichtung dreidimensional strukturiert werden, beispielsweise mittels lasern, gravieren oder schneiden, um als eine Form oder ein Stempel verwendet werden zu können. Also, a preferred non-stick coating can be patterned three-dimensionally, for example by laser cutting, engraving or cutting to be used as a mold or a stamp.
Eine additive Strukturierung oder Aufbringung einer bevorzugten An additive structuring or application of a preferred
Antihaftbeschichtung mittels einem 3D-Druckverfahren oder einem Non-stick coating by means of a 3D printing process or a
Transferfolienprozess ist ebenso möglich. [17] Ein bevorzugte Antihaftbeschichtung kann im Sinne der Erfindung als Vorlage für einen Abguss mit einem Material, vorzugsweise Polyurethan oder einem anderen gießbarem Material, verwendet werden, wobei die Transfer film process is also possible. A preferred non-stick coating can be used in the context of the invention as a template for a casting with a material, preferably polyurethane or other pourable material, wherein the
benetzbaren oder unbenetzbaren Bereiche der Antihaftbeschichtung als Negativstruktur ausgebildet sind, und die Negativstruktur als Positivstruktur bei dem Abguss in das Material übertragen werden. wettable or non-wettable areas of the non-stick coating are formed as a negative structure, and the negative structure are transferred as a positive structure in the casting in the material.
[18] Ein bevorzugte Antihaftbeschichtung kann im Sinne der Erfindung als Vorlage für einen Abguss mit einem Material, vorzugsweise Polyurethan oder einem anderen gießbarem Material, verwendet werden, wobei in den benetzbaren oder unbenetzbaren Bereichen der Antihaftbeschichtung eine Negativstruktur ausgebildet ist, und die Negativstruktur als Positivstruktur bei dem Abguss in das Material übertragen werden. [18] For the purposes of the invention, a preferred non-stick coating can be used as a template for casting with a material, preferably polyurethane or another castable material, wherein a negative structure is formed in the wettable or non-wettable regions of the non-stick coating, and the negative structure as a positive structure be transferred in the casting in the material.
Ferner sind erfindungsgemäße Antihaftbeschichtungen auf Gläser oder dergleichen für selbstreinigende Fenster und optische Linsen im Rahmen der Erfindung möglich. Auch sind Anwendungen für erfindungsgemäße Antihaftbeschichtungen als Antihaftbeschichtungen in der Medizintechnik, wie beispielsweise bei Furthermore, non-stick coatings according to the invention on glasses or the like for self-cleaning windows and optical lenses are possible within the scope of the invention. Also, applications for nonstick coatings of the present invention are as nonstick coatings in medical engineering, such as in
Kathetern oder Transfusionssystemen, oder im Bereich der Prothetik und Chirurgie, oder zur Sterilhaltung in sensiblen Krankenhausbereichen, wie Operationsräume, möglich.
Weitere Vorteile und Eigenschaften einer erfindungsgemäßen Catheter or transfusion systems, or in the field of prosthetics and surgery, or for sterility in sensitive hospital areas, such as operating rooms, possible. Further advantages and properties of an inventive
Antihaftbeschichtung ergeben sich aus den nachfolgenden Figuren, nämlich: Non-stick coating results from the following figures, namely:
Figur 1 Messdiagramm der Oberflächenenergie von Material 2; FIG. 1 is a measurement diagram of the surface energy of material 2;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines mit einer erfindungsgemäßen Antihaftbeschichtung beschichteten Gegenstandes im Querschnitt; Figure 2 is a schematic representation of a coated with an inventive non-stick coating article in cross section;
Figur 3 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Antihaftbeschichtung mit einer Oberflächenschädigung; FIG. 3 shows a cross-section of a non-stick coating according to the invention with a surface damage;
Figur 4 eine schematische Darstellung der Reibungs- und Hafteffekte an der Oberfläche einer erfindungsgemäßen Antihaftbeschichtung im Querschnitt; Figur 5 Fotografien von unbenetzbaren und benetzbaren Materialmustern eines Vergleichstests; Figure 4 is a schematic representation of the friction and adhesive effects on the surface of a non-stick coating according to the invention in cross section; FIG. 5 shows photographs of unwettable and wettable material samples of a comparative test;
Figur 6a Fotografien von Materialmustern aus einem Haftungstest mit einem Klebeband; FIG. 6a shows photographs of material samples from an adhesion test with an adhesive tape;
Figur 6b Fotografien von Materialmuster Material 2; Figur 7 Fotografien eines Flexibilitätstests an Material 2; Figure 6b photographs of material pattern material 2; FIG. 7 shows photographs of a flexibility test on material 2;
Figur 8 Fotografien eines Haftungstests an geschmolzener und FIG. 8 shows photographs of an adhesion test on molten and
ausgehärteter Materialien; cured materials;
Figur 9 Fotografien von Materialmustern aus einem Zugrichtungstest mit einem Klebeband; Figur 10 Fotografien von Materialmustern aus einem Antihafttest mit ausgehärteten Lacken, Farben und Lackrohstoffen; FIG. 9 shows photographs of material samples from a tensile direction test with an adhesive tape; FIG. 10 shows photographs of material samples from a non-stick test with cured lacquers, paints and lacquer raw materials;
Figur 1 1 Fotografien von Materialmustern aus einem Antihafttest mit flüssiger Lacke, Farben bzw. Druckfarben; Figure 1 1 photographs of material samples from a non-stick test with liquid paints, inks and printing inks;
In Figur 1 ist ein typisches Messdiagramm der Oberflächenenergie von Material 2 als Materialbeispiel für eine erfindungsgemäße FIG. 1 shows a typical measurement diagram of the surface energy of material 2 as a material example for a method according to the invention
Antihaftbeschichtung gezeigt. Die Oberflächenenergie beginnt bei einem Wert von 13,2 mN/m bei Raumtemperatur. Nach einer Temperung
(temperaturinduzierter Trocknungsprozess) bei Raumtemperatur für 24 Stunden zur Akklimatisierung und zur Verflüchtigung von ggf. noch zum Teil aus dem Herstellungsprozess stammenden Lösungsmitteln wurde die Oberflächenenergie erneut mit einem Wert von 23,43 mN/m gemessen. Nach einer weiteren Temperung bei 80 °C für 20 Minuten mit anschließender Abkühlung auf Raumtemperatur (kalt) wurde die Oberflächenenergie erneut bei Raumtemperatur (kalt) gemessen und ergab einen Wert von 23,43 mN/m. Dieser Anstieg der Messkurve, welches als positive Steigung m > 0 in dem Messdiagramm zwischen den beiden eingezeichneten Punkte A und B eingezeichnet ist, stellt eine Zunahme der Oberflächenenergie bei einer Erwärmung von einer niedrigeren Temperatur auf 80 °C dar. Im Laufe zahlreicher Versuche hat es sich dabei ergeben, dass eine Non-stick coating shown. The surface energy starts at a value of 13.2 mN / m at room temperature. After a temper (Temperature-induced drying process) at room temperature for 24 hours for acclimatization and volatilization of possibly still partially derived from the manufacturing process solvents, the surface energy was measured again with a value of 23.43 mN / m. After a further annealing at 80 ° C for 20 minutes followed by cooling to room temperature (cold), the surface energy was measured again at room temperature (cold) and gave a value of 23.43 mN / m. This increase in the measured curve, which is plotted as positive slope m> 0 in the measurement diagram between the two marked points A and B, represents an increase in the surface energy when heating from a lower temperature to 80 ° C. During numerous tests it has it turns out that one
erfindungsgemäße Antihaftbeschichtung eine solche Zunahme der inventive non-stick coating such an increase in
Oberflächenenergie bei einer Erwärmung bis zu einer Temperatur von 80 °C aufweist. Ferner weist eine solche Antihaftbeschichtung auch noch bei einer Temperatur von 340 °C nach 20 Minuten ein visko-elastisches und Surface energy when heated up to a temperature of 80 ° C. Furthermore, such a non-stick coating even at a temperature of 340 ° C after 20 minutes visco-elastic and
gelartiges, im Sinne der Erfindung visko-elastisch gelartiges, Verhalten auf. gel-like, in the context of the invention viscoelastic gel-like behavior on.
In Figur 2 ist eine schematische Darstellung eines beschichteten In Figure 2 is a schematic representation of a coated
Gegenstands 1 mit einer erfindungsgemäßen Antihaftbeschichtung 2 auf der somit bedeckten Oberfläche des Gegenstandes 5 gezeigt. Der beschichtete Gegenstand 1 umfasst eine visko-elastisch gelartige Beschichtung als Antihaftbeschichtung 2, welche auf dem Gegenstand 5 aufgebracht ist. Die visko-elastisch gelartige Antihaftbeschichtung 2 enthält eine Article 1 with an inventive non-stick coating 2 on the thus covered surface of the article 5 shown. The coated article 1 comprises a viscoelastic gel-like coating as a non-stick coating 2, which is applied to the article 5. The visco-elastic gel-like non-stick coating 2 contains a
Silikonverbindung, welche mittels den Polymerketten 8 und 8' angedeutet sind, und zusätzlich eine zwischen den Polymerketten eingelagerte visko- elastische Silikonverbindung, welche mittels den Lösungsmittelmolekülen 9 und 9' angedeutet sind. Auf die Oberfläche der Antihaftbeschichtung 2, nämlich auf einen unbenetzbaren Bereich 4', erfolgt eine thermische Silicone compound, which are indicated by the polymer chains 8 and 8 ', and in addition a stored between the polymer chains viscoelastic silicone compound, which are indicated by the solvent molecules 9 and 9'. On the surface of the non-stick coating 2, namely on an unwettable area 4 ', there is a thermal
Einwirkung mittels eines Laserstrahls 6 zur Strukturierung der Oberfläche der Antihaftbeschichtung 2 und damit zur Ausbildung eines benetzbaren Action by means of a laser beam 6 for structuring the surface of the non-stick coating 2 and thus to form a wettable
Bereichs 3'. Der Laserstrahl 6 ist vorzugsweise ein gepulster Laserstrahl und
wird zur Strukturierung beispielsweise entlang der eingezeichneten x-Achse verfahren. In den benetzbaren Bereichen 3 und 3' werden durch die thermische Einwirkung des Laserstrahls 6 die Lösungsmittelmoleküle 9 und 9' nahezu vollständig lokal verdrängt, sodass in diesen Bereichen 3 und 3' kein gequollener Zustand der Antihaftbeschichtung 2, wie es bei den unbenetzbaren Bereichen 4 und 4' der Fall ist, vorliegt. Area 3 '. The laser beam 6 is preferably a pulsed laser beam and For example, the structuring is traversed along the drawn x-axis. In the wettable areas 3 and 3 ', the solvent molecules 9 and 9' are almost completely displaced locally due to the thermal action of the laser beam 6, so that in these areas 3 and 3 'no swollen state of the non-stick coating 2, as in the non-wettable areas 4 and 4 'is the case, is present.
Weiter ist in Figur 2 auch ein benetzbarer Bereich 3 eingezeichnet, auf welchem das angedeutete flüssige Medium 7 anhaftet. Furthermore, a wettable region 3 is shown in FIG. 2, on which the indicated liquid medium 7 adheres.
In Figur 3 ist ein Querschnitt einer Antihaftbeschichtung 2 auf einem In Figure 3 is a cross section of a non-stick coating 2 on a
Gegenstand 5 mit einer Oberflächenschädigung 10 gezeigt. Die Item 5 shown with a surface damage 10. The
Oberflächenschädigung 10 ist beispielsweise ein Riss oder dergleichen. Im dargestellten Fall ist die Oberflächenschädigung 10 in dem benetzbaren Bereich 3, welcher mit dem flüssigen Medium 7 benetzt ist. Im Gegensatz zu herkömmlichen Antihaftbeschichtungen haftet das Medium nun nicht aufgrund mechanischer Oberflächenreibungseffekte in der Surface damage 10 is, for example, a crack or the like. In the illustrated case, the surface damage 10 in the wettable area 3, which is wetted with the liquid medium 7. In contrast to conventional non-stick coatings, the medium does not adhere due to mechanical surface friction effects in the
Oberflächenschädigung 10, sondern lässt sich beispielsweise bei einem nicht dargestellten Druckvorgang, insbesondere auch aufgrund der visko-elastisch gelartigen Eigenschaft der Antihaftbeschichtung 2, rückstandsfrei auf ein nicht abgebildetes Druckmedium, wie beispielsweise Papier, aufdrucken. In Figur 4 ist eine schematische Darstellung der Reibungs- und Hafteffekte, siehe eingezeichnete Kraftvektoren Fx (Reibung) und Fz (Haftung), eines Testkörpers T an der Oberfläche einer Antihaftbeschichtung 2 im Querschnitt gezeigt. Auf der Antihaftbeschichtung 2 liegt der Testkörper T mit der Masse m aufgebracht ist. Die Oberfläche besteht flächig aus dem unbenetzbaren Bereich 4. Die Kraftvektoren Fz und Fx zeigen die Richtungen an, in welchen eine Kraft aufzubringen ist, um den Testkörper T mit der Masse m von der Oberfläche der Antihaftbeschichtung 2 zu lösen. In Richtung des Kraftvektors Fx wirkt die Haftreibung mit einem Haftreibungskoeffizienten von R > 1 entgegen, sodass eine enorme Kraft aufzubringen ist, um den Testkörper entlang paralleler Richtung zur Oberfläche der Antihaftbeschichtung 2 zu
lösen. Hingegen ist aufgrund sehr geringer, vorzugsweise fehlender, Klebrigkeit und/oder Klebhaftung der Testkörper entlang der Richtung des Kraftvektors Fz, also in orthogonaler Richtung zur Oberfläche der Surface damage 10, but can, for example, in a printing process, not shown, in particular due to the visco-elastic gel-like property of the non-stick coating 2, residue on a non-imaged printing medium, such as paper imprinted. FIG. 4 shows a schematic representation of the friction and adhesive effects, see drawn force vectors F x (friction) and F z (adhesion), of a test body T on the surface of a non-stick coating 2 in cross-section. On the non-stick coating 2, the test body T is applied with the mass m. The surface is made up of the non-wettable area 4. The force vectors F z and F x indicate the directions in which a force is to be applied in order to detach the test body T with the mass m from the surface of the non-stick coating 2. In the direction of the force vector Fx, the stiction with a coefficient of static friction of R> 1 opposes, so that an enormous force is applied to the test body along the direction parallel to the surface of the non-stick coating 2 to solve. On the other hand, due to very low, preferably absent, stickiness and / or adhesion of the test body along the direction of the force vector Fz, ie in the orthogonal direction to the surface of the
Beschichtung 2, im Wesentlichen nur die Kraft Fz, idealerweise Fz = m*g mit g = 9,81 m/s2, aufzuwenden. Coating 2, essentially only the force F z , ideally F z = m * g with g = 9.81 m / s 2 , spend.
In Figur 5 sind Fotografien von unbenetzbaren und benetzbaren In Figure 5 are photographs of unwettable and wettable
Materialmustern eines Vergleichstest abgebildet. Material 2 wurde dazu mit verschiedenen antihaftenden marktüblichen Referenzmaterialien verglichen. Für den Vergleich wurde eine grüne UV-Druckfarbe mittels einer Druckrolle bei Raumtemperatur auf die verschiedene Materialmuster appliziert und anschließend wurde visuell beurteilt, auf welchem Material die Druckfarbe benetzt oder nicht benetzt. Material samples of a comparison test shown. Material 2 was compared with various non-stick commercially available reference materials. For comparison, a green UV ink was applied to the various material samples by means of a pressure roller at room temperature and then visually judged on which material the ink wetted or did not wet.
Fotografie photography
Material oder Versuchsoberfläche Ergebnis Nr. Material or test surface Result no.
keine Benetzung mit no wetting with
F 1 a Material 2 F 1 a material 2
Druckfarbe handelsübliche Druckplatte für Benetzung mit Printing ink Commercially available printing plate for wetting with
F 1 b F 1 b
wasserlosen Offsetdruck Druckfarbe waterless offset printing ink
PTFE-Beschichtung PTFE coating
Benetzung mit Wetting with
F 1 c (Polytetrafluorethylen F 1 c (polytetrafluoroethylene
Druckfarbe schwarz / Glimmer) Printing ink black / mica)
PFA Beschichtung (Perfluoralkoxy- Benetzung mit PFA coating (perfluoroalkoxy wetting with
F 1 d F 1 d
Polymer schwarz) Druckfarbe Polymer black) printing ink
Silikonbasierte Antihaftbeschichtung Benetzung mit Silicone-based non-stick coating wetting with
F 1 e F 1 e
(schwarz) Druckfarbe (black) printing ink
Keramische Antihaftbeschichtung Benetzung mit Ceramic non-stick coating wetting with
F I f F i f
(schwarz) Druckfarbe (black) printing ink
Benetzung mit Wetting with
F i g Silikon Kautschuk (weiss) F i g silicone rubber (white)
Druckfarbe printing ink
Benetzung mit Wetting with
F 1 h Fluor-Kautschuk (schwarz) F 1 h Fluorinated rubber (black)
Druckfarbe
Als Ergebnis konnten auf allen aus dem Stand der Technik bekannten und in der Drucktechnik gängigen antihaftenden Oberflächen mit UV Druckfarbe benetzte Bereich visuell beurteilt. Einzig die Beschichtung aus Material 2 einer erfindungsgemäßen Antihaftbeschichtung zeigte keinerlei Benetzung mit der Druckfarbe auf. printing ink As a result, it was possible to visually assess UV-wetted areas on all non-stick surfaces known from the prior art and commonly used in printing technology. Only the coating of material 2 of a non-stick coating according to the invention showed no wetting with the printing ink.
In Figur 6a sind Fotografien von Materialmustern aus einem Haftungstest mit einem Klebeband abgebildet. Bei dem Haftungstest wurden verschiedene Materialmuster mit dem Klebeband 3M Typ 396 Superbond bei FIG. 6a shows photographs of material samples from an adhesion test with an adhesive tape. In the adhesion test, different material samples with the adhesive tape 3M type 396 Superbond were included
Raumtemperatur (~20 °C) mit einem Anpressdruck von 500 g/cm2 beklebt und das Klebeband nach einer Zeit von 60 s orthogonal zur Oberfläche wieder abgezogen. Anschließend wurde qualitativ beurteilt, ob es auf der Oberfläche haftet oder nicht. Aus den nachfolgenden Testergebnissen ergibt sich die hervorragende Eignung des Materials 2 gegenüber gängigen antihaftenden Oberflächen aus der Druckindustrie. Das Klebeband haftet in paralleler Richtung zur Oberfläche des Materials 2 extrem stark, kann nicht abgezogen werden und reißt, wohingegen es in orthogonaler Richtung zur Oberfläche nahezu gar nicht haftet und sehr einfach abgezogen werden kann. Alle anderen Materialien zeigen eine starke Haftung auch in Room temperature (~ 20 ° C) with a contact pressure of 500 g / cm2 pasted and the tape after a period of 60 s orthogonal to the surface again deducted. It was then judged qualitatively whether it adhered to the surface or not. The following test results show the excellent suitability of the material 2 over common non-stick surfaces from the printing industry. The adhesive tape adheres extremely strongly in the direction parallel to the surface of the material 2, can not be peeled off and tears, whereas in the direction orthogonal to the surface it hardly adheres and can be removed very easily. All other materials also show strong adhesion in
orthogonaler Richtung. orthogonal direction.
Fotografie Material oder Ergebnis Photography material or result
Nr. Versuchsoberfläche No. test surface
Klebeband haftet in paralleler Richtung zur Oberfläche extrem stark, kann nicht abgezogen werden und reißt, wobei es in Adhesive tape adheres extremely strongly in the direction parallel to the surface, can not be pulled off and tears, whereby it can be pulled in
F II a Material 2 F II a material 2
orthogonaler Richtung zur orthogonal direction to
Oberfläche nahezu gar nicht haftet und sehr einfach Surface almost does not stick and very easy
abgezogen werden kann can be deducted
PTFE-Beschichtung PTFE coating
Klebeband haftet sehr stark auf Adhesive tape adheres very strongly
F II b (Polytetrafluorethylen F II b (polytetrafluoroethylene
der Oberfläche the surface
schwarz / Glimmer)
Amorphe Fluorpolymer-black / mica) Amorphous fluoropolymer
Klebeband haftet sehr stark aufAdhesive tape adheres very strongly
F II c Beschichtung F II c coating
der Oberfläche the surface
(transparent) (transparent)
FEP Beschichtung FEP coating
Klebeband haftet sehr stark auf Adhesive tape adheres very strongly
F II d (Perfluor(ethylen- der Oberfläche F II d (perfluoro (ethylene-surface
propylen) grün) propylene) green)
Teflon Chromschicht Klebeband haftet sehr stark auf Teflon chrome layer Adhesive tape adheres very strongly
F II e F II e
(schwarz) der Oberfläche (black) of the surface
Keramische ceramic
Klebeband haftet sehr stark auf Adhesive tape adheres very strongly
F ll f Antihaftbeschichtung F ll f non-stick coating
der Oberfläche the surface
(schwarz/Glimmer) (Black / mica)
Silikonkautschuk Klebeband haftet sehr stark auf Silicone rubber tape adheres very strongly
F II g F II g
(schwarz) der Oberfläche (black) of the surface
Handelsübliche Anti- Commercial anti-
Klebeband haftet sehr stark aufAdhesive tape adheres very strongly
F II h Fingerprint Beschichtung F II h fingerprint coating
der Oberfläche the surface
In Figur 6b sind Fotografien von Materialmuster Material 2 aus Figur 6 F II a als Bildfolge zur Dokumentation des Haftungstests mit einem Klebeband (Klebebandtest) dargestellt. In Figur 7 sind Fotografien eines Flexibilitätstests an Material 2 abgebildet. Dabei wurde das Material 2 als eine Antihaftbeschichtung 2 mit einer Schichtdicke von 200 pm auf ein 2 mm dickes Aluminiumblech als FIG. 6 b shows photographs of material pattern material 2 from FIG. 6 F II a as an image sequence for documenting the adhesion test with an adhesive tape (adhesive tape test). FIG. 7 shows photographs of a flexibility test on material 2. The material 2 was as a non-stick coating 2 with a layer thickness of 200 pm on a 2 mm thick aluminum sheet as
schichttragenden Gegenstand 5 aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. Anschließend wurde das Aluminiumblech mitsamt der applied layer-bearing article 5 and dried at room temperature. Subsequently, the aluminum sheet together with the
Antihaftbeschichtung einigen Flexibilitätstests wie in den Fotografien F III a und F III b dargestellt, unterzogen. Folglich kann der Träger somit Non-stick coating some flexibility tests as shown in the photographs F III a and F III b subjected. Consequently, the carrier can thus
beispielsweise auch als Stempel, Walze oder Halbwalze ausgeführt sein und zudem nachträglich noch bearbeitet, beispielsweise gebogen, werden. for example, be designed as a stamp, roller or half roller and also subsequently processed, for example, bent, be.
In Figur 8 sind Fotografien eines Haftungstests mit geschmolzenen und ausgehärteten Materialien abgebildet. Es wurden verschiedene Materialien auf das für 24 Stunden bei Raumtemperatur (25 °C) getrocknete Material 2 aufgetragen, anschließend wurde eine Ofentrocknung bei 20 Minuten für 240
°C durchgeführt. Anschließend wurden die Muster abgekühlt. Anschließend wurde ein Klebeband (handelsübliches Malerkrepp) mit einem Anpressdruck von 1 Kg aufgeklebt und dieses dann sofort wieder abgezogen. Beurteilt wurde dabei, ob sich das Material von der Oberfläche der Figure 8 shows photographs of adhesion testing with molten and cured materials. Various materials were applied to the material 2 dried for 24 hours at room temperature (25 ° C), followed by oven drying at 20 minutes for 240 ° C performed. Subsequently, the samples were cooled. Subsequently, an adhesive tape (commercial painter's crepe) was adhered with a contact pressure of 1 kg and this then immediately withdrawn. It was judged whether the material from the surface of the
Antihaftbeschichtung aus dem Material 2 ablöst und auf dem Klebeband klebt. Verglichen wurde dies mit einer handelsüblichen PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / Glimmer). Alle geschmolzenen und gehärteten Materialien ließen sich von der Oberfläche der Detach non-stick coating from the material 2 and stick it on the adhesive tape. This was compared with a commercially available PTFE coating (polytetrafluoroethylene black / mica). All melted and hardened materials could be removed from the surface of the
Antihaftbeschichtung rückstandsfrei ablösen, wohingegen es auf der PTFE- Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / Glimmer) vollständig haftet. Peel off non-stick coating residue-free, whereas it will completely adhere to the PTFE coating (polytetrafluoroethylene black / mica).
Fotografie photography
Material oder Versuchsoberfläche Material or test surface
Nr. No.
F IV a Material 2 mit flüssigem Polyurethan F IV a Material 2 with liquid polyurethane
Vom Material 2 abgezogenes Klebeband mit vollständig From tape 2 peeled tape with complete
F IV b F IV b
abgelöstem getrockneten Polyurethan Material detached dried polyurethane material
F IV c Material 2 mit flüssiger Epoxy / Aminhärter Mischung F IV c Material 2 with liquid epoxy / amine hardener mixture
Vom Material 2 abgezogenes Klebeband mit vollständig From tape 2 peeled tape with complete
F IV d F IV d
abgelöstem getrocknetem Epoxy detached dried epoxy
F IV e Material 2 mit Acrylatharzpellets F IV e Material 2 with acrylate resin pellets
Vom Material 2 abgezogenes Klebeband mit vollständig From tape 2 peeled tape with complete
F IV f F IV f
abgelöstem getrockneten Acrylatharz detached dried acrylate resin
F lV g Material 2 mit flüssigem Polyamid F lV g Material 2 with liquid polyamide
F IV h Vom Material 2 mit abgezogenes Klebeband mit F IV h From material 2 with tape removed
getrocknetem Polyamid dried polyamide
F IV i PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / F IV i PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
Glimmer) mit flüssigem Polyurethan Mica) with liquid polyurethane
Von der PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / Of the PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
F IV j Glimmer) abgezogenes Klebeband auf welchem kein F IV j mica) withdrawn adhesive tape on which no
Material haftet. Polyurethan haftet noch vollständig auf der PTFE Beschichtung, keine Ablösung möglich Material is liable. Polyurethane still adheres completely to the PTFE coating, no detachment possible
F IV k PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / F IV k PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
Glimmer) mit flüssiger Epoxy / Amin Härtermischung Mica) with liquid epoxy / amine hardener mixture
Von der PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / Of the PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
F IV 1 Glimmer) abgezogenes Klebeband auf welchem kein F IV 1 mica) peeled off adhesive tape on which no
Material haftet. Epoxy haftet noch vollständig auf der PTFE Beschichtung, keine Ablösung möglich
F IV m PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / Material is liable. Epoxy still adheres completely to the PTFE coating, no detachment possible F IV m PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
Glimmer) mit Acrylatharzpellets Mica) with acrylate resin pellets
PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
F IV n Glimmer) mit abgezogenem Klebeband auf welchem kein F IV n mica) with removed tape on which no
Material haftet. Acrylat haftet noch vollständig auf der PTFE Beschichtung, keine Ablösung möglich Material is liable. Acrylate still adheres completely to the PTFE coating, no detachment possible
F IV o PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / F IV o PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
Glimmer) mit flüssigem Polyamid Mica) with liquid polyamide
PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
F IV p Glimmer) mit abgezogenem Klebeband auf welchem kein F IV p mica) with tape removed on which no
Material haftet. Polyamid haftet noch vollständig auf der PTFE Beschichtung, keine Ablösung möglich Material is liable. Polyamide still adheres completely to the PTFE coating, no detachment possible
In Figur 9 ist in F V a ein Materialmustern aus einem Zugrichtungstest mit einem Klebeband aufgeklebt auf erfindungsgemässen Antihaftbeschichtung aus Material 2 abgebildet. Aus den Ergebnissen ergibt sich der orthogonale Antihafteffekt und die extrem starke Haftung in paralleler Richtung zur Oberfläche der erfindungsgemässen Antihaftbeschichtung, welche sich auf den sehr hohen Reibungskoeffizienten von R > 1 zurückführen lässt. In FIG. 9, in F V a, a material pattern from a tensile direction test with an adhesive tape glued onto a non-stick coating of material 2 according to the invention is shown. The results show the orthogonal non-stick effect and the extremely strong adhesion in the direction parallel to the surface of the non-stick coating according to the invention, which can be attributed to the very high coefficient of friction of R> 1.
Fotografie F V a zeigt das auf Material 2 (Material 2 wurde vorgängig bei Raumtemperatur 25°C für 24 Stunden getrocknet) aufgeklebte Photography F V a shows that adhered to material 2 (material 2 was previously dried at room temperature at 25 ° C. for 24 hours)
Testklebeband vom Typ 3M Typ 396 Superbond. Fotografie F V b zeigt als Prinzipskizze das Klebeband, welches sich nicht abziehen lässt. F V b zeigt zudem die Zugrichtung bei den Tests mit dem Klebeband. Test tape type 3M type 396 Superbond. Photography F V b shows as a sketch of the tape, which can not be deducted. F V b also shows the pulling direction in the tests with the adhesive tape.
In Figur 10 sind Fotografien von Materialmustern aus einem Antihafttest mit ausgehärteten Lacken, Farben und Lackrohstoffen abgebildet. Es wurden verschiedene Lacke, Farben und Lackrohstoffe auf die Antihaftbeschichtung 2 aus dem Material 2 (welches im Vorfeld für 24 Stunden bei 25 °C getrocknet wurde) bei Raumtemperatur (25 °C) aufgetragen, anschließend wurde eine Temperung in einem Ofen 240 °C für 20 Minuten durchgeführt. Die Muster wurden abgekühlt. Anschließend wurde ein Klebeband FIG. 10 shows photographs of material samples from a non-stick test with cured paints, inks and coating raw materials. Various varnishes, paints and varnish raw materials were applied to the non-stick coating 2 of the material 2 (which had been dried in advance for 24 hours at 25 ° C) at room temperature (25 ° C), then an annealing in an oven 240 ° C for 20 minutes. The patterns were cooled. Subsequently, an adhesive tape
(Malerkrepp) mit einem Anpressdruck von 1 Kg aufgeklebt und dieses dann sofort abgezogen. Dabei wurde beurteilt, ob sich das Material von der Oberfläche der Antihaftbeschichtung 2 aus dem Material 2 ablöst und auf
dem Klebeband kleben bleibt. Verglichen wurde dies mit einer PTFE (Painter crepe) adhered with a contact pressure of 1 kg and then immediately deducted. It was judged whether the material peels from the surface of the non-stick coating 2 of the material 2 and on stick to the tape. This was compared with a PTFE
Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / Glimmer). Coating (polytetrafluoroethylene black / mica).
Als Ergebnis konnte festgehalten werden, dass gehärtete und/oder trockene Farben, Lacke und Lackrohstoffe ohne Probleme von der Oberfläche der Antihaftbeschichtung 2 aus dem Material 2 entfernt werden konnten, wohingegen sie auf der PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / Glimmer) nicht entfernbar sind. As a result, it could be stated that cured and / or dry paints, varnishes and varnish raw materials could be easily removed from the surface of the non-stick coating 2 from the material 2, whereas they are not removable on the PTFE coating (polytetrafluoroethylene black / mica).
Fotografie photography
Material oder Versuchsoberfläche Material or test surface
Nr. No.
F VI a Material 2 mit ausgehärteter Offset Druckfarbe darauf F VI a Material 2 with hardened offset ink on top
Material 2 mit ausgehärteter Offset Druckfarbe mit Material 2 with hardened offset printing ink with
F VI b F VI b
aufgeklebten Klebeband glued on adhesive tape
Vom Material 2 abgezogenes Klebeband mit vollständig From tape 2 peeled tape with complete
F VI c abgelöster Offset Druckfarbe darauf. Die Druckfarbe konnte vollständig entfernt werden F VI c offset offset ink on it. The ink could be completely removed
F VI d Material 2 mit ausgehärteten Metallic Farbe darauf F VI d Material 2 with hardened metallic paint on it
Material 2 mit ausgehärteter Metallic Farbe mit aufgeklebten Material 2 with hardened metallic paint with glued on
F VI e F VI e
Klebeband duct tape
Vom Material 2 abgezogenes Klebeband mit vollständig From tape 2 peeled tape with complete
F Vi f abgelöster Metallic Farbe darauf. Die Metallic Farbe konnte vollständig entfernt werden F Vi f detached metallic paint on it. The metallic paint could be completely removed
F VI g Material 2m it ausgehärteter Offset Druckfarbe darauf F VI g Material 2m with hardened offset ink on top
F VI h Material 2 mit ausgehärteter Offset Druckfarbe mit F VI h Material 2 with hardened offset Printing ink with
aufgeklebten Klebeband glued on adhesive tape
Vom Material 2 abgezogenes Klebeband mit vollständig From tape 2 peeled tape with complete
F VI i abgelöstem Lackbindemittel darauf. Die Metallic Farbe F VI i peeled paint binder thereon. The metallic color
konnte vollständig entfernt werden could be completely removed
F VI j PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / F VI j PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
Glimmer) mit ausgehärteter Offset Druckfarbe darauf Mica) with hardened offset ink on top
PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
F VI k Glimmer) mit ausgehärteter Offset Druckfarbe mit F VI k mica) with cured offset ink with
aufgeklebten Klebeband glued on adhesive tape
PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
F VI 1 Glimmer) mit abgezogenem Klebeband auf welchem keine F VI 1 mica) with tape removed on which no
Offset Druckfarbe drauf ist. Die Druckfarbe konnte nicht
vollständig entfernt werden und haftet auf der PTFE Offset printing ink is on it. The ink could not completely removed and adheres to the PTFE
Beschichtung coating
F VI m PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / F VI m PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
Glimmer) mit ausgehärteter Metallic Farbe darauf Mica) with hardened metallic paint on top
PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
F VI n Glimmer) mit ausgehärteter Metallic Farbe mit aufgeklebten F VI n mica) with hardened metallic paint with glued on
Klebeband duct tape
PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
Glimmer) mit abgezogenem Klebeband auf welchem keine Mica) with tape removed on which no
F VI o Metallic Farbe drauf ist. Die Metallic Farbe konnte nicht F VI o Metallic paint on it. The metallic color could not
vollständig entfernt werden und haftet auf der PTFE completely removed and adheres to the PTFE
Beschichtung. Coating.
F VI p PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / F VI p PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
Glimmer) mit einem ausgehärteten Lackbindemittel darauf Mica) with a cured paint binder on it
PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
F VI q Glimmer) mit ausgehärtetem Lackbindemittel mit F VI q mica) with hardened lacquer binder with
aufgeklebtem Klebeband glued adhesive tape
PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
Glimmer) mit abgezogenem Klebeband auf welcher kein Mica) with tape removed on which no
F VI r Lackbindemittel drauf ist. Das Lackbindemittel konnte nicht vollständig entfernt werden und haftet auf der PTFE- Beschichtung. F VI r paint binder is on it. The paint binder could not be completely removed and adheres to the PTFE coating.
In Figur 1 1 sind Fotografien von Materialmustern aus einem Antihafttest mit flüssigen Lacken, Farben und Druckfarben abgebildet. Dabei wurden verschiedene Lacke, Farben und Druckfarben auf die Oberfläche derFIG. 11 shows photographs of material samples from a non-stick test with liquid paints, inks and printing inks. Different paints, colors and printing inks were applied to the surface of the
Antihaftbeschichtung 2 aus dem Material 2 (welche im Vorfeld für 24 Stunden bei 25 °C getrocknet wurde) bei Raumtemperatur (25 °C) flüssig Non-stick coating 2 made of material 2 (which had been dried in advance for 24 hours at 25 ° C) at room temperature (25 ° C) liquid
aufgetragen. Nach einer Ablüftungszeit von 2 Minuten wurde ein Klebeband (Malerkrepp) auf die flüssigen Lacke, Farben und Druckfarben aufgeklebt und dieses dann sofort abgezogen. Anschließend wurde beurteilt, ob sich die Testmaterialien im flüssigen Zustand von der Oberfläche der applied. After a ventilation time of 2 minutes, an adhesive tape (painter's crepe) was adhered to the liquid paints, inks and printing inks and then immediately removed. It was then judged whether the test materials in the liquid state from the surface of the
Antihaftbeschichtung 2 aus dem Material 2 ablösen und auf dem Klebeband kleben bleiben. Verglichen wurde dies mit dem Verhalten derselben Remove non-stick coating 2 from material 2 and stick it to the adhesive tape. This was compared with their behavior
Materialien auf einer PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / Glimmer).
Als Ergebnis konnte festgehalten werden, dass flüssige Farben, Lacke bzw. Druckfarben von der Oberfläche der Antihaftbeschichtung 2 aus dem Materials on a PTFE coating (polytetrafluoroethylene black / mica). As a result, it could be stated that liquid paints, lacquers or printing inks from the surface of the non-stick coating 2 from the
Material 2 ohne Probleme entfernt werden konnten, wohingegen sie auf der PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / Glimmer) nicht entfernbar sind. Material 2 could be removed without problems, whereas they are not removable on the PTFE coating (polytetrafluoroethylene black / mica).
Fotografie photography
Material oder Versuchsoberfläche Material or test surface
Nr. No.
F VII a Material 2 mit flüssiger Offset Druckfarbe darauf F VII a Material 2 with liquid offset printing ink on it
Material 2 mit flüssiger Offset Druckfarbe mit aufgeklebten Material 2 with liquid offset printing ink with glued on
F VII b F VII b
Klebeband duct tape
Material 2 mit abgezogenem Klebeband mit vollständig Material 2 with tape removed with complete
F VII c abgelöster flüssiger Offset Druckfarbe darauf. Die flüssige F VII c detached liquid offset ink on it. The liquid
Druckfarbe konnte vollständig entfernt werden Printing ink could be completely removed
F VII d Material 2 mit flüssiger UV Druckfarbe darauf F VII d Material 2 with liquid UV ink on it
Material 2 mit flüssiger UV Druckfarbe mit aufgeklebten Material 2 with liquid UV ink with glued on
F VII e F VII e
Klebeband duct tape
Material 2 mit abgezogenem Klebeband mit vollständig Material 2 with tape removed with complete
F VII f abgelöster flüssiger UV Druckfarbe darauf. Die flüssige UV F VII f detached liquid UV ink on it. The liquid UV
Druckfarbe konnte vollständig entfernt werden Printing ink could be completely removed
Material 2 mit einer flüssigen Oxidativ trocknenden Material 2 with a liquid oxidative drying
F VII g F VII g
Druckfarbe darauf Printing ink on it
F VII h Material 2 mit flüssigen oxidativ trocknenden Druckfarbe mit aufgeklebten Klebeband F VII h Material 2 with liquid oxidatively drying printing ink with glued-on adhesive tape
Material 2 mit abgezogenem Klebeband mit vollständig Material 2 with tape removed with complete
F VII i abgelöster flüssigen oxidativ trocknender Druckfarbe darauf. F VII i detached liquid oxidatively drying ink on it.
Die flüssige oxidativ trocknende Druckfarbe konnte The liquid oxidatively drying printing ink could
vollständig entfernt werden completely removed
F VII j PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / F VII j PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
Glimmer) mit flüssiger Offset Druckfarbe darauf Mica) with liquid offset ink on it
PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
F VII k Glimmer) mit flüssiger Offset Druckfarbe darauf mit F VII k mica) with liquid offset printing ink thereon
aufgeklebtem Klebeband glued adhesive tape
PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
Glimmer) mit abgezogenem Klebeband auf welchem ein Mica) with tape removed on which one
F VII 1 Abdruck der flüssigen Offset Druckfarbe darauf ist; allerdings konnte die flüssige Offset Druckfarbe nicht von der PTFE Beschichtung abgelöste werden und blieb darauf haftenF VII 1 imprint of the liquid offset ink on it; however, the liquid offset ink could not be detached from the PTFE coating and remained adherent to it
F VII m PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / F VII m PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
Glimmer) mit flüssiger UV Druckfarbe darauf
PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz /Mica) with liquid UV ink on it PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
F VII n Glimmer) mit flüssiger UV Druckfarbe mit aufgeklebten F VII n mica) with liquid UV ink with glued on
Klebeband duct tape
PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / Glimmer) mit abgezogenem Klebeband auf welchem ein PTFE coating (polytetrafluoroethylene black / mica) with tape removed on which one
F VII o Abdruck der flüssigen UV Druckfarbe darauf; ist allerdings konnte die flüssige UV Druckfarbe nicht von der PTFE Beschichtung abgelöste werden und blieb darauf haftenF VII o imprint of the liquid UV ink on it; However, the liquid UV printing ink could not be detached from the PTFE coating and remained adherent to it
PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz /PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
F VII p Glimmer) mit flüssiger oxidativ trocknenden Druckfarbe darauf F VII p mica) with liquid oxidatively drying printing ink thereon
PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / PTFE coating (polytetrafluoroethylene black /
F VII q Glimmer) mit flüssiger oxidativ trocknenden Druckfarbe mit aufgeklebten Klebeband F VII q mica) with liquid oxidatively drying printing ink with glued-on adhesive tape
PTFE-Beschichtung (Polytetrafluorethylen schwarz / Glimmer) mit abgezogenem Klebeband auf welchem ein PTFE coating (polytetrafluoroethylene black / mica) with tape removed on which one
F VII r Abdruck der flüssigen Oxidativ trocknenden Druckfarbe darauf ist; allerdings konnte die flüssige oxidativ trocknende Druckfarbe nicht von der PTFE Beschichtung abgelöste werden und blieb darauf haften
F VII r imprint of the liquid oxidative drying ink thereon; however, the liquid oxidatively drying ink could not be detached from the PTFE coating and remained adherent thereto
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Beschichteter Gegenstand m Masse 1 Coated article m Mass
2 Antihaftbeschichtung T Testkörper 2 non-stick coating T test body
3, 3' Benetzbarer Bereich Fx Kraftvektor in x Richtung 3, 3 'wettable area Fx force vector in x direction
4, 4' Unbenetzbarer Bereich Fz Kraftvektor in z Richtung4, 4 'non-wettable area Fz force vector in z direction
5 Gegenstand 5 subject
6 Laserstrahl 6 laser beam
7 Angedeutetes Medium 7 Implied medium
8, 8' Polymerketten 8, 8 'polymer chains
9, 9' Lösungsmittelmoleküle
9, 9 'solvent molecules
ņiguren
ņiguren
Claims
Schutzansprüche protection claims
Antihaftbeschichtung umfassend eine visko-elastische gelartige nicht vollvernetzte Silikonverbindung, welche beim Aufheizen von einer niedrigeren Temperatur auf 80 °C eine Zunahme der Non-stick coating comprising a viscoelastic gelatinous, not fully crosslinked silicone compound which, when heated from a lower temperature to 80 ° C an increase in the
Oberflächenenergie aufweist, und nach diesem Aufheizen noch visko- elastisch und gelartig ist und einen Reibungskoeffizienten μρ νοη 0,2 bis 1 ,5 in paralleler Richtung zur Oberfläche aufweist. Having surface energy, and after this heating is still viscoelastic and gel-like and has a coefficient of friction μρ νοη 0.2 to 1, 5 in a direction parallel to the surface.
Antihaftbeschichtung nach Anspruch 1 , wobei die A non-stick coating according to claim 1, wherein the
Antihaftbeschichtung eine Schichtdicke von 250 nm bis 2 mm aufweist und/oder eine Glasübergangstemperatur unterhalb 0 °C hat. Non-stick coating has a layer thickness of 250 nm to 2 mm and / or has a glass transition temperature below 0 ° C.
Antihaftbeschichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Silikonverbindung im Wesentlichen kein Silikonöl enthält. The non-stick coating of claim 1 or claim 2, wherein the silicone compound contains substantially no silicone oil.
Antihaftbeschichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, welche zusätzlich einen Crossiinker enthält und/oder einen Katalysator enthält und/oder eine weitere bei Raumtemperatur visko-elastische The non-stick coating of claim 1 or claim 2 which additionally contains a cross linker and / or contains a catalyst and / or another viscoelastic at room temperature
Silikonverbindung, insbesondere ein (Poly)siloxan oder ein Silicone compound, in particular a (poly) siloxane or a
(Poly)silazan, enthält. (Poly) silazane.
Antihaftbeschichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Antihaftbeschichtung bei einer Temperatur bis 220 °C, Non-stick coating according to one of the preceding claims, wherein the non-stick coating at a temperature up to 220 ° C,
vorzugsweise bis 340 °C, mehr bevorzugt bis 440 °C und speziell bevorzugt bis 600 °C getrocknet worden ist. preferably to 340 ° C, more preferably to 440 ° C and especially preferably to 600 ° C has been dried.
Antihaftbeschichtung nach Anspruch 5, wobei die Trocknung mittels einer, vorzugsweisen thermischen, Strahlung erfolgt. Non-stick coating according to claim 5, wherein the drying takes place by means of a, preferably thermal, radiation.
Antihaftbeschichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Antihaftbeschichtung Bereiche aufweist, in denen die A non-stick coating according to any one of the preceding claims, wherein the non-stick coating comprises areas in which the
Antihaftbeschichtung benetzbarer ist als in den übrigen Bereichen. Antihaftbeschichtung nach Anspruch 7, bei der die Benetzbarkeit der Bereiche reversibel ist. Non-stick coating is more wettable than in the other areas. The non-stick coating of claim 7, wherein the wettability of the regions is reversible.
Antihaftbeschichtung nach Anspruch 8, bei der die Reversibilität der Benetzbarkeit durch die Behandlung des benetzbaren Bereichs mit
einem Lösungsmittel oder einer Temperung bei mindestens 60 °C bis maximal 600 °C erreicht wird. The non-stick coating according to claim 8, wherein the reversibility of wettability by the treatment of the wettable region with a solvent or a heat treatment at at least 60 ° C to a maximum of 600 ° C is achieved.
10. Antihaftbeschichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Antihaftbeschichtung strukturierbar, vorzugsweise gravierbar, ist. 1 1 . Antihaftbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die10. Non-stick coating according to one of the preceding claims, wherein the non-stick coating is structurable, preferably engravable. 1 1. A non-stick coating according to any one of claims 1 to 10, wherein the
Antihaftbeschichtung als eine Folie ausgebildet ist. Non-stick coating is formed as a film.
12. Verwendung einer Antihaftbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Oberflächenbeschichtung für ein Druckwerkzeug, insbesondere einer Druckplatte, einer Druckwalze, oder einem Stempel. 12. Use of a non-stick coating according to one of claims 1 to 10 as a surface coating for a printing tool, in particular a printing plate, a pressure roller, or a stamp.
13. Verwendung einer Antihaftbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 in einem medizinischen Verbandmaterial. 13. Use of a non-stick coating according to any one of claims 1 to 1 1 in a medical dressing material.
14. Verwendung einer Antihaftbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 als Beschichtung und/oder Materialauf läge für Fördermittel, insbesondere Walzenoberflächen, Greiferflächen und dergleichen in der Fördertechnik, insbesondere für Bahnen, Bögen, Beutel und Zuschnitte beispielsweise aus Folie, Papier oder dergleichen. 14. Use of a non-stick coating according to any one of claims 1 to 1 1 as a coating and / or Materialauf läge for funding, especially roll surfaces, gripper surfaces and the like in conveyor technology, especially for webs, sheets, bags and blanks, for example, film, paper or the like.
15. Verwendung einer Antihaftbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für Guss- und Spritzformen. 15. Use of a non-stick coating according to one of claims 1 to 10 for casting and injection molding.
16. Verwendung einer Antihaftbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Beschichtung auf einem textilen Trägermaterial oder einem sonstigen Gewebe. 16. Use of a non-stick coating according to one of claims 1 to 10 as a coating on a textile carrier material or other tissue.
17. Verwendung einer Antihaftbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Vorlage für einen Abguss mit einem Material, wobei die benetzbaren oder unbenetzbaren Bereiche der Antihaftbeschichtung als Negativstruktur ausgebildet sind, und die Negativstruktur als Positivstruktur bei dem Abguss in das Material übertragen werden. 17. Use of a non-stick coating according to one of claims 1 to 10 as a template for a casting with a material, wherein the wettable or non-wettable areas of the non-stick coating are formed as a negative structure, and the negative structure are transmitted as a positive structure in the casting in the material.
18. Verwendung einer Antihaftbeschichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 als Vorlage für einen Abguss mit einem Material, wobei in den benetzbaren oder unbenetzbaren Bereichen der Antihaftbeschichtung eine Negativstruktur ausgebildet ist, und die Negativstruktur als Positivstruktur bei dem Abguss in das Material übertragen werden.
18. Use of a non-stick coating according to one of claims 1 to 10 as a template for a casting with a material, wherein in the wettable or non-wettable areas of the non-stick coating, a negative structure is formed, and the negative structure are transmitted as a positive structure in the casting in the material.
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