DE2947879A1 - Waessrige ueberzugszusammensetzung mit einem silikonharz - Google Patents

Waessrige ueberzugszusammensetzung mit einem silikonharz

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Description

Dr. rer. not. Horst Schüler 6<xx> Frankfurt/Mom ι 27.Nov. 1979
PATfNTANWAlT / Kai..rs»ra... 41 Dr. Sb /ki /he
(ff Telefon (0611) 235555
Telex 04-16759 mopo» d Postscheck-Konto t 282420-602 Frankfurt/M. Bankkontoi 225/0389 Deutsche Bank AG, Frankfurt/M.
8211
GENERAL ELECTRIC COMPANY
River Road Schenectady, N.Y., U.S.A.
Wässrige Uberzugszusammensetzung mit einem Silikonharz.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zusammensetzung zum Herstellen von SchutzUberzitgen. Mehr im besonderen bezieht sie sich auf eine Uberzugszusammensetzung aus einem Silikonharz, die nach dem Aufbringen auf ein Substrat einen schützenden abriebsbeständigen Überzug darauf bildet.
In letzter Zeit haben transparente Materialien, die nicht zersplittern oder eine grössere Beständigkeit gegen Zersplittern haben als Glas, weite Anwendung als Ersatz für Verglasungen aus Glas gefunden. So wird z.B. eine transparente Verglasung aus synthetischen organischen Polymeren derzeit in öffentlichen Verkehrsmitteln wie Zügen, Bussen, Taxis und Flugzeugen benutzt. Auch für Linsen, wie sie für Brillen und andere optische Instrumente benötigt werden, ebenso wie für die Verglasung grosser Gebäude benutzt man splitterbeständige transparente Kunststoffe. Das leichtere Gewicht dieser Kunststoffe im Vergleich zu Glas
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ist ein weiterer Vorteil, insbesondere in der Transportindustrie, wo das Gewicht des Fahrzeuges ein wesentlicher Faktor hinsichtlich des Brennstoffbedarfes ist.
Während die transparenten Kunststoffe den Hauptvorteil haben, dass sie beständiger gegenüber Zersplittern sind als Glas, liegt ein ernster Nachteil in der Leichtigkeit, mit der diese Kunststoffe durch den täglichen Kontakt mit Schleifmitteln wie Staub, der Reinigungsausrüstung und den gewöhnlichen Wetterbedingungen zerkratzt werden. Das fortgesetzte Zerkratzen führt zu einer beeinträchtigten Sichtbarkeit und einem schlechten Aussehen und erfordert häufig die Ersetzung der Verglasung oder der Linse.
Einer der meistversprechenden und weit angewandten transparenten Kunststoffe für Verglasungen ist Polycarbonat, das von der General Electric Company unter der Handelsbezeichnung Lexan vertrieben wird. Es ist ein zähes Material mit einer hohen Schlagfestigkeit, einer hohen Wärmeverformungstemperatur, einer guten Abmessungsstabilität und ausserdem ist es selbstauslöschend und leicht herstellbar.
Es sind Versuche gemacht worden, die Abriebsbeständigkeit transparenter Kunststoffe zu verbessern. So sind kratzbeständige überzüge bekannt, die aus Mischungen von Siliziumdioxid, wie kolloidalem Siliziumdioxid oder Siliziumdioxidgel und hydrolysierbaren Silanen in einem Hydrolysemediura, wie Alkohol und Wasser erhalten werden (vergleiche hierzu die US-PS 3 708 225, 3 986 997 und 3 976 497).
In der am gleichen Tage eingereichten anderen Patentanmeldung der Aneelderin, für die die Priorität der US-Patentanmeldung Serlal-No 964010 vom 30.November 1978 beansprucht ist, wird eine andere abriebsbeetändige überzugszusammensetEung offenbart. Diese Zusammensetzung hat sich als Schutzüberzug für Kunststoffe ebenso wie Metalle oder metallisierte Substrate als in hohem Masse geeignet erwiesen. Ein besonders bedeutsamer Bereich der
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Anwendung dieser offenbarten Zusammensetzung findet sich bei der Verglasung und bei optischen Linsen. Da dort überzüge hoher optischer Klarheit erforderlich sind, sind Überzüge mit Fliese- Schmutz- oder anderen Marken, die die Sichtbarkeit beeinträchtigen, stark unerwünscht.
Es ist in der vorliegenden Erfindung überraschenderweise erkannt worden, dass der Zusatz einer geringen Menge eines Polysiloxan/Polyäther-Copolymers zu den Überzugszusammensetzungen der vorgenannten Patentanmeldung das Auftreten unerwünschter Fliese- oder Schmutzmarken und ähnlicher vermeidet und darüber hinaus noch andere Verbesserungen in den harten Überzug mit sich bringt, die im folgenden noch näher erläutert werden.
Die vorliegende Erfindung umfasst eine Überzugszusammensetzung aus einer Dispersion kolloidalen Siliziumdioxides in einer Lösung des Partialkondensatee eines Silanols der Formel RSi(OH)3 in einem Gemisch aus aliphatischen! Alkohol und Wasser, worin R ausgewählt ist aus Alkylresten mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und Aryl und mindestens 70 Gew.-<£ des Silanols CH3Si(OH)3 sind und die Zusammensetzung 10 bis 50 Gew.-T Feststoffe enthält, die im wesentlichen aus 10 bis 70 Gew.-% kolloidalem Siliziumdioxid und 30 bis 90 Gew.-% des Partialkondensats bestehen und die Zusammensetzung einen pH-Wert von 7,1 bis etwa 7,8 hat, gekennzeichnet durch eine geringe Menge eines Polysiloxan/Polyäther-Copolymers in innigem Gemisch mit der überzugszusammensetzung.
Die überzugszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden hergestellt durch Hydrolysieren eines Alkyltrlalkoxysilans oder eines Aryltrialkoxysilans der Formel RSi(OR)3, worin R Alkyl ■it 1 bis 3 Kohlenstoffen oder Aryl ist, wie Phenyl, in einer' wässrigen Dispersion kolloidalen Siliziumdioxides und durch inniges Vermischen eines Polysiloxan/Polyäther-Copolymers mit den Hydrolyseprodukt.
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Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung sind wässrige kolloidale Siliziumdioxid-Dispersionen geeignet, die im allgemeinen einen Teilchendurchmesser von etwa 5 bis 150 Millimikron haben. Diese Siliziumdioxid-Dispersionen sind bekannt und im Handel erhältliche schliessen z.B. die von duPont unter dem Handelsnamen Ludox und die von der NALCO Chemical Co. unter dem Handelsnamen Nalcoag erhältlichen ein. Solche kolloidalen Siliziumdioxide sind sowohl als saure als auch als basische Hydrosole erhältlich. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung, bei der der pH-Wert der Überzugszusammensetzung auf der basischen Seite liegt, sind basische kolloidale Siliziumdioxidsole bevorzugt. Es können jedoch auch saure kolloidale Siliziumdioxide benutzt werden, in denen der pH-Wert auf das basische Niveau eingestellt ist. Ausserdem wurde festgestellt, dass kolloidale Siliziumdioxide mit einem geringen Alkaligehalt, z.B. Na3O, zu einer stabileren Überzugszusammensetzung führen. Kolloidale Siliziumdioxide mit einem Alkaligehalt von weniger als 0,35 a, (berechnet als Na„O) sind daher bevorzugt. Kolloidale Siliziumdioxide mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 10 bis 30 Millimikron sind ebenfalls bevorzugt. Ein besonders bevorzugtes kolloidales Siliziumdioxid ist das von der duPont Company unter der Handelsbezeichnung Ludox LS erhältliche.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird die wässrige Dispersion des kolloidalen Siliziumdioxides zu einer Lösung einer geringen Menge von Alkyltriacetoxysilan in Alkyltrialkoxysilan oder Aryltrialkoxysilan hinzugegeben. Die Temperatur der Reaktionsmischung wird bei etwa 20 bis etwa 40°C gehalten und vorzugsweise unterhalb von 25 C innerhalb des vorgenannten Bereiches. Es wurde festgestellt, dass in etwa 6 bis 8 Stunden ausreichend Trialkoxysilan umgesetzt ist, um die anfängliche Mischung aus zwei flüssigen Phasen in eine flüssige Phase umzuwandeln, in der das nun behandelte Siliziumdioxid, z.B. durch Vermischen mit dem Trialkoxysilan, dispergiert ist. Im allgemeinen lässt man die Hydrolyse für etwa 24 bis 48 Stunden ablaufen, je nach der erwünschten Viskosität des Endproduktes. Je mehr Zeit die Hydrolysereaktion ablaufen kann, umso höher wird die Viskosität
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des Produktes. Nachdem die Hydrolyse abgeschlossen ist/wird der Feststoffgehalt durch Zugabe von Alkohol, vorzugsweise i-Butanol,zu der Reaktionsmischung eingestellt. Andere geeignete Alkohole für diesen Zweck schliessen niedere aliphatische Alkohole ein,wie Methanol, Xthanol, Propanol, Isopropanol, n-Butylalkohol und t-Butylakohol. Mischungen solcher Alkohole können ebenfalls benutzt werden. Das Lösungsmittelsystem sollte etwa 20 bis 75 Gew.-if, Alkohol enthalten, um die Löslichkeit des Partielkondensates, des Siloxanols, sicherzustellen. Wahlweise können weitere mit Wasser mischbare polare Lösungsmittel, wie Aceton, Butylzellosolve und ähnliche in geringen Mengen von nicht mehr als etwa 20 Gew.-% des Colösungsmittelsystems, hinzugefügt werden. Der Feststoffgehalt der Uberzugszusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 18 bis 25 % und am bevorzugtesten bei etwa 20 Gew.-Ί, von der Gesamtzusammensetzung. Der pH-Wert der überzugszusammensetzung liegt im Bereich von etwa 7,5 bis 7,8 und vorzugsweise höher als 7,2. Wenn erforderlich, kann eine verdünnte Base, wie Ammoniumhydroxid oder eine schwache Säure, wie Essigsäure, zu der Zusammensetzung hinzugegeben werden, um den pH-Wert in diesen erwünschten Bereich einzustellen.
Es wurde festgestellt, dass es vorteilhaft ist, ein Polysiloxan/ Polyäther-Copolymer in der Überzugszusammensetzung zu benutzen. Dieses Polysiloxan/Polyäther-Copolymer kann nach Beendigung der Hydrolyse zu der Zusammensetzung hinzugegeben werden. Vorzugsweise wird er hinzugegeben, nachdem der Feststoffgehalt durch Zugabe von Alkohol eingestellt worden ist. Das Polysiloxan/ Polyäther-Copolymer wirkt als Mittel zum Steuern des Fliessens und verhindert dadurch Fliese-, Schmutz- und ähnliche Marken auf der Oberfläche des Substrates, auf das der Überzug aufgebracht wird. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird das Polysiloxan/Polyäther-Copolymer in einer Menge von etwa 2,5 bis etwa 15 Gew.-^, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt der Zusammensetzung, benutzt. Die vorteilhaftesten Ergebnisse werden erzielt, wenn das Copolymer in einer Menge von etwa 4 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt, eingesetzt wird.
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Bei diesen Mengen verhindert das Copolymer Marken auf dem Substrat, die die Durchsichtigkeit beeinträchtigen oder das Aussehen verschlechtern und ausserdem hat das Copolymer keine merklich nachteiligen Wirkungen auf die ansonsten gute ^briebsbeständigkeit, Anreisshaftung, Beständigkeit gegenüber ultraviolettem Licht und Feuchtigkeit. Die Anwesenheit des zugesetzten Polyslloxan/Polyäther-Copolymers reduziert auch das Auftreten von Spannungsrissen im harten Überzug.
Obwohl das zugesetzte Copolymer die Viskosität der überzugszusammensetzung leicht erhöht, beschleunigt es jedoch die Viskositätszunahmegeschwindigkeit mit dem Alter der Zusammensetzung nicht, auch verkürzt es nicht die Lagerbeständigkeit der Zusammensetzung. Das Polysiloxan/Polyäther-Copolymer ist mit dem Colösungsmittelsystem der Zusammensetzungen aus Alkohol und Wasser vollkommen verträglich und es wird ein permanenter Bestandteil des gehärteten Überzuges, der durch Waschen nicht entfernt wird, auch nicht mit Seife und Wasser.
Einige der in der vorliegenden Erfindung brauchbaren Polysiloxan/ Polyäther-Copolymere sind flüssige Stoffe der folgenden Formel:
0
O(R2SiO)aR2SiCbH2bCO(CnH2nO)xR
R'Si- O(R2SiO)aR2SiCbH2bCO(CnH2nO)xR'·
worin R und R1 einwertige Kohlenwasserstoffreste, R" ein niederer Alkylrest ist, a einen Wert von mindesten· 2 hat, z.B. einen Wert von 2 bis 40 oder mehr, b einen Wert von 2 bis 3, η einen Wert von 2 bis 4 und χ einen Wert von mindestens 5 hat, z.B. von 5 bis 1OO oder mehr.
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Beispiele für die Reste, die für R und R1 in der obigen Formel stehen können, sind Alkylreste, wie Methyl, Xthyl, Propyl, Butyl, Octyl usw., Cycloalkylreste, wie Cyclohexyl, Cycloheptyl, usw., Arylreste, z.B.Phenyl, Tolyl, Naphthyl, Xylyl, usw., Aralkyl, z.B. Benzyl, Phenyläthyl, usw., Alkenyl und Cycloalkenyl, z.B. Vinyl, Allyl, Cyclohexenyl usw. und die halogensubstituierten Derivate der vorgenannten Reste, z.B. Chlormethyl, Chlorphenyl, Dibromphenyl usw. R" ist ein niederer Alkylrest, z.B. einer mit 1 bis etwa 7 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Äthyl* Propyl, Butyl, Isobutyl, Amyl usw.
Die Herstellung und Beschreibung dieser Polysilpxan/Polyäther-Copolymeren ist in der US-PS 3 629 165 enthalten.
In der obigen Formel ist It vorzugsweise Methyl, R* ist vorzugsweise Methyl, R" ist vorzugsweise Butyl, a ist vorzugsweise 4, b hat vorzugsweise den Wert 3 und η vorzugsweise den Wert 2,4 und χ ist vorzugsweise 28,5.
Besonders geeignete Polysiloxan/Polyäther-Copolymere für die vorliegende Erfindung sind die im Handel erhältlichen Produkte SF-1066 und SF-1141 der General Electric Company, BYK-3OO von Ifallinckrodt, L-540 von Union Carbide und DC-190 von Dow Corning.
Das zum Puffern der Basizität der anfänglich aus zwei flüssigen Phasen bestehenden Reaktionsmischung benutzte Alkyltriacetoxy-Bilan massigt auch die Hydrolysegeschwindigkeit. Obwohl der lineatz des Alkyltriacetoxysilans bevorzugt ist, kann an seiner Stelle auch Eisessig benutzt werden ebenso wie irgendeine andere organische Säure, wie Propionsäure, Buttersäure, Zitronensäure, Benzolsäure, Ameisensäure, Oxalsäure und ähnliche. Es können solche Alkyltriacetoxysilane benutzt werden, In denen die Alkylgruppe 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, wobei solche mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bevorzugt sind und Methyltriacetoxysilan am meisten bevorzugt ist.
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Die obengenannten Silantriole RSi(OH)„ werden als Ergebnis der Vermischung der entsprechenden Trialkoxysilane mit dem wässrigen Medium, z.B. der wässrigen Dispersion des kolloidalen Siliziumdioxides an Ort und Stelle gebildet. Beispielhafte Trialkoxysilane enthalten als Alkoxygruppen Methoxy, Äthoxy, Isopropoxy oder n-Butoxy, die bei der Hydrolyse zur Bildung des Silantriols und zur Freisetzung des entsprechenden Alkoholes fuhren. Auf diese Weise wird mindestens ein Teil des in der fertigen Überzugszusammensetzung vorhandenen Alkoholes geliefert. Nach der Erzeugung der Hydroxylsubstituenten findet eine Kondensation unter Bildung von -Si-O-Si- Gruppierungen statt. Diese Kondensation benötigt einige Zeit und sie ist nicht erschöpfend,vielmehr verbleibt im Siloxan eine beträchtliche Menge der an Silizium gebundenen Hydroxylgruppen, die das Polymer im Colösungsmittel aus Alkohol und Wasser löslich machen. Dieses lösliche Partialkondensat kann als ein Siloxanolpolymer charakterisiert werden, das zumindestens eine an Silizium gebundene Hydroxylgruppe auf jeweils drei -SiO-Einheiten enthält.
Die nicht-flüchtigen Feststoffe der Überzugszusammensetzung sind eine Mischung aus kolloidalem Siliziumdioxid und dem Partialkondensat (oder Siloxanol) eines Silanols. Der grösste Teil oder alles von dem Partialkondensat oder Siloxanol wird durch Kondensation von CH3Si(OH)3 erhalten und je nach der Zugabe der Ingredienzien zu der Hydrolysemischung erhält man auch untergeordnete Anteile Partialkondensat, z.B. aufgrund der Kondensation von CH3Si(OH)3 mit C3H5Si(OH)3 oder C3H7Si(OH) oder CH3Si(OH)3 mit C6H5Si(OH)3 oder Mischungen der vorgenannten Kondensate. Für optimale Ergebnisse im gehärteten überzug wird bevorzugt,ausschliesslich Methyltrimethoxysilan bei der Herstellung der Überzugszusammensetzungen zu benutzen, wodurch Monomethylsilantriol gebildet wird.
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In den bevorzugten Überzugszusammensetzungen ist das Partialkondensat in einer Menge von etwa 55 bis 75 Gew.-% des Gesamtfeststoffgehaltes in dem Colösungsmittel aus Alkohol und Wasser vorhanden, wobei der Alkohol etwa 50 bis 95 Gew.-% des Colösungsraittels umfasst.
Die Uberzugszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung härten auf einem Substrat bei Temperaturen von etwa 120 C ohne Mithilfe eines Härtungskatalysators. Um jedoch mildere Hartungsbedingungen anwenden zu können, kann man gepufferte latente Kondensationskatalysatoren hinzufügen. Zu diesen Katalysatoren gehören Alkalimetallsalze von Carbonsäuren, wie Natriumacetat, Kaliumformiat und ähnliche. Amincarboxylate, wie Dimethylamlnacetat, Athanolaminacetat, Dimethylanilinformiat und ähnliche, quaternäre Ammoniumcarboxylate, wie Tetramethylammoniumacetat, Benzyltrimethylammoniumacetat, Metallcarboxylate, wie Zinnoctoat und Amine wie Triäthylamin, Triäthanolamin, Pyridin und ähnliche. Auch Alkalihydroxide, wie Natriumhydroxid und Ammoniumhydroxid können als Härtungskatalysatoren benutzt werden. Schliesslich enthalten im Handel erhältliche kolloidale Siliziumdioxide, insbesondere solche mit einem basischen pH-Wert, freie -Alkalimetallbase und die Alkalimetallcarboxylat-Katalysatoren werden dabei während der Hydrolyse an Ort und Stelle erzeugt.
Die Menge an Härtungskatalysator kann innerhalb eines weiten Bereiches variiert werden, je nach den gewünschten Härtungsbedingungen. Im allgemeinen benutzt man jedoch den Katalysator in einer Menge von etwa 0,05 bis etwa 0,5 Gew.-'* und vorzugsweise von etwa 0,1 Gew.-T, bezogen auf die Zusammensetzung. Zusammensetzungen, die Katalysatoren in diesen Mengen enthalten, können auf einem festen Substrat in einer relativ kurzen Zeit bei Temperaturen im Bereich von etwa 75 bis 150 C gehärtet werden und geben einen transparenten, abriebsbeständigen Oberflächenüberzug.
Die tlberzugszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auf eine Vielfalt von festen Substraten nach üblichen Verfahren
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aufgebracht werden, wie Fliessenlassen oder Eintauchen, um einen zusammenhängenden Oberflächenfilm zu bilden. Insbesondere transparente und nicht transparente Kunststoffe und Metalle dienen als Substrate. Mehr im besonderen sind diese Kunststoffe synthetische organische Polymere, wie Acrylpolymere, z.B. Poly(methylmethacrylat), Polyester, wie Polyethylenterephthalat), Polybutylenterephthalat) usw., Polyamide, Polyimide, Acrylnitril/Styrol-Copolymere, Styrol/Acrylnitril/Butadien-Copolymere, Polyvinylchlorid, Butyrate, Polyäthylen und ähnliche.
Die Überzugszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind besonders brauchbar als überzüge für Polycarbonate, wie Lexan von der General Electric Company.
Die Metallsubstrate, auf die die Schutzüberzüge nach der vorleigenden Erfindung aufgebracht werden können, schliessen glänzende und matte Metalle ein, wie Aluminium sowie glänzend metallisierte Oberflächen, wie durch Zerstäuben aufgebrachte Chromlegierung.
Andere feste Substrate zum überziehen schliessen Holz, gestrichene Oberflächen, Leder, Glas, Keramik und Textilien ein.
Durch Anwendung der richtigen Formulierung, Auftragsbedingungen und Vorbehandlung einschliesslich des Gebrauches von Grundlerungsmitteln und der Auswahl des Substrates können die überzüge an im wesentlichen allen festen Substraten haften. Ein harter Überzug mit all den vorgenannten Eigenschaften und Vorteilen wird erhalten durch Entfernen von Lösungsmittel und flüchtigen Materialien. Die Überzugszusammensetzung härtet zu einem klebrigkeitsfreien Zustand an der Luft, doch ist ein Erhitzen auf eine Temperatur von 75 bis 200°C erforderlich, um eine Kondensation des restlichen Silanols Im Partialkondeneat ru erhalten. Diese abschliessende Härtung führt zur Bildung von Sllsesquioxan (RS103/2). Im fertig gehärteten Überzug beträgt das Verhältnis der RSiO3 ,2-Einheiten eu SiO2 von etwa 0,43 bis etwa 9,0 und vorzugsweise von 1 bis 3. Ein gehärteter Überzug mit einen
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Verhältnis von RSiO3/2 zu SiO3 von 2,wobei R die Methylgruppe ist, ist am meisten bevorzugt. Die Überzugsdicke kann mittels der jeweiligen Aufbringtechnik variiert werden, doch werden überzüge von etwa 0,5 bis 20 um, vorzugsweise von 2 bis 10 um Dicke, allgemein benutzt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert.
Beispiel 1
22,1 Gewichtsteile Ludox LS-Siliziumdioxidsol, eine wässrige Dispersion von kolloidalem Siliziumdioxid mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 12 Millimikron und einem pH-Wert von 8,2, wurden zu einer Lösung von 0,1 Gewichtsteilen Methyltriacetoxysilan in 26,8 Gewichtsteilen Methyltrimethoxyeilan hinzugegeben. Die Temperatur der Reaktionsmischung wurde bei 20 bis 30°C gehalten und vorzugsweise unterhalb von 25 C. Man Hess die Hydrolyse für 24 Stunden ablaufen. Der Feststoffgehalt der Reaktionsmischung betrug 40,5 % und er wurde durch Zugabe von i-Butanol auf etwa 20 % vermindert. Dann vermischte man ein Gramm (5% Feststoffe) von SF-1066 (Polysiloxan/Polyäther-Copolymer der General Electric) gründlich mit 99 Gramm der erhaltenen Zusammensetzung und erhielt eine fertige Zusammensetzung mit einem pH-Wert von mehr als 7,2.
Diese Überzugszusammensetzung wurde durch Fliessenlassen auf eine 15 χ 20 cm grosse transparente Lexanplatte (aus Poly-Bisphenol-A-Carbonat) aufgebracht, die mit einer hitzehärtbaren Acrylemulsion grundiert worden war. Nach dem Lufttrocknen für 30 Minuten wurde die Platte eine Stunde bei 120°C gehärtet. Der entstandene harte Überzug war glatt und klar und zeigte keime Anzeichen von Fliesemarken oder Spannungsrissen. Nach 500 Zyklen alt de« Taber Schleifgerät (5OO g Last, CS-IOF-gcheiben) (ANSI-Z26.1-1977 Sektion 5.17) betrug die prozentuale Veränderung in der Trübung [δ.%ά) 2,0. Wurde die ansonsten gleiche Zusammensetzung aber ohne den SF-1066 Zusatz in gleicher
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Weise aufgebracht, dann betrug nach den vorgenannten 500 Schleifzyklen die prozentuale Veränderung in der Trübung 2,6 und der Überzug wies deutlich sichtbare Fliessmarken auf.
Beispiel 2
22,1 Gewichtsteile Ludox LS-Siliziumdioxidsol wurden zu einer Lösung von 0,1 Gewichtsteilen Methyltriacetoxysilan in 26,8 Gewichtsteilen Methyltrimethoxysilan hinzugegeben. Die Temperatur der Reaktionsmischung wurde bei 20 bis 30°C, vorzugsweise unterhalb von 25°C, gehalten. Man liess die Hydrolyse für 24 Stunden ablaufen. Der FeststoffgehaIt der Reaktionsmischung betrug 40,5 % und die Mischung wurde durch Zugabe von i-Butanol auf etwa 20 % Feststoffe verdünnt. Dann vermischte man ein Gramm (5% Feststoffe) von BYK-300 (Polysiloxan/Polyäther-Copolymer von Mallinckrodt) gründlich mit 99 Gramm der erhaltenen Zusammensetzung, wobei ein pH-Wert von mehr als 7,2 entstand.
Diese Überzugszusammensetzung wurde durch Fliessenlassen auf eine transparente Lexanplatte aufgebracht, die mit einer hitzehärtbaren ^crylemulsion grundiert worden war. Nach dem Lufttrocknen für 30 Minuten wurde die Platte für 1 Stunde bei 120°C gehärtet. Der erhaltene harte Überzug war glatt und klar und zeigte keine Anzeichen von Fliessmarken oder Spannungsrissen. Nach 500 Zyklen mit dem Taber-Schleifgerät (500 g Last, CS-IOF-Scheiben) betrug die prozentuale Veränderung im Dunstschleier ( 4^H) 2,0.
Beispiel 3
22,1 Gewichtsteile Ludox LS-Siliziumdioxidsol wurdenzu einer Lösung von 0,1 Gewichtsteil Methyltriacetoxysilan in 26,8 Gewichtsteilen Methyltrimethoxysilan hinzugegeben. Die Temperatur der Reaktionsmischung wurde bei 20 bis 30 C und vorzugsweise unterhalb von 25°C gehalten. Die Hydrolyse liess man 24 Stunden lang ablaufen. Der Feststoffgehalt der Reaktionsmischung betrug 40,5 % und durch Zugabe von i-Butanol wurde
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auf 20 % Feststoffe verdünnt. Dann vermischte man 0,8 g (4 % Feststoffgehalt) SF-1066 gründlich mit 99,2 g der erhaltenen Zusammensetzung, wobei der pH-Wert höher als 7,2 war.
Diese Überzugszusammensetzung wurde durch Fliessenlassen auf eine 15 χ 20 cm grosse transparente Lexanplatte aufgebracht, die mit einer hitzehärtbaren Acrylemulsion grundiert worden war. Nach dem Lufttrocknen für 30 Minuten wurde die Platte 1 Stunde lang bei 120°C gehärtet. Der harte überzug war glatt und klar und zeigte keine Anzeichen von Fliessmarken oder Spannungsrissen. Nach 500 Zyklen mit dem Taber-Schleifer (500 g Last, CS-lOF-Scheiben) betrug die prozentuale Veränderung im Dunstschleier (4%H) 1,1.
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Claims (1)

  1. Wässrige Überzugszusammensetzung mit einem Silikonharz.
    Patentansprüche
    Wässrige Überzugszusammensetzung aus einer Dispersion kolloidalen Siliziumdioxides in einer Lösung des Partialkondensates eines Silanols der Formel RSi(OH).. in einem Gemisch aus aliphatischen! Alkohol und Wasser, wobei R ausgewählt ist aus Alkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen und Aryl und mindestens 70 Gew.-% des Silanols CHoSi(OH)3 sind und die Zusammensetzung 10 bis 50 Gew.-% Feststoffe enthält, die im wesentlichen aus 10 bis 70 Gew.-% kolloidalem Siliziumdioxid und 30 bis 90 Gew.-% des genannten Partialkondensates bestehen und die Zusammensetzung einen pH-Wert von 7,1 bis etwa 7,8 hat,dadurch gekennzeichnet , dass die Zusammensetzung ausserdem eine geringe Me n-
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    ORIGINAL INSPECTED
    ge eines Polysiloxan/Polyäther-Copolymers innig damit vermischt enthält.
    2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Polysiloxan/Polyät her-Copolymer die folgende Formel hat:
    0(R9SiO) R9SiC, H9. CO(C H9 0) R"
    /i ■ a i D it) η in x
    0 .,
    R'Si-
    worin R und R1 einwertige Kohlenwasserstoffreste, R" ein niederer Alkylrest ist, a einen Wert von mindestens 2, b einen Wert von 2 bis einschliesslieh 3, η einen Wert von 2 bis einschiiesslich 4 und χ einen Wert von mindestens 5 hat.
    3. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass R gleich Methyl, R* gleich Methyl, R" gleich Butyl, a gleich 4, b gleich 3, η gleich 2,4 und χ gleich 28,5 ist.
    4. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass der aliphatische Alkohol ein Gemisch aus Methanol und i-Butanol ist.
    5. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass das Partialkondensat das von CH3Si(OH)3 ist.
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    Γι. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass sie weiter von etwa
    0,05 bis etwa 0,5 Gew.-t eines gepufferten latenten
    Silanol-Kondensationskatalysators enthält.
    7. Zusammensetzung nach Anspruch (!,dadurch gekennzeichnet , dass der Katalysator Natriumacetat ist .
    8. Zusammensetzung nach Anspruch G,dadurch gekennzeichnet , dass der Katalysator Tetramet hylammoniumacelat ist.
    «s. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass der pH-Wert im Bereich
    von etwa 7,2 bis etwa 7,8 liegi.
    10. Zusammensetzung nach Anspruch 2 , d a d u r c h gekennzeichnet , dass sie von etwa 18 bis etwa 25 Gew.-™ Feststoffe enthält, die im wesentlichen aus
    25 bis 15 Gew.--'? kolloidalem Si liziumdioxid und 55 bis 75 Gew.-" des Pariia!kondensat es bestehen.
    11. Zusammensetzung nach Anspruch 1 , d a d u r c h gekennzeichnet , dass das Polysiloxan/Poly-
    äther-Copolymer in einer Menge von etwa 2,5 bis etwa
    15 Gew.-r-, bezogen auf den Gesamt fes t st of f geha 11 der
    Zusammensetzung, vorhanden ist.
    12. Zusammensetzung nach Anspruch 10 , d a d u r c Ii g e kennzeichnet , dass das Pariialkondensat
    das von CILjSi(OH)3 ist.
    11. Zusammensetzung nach Anspruch 3 , d a d u r c h gekennzeichnet , dass die Zusammensetzung etwa 20 T Feststoffe enthalt, das Pariialkondensat das
    von CIUSi(OH),, ist, der aliphatisch? Alkohol eine M-
    υ U 8
    schung von Methanol und i-Butanol und das Polysiloxan/ Polyäther-Copolymer in einer Menge von etwa 4 Gew.-T, bezogen auf den Feststoffgehalt, vorhanden ist.
    14. Festes Substrat , von dem mindestens eine Oberfläche mit der Zusammensetzung nach Anspruch 1 Überzogen ist.
    15. Festes Substrat, bei dem mindestens eine Oberfläche mit der Zusammensetzung nach Anspruch 2 Überzogen ist.
    16. Gegenstand nach Anspruch 15,dadurch gekennzeichnet , dass das feste Substrat aus einem synthetischen organischen Polymer'besteht.
    17. Gegenstand nach Anspruch 15,dadurch gekennzeichnet , dass das feste Substrat ein Metall ist.
    18. Gegenstand nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , dass das feste Substrat ein synthetisches organisches Polymer mit einer metallisierten Oberfläche ist.
    19. Gegenstand nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , dass das polymere Substrat transparent ist.
    20. Gegenstand nach Anspruch 16, dadurch ge kennzeichnet , dass^das Polymere ein PoIy- carbonat ist.
    21. Gegenstand nach Anspruch 20,dadurch gekennzeichnet , dass das Polycarbonat trans parent 1st.
    22. Gegenstand nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , dass das Polycarbonat ein
    030023/0841
    - 5 transparentes Poly(bisphenol-A-Carbonat) ist.
    23. Gegenstand nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , dass die Überzugszusammensetzung auf der Oberfläche des Substrates gehärtet
    ist.
    24. Gegenstand nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , dass die Überzugszusammensetzung auf der Oberfläche des festen Substrates gehärtet ist.
    03ÜÜ23/08A8
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Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4324712A (en) * 1978-11-30 1982-04-13 General Electric Company Silicone resin coating composition
US4476281A (en) * 1978-11-30 1984-10-09 General Electric Company Silicone resin coating composition
US4474857A (en) 1978-11-30 1984-10-02 General Electric Company Silicone resin coating composition containing an ultraviolet light absorbing agent
US4486503A (en) * 1978-11-30 1984-12-04 General Electric Company Silicone resin coating composition
EP0048114A1 (de) * 1980-09-12 1982-03-24 Dow Corning Limited Polysiloxanharzzusammensetzungen und ihre Anwendung
JPS57131266A (en) * 1981-02-06 1982-08-14 Asahi Optical Co Ltd Coating composition
US4783347A (en) * 1981-12-01 1988-11-08 General Electric Company Method for primerless coating of plastics
US4477519A (en) * 1981-12-04 1984-10-16 General Electric Company Dual component coating system
US4443579A (en) * 1981-12-08 1984-04-17 General Electric Company Silicone resin coating composition adapted for primerless adhesion to plastic and process for making same
US4414349A (en) * 1982-01-15 1983-11-08 General Electric Company Silicone resin coating composition adapted for primerless adhesion to plastic substrates and process for making same
US4539351A (en) * 1982-01-27 1985-09-03 General Electric Company Silicone resin coating composition with improved shelf life
US4525426A (en) * 1982-04-30 1985-06-25 General Electric Company Ultraviolet light absorbing agents, method for making, compositions, and articles containing same
US4495360A (en) * 1982-04-30 1985-01-22 General Electric Company Ultraviolet light absorbing agents, method for making, compositions and articles containing same
US4503126A (en) * 1982-08-18 1985-03-05 Foster Grant Corporation Method of making an abrasion resistant coating on a solid substrate and articles produced thereby
US4435476A (en) 1982-08-18 1984-03-06 Foster Grant Corporation Method of making an abrasion resistant coating on a solid substrate and articles produced thereby
US4477499A (en) * 1982-09-07 1984-10-16 General Electric Company Thermoformable silicone resin coating composition and dual component coating system for polycarbonate
US4401718A (en) * 1982-10-29 1983-08-30 General Electric Company Process for applying a second silicone resin coating composition over a first silicone resin coating composition
US4544582A (en) * 1983-02-18 1985-10-01 Dow Corning Corporation Primer compositions for improving adhesion of abrasion resistant silicone coatings to plastic surfaces
US4486565A (en) * 1983-02-18 1984-12-04 Dow Corning Corporation Primer compositions for improving adhesion of abrasion resistant silicone coatings to plastic surfaces
US4644077A (en) * 1984-07-11 1987-02-17 The Sherwin-Williams Company Process for producing organophilic silica
US4565760A (en) * 1984-11-13 1986-01-21 Xerox Corporation Protective overcoatings for photoresponsive imaging members
US4640868A (en) * 1986-02-10 1987-02-03 Morton Thiokol Inc. Clear, weather resistant adherent coating
US4863520A (en) * 1988-07-05 1989-09-05 General Electric Company Method for curing silicone coatings on plastic substrates, and curable compositions related thereto
US4942065A (en) * 1988-07-05 1990-07-17 General Electric Company Method for curing silicone coatings on plastic substrates, and curable compositions related thereto
KR960003291B1 (ko) * 1991-12-30 1996-03-08 주식회사엘지화학 광경화형 실리콘 피복제 조성물
CA2086276C (en) * 1992-12-24 2001-12-11 Masamoto Uenishi Coated shaped articles and method of making same
US5731117A (en) * 1995-11-06 1998-03-24 Eastman Kodak Company Overcoated charge transporting elements and glassy solid electrolytes
US5874018A (en) * 1996-06-20 1999-02-23 Eastman Kodak Company Overcoated charge transporting elements and glassy solid electrolytes
DE19724396A1 (de) 1997-06-10 1998-12-24 Bayer Ag UV-Stabilisatoren für Siloxan-Systeme
DE19724397A1 (de) 1997-06-10 1999-01-14 Bayer Ag UV-Stabilisatoren für Siloxan-Systeme
JP2003512498A (ja) 1999-10-21 2003-04-02 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド 無機／有機組成物
DE10018935A1 (de) * 2000-04-17 2001-10-18 Bayer Ag Kratzfeste Beschichtungen
US6506921B1 (en) * 2001-06-29 2003-01-14 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Amine compounds and curable compositions derived therefrom
JP5348843B2 (ja) * 2003-10-07 2013-11-20 ハネウエル・インターナシヨナル・インコーポレーテツド 集積回路用途の被覆およびハードマスク組成物、これらの製造方法および使用
US7326766B2 (en) * 2005-09-07 2008-02-05 Momentive Performance Materials Inc. Method for production of high solids silicone resin coating solution
US7857905B2 (en) 2007-03-05 2010-12-28 Momentive Performance Materials Inc. Flexible thermal cure silicone hardcoats
US20090183477A1 (en) * 2008-01-23 2009-07-23 Workman Roger L Air filter
KR20140027014A (ko) * 2012-08-23 2014-03-06 주식회사 엘지화학 가소제 조성물
KR102249481B1 (ko) * 2014-04-30 2021-05-07 코오롱인더스트리 주식회사 폴리에스테르 필름 및 이의 제조방법
USD793867S1 (en) 2015-08-28 2017-08-08 The Procter & Gamble Company Container
USD794465S1 (en) 2015-08-28 2017-08-15 The Procter & Gamble Company Container
USD793250S1 (en) 2015-09-07 2017-08-01 The Procter & Gamble Company Container
CN111960764A (zh) * 2020-08-17 2020-11-20 湖北金森环保建筑材料股份有限公司 一种快速止渗高渗透混凝土渗透结晶防水涂料的制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3629165A (en) * 1969-08-25 1971-12-21 Gen Electric Control of polyurethane foam process using polysiloxane polyether copolymer surfactant
DE2018622B2 (de) * 1970-04-18 1979-10-11 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Alkylalkoxi-hydroxisiloxane und deren Verwendung als Bindemittel
US3708225A (en) * 1971-06-09 1973-01-02 Mbt Corp Coated synthetic plastic lens
US3868343A (en) * 1973-03-12 1975-02-25 Owens Illinois Inc Coated plastic substrates for coating compositions
US3898090A (en) * 1974-06-24 1975-08-05 Dow Corning Foundry mold and core compositions
US3986997A (en) * 1974-06-25 1976-10-19 Dow Corning Corporation Pigment-free coating compositions
US4027073A (en) * 1974-06-25 1977-05-31 Dow Corning Corporation Pigment-free coating compositions
US3976497A (en) * 1974-06-25 1976-08-24 Dow Corning Corporation Paint compositions
US4177315A (en) * 1977-03-04 1979-12-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Coated Polymeric substrates

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Publication number Publication date
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KR840000216B1 (ko) 1984-02-29
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AU523937B2 (en) 1982-08-19
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GB2036771B (en) 1983-04-13
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FR2442879A1 (fr) 1980-06-27
GB2036771A (en) 1980-07-02
KR830001353A (ko) 1983-04-30

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