DE3212771A1 - Harzzusammensetzung - Google Patents
HarzzusammensetzungInfo
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- C09D183/04—Polysiloxanes
- C09D183/06—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
Description
Diese Erfindung betrifft eine siloxanhaltige Badzusammensetzung,
die in erster Linie für das Überziehen von festen Substraten verwendet wird. Die Zusammensetzung
kann besonders zum Überziehen von transpa-5" renten festen Substraten verwendet werden, um die
Substrate zu tönen und / oder zu färben. Die Zusammensetzungen nach der Erfindung geben nach dem Härten
auf harten Substraten ästhetisch ansprechende, gleichförmige, gelfreie Oberflächen der Substrate.
Man hat schon zahlreiche feste Substrate, insbesondere klare, transparente Kunststoffmaterialien, als
Ersatz für Glas auf vielen Gebieten verwendet. Die Gründe für einen derartigen Ersatz sind die einmaligen
Eigenschaften der Kunststoffe, wie ihr geringes spezi- /S fisches Gewicht und ihre leichte Verarbeitbarkeit und
Verformbarkeit.
Kunststoffmaterialien sind aber auch nicht ohne Nachteile, da die meisten Kunststoffe weich und kratzempfindlich
sind. Um die Verwendung von Kunststoffen in einigen d0~ Anwendungen zu erleichtern, hat man sie schon mit Überzugsmassen
aus organischen Lacken oder Siliconmassen überzogen. Diese Überzüge sind aus verständlichen
Gründen klar und nicht pigmentiert. Ein Beispiel eines solchen organischen Überzuges ist ein durch Wärme härter
bares Polyurethanharz. Die Polyurethanharze werden als
akzeptabel für das Überziehen von Kunststoffmaterialien angesehen, um diese abriebfest zu machen, obwohl die
Abriebfestigkeit solcher Polyurethanüberzüge nicht so gut ist wie diejenige von Überzügen auf Basis von
Siloxanen. Die Polyurethanüberzüge besitzen aber den Vorzug, dass sie weniger teuer als Siloxanüberzüge sind.
Um ungewöhnlich abriebfeste Überzüge für Kunststoffgegenstände zu entwickeln, hat man in jüngerer Zeit
härtbare Harzüberzüge auf Basis von Siloxanen entwickelt. Ein Beispiel von einem derartigen Harzsystem
ist in der US-PS 39 86 997 beschrieben. Diese Siloxanharze werden heute in der Technik als das beste Überzugsmaterial
zum Überziehen von Kunststofflinsen und Folien angesehen. Sie haben aber den grossen Nachteil,
/\ Γ dass sie sich nicht tönen lassen.
Für viele Anwendungsgebiete von Kunststoffen sind aber Überzüge wünschenswert, die nicht nur abriebfest
sondern auch getönt oder gefärbt sind. Solche Anwendungsgebiete sind zum Beispiel Kunststofflinsen
2.Cr oder Fensterscheiben für Autobusse und Flugzeuge.
Es besteht deshalb der Wunsch, die vorhandenen bewährten Überzugsharze tönbar zu machen oder ein neues
Harzsystem zu entwickeln, das leicht getönt werden kann und Überzüge mit guten Abriebeigenschaften, wie
sie Überzüge auf Basis von Siloxanharzen haben, ergibt
Es sind deshalb mindestens drei Harzsysteme auf Siloxanbasis entwickelt worden, die die gewünschte
Abriebfestigkeit und Tönbarkeit besitzen sollen. In der GB-PS 20 44 787A ist eine Überzugsmasse beschrieben,
die ein Hydrolysat einer Siliciumverbindung mit einer funktioneilen Epoxigruppe, eine
Polycarbonsäure oder ihr Anhydrid und ein Härtungsmittel
enthält. Die hier beschriebenen Materialien besitzen keine befriedigenden Eigenschaften, wie sich
aus den Angaben in den Beispielen ergibt.
Ein zweites Überzugssystem ist aus der US-PS 42 11 bekannt. Dieses System besteht aus einem Hydrolysat
einer Silanverbindung, die eine Epoxigruppe im Molekül besitzt, feinen Siliciumdioxidteilchen und einer
A Γ Aluminiumehelatverbindung. Dieses Material besitzt
eine befriedigende Lagerbeständigkeit, da die Überzugsmasse innerhalb einiger Tage nach ihrer Herstellung
geliert. Ein drittes Überzugssystem ist in der US-PS 40 73 967 beschrieben. Es handelt sich dabei
S(J" um eine Mischung eines reaktionsfähigen Silans und
eines Metallesters. Dieses Material ist zwar tönbar, besitzt aber nicht völlig befriedigende Eigenschaften
hinsichtlich seiner Handhabbarkeit und der Abriebfestigkeit der daraus hergestellten Überzüge.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine neue härtbare Harzzusammensetzung zur Verfügung
zu stellen, die beim Härten auf einem festen Substrat Überzüge ergibt, die tönbar, härtbar und
-T abriebfest sind.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch
die in Patentanspruch 1 definierte Harzzusammensetzung und durch das in Patentanspruch 2 definierte
Verfahren zum Überziehen von festen Substraten mit SCr der erfindungsgemässen Harzzusammensetzung.
Die Harzzusammensetzung gemäss der Erfindung enthält
(A) ein Basisharz, bestehend aus einer wässrigalkoholischen Dispersion von
(I) 5 bis 75 Gew%, bezogen auf Gesamter
feststoffe von (A), eines kolloidalen Siliciumdioxids,
(II) 0 bis 50 Gew%, bezogen auf Gesamtfeststoffe von (A), eines partiellen
Kondensats eines Silanols aus
er der Gruppe von
(a) RSi(OH)3, in der R Methyl ist,
(b) R1Si(OH)3, in der R* eine Mischung
von Methyl mit einem der Reste Vinyl, Phenyl, Äthyl, Propyl,
j" 3,3,3-Trifluorpropyl, gamma»
Methacryloxypropyl, gamma-Mercaptopropyl
und gamma-Chlorpropyl ist, wobei das Verhältnis der Methylreste zu den anderen Resten in der Mischung
mindestens 1 ι 1 beträgt, und
(c) R11Si(OH)3, in der R'1 einer der
Reste Vinyl, Phenyl, Äthyl, Propyl, 3,3,3-Trifluorpropyl, gamtna-Methacryloxypropyl,
gamma-Mercaptopropyl und gamma-Chlorpropyl oder eine
Mischung davon ist, wobei, wenn (c) verwendet wird, der Anteil von (c) in (A) nicht grosser als 10 6ew%,
bezogen auf das Gesamtgewicht von 2 Or (A), sein kann,
(III) 10 bis 55 Gew%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (A), eines partiellen Kondensats
eines Silanols der Formel R" 1Si(OH)3,
in der R111 ist
(a) -R···1OCH2(R'fft()C-CH2 ,
in der R"" ein Alkylenrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist,
R"'" ein Wasserstoff atom oder ein Alkylrest mit 1 bis 2 Kohlen Stoffatomen ist oder
(b) >vO
-Rfltl- Qj , in der R"11
die bereits definierte Bedeutung hat,
(B) einen Vernetzer für (A) und
(C) einen Härtungskatalysator.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Überziehen von festen Substraten, bei dem die eriindungsgemässen
Zusammensetzungen mit einem festen Substrat /ü~ in Berührung gebracht werden und danach die Zusammensetzung
durch Erwärmen der Zusammensetzung und des Substrats auf eine Temperatur von 500C oder höher
ausgehärtet werden.
Das Basisharz (A) der erfindungsgemässen Zusammensetzen
zung besteht aus drei Komponenten: kolloidalem Siliciumdioxid, einem partiellen Kondensat eines Silanols
- ίο -
der Formel RSi(OH)3 , R1Si(OH)3 oder R
und einem partiellen Kondensat eines Silanols der Formel R111Si(OH),- . Die erste Komponente des Basisharzes,
das kolloidale Siliciumdioxid, kann eine be»
X ständige Dispersion oder ein Sol von diskreten Teilchen
von amorphem Siliciumdioxid sein. Dieser Begriff schliesst Lösungen von Polykieselsäuren aus,
bei denen die Polymermoleküle oder Teilchen so klein
sind, dass sie nicht beständig sind. Solche Lösungen,
/0" die durch Ansäuern von Natriumsilikat lösungen oder
durch Hydrolysieren von Siliciumestern oder -halogeniden
bei gewöhnlicher Temperatur erhalten werden können, können aber bei der Erfindung benutzt werden,
wenn ihre Viskosität entweder durch Polymerisation
/i" oder Aggregation soweit erhöht wird, dass die mittlere
Teilchengrösse 1 bis 150 mm im Durchmesser ist. Bevorzugt sind bei der Erfindung handelsübliche
wässrige kolloidale Dispersionen von Siliciumdioxid beziehungsweise Kieselsäure mit einer Teilchengrösse
nm im Bereich von 5 bis 100 a» im Durchmesser. Diese
Siliciumdioxiddispersionen sind gut bekannte handelsübliche Dispersionen und werden zum Beispiel unter
den Warenzeichen "Ludox" und "Nalcoag" verkauft. Am
meisten bevorzugt ist kolloidales Siliciumdioxid in einer mittleren Teilchengrösse von 10 bis 30 m± im
Durchmesser. Dispersionen dieser Art ergeben die grösste Beständigkeit. Diese Komponente wird in einer
Menge von 5 bis 75 Gew%, bezogen auf die Gesamtfeststoffe
von (A), verwendet.
Die zweite Komponente des Basisharzes ist ein partielles Kondensat eines Silanols. Dieses Silanol kann
Γ die Formel RSi(OH)- haben, in der R ein Methylrest
Γ die Formel RSi(OH)- haben, in der R ein Methylrest
ist. Andere in Betracht kommende Silanole entsprechen den Formeln R1Si(OH)3 oder R11Si(OH)3 . Wenn das
Silanol die Formel R1Si(OH)3 hat, ist R1 eine Mischung
aus dem Methylrest und einem anderen Rest, wie 3,3,3-/(T
Trifluorpropyl, Vinyl, Phenyl, Äthyl, Propyl, gamma-Methacryloxipropyl,
gamma-Mercaptopropyl und gamma-Chlorpropyl, wobei das Verhältnis der Methylreste zu
den anderen Resten in der Mischung mindestens 1:1 beträgt. Wenn das Silanol die Formel R11Si(OH)3
si£ hat, ist R" einer der Reste 3,3,3-Trifluorpropyl,
Vinyl, Phenyl, Äthyl, Propyl, gamma-Methacryloxipropyl,
gamma-Mercaptopropyl und gamma-Chlorpropyl, wobei,
wenn dieses Silanol (c) verwendet wird, die Menge von (c) in (A) nicht 10 Gew%, bezogen auf das Gesamtgeeiwicht von (A), übersteigen kann. Bei den Silanol en
der Formel R1Si(OH)3 sollte der Anteil der R1 -
wenn dieses Silanol (c) verwendet wird, die Menge von (c) in (A) nicht 10 Gew%, bezogen auf das Gesamtgeeiwicht von (A), übersteigen kann. Bei den Silanol en
der Formel R1Si(OH)3 sollte der Anteil der R1 -
Gruppen, die keine Methylreste sind, nicht grosser als 50 % in den R1 - Gruppen der Silanole sein, da
Überzüge aus solchen Materialien weich und weniger 3i abriebbeständig sind. Es werden deshalb bevorzugt
Silanole dieser Art verwendet, die weniger als 15 % an R' - Gruppen enthalten, die keine Methylfeste
sind. Bevorzugt sind sogar weniger als 5 % solcher Gruppen vorhanden. Diese Komponente wird im all-X
gemeinen in Mengen von 0 bis 50 Gew%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffe von (A), verwendet.
Die dritte Komponente des Basisharzes (A) ist ein partielles Kondensat eines Silanols der Formel
R111Si(OH)3 , in der R1" (a) ein Rest der Formel
/0 -R1''1OCH0(R1'''')C-CHO oder ein Rest der Formel
2 \/ 2
0
0
-R1"1- (yy ist, wobei R"" ein Alkylenrest
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und R1'''' ein Wasserstoffatom
oder ein Alkylrest mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen ist. Wie aus den vorstehenden Formeln hervorgeht, be-/Γ
sitzen beide Reste eine Epox^gruppe. Diese Komponente wird in Mengen von 10 bis 55 Gew%, bezogen auf die
Gesamtfeststoffe von (A), verwendet.
bevorzugt Bei der Erfindung enthält das Basisharz/(A) 5 bis 75
Gew% (A) (I); 5 bis 50 Gew% (A) (II) und 10 bis 45 Gew% (A) (III), immer bezogen auf das Gesamtgewicht
von (A) (I), (II) und (III) des Basisharzes. Am meisten bevorzugt ist bei der Erfindung ein Basisharz,
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das 30 bis 70 Gew% von (A)(I), 5 bis 25 Gew% (A) (II) und 20 bis 40 Gew% (A) (III) enthält.
Wie bereits festgestellt wurde, sind die bei der
Erfindung verwendeten kolloidalen Siliciumdioxide Γ wässrige Sole und die erfindungsgemässen Harzzusammensetzungen sind wässrig-alkoholische Dispersionen. Die Herstellung des Basisharzes (A) erfolgt infolgedessen in einem wässrigen Medium, wobei wegen der Natur der Ausgangsstoffe Alkohole ein notwendiger /fö~ Teil des Lösungsmittelsystems sind. Die zuvor beschriebenen Kondensate (A) (II) und (A) (III) erhält man durch Kondensation von RSi(OH)3 ,
Erfindung verwendeten kolloidalen Siliciumdioxide Γ wässrige Sole und die erfindungsgemässen Harzzusammensetzungen sind wässrig-alkoholische Dispersionen. Die Herstellung des Basisharzes (A) erfolgt infolgedessen in einem wässrigen Medium, wobei wegen der Natur der Ausgangsstoffe Alkohole ein notwendiger /fö~ Teil des Lösungsmittelsystems sind. Die zuvor beschriebenen Kondensate (A) (II) und (A) (III) erhält man durch Kondensation von RSi(OH)3 ,
R1Si(OH)3 , R11Si(OH)3 und R111Si(OH)3 , die
ihrerseits als Vorläufer Trialkoxisilane haben, AS zum Beispiel RSi(OCHj3 und R'Si(OCH3)3 .
Wie in den Beispielen im einzelnen ausgeführt wird, werden RSi(OH)3 , R1Si(OH)3 , R*'Si(OH)3
und R111Si(OH)3 in situ bei der Zugabe der entsprechenden
Trialkoxisilane zu wässrigen Disper-9Cf
sionen des kolloidalen Siliciumdioxids erhalten.
Geeignete Trialkoxisilane sind solche, die Methoxy-,
Äthoxy-, Propoxy- und Butoxysubstituenten enthalten und die bei der Hydrolyse im wässrigen Medium die
entsprechenden Alkohole freigeben. Dadurch wird <5jT mindestens ein Teil des im Basisharz vorhandenen
Alkohols gebildet. Es ist aber zu beachten, dass dem Hydrolysemedium Alkohol vor der Zugabe der Alkoxisilane
beigefügt werden kann, wobei auch Mischungen von Alkoholen verwendet werden können. Nach der Bildung des
i~ Silanols in dem wässrigen Medium erfolgt eine Kondensation der Hydroxylgruppen unter Ausbildung von
Siloxanbindungen. Manchmal kann die Hydrolyse und die Kondensation durch Zugabe von kleinen Mengen
an Säure beschleunigt werden. Die Kondensation ver-
/\Cr läuft nicht vollständig, sondern das Siloxan behält
eine grosse Anzahl von Hydroxylgruppen. Gegebenenfalls
kann man andere wasserlösliche oder mit Wasser mischbare Lösungsmittel verwenden, wie Ketone, Glykolmonoäther
und 2-Äthoxyäthanol. Die Lösung des Basisharzes sollte
/Γ 10 bis 50 Gew7o Feststoffe enthalten. Bevorzugte Lösungen
des Basisharzes enthalten 15 bis 40 Gew% Feststoffe, in Abhängigkeit von der Anwendung der vollständigen
Zusammensetzung, die die Komponenten (A), (B) und (C) enthält.
0" Die Reihenfolge der Zugabe und Hydrolyse der Komponenten
des Basisharzes ist nicht wesentlich, doch werden günstigere Eigenschaften der Lösung des Basisharzes
und auch der fertigen Überzüge erhalten, wenn die Alkoxisilane der Komponenten (A) (II) und (A) (III)
5A kombiniert und zu dem wässrigen oder wässrig-alkoholischen
Siliciumdioxid-Sol bei Raumtemperatur gegeben
werden. Das Basisharz (A) kann sofort nach seiner Herstellung verwendet oder auch gelagert werden.
Manchmal können die Eigenschaften des gehärteten Films durch eine Alterung des Basisharzes optimiert
werden. Die Alterung kann langsam im Verlauf von einigen Tagen bei Raumtemperatur oder
durch kurzes Erwärmen des Basisharzes erreicht werden.
Beispiele von Trialkoxisilan-Vorläufern der Komponenten (A) (II) (a), (b) und (c) sind derartige
Silane, wie
CH3Si(OCH3)3 , C6H5Si(OCH3)3 , CH3(CH2)2Si(OCH3
CH2=CHSi(OCH3)3 , CH3Si(OCH2CH3)3 ,
C6H5Si(OCH2CH3)3 , HS(CH2)3Si(OCH3)3 ,
/ff Cl(CH0),Si(OCH-), und CH0=CCOO(CH0),Si(OCH0),
i. J
JJ <<- I / J JJ
CH3
Beispiele der Trialkoxisilanvorläuferkomponente (A) (III) sind (CH,O),Si(CH0),OCH0CHCH0 und
JJ Zj Z \ / Z
0 0
Nachdem das Basisharz sich gebildet hat, wird es in einfacher Weise mit den Komponenten (B) und (C)
durch einfaches Mischen behandelt. Die Reihenfolge der Zugabe der Komponenten (B) und (C) zur Kom-
f ponente (A) ist nicht wesentlich. Es ist jedoch wichtig, dass die Komponenten (B) und (C) mit dem
Basisharz verträglich sind und dass die Komponenten (B) und (C) gleichförmig mit der Komponente (A) gemischt
werden. Durch eine ungleichförmige Mischung
CT der Komponenten oder durch eine Unverträglichkeit
von (B) oder (C) mit (A) würden ungleichförmige gehärtete Filme entstehen, die Flecken oder opake
Stellen enthalten würden.
Die Komponente (B) der Vernetzer kann eine poly- i$ funktioneile Carbonsäure, ein polyfunktionelles
Anhydrid oder ein polyfunktionelles Imid sein. Die Menge der Komponente (B) richtet sich nach der
Menge der Komponente (A) (III), das heisst nach den in (A) enthaltenen Epoxidäquivalenten. Es wird zum
Qr Beispiel im Fall der Verwendung von polyfunktionellen
Säuren als Komponente (B) genügend Säure verwendet, damit das Harz mit 25 bis 300 % der zur Verfügung
stehenden Epoxygruppen der Komponente (A) reagieren kann. Bevorzugt ist bei der Erfindung eine Menge
i" von (B), die genügend reaktionsfähige Säure, Säure-
anhydrid oder -imid zur Verfügung stellt, damit diese
mit 25 bis 200 % der Epoxigruppen von (A) reagieren. Diese Menge wird weiter begrenzt durch die Löslichkeit
der Komponente (B) in der Komponente (A). In ,S" denjenigen Fällen, bei denen die Komponente (B)
vollständig unlöslich in der Komponente (A) ist, ist der Film ästhetisch nicht befriedigend und die
Tönung ist unregelmässig. Bei der Erfindung sind
einige der Komponenten (B) in dem Basisharz (A)
/\ Cr sehr gut löslich und andere besitzen nur eine geringere
Löslichkeit in dem Basisharz (A). Aber auch die nur wenig löslichen Verbindungen (B) geben
der Harzzusammensetzung wertvolle Eigenschaften. Es können deshalb solche Komponenten (B), die in dem
/Jf Basisharz (A) nur wenig löslich sind, bei der Erfindung
verwendet werden, solange sie einen gehärteten, tönbaren Film ergeben. Die Komponente (B) ist
in der erfindungsgemässen Harzzusammensetzung in der Regel in Mengen von 0,1 bis 15 Gew%, bezogen auf das
$(/- Gesamtgewicht der Zusammensetzung, aus den Komponenten (A), (B) und (C), vorhanden.
Beispiele von polyfunktionellen Carbonsäuren, die als
Vernetzerkomponente (B) in Betracht kommen, sind
Itakon-, Bernstein-, Malon-, Glutar-, Adipin-, Pimelin-, 3Γ Kork-, Azelain- und Sebazinsäure sowie ungesättigte Dicarbonsäuren, wie Furaar- und Maleinsäure. Beispiele von geeigneten polyfunktionellen Anhydriden als Vernetzer-
Vernetzerkomponente (B) in Betracht kommen, sind
Itakon-, Bernstein-, Malon-, Glutar-, Adipin-, Pimelin-, 3Γ Kork-, Azelain- und Sebazinsäure sowie ungesättigte Dicarbonsäuren, wie Furaar- und Maleinsäure. Beispiele von geeigneten polyfunktionellen Anhydriden als Vernetzer-
komponente (B) sind cyclische Anhydride der vorhin genannten Dicarbonsäuren, wie Bernsteinsäureanhydrid,
Glutarsäureanhydrid, Trimellitsäureanhydrid, Pyromellitsäureanhydrid,
Phthalsäureanhydrid und Malein-Γ säureanhydrid. Beispiele von geeigneten Imiden als
Vernetzerkomponente (B) sind Bernsteinsäureimid, Phthalsäureimid, Glutarsäureimid und Maleinsäureimid.
Die dritte Komponente (C) der erfindungsgeraässen Harz·
zusammensetzung ist ein Härtungskatalysator. Für die
/. Cr Zwecke der Erfindung kann der Katalysator ein (i)
Metallacetylacetonat, (II) Diamid, (III) Imidazol, (IV) Amin, (V) organische Sulfonsäure oder deren
Aminsalz oder ein (Vl) Alkalisalz einer Carbonsäure sein. Beispiele solcher Katalysatoren sind für die
^f Gruppe (I) Aluminium-, Zink-, Eisen- und Kobalt-Acetylacetonat,
für die Gruppe (il) Dicyandiamid, für die Gruppe (III) 2-Methylimidazol, 2-Äthyl-4-methylimidazol
und l-Cyanäthyl-2-propylimidazol,
für die Gruppe (IV) 1,2-Diaminocyclohexan, für die
iih Gruppe (V) Trifluormethansulfonsäure und für die
Gruppe (Vl) Natriumacetat. Es werden in der Regel 0,05 bis 5 Gew%, bezogen auf das Gewicht aller
Feststoffe der Zusammensetzung, dieser Katalysatoren benutzt. Grössere Mengen an Katalysatoren bringen
Γ keine zusätzliche Wirkung und sind deshalb nicht erforderlich.
Nach der Herstellung des Basisharzes (A) werden die Komponenten (B) und (C) zugegeben und die Mischung
wird mechanisch bearbeitet, um sie zu homogenisieren.
Die katalysatorhaltige Zusammensetzung ist lagerbej~
ständig und kann bei Raumtemperatur mehrere Wochen gelagert werden.
Beim Überziehen eines Substrates wird das Substrat gereinigt und gegebenenfalls grundiert und dann wird
die erfindungsgemässe Zusammensetzung auf das Substrat /ftf" aufgebracht. Das Aufbringen kann durch übliche Überzugsverfahren
erfolgen, wie Tauchen, Sprühen, Streichen, Aufwalzen, Auffliessenlassen oder im Kaskadenverfahren.
Diese verschiedenen Verfahren ermöglichen das Aufbringen des Überzuges auf das Substrat in verschie-
/T denen Dicken. Üblicherweise haben die aus den Harzzusammensetzungen
gemäss der Erfindung hergestellten Überzüge eine Dicke von 1 bis 10 Mikrometer.
Dicken in dieser Grössenordnung ermöglichen eine optimale Tönung in kurzen Zeiten und bei niedrigen
$ 0" Temperaturen. Die aufgetragenen Harze und das Substrat
werden üblicherweise erwärmt, um die Härtung des Harzes zu beschleunigen. Für die meisten Kunststoffsubstrate
können hierbei Temperaturen von 50 bis 1500C verwendet werden. Es ist lediglich darauf zu achten,
Γ dass durch eine Erwärmung auf eine zu hohe Temperatur ein Erweichen und ein Verziehen der Kunststoffsubstrate
nicht eintritt. Aus diesem Grund ist eine Temperatur zwischen 80 und 13O0C bevorzugt. Die Harzzusammensetzungen
gemäss der Erfindung eignen sich besonders zum
Überziehen von Polycarbonaten, Polyacrylatharzen, Poly-X
(diäthylenglykol-bis-allyljcarbonaten, Polyestern,
Celluloseacetobutyrat und Acrylnitrilbutadienstyrol-Copolymerisaten.
Poly(diäthylenglykol-bis-allyl)carbonatsubstrate werden nachstehend kurz als MCR-39"
Substrate bezeichnet.
A 0~ Die erfindungsgemässe Harzzusammensetzung kann auch
andere Zusätze enthalten, die ihre Eignung als Überzugsmasse fördern. Beispiele für solche Zusätze sind
oberflächenaktive Mittel, UV-Absorber und Antioxidantien.
/{ Die Erfindung wird in den Beispielen noch näher erläutert,
doch werden zunächst die Prüfmethoden beschrieben.
Prüfmethoden
Stahl-Wolle-Test
Eine 12,9 cm2 Fläche (two inch square) einer 0000 Stahlwolle
wurde über die Oberfläche eines 680 g (24 oz.) Hammers
Γ angeordnet und mit einem Gummiband festgehalten. Es
wurden überzogene Linsenrohlinge auf ihre Kratzfestigkeit gegenüber 20 Doppelreibungen über den Mittelpunkt
der Linse mit der belasteten Stahlwolle geprüft. Der Hammer wurde am Ende seines Griffes so
AO gehalten, dass der grösste Teil des Druckes auf die Stahlwolle von dem Hammerkopf kam. Die Linse wurde
nach der Anzahl der Kratzspuren, die durch die Stahlwolle
und den Hammer erzeugt wurden, bewertet. Die Abwesenheit von Kratzspuren auf der Linse wurde mit
1 bewertet, eine leichte Verkratzung wurde mit 2 und eine schwere Verkratzung mit 3 bewertet.
Hafttest
Die Haftung des Überzuges auf der Linse wurde bestimmt, indem ein "X" - Zeichen durch den Überzug gekratzt
wurde. Dann wurde ein transparentes Klebeband (Scotch brand "600") auf die Oberfläche des Überzuges über
das "X" aufgetragen und hindurchgerieben. Das Klebeband wurde dann von der Oberfläche scharf unter einem
Winkel von 90° in einer schnellen Bewegung abgezogen.
Dieser Vorgang wurde dreimal wiederholt und dann wurde die Linse beurteilt. Bei der Beurteilung
der Linse wurde zwischen Bestehen (+) und Versagen (-) oder dem Prozentsatz der Haftung unterschieden.
Ein Versagen lag vor, wenn bei irgendeinem Abziehen des Klebebandes ein Ablösen des Überzuges eintrat.
Tönungstest
Die Linsen wurden unter Verwendung von handelsüblichen Farbstoffen (Hersteller: Brain Power, Inc., Miami,
/(T Florida, USA) getönt. Dabei wurde die BPI Sun Brown
color unter Benutzung eines "Economy Six Model" Farbsystems vom BPI verwendet. Die Tönung erfolgte,
indem die Linse bei etwa 93°C in die "BPI Lens Preparation" für eine Minute bei 900C und dann in das
Färbebad für bis zu 30 Minuten eingetaucht wurde. In den Tabellen der Beispiele wird die Zeit des Eintauchens
der Linsen als 5 Minuten (5 min), 15 Minuten (15 min) und 30 Minuten (30 min) angegeben.
Die Lichtdurchlässigkeit durch die Linse wurde mit einem "Gardner Haze Meter, Model UXlO", gekoppelt mit
einer "P5500" photometrischen Einheit, beide von Gardner Laboratory, Inc., Bethesda, Maryland, USA,
gemessen und in % Lichtdurchlässigkeit angegeben.
Abriebtest (Tabor Test)
Die Abriebfestigkeit des Überzuges wurde an 10,16 χ 10,16 χ 0,32 cm Platten aus Polycarbonat
und "CR-39" geprüft. Die Abriebprüfungen wurden X in einem "Tabor Abrasor model 505" bei einer Belastung
von 500 g für 500 Cyclen durchgeführt. Die Prüfeinrichtung für den Abriebtest wird hergestellt
von Teledyne Tabor, North Tonawanda, NY, USA. Die Messung gibt die prozentuelle Änderung der
Trübung (% Δ Trübung) zwischen nicht - abgeriebener und abgeriebener Platte an. Für die Messung
wurde der "Gardner Haze Meter" verwendet.
Herstellung des Basisharzes
1470 g eines handelsüblichen kolloidalen Siliciumdioxids ("Nalcoag 1041", hergestellt von Nalco
Chemical, Oak Brook, Illinois, USA) und 44 g Essigsäure wurden in einen Dreihals-Einliter-Kolben,
der mit einem mechanischen Rührer, Thermometer und einem Zugabetrichter ausgerüstet war, bei 250C gemischt.
Durch den Zugabetrichter wurde dann eine Mischung von 405 g (CH3O) SiCH3 und 305 g
(CH3O)3SKCH2)3OCH2CHCH2 eingeführt. Die SiIaB-
mischung wurde zu dem Sol des Siliciuntdioxids mit
grosser Geschwindigkeit zugeführt. Die Zugabezeit betrug etwa 1,5 Stunden. Die erhaltene Mischung wurde
noch etwa 1 Stunde bei 250C gerührt und wurde dann erwärmt, um etwas Methanol und Wasser zu entfernen,
bis 1600 g Rückstand in dem Kolben vorhanden war. Dieses Material wurde mit 2500 g einer Mischung von
Butanol und Dowanol EE im Gewichtsverhältnis 1 s 1 verdünnt. Dieses Material hatte einen Gesamtfeststoffgehalt
von 40 %.
525 g des Harzes von Beispiel 1 wurden in ein Glasgefass
gegeben und es wurden 17,6 g Itakonsäure und 1>5 Gew%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffe,
hinzugefügt. Die Mischung wurde für etwa 18 bis 20 Stunden gerührt. Dann wurden 31,4 g einer
Mischung von Butanol und Dowanol EE im Gewichtsverhältnis 1 : 1 hinzugefügt und das System wurde gut
gerührt. Diese Mischung enthielt Carbonsäure und Epoxi im Verhältnis 1:1. Wenn dieses Material
auf "CR-39" - Linsen bei 850C für 16 Stunden gehärtet
wurde, wurde eine gewisse Trübung und weisse Flocken beobachtet. Es wurde deshalb eine neue For-
mulierung hergestellt, indem das Verhältnis Carbonsäure
zu Epoxi 0,85 : 1 betrug. Diese Mischung wurde durch Zugabe von 92,6 g des Basisharzes von
Beispiel 1 und 14,2 g der 1 : 1 Butanol / Dowanol EE
^ Mischung zu der ersten Formulierung erhalten. Die zweite Formulierung wurde sorgfältig durchgemischt
und auf 11CR-39" - Linsen aufgetragen und für 16
Stunden bei 85°C gehärtet. Nach dem Abkühlen wurden die Linsen in einem "BPI Sun Brown" - Farbbad bei
ACr 9O0C behandelt, wodurch sie eine grün-braune Farbtönung
erhielten und ihre Lichtdurchlässigkeit von auf 50 % abfiel.
88,Og des Basisharzes von Beispiel 1 wurden mit /S 1,8 g Berasteinsäureimid behandelt und sorgfältig
gemischt. Dieses Material wurde in zwei gleichgrosse Proben geteilt und eine als "A" bezeichnete Probe
wurde mit 0,1^Dicyandiamid und 35,0 g Dowanol EE
weiterbehandelt. Die zweite, als "B" bezeichnete 3(T Probe wurde mit 0,1 g Aluminiumacetylacetonat und
30,0 g Dowanol EE behandelt. Jede dieser Zusammensetzungen wurde auf "CR-39" - Linsen aufgetragen,
nachdem die Linsenkörper mit 10 %iger wässriger KOH geätzt worden waren. Die überzogenen Linsen
wurden an der Luft etwa 10 Minuten getrocknet und dann bei 85°C 16 Stunden gehärtet. Vor der Tönung
wurde die Haftung bei beiden Proben geprüft und mit 100 % befunden. Dann wurden die Proben in einem
Farbbad bei 930C für 30 Minuten behandelt. Die Haftung blieb dabei bei 100 %. Die mit der Zusammensetzung
11A" überzogene und getönte Linse hatte eine
Lichtdurchlässigkeit von etwa 21 %. Die mit der Zusammensetzung
11B" überzogene und getönte Linse hatte eine Lichtdurchlässigkeit von etwa 64 %.
80 g des Basisharzes von Beispiel 1 wurden mit 2,7 g Phthalsäureanhydrid (Äquivalentgewicht 74) und 56,1 g
einer Mischung von Butanol und Dowanol EE im Ge-
/iS wichtsverhältnis 1 : 1 gemischt. Diese Mischung
wurde geschüttelt, um das Anhydrid in dem Basisharz zu einer Überzugsmasse aufzulösen. Die homogene Überzugs·
masse wurde dann in zwei gleiche Proben von 69,4 g geteilt, die als "A" und "B" bezeichnet wurden. Zu
2tr "A" wurden 0,4 g Dicyandiamid gegeben und zu "B"
0,18g Aluminiumacetylacetonat. Diese Proben wurden über Nacht (etwa 16 bis 18 Stunden) gerührt, um die
Katalysatoren aufzulösen. Eine dritte als "C" bezeichnete Probe wurde aus 44,0 g des Basisharzes von Bei-
$i~ spiel 1, 0,9 g Bernsteinsäureanhydrid, 0,1 g Aluminium-
acetylacetonat und 31,0 g einer Mischung von Butanol und Isopropanol im Gewichtsverhältnis 1 : 1 hergestellt.
Es wurden "CR-39" - Linsen in 10 %iger
Kalilauge geätzt, getrocknet und dann mit einer der drei Überzugsmassen überzogen. Die überzogenen Linsen
wurden dann 10 Minuten bei 125°C gehärtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt. Die Linsen
wurden dann in einem "BPI" - Bad unter Verwendung von "BPI Sun Brown" - Farbtönung bei 93°C für die in Tabelle
I angegebenen Zeiten getönt.
Die Basisharze mit verschiedenen Verhältnissen von kolloidalem Siliciumdioxid, Methyltrimethoxisilan
und 0
/i\ (CH3O)3Si(ClO3OCH2CH-CH2 (Epoxisilan) wurden
hergestellt, indem handelsübliches kolloidales Siliciumdioxid (Nalco 1041) und eine kleine Menge
von Essigsäure in einen Dreihals-Rundkolben, der wie in Beispiel 1 ausgerüstet war, gegeben wurden.
Die Silane wurden vermischt und dann wurde das kolloidale Siliciumdioxid im Verlauf von 20 bis
Minuten hinzugegeben. Nachdem die Zugabe beendet war, wurde die Reaktionsmasse 30 weitere Minuten
gerührt und wurde dann mit Butanol / Isopropanol
im Gewichtsverhältnis 1 s 1 auf 25 1 Feststoffe verdünnt. Dann wurde die Reaktionsmasse für weitere
15 Minuten gerührt. Nach dem Stehenlassen über Nacht wurden die Harze mit einem Vernetzer und einem Katalysator
behandelt und die erhaltene Mischung wurde auf "CR-39" - Linsen aufgetragen. Die Linsen wurden
dann bei 8O0C für 16 Stunden gehärtet und wurden mit "BPI Sun Brown" - Farbstoff bei 930C getönt. Vor
dem Überziehen wurden die Linsen mit 10 %iger Ätzlauge behandelt, gewaschen und getrocknet. Die Linsen
wurden auf Haftung und Abriebfestigkeit geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV angegeben.
Die Zusammensetzungen und Ergebnisse des Beispiels 5 sind in den Tabellen II bis IV zusammengefasst. Die
Bezeichnungen der Proben in diesen Tabellen bauen aufeinander auf. So wird zum Beispiel aus dem Basisharz
A von Tabelle II (die Überzugsmasse AA von Tabelle III) hergestellt, die zum Überziehen der
Linse AAA von Tabelle IV verwendet wird.
Dieses Beispiel enthält einen Vergleich zwischen einer frisch hergestellten Überzugsmasse und einer
gealterten Überzugsmasse.
Die Überzugsmassen von Beispiel 5, die einen Vernetzer und einen Katalysator getnäss Tabelle III
enthielten, wurden 5 Tage gealtert. 50 g der frisch hergestellten Überzugsmasse, die kolloidales Silicium-Γ
dioxid, CKLSiO.,. und 0_ ,.Si(CH0).OCH0CHCH0
im Gewichtsverhältnis 55 : 23,5 : 21,5 und 1,25 g Bemsteinsäureimid und 0,3 g Dicyandiamid enthielt,
wurde in der gleichen Weise, wie in Beispiel 5, hergestellt. Dieses Material wurde als Probe "HH" bezeichnet.
Nach dem Zusammengeben der Ausgangsstoffe für die Probe HH wurde diese 1,5 Stunden gemischt, geätzte
"CR-39" - Linsen wurden mit dieser Zusammensetzung überzogen und 16 Stunden bei 85°C gehärtet.
Die überzogenen Linsen wurden bei 93°C in einem "BPI Sun Brown" - Farbbad, in der gleichen Weise wie in
Beispiel 5, geätzt. Die Überzüge wurden auf Haftung, Abrieb mit Stahlwolle und Tönbarkeit geprüft. Die
Ergebnisse sind aus Tabelle V zu ersehen.
Beim Vergleich der Proben . GGG und HHH, die im wesentlichen Überzüge aus den gleichen Formulierungen
enthalten, geht hervor, dass sowohl die frisch hergestellte Überzugsmasse als auch die gealterte
Überzugsmasse befriedigende gleiche Ergebnisse zeigen. Durch die Alterung wurden die Eigenschaften
der Überzugsmassen nicht geändert, da die Proben AAA
bis GGG der Tabelle V im wesentlichen die gleichen Ergebnisse zeigen, wie die Proben AAA bis GGG von
Tabelle IV.
j~ Es wurde eine Lösung des Basisharzes von Beispiel 1,
die 40 Gew% Feststoffe enthielt, mit einem Vernetzer und einem Katalysator in folgender Weise behandelt!
Probe AA enthielt 39,9 g des 40 %igen Basisharzes, 1,35 g Bernsteinsäureimid und 8,5 g Butanol und
/to Isopropanol im Gewichtsverhältnis 1:1. Probe BB
wurde so formuliert, dass sie 39,9 g der 40 %igen Lösung des Basisharzes, 1,1 g Dicyandiamid und 8,8 g
Butanol und Dowanol EE im Gewichtsverhältnis 1:1 enthielt. In gleicher Weise wurden zwei weitere
,($ Proben hergestellt. Eine Probe enthielt ein Gesamtgewicht
von 15 Gew% Bernsteinsäureimid (Probe CC) und die zweite Probe ein Gesamtgewicht von 15 Gew%
Dicyandiamid (Probe DD). Probe CC wurde hergestellt, indem 0,8 g Bernsteinsäureimid zu 43,9 g der Probe AA
$ zugegeben wurden. Probe DD wurde hergestellt, indem
0,7 g Dicyandiamid zu 38,2 g der Probe BB zugegeben wurden. Eine fünfte Probe wurde hergestellt, indem
0,2 g Dicyandiamid zu 30,4 g einer Probe CC zugegeben wurden, so dass eine Probe entstand, die 15 Gew%
Bernsteinsäureimid, 2,5 Gew% Dicyandiamid enthielt.
Dieses Material wurde als EE bezeichnet. Diese Zusammensetzungen AA bis EE wurden dann auf "CR-39" - Linsen,
die vorher geätzt, gewaschen und getrocknet worden waren, aufgetragen. Die Proben wurden auch auf
Platten aus Polycarbonat mit den Dimensionen 10,16 χ 10,16 χ 0,32 cm aufgetragen. Die überzogenen Gegenstände
wurden zur Härtung der Überzüge 16 Stunden auf 85°C erwärmt. Dann wurden die Eigenschaften der überzüge
geprüft. Die Zusammensetzung der Überzugsmassen und die Ergebnisse der Prüfung sind in den Tabellen
VI beziehungsweise VII zusammengefasst.
Die Probe AAA versagte bei dem Abriebtest und bei der Prüfung der Trübung nach Tabor. Die Probe BBB versagte
auf dem Polycarbonatsubstrat und bei der Prüfung der
A Γ Trübung. Ausserdem hatte der Überzug erkennbare Flecken.
Die Probe CCC war zu weich, wie aus der Prüfung des Abriebs mit Stahlwolle erkennbar war und die Trübung
betrug 45 %. Die Probe DDD versagte bei allen Prüfungen. Die Probe EEE (die als einzige bei diesem
$ (r Beispiel der Erfindung entspricht) bestand alle
Prüfungen und hatte einen Überzug, der abriebfest, tönbar und hart war.
Es wurden einige Überzugsmassen hergestellt, um die Eignung von Bernsteinsäurelmid als Vernetzer und Di·
cyandiamid als Härtungskatalysator zu demonstrieren. Die Überzugsmassen AA bis GG wurden auf einen Feststoffgehalt
von 25 % mit einer Mischung von Butanol und Isopropanol im Gewichtsverhältnis 1 % 1 ver-JT
dünnt und es wurden mit Kalilauge geätzte °'CR-39n -
Linsen mit dieser Überzugsmasse beschichtet. Tabelle VIII zeigt die entsprechenden Formulierungen und Tabelle IX
die Prüfergebnisse.
/IQ- Dieses Beispiel zeigt den Einfluss der Dicyandiamidkonzentration
in den erfindungsgemässen Massen.
Es wurde ein Basisharz in analoger Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und auf einen Feststoffgehalt
unter Verwendung von Butanol und Isopropanol im Gewichtsverhältnis 1 s 1 verdünnt. Dieses Harz wurde
mit verschiedenen Mengen an Dicyandiamid als Katalysator in einer Überzugsmasse benutzt, bei der als Vernetzer
Bernsteinsäureimid vorhanden war. In Tabelle X sind die Zusammensetzungen angegeben. Die Überzugsmasse
wurde auf "CR-3911 - Linsen aufgetragen, nachdem
diese vorher mit 10 %iger Kalilauge geätzt, gewaschen und getrocknet und für 16 Stunden bei 85°C gehärtet
worden waren. Die Linsen wurden dann geprüft und die Prüfergebnisse sind aus Tabelle XI zu ersehen.
In ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 wurde eine 25 %ige Lösung eines Basisharzes mit den Komponenten
SiO0:CH0SiO0/o:O0/oSi(CH0)^OCH0CHCH0
0 Γ im Verhältnis 55 : 23,5 : 21,5 hergestellt.
Dieses Basisharz wurde entsprechend den Angaben in Tabelle XII formuliert. Die formulierte Überzugsmasse
wurde dann auf "CR-39" - Linsen aufgetragen und für 16 Stunden bei 85°C gehärtet. Die Linsen
/\ O" waren vorher mit 10 %iger Kalilauge geätzt, gewaschen
und getrocknet worden. Die Ergebnisse sind in Tabelle XIII zusammengefasst.
Bei diesem Beispiel wurden die Verhältnisse von SiO2:R'SiO3/2:R''fSiO3/2 geändert.
Die Basisharze wurden in Isopropanol / Butanol Lösung hergestellt, indem kolloidales Siliciumdioxid
mit einer Mischung von R'Si(OCH3)3 und R1 "Si(OCH3)
Silanen gemischt wurde und dann Wasser und Essigsäure
gelöst in Isopropanol / Butanol, zugegeben wurden. Die Harze wurden bei Umgebungstemperaturen 16 Stunden
gemischt und auf einen Feststoffgehalt von 25 % in einer 1 : 1 Mischung von Isopropanol / Butanol
i~ vor ihrer Verwendung verdünnt. Tabelle XIV zeigt die Formulierung der Basisharze. Die Zusammensetzungen
der Überzugsmassen gehen aus Tabelle XV hervor.
Die Überzugsmassen wurden durch Fliessgiessen auf "CR-39" - Linsen aufgebracht, die vorher mit 10 %igem
A0~ Ätz-alkali behandelt worden waren, gewaschen und getrocknet
und bei 850C für 16 Stunden gehärtet worden
waren. Die Prüfergebnisse der überzogenen Linsen sind in Tabelle XVI angegeben.
Bei der Probe FFF sprang der Überzug und löste sich /\\ ab, so dass kein Hafttest durchgeführt werden konnte.
Dieses Beispiel zeigt den Einfluss des zunehmenden Epoxigehaltes auf die Überzugsmassen.
Es wurden mehrere Basisharze hergestellt, bei denen (r der Gehalt an Epoxigruppen in der Zusammensetzung
von 30 bis 80 Gew% schwankte. Die Basisharze wurden
in ähnlicher Weise, wie in Beispiel 1, hergestellt, mit der Ausnahme, dass alle Ausgangsstoffe für die
Basisharze gemischt wurden, etwa 45 Minuten gerührt wurden und drei Tage vor der Formulierung der Überzugs-
£" masse stehengelassen wurden. Als Lösungsmittel
wurde Isopropanol / Butanol im Gewichtsverhältnis
1 : 1 verwendet. Alle Harze wurden auf einen Feststoff gehalt von 25 % verdünnt. Die Zusammensetzung
der Basisharze geht aus den Angaben in Tabelle XVII
/t 0" hervor.
Die Basisharze wurden dann zu den Überzugsmassen formuliert. Die Zusammensetzungen der Überzugsmassen
sind in Tabelle XVIII angegeben.
Es wurden "CR-39" - Linsen mit Ätzalkali, wie in
/t Γ den vorhergehenden Beispielen, geätzt, gewaschen,
getrocknet, mit den Überzugsmassen beschichtet, an der Luft für 15 Minuten getrocknet und dann für
Stunden bei 85°C gehärtet. Die überzogenen Linsen wurden geprüft und die Ergebnisse sind in Tabelle
3.(F XIX angegeben.
Es wurde ein Basisharz hergestellt, das ein Hydrolyseprodukt von /5-(3,4-Epoxicyclohexyl)äthyltrimethoxisilan
enthielt.
Dazu wurden 34,3 g -(3,4-Epoxicyclohexyl)äthyltrimethoxisilan, 50,7 g CH3Si(OCH3)3 , 147,1 g kolloidales
Siliciumdioxid (Nalco 1041) und 2,0 g Essigsäure in einem Glasrundkolben der gleichen Art, wie
Γ in Beispiel 1, gemischt. Die Reaktionsmischung wurde
eine Stunde gerührt und dann wurden 160 g Isopropanol / Butanol im Gewichtsverhältnis 1 s 1 zugegeben und
die neue Mischung wurde zusätzlich 30 Minuten gerührt. Nachdem die Mischung einige Stunden gestanden
/iO" hatte, wurde das Basisharz mit Vernetzer und Katalysator
gemischt, um die Überzugsmasse herzustellen. Dazu wurden 1,4 g Bemsteinsäureimid und 0,35 g
Dicyandiamid zu 50 g des Basisharzes gegeben. Die Mischung wurde etwa eine Stunde geschüttelt und dann
/fT 24 Stunden stehengelassen. Dann wurden "CR-39" Linsen,
die vorher mit Ätzalkali behandelt, gewaschen und getrocknet worden waren, mit dieser
Mischung überzogen. Die überzogenen Linsen wurden 16 Stunden bei 85°C gehärtet. Bei der Prüfung zeig-30"
ten die Linsen eine 100 %ige Haftung, eine Beständigkeit
gegen Stahlwolleabrieb von 1 und eine Tönbarkeit von 87 / 77 / 57 bei Tönungszeiten von 5 , 15 oder 30
Minuten.
Beispiel 14 y
X Es wurde ein Basisharz, wie in Beispiel 11 D, hergestellt.
Zu 50 g dieses Harzes wurden 1,6 g Bernstein-
säureimid und 0,1 g Zinkacetylacetonat zugegeben. Diese Überzugsmasse wurde auf geätzte 11CR-39" Linsen
aufgetragen und bei 850C für 16 Stunden gehärtet. Bei der Prüfung zeigten die Linsen eine
S 100 %ige Haftung, einen Stahlwolleabrieb von 2 bis und eine Tönung von 38/23/7 bei 5, 15 und 30
Minuten. Die Überzüge waren weich, aber sehr gut tönbar.
AÖ* Dieses Beispiel zeigt die Verwendung von gemischten
' R1Si(OH)3 - Verbindungen.
In ähnlicher Weise, wie in Beispiel 1, wurden einige Basisharze aus gemischten Silanen hergestellt, wobei
stets ein Anteil an CH3Si(OH)3 vorhanden war. Die
AS Zusammensetzungen der Basisharze sind in Tabelle XX
angegeben. R111Si(OCHj0 ist CH0CHCH0O(CH0^0Si(OCH0)-
JJ \ i. >
Δ /.J JJ
Diese Basisharze wurden auf einen Feststoffgehalt von 25 Gew% mit Butanol und Isopropanol im Gewichtsverhältnis 1 : 1 verdünnt und wurden dann mit einem
Vernetzer und einem Katalysator gemischt. Jede Überzugsmasse bestand aus 50 g des Basisharzes, 0,4 g
Bernsteinsäureimid und 0,1 g Dicyandiamid. Die Überzugsmassen wurden dann auf "CR-39" - Linsen aufge-Γ
tragen, die vorher geätzt, gewaschen und getrocknet worden waren. Die Überzüge wurden bei 850C für
16 Stunden gehärtet. Die Prüfergebnisse sind in Tabelle XXI angegeben.
AO~ In ähnlicher Weise, wie in Beispiel 15, wurden weitere
R1Si(OH)- gemischte Silane geprüft. Es wurden
einige Basisharze, wie in Beispiel 1, hergestellt. Die Zusammensetzungen dieser Basisharze sind in
Tabelle XXII angegeben.
/fr RlllSi(OCH3)3 ist bei diesem Beispiel
3)3
Die Basisharze wurden mit Isopropanol / Butanol im Gewichtsverhältnis 1:1 auf einen Feststoffgehalt
von 25 % verdünnt und wurden dann drei Stunden geschüttelt. 50 g der verdünnten Harze
wurden dann mit 1,6 g Bernsteinsäureimid und 0,3 g
Dicyandiamid gemischt und auf "CR-39" - Linsen
aufgetragen. Diese Linsen wurden 16 Stunden bei 85°C gehärtet. Die Prüfergebnisse sind in
Tabelle XXIII angegeben.
A tr Beispiel 17
20 g des Basisharzes von Beispiel 11 D wurden mit 0,4 g Bernsteinsäureimid und 0,2 g eines 10 %igen
wässrigen Natriumacetats für 2,5 bis 3 Stunden zu einer Überzugsmasse gemischt. Diese Masse wurde
yfΓ mit "AA" bezeichnet. Die Überzugsmasse wurde dann auf geätzte "CR-39" - Linsen aufgetragen und
16 Stunden bei 85°C gehärtet.
yfΓ mit "AA" bezeichnet. Die Überzugsmasse wurde dann auf geätzte "CR-39" - Linsen aufgetragen und
16 Stunden bei 85°C gehärtet.
16,4 g der vorstehenden Überzugsmasse, die das Natriumacetat enthielt, wurden mit weiteren 0,4 g
%ö^ eines 10 %igen wässrigen Natriumacetats kombiniert
und eine halbe Stunde gemischt. Dieses Material wurde ebenfalls auf "CR-39" - Linsen aufgebracht
und für 16 Stunden bei 85°C gehärtet. Diese Über-
zugsmasse wurde mit "BB" bezeichnet. Die Überzugsmasse
wurde dann weiterbehandelt, indem 13,1 g von ihr mit weiteren 0,4 g einer 10 %igen wässrigen
Natriumacetatlösung gemischt wurden. Diese Überzugs-
S masse wurde als "CC" bezeichnet. Dieses Material wurde auf eine "CR-39" - Linse aufgetragen und wurde
bei 85°C für 16 Stunden gehärtet.
Es wurde eine dritte Zusammensetzung hergestellt, indem 9,5 g von "CC" und 0,5 g Essigsäure verwen-
(Jr det wurden. Diese Zusammensetzung wurde als "DD"
bezeichnet. Sie wurde auf eine "CR-39" - Linse aufgebracht und bei 85°C für 16 Stunden gehärtet. Es
wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Probe % Haf- Stahl- % Lichtdurchlässigkeit tung Wolle-Abrieb 5 min 15 min 30 min
100 | 1 | 69 | 44 | 13 | |
100 | 1 | 87 | 72 | 35 | |
100 | 1 | 82 | 62 | 33 | |
100 | 1 | 83 | 68 | 40 | |
AAA | |||||
BBB | |||||
CCC | |||||
DDD |
Polycarbonatplatten wurden dann mit einem organofunktionellen
Silan grundiert und etwa 15 Minuten an der Luft getrocknet. Diese Platten waren das
Handelsprodukt "Lexan" von General Electric Co.,
Plastics Division, Pittsfield, Mass., USA. Die Platten wurden mit den Überzugsmassen AA bis DD
durch Fliessgiessen beschichtet und wurden bei 85°C für 16 Stunden gehärtet. Die Abriebfestigkeit jeder
überzogenen Platte wurde unter Verwendung der Vorrichtung von Tabor geprüft. In der folgenden Tabelle
werden mit AAAA bis DDDD die überzogenen Polycarbonatplatten bezeichnet, die mit den Zusammensetzungen
AA bis DD überzogen und gehärtet worden sind. Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Probe % Trübung Kommentar
AAAA | 12,1 | guter Überzug | am Boden |
BBBB | 4,3 | guter Überzug | 30 Minuten |
CCCC | 3,8 | guter Überzug | |
DDDD | 4,2 | geringer Sprung | |
der Linse nach | |||
im Färbebe.d | |||
Diese Materialien waren hart, abriebfest und zeigten eine ausgezeichnete Tönbarkeit.
Nach Beispiel 1 von GB-PS 20 44 787 A wurde eine Überzugsmasse hergestellt. Es wurden 200 g
(CH-O)-Si(CHj ,0CH0CH-CH9
Jj Zj Z \ ι Z
Γ 0,12 g NH,Cl, 40 g Methanol und 160 g Methylethylketon
gemischt. Zu 100 g dieser Mischung wurden 2,05 g Trimellitsäureanhydrid zugegeben und das
System wurde für zwei Stunden gerührt und dann wurden noch 2,3 g Kobaltacetylacetonat unter wei-
// 0" terem Mischen zugegeben. Diese Überzugsmasse wurde
als "AA" bezeichnet und wurde durch Fliessgiessen auf "CR-39" - Linsen und auch auf "CR-39" - Platten
aufgebracht, die die Dimensionen 10 cm χ 10 cm χ 0,32 cm hatten. Die überzogenen Gegenstände wurden
yif 16 Stunden bei 800C gehärtet.
Es wurden zwei Überzugsmassen gemäss der Erfindung hergestellt, indem ein Basisharz nach einer ähnlichen
Arbeitsweise, wie in Beispiel 1, mit dem Verhältnis
SiO2 / R'SiO3/2 / R«"SiO3/2 von 50 : 20 s 30
<2<5" gemischt wurde, wobei R111SiO,,- der Formel
(CH0O) QSi (CH0KOCH0CHCH0 entsprach.
JJ Z J Z \ / Z
Diese Basisharze wurden auf einen Feststoffgehalt von etwa 30 % unter Verwendung von Butanol und
Dowanol EE im Gewichtsverhältnis 1 : 1 verdünnt. Zu 100 g des ersten Basisharzes wurden 2,2 g Itakon-
Γ säure und 0,5 g Aluminiuniacytylacetonat zugegeben. Diese Probe wurde mit "BB" bezeichnet. Zu 100 g des
zweiten Basisharzes wurden 2,2 g Itakonsäure und 0,5 g Kobaltacetylacetonat zugegeben und diese Überzugsmasse
wurde als "CC" bezeichnet. Danach wurden
i Q- weitere 24,3 g des Lösungsmittel zu den Formulierungen
11BB" und "CC" hinzugegeben. Diese Überzugsmassen
wurden auf "CR-39" - Linsen durch Fliessgiessen aufgebracht und 16 Stunden bei 8O0C gehärtet,
Nach der Härtung wurden die Linsen geprüft, wobei
Z die Ergebnisse wie folgt waren:
Probe % Haftung Stahl- % Lichtdurchlässigkeit
wolleabrieb 0 min 15 min
AAA | 100 | 3 | 89 | 2,5 |
BBB | 100 | 1 | 94 | 66 |
CCC | 100 | 1 | 93 | 22 |
Die Überzugsmassen BB und CC wurden einen Monat gelagert und wurden dann auf "CR-39" - Linsen aufgebracht
und 16 Stunden bei 85°C gehärtet. Die Proben
BBBB und CCCC sind mit den Zusammensetzungen BB und CC nach dem Altern für einen Monat überzogen worden.
Die Ergebnisse von der Prüfung der überzogenen und gehärteten Linsen war wie folgts
Probe % Haftung % Lichtdurchlässigkeit
1 min |
3,5 min |
8,5 min |
15 min |
30 min |
83 | 72 | 56 | 38 | 18 |
59 | 35 | 18 | 9 | 3 |
BBBB 100
CCCC 100
CCCC 100
Die Alterung der Überzugsmassen für einen Monat scheint die Tönbarkeit der gehärteten Überzugsmassen
zu verbessern.
Es wurde ein Basisharz nach der Arbeitsweise von Λ Γ Beispiel 1 hergestellt. Das Harz enthielt die Komponenten
SiO2 / R'Si(OCH3)3 / R111Si(OCH3)
im Verhältnis 55 : 23,5 ϊ 21,5 und wurde hergestellt,
indem 1470 g kolloidales Siliciumdioxid (Nalco 1041), 44 g Essigsäure, 405 g CH3Si(OCH3)3
und 305 g (CHo0)_Si(CHo)o0CHoCHCHo kombiniert
wurden. Das Basisharz wurde mit Butanol und Isopropanol
im Gewichtsverhältnis 1 : 1 auf einen Fest-
J" stoffgehalt von 25 % verdünnt. Dieses Basisharz wurde
zur Herstellung einer Reihe von Überzugsmassen verwendet, die verschiedene Vernetzer und Katalysatoren
innerhalb des Rahmens der Erfindung enthielten. Diese Zusammensetzungen sind in der Tabelle XXIV zusammen·
J \y gestellt. Die Zusammensetzungen wurden durch Fliessgiessen
auf "CR-39" - Linsen aufgebracht und wurden 16 Stunden bei 85°C gehärtet. Die Ergebnisse sind
aus Tabelle XXIV zu ersehen.
ERGEBNISSE VON BEISPIEL 4
Probe Haftung
Abriebfestigkeit
vor | nach | 1 | |
der | Tönung | 2 | |
A | + | + | 1 |
B | + | + | |
C | + | + | |
Lichtdurchlässigkeit % nach
5 min 15 min 30 min
5 min 15 min 30 min
σ» ι
80 | 63 | 40 |
64 | 37 | 26 |
84 | 66 | 53 |
t t. t
TABELLE II | DER BASISHARZE VON BEISPIEL 5 | Komponente Y CH3Si(OCH3)3 |
Komponente Z Epoxisilan g |
Verhältnis X : Y : Z |
ZUSAMMENSETZUNGEN | Komponente X koll. SiO2 g |
S | ||
Probe Essigsäure/ 8 |
70,7 | 49,5 | 30:35:35 | |
88,2 | 60,6 | 42,2 | 40:30:30 | |
A 4,2 | 117,7 | 40,4 | 28,3 | 60:20:20 |
B 4,4 | 176,5 | 30,3 | 21,2 | 70:15:15 |
C 4,9 | 205,9 | 70,7 | 21,2 | 50:35:15 |
D 5,1 | 147,1 | 99,0 | 29,7 | 30:49:21 |
E 4,8 | 88,2 | 33,2 | 43,4 | 55:21,5:23,5 |
F 4,3 | 161,8 | |||
G 0,0 | ||||
ÜBERZÜGSMASSEN VON BEISPIEL 5 ENTHALTEND VERNETZER UND KATALYSATOR
Probe Vernetzer Katalysator Basisharz j^t
Bernsteinsäureimid Dicyandiamid -ο
g g g ^
AA | 1,9 |
BB | 1,6 |
CC | 1,1 |
DD | 0,8 |
EE | 0,8 |
FF | 1,1 |
GG | 1,25 |
0,3 | 50 |
0,3 | 50 |
0,3 | 50 |
0,3 | 50 |
0,3 | 50 |
0,3 | 50 |
0,3 | 50 |
c»
ERGEBNISSE DER LINSENPRÜFÜNG VON BEISPIEL 5 Probe Haftung % Stahlwolle- % Lichtdurchlässigkeit
abrieb 5
--j
AAA | 100 | 1 | 73 | 55 | 24 |
BBB | 100 | 1 | 91 | 66 | 45 |
CCC | 100 | 1 | 90 | 83 | 70 |
DDD | 100 | 1 | 92 | 78 | 66 |
EEE | 100 | 1 | 92 | 90 | 88 |
FFF | 100 | 1 | 87 | 83 | 75 |
GGG | 100 | 1 | 88 | 76 | 66 |
ERGEBNISSE DER | % Haftung | LINSENPRÜFÜNG | VON BEISPIEL 6 | 55 | 25 |
Probe | 100 | Stahlwolle- abrieb |
74 | 46 | |
AAA | 100 | 1 | % Lichtdurchlässigkeit 5 min 15 min 30 min |
90 | 80 |
BBB | 100 | 1 | 73 | 92 | 87 |
CCC | Probe ge sprungen 100 |
1 | 83 | 83 | 69 |
DDD EEE |
100 | 1 | 92 | 85 | 71 |
FFF | 100 | 1 | 93 | 79 | 53 |
GGG | 100 | 1 | 89 | ||
HHH | 1 | 92 | |||
90 |
OJ K)
ft C
I
t ί
ItH
ZUSAMMENSETZUNGEN DER ÜBERZUGSMASSEN VON BEISPIEL 7
Probe Basisharz von Bernsteinsäureimid Dicyandiamid -λ
Gew% Gew% Gew% ^
AA* | 92,0 | 8,0 |
BB* | 92,0 | |
CC* | 85 | 15 |
DD* | 85 | |
EE | 82,5 | 15 |
Oi
8,0
15
2,5
2,5
* Vergleichsversuch
ERGEBNISSE DER LINSENPRÜFUNG VON BEISPIEL 7
Probe Substrat Haftung Stahl- % Lichtdurchlässigkeit Trübung Kommentar
% wolle- %
abrieb 5 min 15 min 30 min
AAA** | CR-39 | 100 | 3 | 20 |
* PC | 100 | |||
BBB** | CR-39 | 100 | 1 | 85 |
PC | -0- | |||
CCC** | CR-39 | 100 | 3 | 20 |
PC | 100 | |||
DDD** | CR-39 | sehr | fleckig | und trüb |
PC | ||||
EEE | CR-39 | 100 | 1 | 75 |
PC | 100 |
15,0 klar
40 8,0
45,0
- kein Versuch durchgeführt
fleckig
trüb
50
30
5,7
klar
S3
* PC » Polycarbonat (Lexan (g)) von General Electric Co., USA
** Vergleichsversueh
ZUSAMMENSETZUNGEN DER ÜBERZUGSMASSEN VON BEISPIEL 8
Probe | Basisharz 40 % Feststoffe g |
Bernstein- säureimid g |
Bernstein- säurelmid Gew% |
Dicyandiamid Gew% |
AA | 50 | 0,6 | 5 | 1 |
BB | 50 | 0,6 | 5 | 2,5 |
CC | 29,25 | 1,3 | 10 | 3,5 |
DD | 29,25 | 1,3 | 10 | 4,5 |
EE | 29,25 | 1,3 | 10 | 2,5 |
FF | 29,25 | 1,3 | 10 | 2,5 |
GG | 50 | 2,5 | 20 | 4,0 |
ERGEBNISSE MIT DEN ÜBERZUGSMASSEN VON BEISPIEL 8
(ANGEORDNET NACH ZUNEHMENDEM BERNSTEINSÄUREIMIDGEHALT)
(ANGEORDNET NACH ZUNEHMENDEM BERNSTEINSÄUREIMIDGEHALT)
Bernstein- säureimid |
Haftung | Stahlwolle- abrieb |
% Lichtdurchlässigkeit 5 min 15 min 30 min |
60 | 25 | Kommentar | Ln I |
OO NO |
|
Probe | 5 | 100 | 1 | 80 | 70 | 42 | gut | 12771 | |
AAA | 5 | 100 | 1 | 87 | 40 | 15 | gut | ||
BBB | 10 | 100 | 1 | 70 | 42 | 18 | gut | ||
CCC | 10 | 100 | r-l | 70 | 50 | 18 | gut | ||
DDD | 10 | 100 | r-l | 70 | 55 | 26 | gut | t ι |
|
EEE | 10 | 100 | 1 | 75 | 55 | 20 | gut | t | |
FFF | 20 | 100 | r-l | 75 | gut | ||||
GGG | <L | ||||||||
ZUSAMMENSETZUNGEN DER ÜBERZUGSMASSEN VON BEISPIEL
Probe Basisharz Bernsteinsäureimid Dicyandiamid
g Gew% g Gew% g Gew%
AA | 80 | 89,5 | 2,0 | 10 | 0,1 | 0,5 |
BB | 40 | 89,0 | 1,0 | 10 | 0,1 | 1,0 |
CC | 27 | 88,5 | 0,7 | 10 | 0,1 | 1,5 |
DD | 40 | 88,0 | 1,0 | 10 | 0,2 | 2,0 |
EE | 32 | 87,5 | 0,8 | 10 | 0,2 | 2,5 |
GO NJ)
K)
Ui
Ui
Ui
TABELLE XI | Haftung % |
BEI ÜBERZOGENEN LINSEN | VON BEISPIEL 9 | 41 | 18 | Kommentar |
PRÜFERGEBNISSE | 100 | Stahl wolle abrieb |
% Lichtdurchlässigkeit 5 min 15 min 30 min |
50 | 25 | graue Farbe |
Probe | 100 | 1 | 67 | 55 | 33 | graue Farbe |
AAA | 100 | 1 | 72 | 55 | 34 | braune Farbe |
BBB | 100 | 1 | 74 | 56 | 34 | braune Farbe |
CCC | 100 | 1 | 75 | braune Farbe | ||
DDD | 1 | 74 | ||||
EEE | ||||||
ZUSAMMENSETZUNGEN DER ÜBERZUGSMASSEN VON BEISPIEL
Probe Basisharz Vernetzer
S S
S S
AA | 50 |
BB | 50 |
CC | 50 |
DD | 50 |
EE | 50 |
FF | 50 |
Katalysator g
Bernsteinsäureimid 3,1 Bernsteinsäureimid 0,1
Itakonsäure 1,0 Bernsteinsäureimid 1,25
Pyromellitanhydrid 1,2 Pyromellitanhydrid 1,2 Dicyandiamid 0,3 Dicyandiamid 0,3 Dicyandiamid 0,3
Dimethylbenzylamin 0,25
Dicyandiamid 1,2 Dimethylbenzylamin 0,2
Cn ι
PRÜFERGEBNISSE BEI ÜBERZOGENEN LINSEN VON BEISPIEL IO
Probe Haftung Stahlwolle- % Lichtdurchlässigkeit % abrieb 5
CO
KJ)
KJ)
AAA | 100 | 1 | 89 | 76 | 48 |
BBB | 100 | 1 | 90 | 85 | 69 |
CCC | 100 | 1 | 90 | 83 | 68 |
DDD | 100 | 1 | 83 | 66 | 38 |
EEE | 100 | 1 | 83 | 73 | 40 |
FFF | 100 | 1 | 74 | 53 | 20 |
OO
< C « C
6 « fr fr t « β C
ti ft
β * » « C
ce 6
ZUSAMMENSETZUNGEN DER BASISHARZE VON BEISPIEL 11
Probe Verhältnis
0 CH3Si(OCH3)3 (CH3O)3Si(CH2)3OCH2CHCH2
g g
H2O
Gesamt lösungs mittel g
A | 15:42,5:42,5 | 43 | 87 | 60 |
B | 50:40:10 | 143 | 82 | 14 |
C | 50:30:20 | 143 | 61 | 8 |
D | 50:20:30 | 143 | 41 | 42 |
E | 50:10:40 | 143 | 20 | 56 |
F* | 80:10:10 | 229 | 20 | 14 |
157 161 168 174 181 137
Ul vO
* 80:10:10 Vergleichsversuch
ÜBERZUGSMASSEN NACH BEISPIEL 11
—. ω
Probe Basisharz Bernsteinsäureimid Dicyandiamid ro
g g g "i
AA | 50 | 2,30 |
BB | 50 | 0,54 |
CC | 50 | 1,10 |
DD | 50 | 1,60 |
EE | 50 | 2,10 |
FF | 50 | 0,54 |
0,3 '
σ» 0,3 <=>
PRÜFERGEBNISSE DER ÜBERZOGENEN LINSEN VON BEISPIEL 16
Probe Haftung Stahlwolle % Lichtdurchlässigkeit % 5 min 15 min 30 min
CO NJ
NJ
AAA | 100 | r-l | 82 | 53 | 20 |
BBB | 100 | 1 | 97 | 91 | 87 |
CCC | 100 | 1 | 96 | 93 | 83 |
DDD | 100 | 1 | 75 | 47 | 13 |
EEE | 100 | r-l | 56 | 33 | 11 |
FFF | 0 | r-l | 40 | 18 | 3 |
er»
TABELLE XVII | Verhältnis | BASISHARZE VON | *R1Si(OCH-) g |
BEISPIEL 12 | H2O g |
Lösungs mittel |
ZUSAMMENSETZUNG DER | 60:10:30 | SiO2 S |
20 | **R"'Si(OCH3)3 g |
0 | 167 |
Probe | 30:20:50 | 171 | 41 | 42 | 37 | 166 |
A | 15:25:60 | 86 | 51 | 70 | 65 | 156 |
B | 30: 0:70 | 43 | 0 | 85 | 37 | 178 |
C+ | 15:10:75 | 86 | 20 | 99 | 67 | 164 |
D+ | 0:20:80 | 43 | 41 | 106 | 70 | 176 |
E+ | 0 | 113 | ||||
F+ | ||||||
- CH2CHCH2O(CH2)3
Vergleichsversuch
TABELLE XVIII
ZUASAMMENSETZUNGEN DER ÜBERZÜGSMASSEN VON BEISPIEL 12
Probe %RIlfSiO3/2
AA | 30 |
BB | 50 |
CC | 60 |
DD | 70 |
EE | 75 |
FF | 80 |
Basisharz g |
Bernsteinsäure- imid g |
Dicyandiamid S |
50 | 1,6 | 0,3 |
50 | 2,7 | 0,3 |
50 | 3,2 | 0,3 |
50 | 3,7 | 0,3 |
50 | 4,0 | 0,3 |
50 | 4,3 | 0,3 |
CO I
PRÜFERGEBNISSE DER ÜBERZOGENEN LINSEN VON BEISPIEL 12
Probe Haftung Stahl- % Lichtdurchlässigkeit
% wolle 5 min 15 min 30 min
% wolle 5 min 15 min 30 min
Kommentare
AAA | 100 | 1 | 67 | 35 | 5 | guter Überzug |
BBB | 100 | 1-2 | 52 | 34 | 13 | leichtes Benetzungsproblem |
CCC | 100 | 2-3 | 16 | 10 | 1 | schlechte Benetzung |
DDD | 100 | 3 | 31 | 20 | 6 | schlechte Benetzung |
EEE | 100 | 3 | 26 | 17 | 4 | schlechte Benetzung, |
Kristallbildung | ||||||
FFF | 100 | 3 | 29 | 19 | 6 | Kristallbildung |
ZUSAMMENSETZUNGEN DER BASISHARZE VON BEISPIEL 15
Probe SiO. CH13Si(OCH,), R1 f'Si(OCH,), zusätzlich
2g3 3 33
A | 35,7 | 7,6 | 10,6 |
B | 35,7 | 5,1 | 10,6 |
C | 35,7 | 5,1 | 10,6 |
D | 35,7 | 5,1 | 10,6 |
E | 35,7 | 5,1 | 10,6 |
HS(CH2)3Si(0CH3)3 1,9
CH3(CH2)2Si(pCH3)3 4,3
Cl(CH2)3Si(OCH3)3 3,9
Oi
ERGEBNISSE DER ÜBERZOGENEN LINSEN VON BEISPIEL 15 Probe Haftung Stahlwolle % Lichtdurchlässigkeit
5 min 15 min 30 min
IV)
K)
AAA | 100 | 1 | 93 | 92 | 84 |
BBB | 100 | 1 | 59 | 38 | 12 |
CCC | 100 | 1 | 58 | 45 | 17 |
DDD | 100 | 1 | 38 | 24 | 5 |
EEE | 100 | 1 | 64 | 39 | 12 |
σ»
« c e e * β β β
« * C β IMI
ZUSAMMENSETZUNGEN DER BASISHARZE VON BEISPIEL 16
Probe | SiO | CH Si(OCH ) |
g | g | |
A | 36,8 | 9,1 |
B | 36,8 | 7,6 |
C | 36,8 | 9,1 |
D | 36,8 | 7,6 |
RlllSi(OCH3)3
g
zusätzlich R1Si(OCH3)3
10,6 10,6 10,6 10,6 CH2-C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3
CH2-C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3
C6H5Si(OCH3)3
C6H5Si(OCH3)3
C6H5Si(OCH3)3
0,7 1,7 0,8 2,0
σ» «■j
TABELLE XXIII
PRÜFERGEBNISSE DER ÜBERZOGENEN LINSEN VON BEISPIEL 16
Probe Haftung Stahlwolle % Lichtdurchlässigkeit J^
% 5 min 15 min 30 min I^
AAA | 100 | 1 | 87 | 69 | 43 |
BBB | 100 | 1 | 64 | 43 | 13 |
CCC | 100 | 1 | 89 | 78 | 47 |
DDD | 100 | 1 | 89 | 69 | 41 |
β C β β
β β © β
β C C «
6 G
C € β €
€ & 4 e
Pro- Basis- Vernetzer / g Katalysator / g % Haf- Stahl- % Lichtdurchlässigkeit
be harz g tung wolle- 5 15 30
abrieb min min min
AA 100 BB 100 CC 100 DD 100 EE 100 FF 100
GG 100
Bernstein | 1,3 | Benzyldi |
säure | triethyl | |
anhydrid | amin | |
Bernstein | 1,75 | Benzyldi |
säure | methyI- | |
anhydrid | amin | |
Bernstein | 2,2 | Benzyldi |
säure | triethyl | |
anhydrid | amin | |
Itakon | 1,7 | Benzyldi |
säure | triethyl | |
amin | ||
Itakon | 2,3 | Benzyldi |
säure | triethyl | |
amin | ||
Itakon | 2,9 | Benzyldi |
säure | triethyl | |
amin | ||
Trimellit- | 1,7 | Benzyldi |
anhydrid | methy1- | |
amin |
0,50 100 1
0,50 100 1
0,50 100 1
0,50 100 1
88 71
86 72
84 66
68 42
0,50 100 1-2 28 16 0,50 100 Fällflecken 0,50 100 1
82 62
43
44
36
25
30
TABELLE XXIV (Fortsetzung)
Pro- Basis- Vernetzer / g Katalysator / g be harz g
% Haf- Stahl- % Lichtdurchlässigkeit
tung wolle- 5 15 30
abrieb min min min
tung wolle- 5 15 30
abrieb min min min
CO
HH | 100 | Trimellit- | 2,2 | Benzyldime- | o, | 50 | 100 | 1 |
anhydrid | thylamin | |||||||
II | 100 | Trimellit- | 2,7 | Benzyldime- | o, | 50 | 100 | 1 |
anhydrid | thylamin | |||||||
JJ | 50 | Itakon | 0,85 | Benzyldime- | o, | 26 | 100 | 1 |
säure | thylamin | |||||||
KK | 50 | Itakon | 0,85 | Dicyandiamid | o, | 33 | 100 | 1 |
säure | ||||||||
LL | 50 | Itakon | 0,85 | Trifluorme- | o, | 07 | 100 | 1 |
säure | thansulfon | |||||||
säure | ||||||||
MM | 50 | Itakon | 0,85 | TFMS * | o, | 08 | 100 | 1 |
säure | ||||||||
NN | 50 | Itakon | 0,85 | 2-Methyl- | o, | 26 | 100 | 1 |
säure | imidazol | |||||||
00 | 100 | Itakon | 0,57 | Benzyldime- | o, | 50 | 100 | 1 |
säure | thylamin |
87 | 61 | 30 |
83 | 64 | 28 |
73 | 50 | 18 |
90 | 84 | 60 |
65 | 43 | 14 |
80 | 58 | 26 |
85 | 75 | 48 |
58 | 33 | 11 |
KJ
O
I
I
β β β
TFMS ist eine 60 %ige Lösung eines Aminsalzes von Trifluormethansulfonsäure in asser
TABELLE XXIV (Fortsetzung)
Pro- Basis- Vernetzer / g Katalysator / g be harz g
% Haf- Stahl- % Lichtdurchlässigkeit tung wolle- 5 15 abrieb min min min
PP | 100 | Itakon säure |
1,14 | Benzyldime- thylamin |
0,50 | 100 | 1 |
100 | Itakon säure |
1,71 | Benzyldime- thylamin |
0,50 | 100 | 1 | |
RR | 100 | Phthalimid | 1,9 | Benzyldime thyl amin |
0,50 | 100 | 1 |
SS | 100 | Phthalimid | 2,6 | Benzyldime thyl amin |
0,50 | 100 | 1 |
TT | 100 | Phthalimid | 3,3 | Benzyldime- thylamin |
0,50 | 100 | 1 |
UU | 100 | Pyromellit säureanhy drid |
1,4 | Benzyldime- thylamin |
0,50 | 100 | 1 |
W | 100 | Pyromellit säureanhy drid |
1,9 | Benzyldime- thylamin |
0,50 | 100 | 1 |
WW | 100 | Pyromellit säureanhy drid |
2,4 | Benzyldime- thylamin |
0,50 | 100 | 1 |
45 25
53 33 12
89 77 59
unlöslich
unlöslich
75 48
81 68
18
78 64 24
32
i-1
TABELLE XXIV (Fortsetzung)
Pro- Basis- Vernetzer / g Katalysator / g % Haf- Stahl- % Lichtdurchlässigkeit
be harz g tung wolle- 5 15 30
abrieb min min min
XX 100 Phthal- 1,9 Benzyldime- 0,50 100 1 51 31 10
anhydrid thylamin
YY 100 Phthal- 2,6 Benzyldime- 0,50 100 1 53 33 10
anhydrid thylamin
GO FNJ
Claims (2)
1. Harzzusammensetzung,
g e k en nzeichnet d u r c h
(A) ein Basisharz, bestehend aus einer wässrigalkoholischen Dispersion von
(A) ein Basisharz, bestehend aus einer wässrigalkoholischen Dispersion von
(I) 5 bis 75 Gew%, bezogen auf Gesamtfeststoffe
von (A), eines kolloidalen Siliciumdioxids,
(II) 0 bis 50 Gew%, bezogen auf Gesamtfeststoffe von (A), eines partiellen
Kondensats eines Silanols aus der Gruppe von
(a) RSi(OH)3, in der R Methyl ist,
(b) R1Si(OH)3, in der R1 eine Mischung
von Methyl mit einem der Reste Vinyl, Phenyl, Äthyl, Propyl, 3,3,3-Trifluorpropyl, gamma-Methacryloxypropyl,
gamma-Mercaptopropyl und gatnma-Chlorpropyl ist, wobei das Verhältnis der Methylreste
zu den anderen Resten in der Mischung mindestens 1 : 1 beträgt, und
(c) Rf1Si(OH)3, in der R11 einer der
Reste Vinyl, Phenyl, Äthyl, Propyl, 3,3,3-Trifluorpropyl, gamma-Methacryloxypropyl,
gämma-Mercaptopropyl und gamma-Chlorpropyl oder eine
Mischung davon ist, wobei, wenn (c) verwendet wird, der Anteil von (c) in (A) nicht grosser als 10 Gew%,
bezogen auf das Gesamtgewicht von (A). sein kann,
(III) 10 bis 55 Gew%, bezogen auf das Gesamtgewicht von (A), eines partiellen Kondensats
eines Silanols der Formel R111Si(OH)3,
in der R1" ist
(a) -R1111OCH2 (R"1 ^)C-CH2 ,
in der R"" ein Alkylenrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist,
RMIM ein Wasserstoff atom oder
ein Alkylrest mit 1 bis 2 Kohlenstoffatomen
ist oder (b)
-R111V- rj , in der .R
die bereits definierte Bedeutung hat,
(B) einen Vernetzer für (A) und
(C) einen Härtungskatalysator.
2. Verfahren.zum Überziehen eines festen Substrats,
dadurch gekennzeichnet,
dass man ein festes Substrat mit einer Harzzusammensetzung von Anspruch 1 in Berührung bringt
und die Harzzusammensetzung danach auf dem festen Substrat durch Erwärmen der Zusammensetzung
und des Substrats auf eine Temperatur von grosser als 500C härtet.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/318,240 US4355135A (en) | 1981-11-04 | 1981-11-04 | Tintable abrasion resistant coatings |
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DE3212771C2 DE3212771C2 (de) | 1987-08-13 |
Family
ID=23237311
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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DE (1) | DE3212771A1 (de) |
FR (1) | FR2515667B1 (de) |
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