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Die
Erfindung betrifft Zusammensetzungen zur Beschichtung von Oberflächen und
deren Verwendung insbesondere zur Beschichtung von Glasoberflächen, lackierten
Oberflächen,
Edelstahloberflächen
und Kunststoffoberflächen.
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Es
sind verschiedene Formen von Beschichtungen bekannt, durch die Oberflächen dauerhaft versiegelt
oder anderweitig verändert
werden. Wichtige Einsatzgebiete von solchen Versiegelungsbeschichtungen
sind unter anderem Brillengläser
und optische Komponenten, wie Objektive oder allgemein Linsen, die
aus Glas oder Kunststoff hergestellt werden können. Hier eignen sich diese
Beschichtungen einerseits zum Schutz der Artikel vor physikalischen oder
chemischen Schädigungen.
Andererseits sind Beschichtungen, wie hydrophilierende Beschichtungen,
wünschenswert,
die z. B. ein Beschlagen oder Verschmutzen der Oberflächen verhindert.
Dieses ist insbesondere bei Beschichtungen von Brillengläsern oder
anderen optischen Komponenten wünschenswert.
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Häufig wird
dazu eine Silikonemulsion verwendet. Solche Silikonemulsionen sind
allgemein aus dem Stand der Technik bekannt. Allerdings bestehen
grundsätzlich
Probleme, dass diese Beschichtungen den mechanischen Belastungen
nicht ausreichend Stand halten. Unzulänglichkeiten zeigen sich auch
häufig
bei thermischen Belastungen der Oberfläche. Schließlich sind solche Beschichtungs-Zusammensetzungen,
die Silikonemulsionen enthalten, nicht sehr haltbar.
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Ein
weiteres Problem, das üblicherweise
mit einer Verwendung von Silikonemulsionen zur Beschichtung oder
Versiegelung von Oberflächen
auftritt ist, dass die gewünschte
Glätte
auf der Oberfläche
nicht erreicht wird und ein unangenehmer Schmierfilm entsteht.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile im Stande
der Technik zu beseitigen, insbesondere die Haltbarkeit der Zusammensetzungen
für Beschichtungen
zu verbessern und dabei bevorzugt weitere im Stand der Technik nachteilig
bekannte Eigenschaften zu verbessern, wie einen besseren Glätteffekt
auf der Oberfläche
zu erreichen, also die Rauhigkeit zu erniedrigen und enien besseren
Glanzeffekt zu erzeugen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der
Zusammensetzung nach dem Anspruch 1 gelöst. Zur Diaphragmalyse wird
ein salzhaltiges Wasser verwendet. Das Wasser wird vorzugsweise
durch eine Entkalkungseinheit (Härtegrad
0) und einen Feinstfilter geleitet, um das Wasser von Fremdstoffen zu
reinigen. Kalk- und Mikropartikel können sonst nach der Verdunstung
Rückstände auf
der Optik oder Oberflächen
hinterlassen.
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Bevorzugt
enthält
die erfindungsgemäße Zusammensetzung
weiterhin Magnesiumsulfat. Dieses wirkt in dieser Zusammensetzung
als Emulgator und Stabilisator. Weiterhin trägt das Magnesiumsulfat dazu
bei, dass ein zusätzlicher
Glanzeffekt der Beschichtung auftrifft. Die Zusammensetzung wird üblicherweise
als wässrige
Lösung
hergestellt, bei der die Silikonemulsion in gewünschter Menge, der Anolty und
gegebenenfalls das Magnesiumsulfat in gewünschten Mengen hinzugefügt wird.
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Der
Anolyt dient dabei zur Entkeimung der wässrigen Lösung, so dass die Haltbarkeit
der Zusammensetzung verbessert wird. Insbesondere weist der Anolyt
eine stark bakterizide und mykozide Wirkung auf.
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Ein
Anolyt enthält üblicherweise
Oxidanitien mit stark desinfizierender Wirkung, wie freies Chlor, Ozon,
Wasserstoffperoxyd, Natriumhypochlorit, Chlordioxid und Sauerstoff.
Diese Stoffe erlauben eine rasche Entkeimung der Flüssigkeit
und wirken sich im Folgenden Beschichtungs- bzw. Versiegelungsverfahren
nicht negativ auf die Beschichtung aus, da diese Stoffe in geringer
Menge und in gasförmiger
Form vorliegen. Nach einer ca. vierwöchigen Lagerzeit sind diese
Gase dann aus den Behältern,
in denen die erfindungsgemäße Lösung gelagert
wird, diffundiert.
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Der
durch die Diaphragmalyse erhältliche Anolyt
kann durch bekannte Diaphragmalyse-Verfahren hergestellt werden.
Dabei wird auf Basis Von elektrolytischen Prozessen Wasser und Salz, üblicherweise
Natriumchlorid, in zwei durch ein Diaphragma voneinander getrennte
Anoden- und Kathodenkammern
temporär
getrennt. Es entstehen dabei zwei Fraktionen, das sogenannte Anolyt
und das Katholyt. Während
die Anolytfraktion Oxidantien enthält, weist die Katholytfraktion
reduktive Bestandteile auf.
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Die
Diaphragmalyse wird z. B. zur Desinfektion von Trinkwasser eingesetzt.
Die so aktivierten Lösungen
eines Anolyts und Katholyts sind üblicherweise nicht lagerstabil
und weisen einen hohen Redoxwert sowie eine hohe chemische und biologische Aktivität auf. Es
ist bekannt, dass Anolyt eien hoch wirksame Desinfektionseigenschaft
besitzt.
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Wie
gesagt, entsteht durch die elektrolytische Wasseraufspaltung und
die Anwesenheit von Chloridionen an der Anode der Diaphragmalyse-Zelle
Hypochloride, Wasserstoffperoxide, Chlor und Ozon sowie entsprechende
Natriumsalze. Diese elektrochemisch aktivierte Lösung weist eine wesentlich
höhere
oxidative mikrobiale Zerstörungsleistung auf
als reine Chlorlösungen.
Die Herstellung dieser Anolyt-Lösung
durch Diaphramalyse-Verfahren sind im Stand der Technik allgemein
bekannt.
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Bevorzugt
wird das Anolyt in einer Menge von bis zu 2 Vol.-%, wie 1 bis 2
Vol.-%, insbesondere 2
Vol.-% zu der Zusammensetzung hinzugefügt, um die Haltbarkeit der
Zusammensetzung zu verbessern. In Verbindung mit dem Magnesiumsulfat
wird so das Produkt stabilisiert und die Lagerfähigkeit verbessert. Ohne die
Zumischung von Magnesiumsulfat kann sich die Emulsion leichter trennen.
Die Konzentration der Silikonemulsion kann sich nach einiger Standzeit
im oberen Teil des Verkaufsbehälters
erhöhen.
Dadurch kann bei der Verwendung ein unangenehmer Schmierfilm entstehen.
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Das
Magesiumsulfat erlaubt weiterhin einen besseren Glätteeffekt
auf der Oberfläche,
sodass ein zusätzlicher
Glanzeffekt erzielt wird.
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Die
Menge an zugefügtem
Magnesiumsulfat beträgt
je nach Oberflächenbeschaffenheit
0,2 bis 0,5 Gew.-%. Bevorzugt ist diese Menge dabei bis 0,5 Gew.-%.
Je nach Oberfläche
variiert aber die zugefügte
Menge an Magnesiumsulfat. Gleiches gilt für die zugefügte Menge an Anolyt und an
Silikonemulsionen zu dem Wasser. Die zugeführte Menge an Anolyt beträgt ca. 2
Vol.-%. Die Silikonemulsion wird dabei bevorzugt in einer Menge
von ca. 2,5 Gew.-% eingesetzt.
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Dabei
ist die Menge an Silikonemulsion in der Zusammensetzung bei Optiken
geringer als bei anderen Oberflächen,
wie Glasoberflächen,
lackierte Oberflächen,
Edelstahloberflächen
und Kunststoffoberflächen.
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Bevorzugte
Zusammensetzungen zur Beschichtung von Optiken enthalten Silikonemulsionen in
einer Menge von bis zu 2 Gew.-%. D. h. das Mischungsverhältnis von
Wasser zu Silikonemulsion beträgt
z. B. 98:2.
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Für Glasoberflächen, lackierte
Oberfläche, Edelstahloberflächen und
Kunststoffe beträgt
die Menge an Silikonemulsion bis zu 4 Gew.-%, bevorzugt 3,5 Gew.-%.
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Bevorzugt
enthält
diese Zusammensetzung wie gesagt weiterhin Magnesiumsulfat als Stabilisator
und Glanzgeber. Das Magnesiumsulfat wird hierbei in einer Menge
von bis zu 0,5 Gew.-% beigefügt.
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Je
rauer die Oberfläche
ist, umso höhere Konzentrationen
an Silikonemulsion und Magnesiumsulfat werden der Zusammensetzung
beigefügt.
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Bevorzugt
handelt es sich bei dem verwendeten Wasser um entkalktes, also carbonatfreies Wasser,
wie entkalktes Leitungswasser. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist das Wasser ein pH neutrales Wasser.
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Die
Zusammensetzung kann weitere bekannte Emulgatoren und Stabilisatoren
als Zusatzstoffe enthalten, genauso wie weitere übliche Zusatzstoffe, die in
Beschichtungen von Oberflächen
enthalten sind. Diese Zusatzstoffe können insbesondere Farbstoffe
oder Pigmente sein.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
enthält
die Zusammensetzung zusätzlich
Aluminiumsulfat. Das Aluminiumsulfat erlaubt z. B. bei Mineralglas
einen leichten Verspiegelungseffekt herbeizuführen. Bevorzugt sind die Mengen
an zugefügtem Aluminiumsulfat
dabei von 0,2 bis 0,5 Gew.-%.
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Die
Erfindung umfasst weiter die Verwendung der oben beschriebenen Zusammensetzungen zur
Beschichtung von Oberflächen
von Werkstücken, wie
von Metallen, wie Edelstahloberflächen, Kunststoffen, Keramiken,
Plexiglas, Acrylglas, Makrolon, Lexan, Polycarbonat, lackierten
Oberflächen
und Gläsern.
Mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
ist auf diesen Oberflächen
eine dauerhafte, thermisch und mechanisch stabile Beschichtung mit gutem
Glanzeffekt und verbessertem Glätteeffekt möglich.
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Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie eine hohe Lagerstabilität und -fähigkeit
aufzeigen. Ohne die oben genannten Zusätze bilden sich bei der Lagerung
z. B. schwarze Flocken aus und der Glätteeffekt lässt spürbar nach.
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Besonders
bevorzugt sind Oberflächen
von Optiken und andere Glasoberflächen, wie Spiegel und Planscheiben.
Weitere bevorzugte Oberflächen sind
lackierte Oberflächen,
Edelstahloberflächen
und Kunststoffe.
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Die
Erfindung umfasst ferner mit der Beschichtung ausgestattete Artikel,
die eine Glas-, Edelstahl-, Kunststoff- oder lackierte Oberfläche aufweisen
und zumindest teilweise mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beschichtet
sind. Insbesondere umfasst die Erfindung weiterhin Optiken, wie
optische Linsen, Brillengläser,
Objektivgläser,
Visiere aber auch Spiegelscheiben oder Sensorabdeckungen mit zumindest
teilweiser Beschichtung mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.
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Als
bevorzugte Silikonemulsionen, die erfindungsgemäß in den Zusammensetzungen
verwendet werden können,
seien hier besonders genannt: LU 10 10 und GP-8202 (Bezugsquelle:
Roberts Sinto Corporation, 3001 W. Main Street, Lansing, MI, USA; Eugen
Weil Industrie-Service, Ohmstraße
1, 35315 Homberg/Ohm.).
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Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
selbst können
in üblichen
Verfahrer zur Beschichtung von Oberflächen eingesetzt werden, wie aufsprühen mit
Feinzerstäuber
und mit fusselfreiem Tuch auspolieren.
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Im
Folgenden werden beispielhafte Zusammensetzungen für erfindungsgemäße Zusammensetzungen
zur Beschichtung von Oberflächen
dargestellt:
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Beispiel 1
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Zusammensetzung 1:
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- 2 Gew.-% Silikonemulsion
- 2 Vol.-% Anolyt
- 0,2 Gew.-% Magnesiumsulfat
- ad 100% voll entkalktes Wasser
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Diese
oben genannte Zusammensetzung eignet sich insbesondere zur Beschichtung
von Optiken, wie Brillengläser
und Optiken bei Ferngläsern, Mikroskopen
etc., sowie Kunststoff oder Polycarbonat und des Weiteren alle Oberflächen, die
mit Metalloxid bedampft sind.
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Beispiel 2
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Zusammensetzung 2:
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- 3 Gew.-% Silikonemulsion
- 2 Vol.-% Anolyt
- 0,5 Gew.-% Magnesiumsulfat
- 0,5 Gew.-% Aluminiumsulfat
- ad 100% voll entkalktes Wasser
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Diese
Zusammensetzung 2 eignet sich insbesondere zur Beschichtung von
Glasoberflächen, Edelstahloberflächen und
weißen
Kunststoffen. Insbesondere Edelstahloberflächen können mit handelsüblichen
Reinigern nicht streifenfrei gereinigt werden. Anders bei Einsatz
der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen.
Optisch sind im Vergleich zu einem herkömmlichen Reiniger, weniger
Streifen zu erkennen und der Glanzeffekt ist verbessert. Ebenfalls
verbessert ist die Glätte
der Oberfläche,
so dass weniger Abdrücke,
wie Fingerabdrücke,
auf der Oberfläche
zu erkennen sind.
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Beispiel 3
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Die
Zusammensetzung 2 aus dem Beispiel 2 eignet sich weiterhin hervorragend
als Vereisungsschutz bei Glasscheiben. Raureif und Eis können leicht
entfernt werden. Bei geringer Luftfeuchtigkeit bildet sich kein
Eis.
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Beispiel 4
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Die
Zusammensetzung 2 gemäß Beispiel
2 eignet sich weiterhin insbesondere zur Beschichtung farbiger Kunststoff-
oder lackierter Oberflächen. Farbstoffe
können
der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
zugemischt werden.
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Beispiel 5
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Herstellungsverfahren Anolyt:
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Die
Herstellung von Anolyt wird mit einem handelsüblichen Gerät, z. B. mit Oximat erzeugt. Eine
10%ige Kochsalzlösung
wird bei 18 Ampere hergestellt werden. Alternativ kann eine gesättigte Kochsalzlösung mit
32 Ampere behandelt werden, um Anolyt und Katholyt zu produzieren.