DE102019110519B4 - Composition, comprising a first composition and a second composition, composition produced therefrom for coating substrate surfaces and their use and method for their production - Google Patents

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Abstract

Zusammenstellung, aufweisend eine erste Zusammensetzung und eine zweite Zusammensetzung, wobei die erste Zusammensetzung hergestellt ist durch Umsetzen von mindestens den Komponenten(a) einer Verbindung der allgemeinen Formel I,worinR1aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer verzweigten oder unverzweigten Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, einer Arylgruppe und einer Alkylarylgruppe besteht;R2, R3und R4unabhängig voneinander jeweils eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sind;(b) einem (3-Glycidyloxypropyl)trialkoxysilan; und(c) Wasser; wobei die erste Zusammensetzung keine Q-Gruppen enthält; und wobei die zweite Zusammensetzung ein Gemisch von mindestens den Komponenten(d) einem Alkanol;(e) einem (3-Glycidyloxypropyl)trialkoxysilan; und(f) einem Vernetzer, wobei der Vernetzer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ti(OR5)4, Zr(OR6)4, Titanacetylacetonat und Gemischen davon besteht, worin R5und R6eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sind; ist.Composition, comprising a first composition and a second composition, wherein the first composition is prepared by reacting at least the components (a) of a compound of the general formula I, wherein R1 is selected from the group consisting of a branched or unbranched alkyl group with 1 to 10 Carbon atoms, an aryl group, and an alkylaryl group; R2, R3, and R4, independently of one another, are each a branched or unbranched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; (b) a (3-glycidyloxypropyl) trialkoxysilane; and (c) water; wherein the first composition does not contain any Q groups; and wherein the second composition is a mixture of at least components (d) an alkanol; (e) a (3-glycidyloxypropyl) trialkoxysilane; and (f) a crosslinker, wherein the crosslinker is selected from the group consisting of Ti (OR5) 4, Zr (OR6) 4, titanium acetylacetonate, and mixtures thereof, wherein R5 and R6 are a branched or unbranched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; is.

Description

Die Erfindung betrifft Zusammenstellungen, die eine erste Zusammensetzung und eine zweite Zusammensetzung aufweisen. Sie betrifft ferner daraus hergestellte dritte Zusammensetzungen, die insbesondere für die Beschichtung von Substratoberflächen geeignet sind. Sie betrifft überdies Verwendungen der dritten Zusammensetzungen und Verfahren zur Herstellung der dritten Zusammensetzungen.The invention relates to compositions which have a first composition and a second composition. It also relates to third compositions produced therefrom which are particularly suitable for coating substrate surfaces. It also relates to uses of the third compositions and methods of making the third compositions.

Lacke und Schichtsysteme für Holzsubstrate, vor allem in Außenanwendungen, sind aus der heutigen Zeit nicht mehr wegzudenken. Die Lacke oder Schichtsysteme werden insbesondere als Konservierungsmittel eingesetzt, um die Holzsubstrate gegen Umwelteinflüsse zu schützen. In den letzten Dekaden wurden jedoch etliche konventionelle Konservierungsmittel für Holz aus dem weltweiten Markt für viele Anwendungen verbannt, und zwar auf Grund ihrer hohen Toxizität für Umwelt, Menschen und Tiere {Donath 2006}. In der Vergangenheit wurden verschiedene Möglichkeiten zur Konservierung von Holzoberflächen diskutiert. Eine Möglichkeit besteht in einer chemischen Modifikation der Holzoberfläche, um die Porengröße der in der Holzzellwand ausgebildeten Poren zu verkleinern oder zu blockieren {Papadopoulos 2002}Hili 2005 Eine andere Möglichkeit, die die Anwendungen von Bioziden vermeidet, besteht darin, den Feuchtigkeitsgehalt im Holz zu senken, denn Pilze und andere schädliche Organismen benötigen die Feuchtigkeit zum Wachsen. Wasserabweisende Stoffe werden oft mit Bioziden kombiniert, um einen optimalen Schutz für das Holzsubstrat zu erreichen. Tetraethoxysilane und Alkyltriethoxysilane wurden als starke Hydrophobierungsmittel und moderate Fungizide beschrieben {Donath 2004} {Mai 2004}. Auch aus DE 10 2006 003 957 A1 ist eine Sol-Gel-Zusammensetzung bekannt, die insbesondere als Beschichtung für metallische Oberflächen aber auch als Beschichtung für Holzsubstrate geeignet sein soll.Lacquers and coating systems for wood substrates, especially in outdoor applications, have become indispensable today. The lacquers or layer systems are used in particular as preservatives in order to protect the wood substrates against environmental influences. In the last few decades, however, a number of conventional preservatives for wood have been banned from the global market for many applications, due to their high toxicity for the environment, humans and animals {Donath 2006}. Various ways of preserving wooden surfaces have been discussed in the past. One possibility is a chemical modification of the wood surface in order to reduce or block the pore size of the pores formed in the wood cell wall {Papadopoulos 2002} Hili 2005 Another possibility that avoids the use of biocides is to reduce the moisture content in the wood because fungi and other harmful organisms need moisture to grow. Water-repellent substances are often combined with biocides in order to achieve optimal protection for the wood substrate. Tetraethoxysilanes and alkyltriethoxysilanes have been described as strong water repellants and moderate fungicides {Donath 2004} {May 2004}. Also from DE 10 2006 003 957 A1 a sol-gel composition is known which is said to be particularly suitable as a coating for metallic surfaces but also as a coating for wood substrates.

Die in DE 10 2006 003 957 A1 beschriebene Sol-Gel-Zusammensetzung enthält mehrere Komponenten, nämlich zumindest (i) ein Glycidyloxypropylalkoxysilan, (ii) ein wässriges Kieselsol, (iii) eine organische Säure als Hydrolysekatalysator und (iv) n-Propylzirkonat, Butyltitanat oder Titanacetylacetonat als Vernetzer. Allerdings haben die aus DE 10 2006 003 957 A1 bekannten Sol-Gel-Zusammensetzungen mehrere Nachteile. Zum einen sind zur Herstellung der Sol-Gel-Zusammensetzungen Temperaturen von 75 bis 80 °C erforderlich, zum anderen wird eine Nachhärtung der erhaltenen Schicht bei 100 bis 400 °C empfohlen.In the DE 10 2006 003 957 A1 The sol-gel composition described contains several components, namely at least (i) a glycidyloxypropylalkoxysilane, (ii) an aqueous silica sol, (iii) an organic acid as hydrolysis catalyst and (iv) n-propyl zirconate, butyl titanate or titanium acetylacetonate as crosslinker. However, they have DE 10 2006 003 957 A1 known sol-gel compositions several disadvantages. On the one hand, temperatures of 75 to 80 ° C are required to produce the sol-gel compositions; on the other hand, post-curing of the layer obtained at 100 to 400 ° C is recommended.

Sol-Gel-Zusammensetzungen, die auf mit einem Aminoplastharz imprägnierte Papiere aufgetragen werden sollen, sind aus WO 2016/ 207 072 A1 bekannt. Die Zusammensetzungen sollen Metallalkoxide und fullerenartige Nanostrukturen von Molybdän oder Wolframdisulfiden enthalten. Zur Herstellung der Gele werden Kieselsäureester wie Tetraethylorthosilicat (TEOS) eingesetzt. Die hergestellten Schichten enthalten somit Q-Gruppen.Sol-gel compositions to be applied to papers impregnated with an aminoplast resin are off WO 2016/207 072 A1 known. The compositions are said to contain metal alkoxides and fullerene-like nanostructures of molybdenum or tungsten disulfides. Silicic acid esters such as tetraethylorthosilicate (TEOS) are used to produce the gels. The layers produced thus contain Q groups.

Aus WO 2015/ 067 776 A1 sind eine Korrosionsschutzschicht und ein Verfahren zur Herstellung dieser Schicht bekannt. CN 1 07 880 773 A beschreibt eine Beschichtung auf Wasserbasis, die auf einem epoxy-modifizierten Silikonharz basiert. US 4 753 827 A1 offenbart eine abriebfeste Beschichtung aus einem Alkoxysilan und Metalloxiden.the end WO 2015/067 776 A1 a corrosion protection layer and a method for producing this layer are known. CN 1 07 880 773 A describes a water-based coating based on an epoxy-modified silicone resin. U.S. 4,753,827 A1 discloses an abrasion-resistant coating composed of an alkoxysilane and metal oxides.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es sollen insbesondere Zusammensetzungen angegeben werden, die die Erzeugung von thermisch und mechanisch stabilen Schichten ermöglichen. Ferner soll eine Zusammenstellung, die eine erste und eine zweite Zusammensetzung aufweist, eine aus der Zusammenstellung hergestellte dritte Zusammensetzung, Verwendungen der ersten und dritten Zusammensetzung sowie ein Verfahren zur Herstellung der Zusammensetzungen angegeben werden.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art. In particular, compositions are to be specified which enable the production of thermally and mechanically stable layers. Furthermore, a combination that has a first and a second composition, a third composition produced from the combination, uses of the first and third composition and a method for producing the compositions are to be specified.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 12, 13 und 14 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.This object is achieved by the features of claims 1, 12, 13 and 14. Appropriate configurations of the inventions result from the features of the subclaims.

Nach Maßgabe der Erfindung ist eine Zusammenstellung vorgesehen, die eine erste Zusammensetzung und eine zweite Zusammensetzung aufweist, wobei die erste Zusammensetzung hergestellt ist durch Umsetzen von mindestens den Komponenten

  1. (a) einer Verbindung der allgemeinen Formel I,
    Figure DE102019110519B4_0002
    worin R1 aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer verzweigten oder unverzweigten Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, einer Arylgruppe und einer Alkylarylgruppe besteht; R2, R3 und R4 unabhängig voneinander jeweils eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sind;
  2. (b) einem (3-Glycidyloxypropyl)trialkoxysilan; und
  3. (c) Wasser; wobei die erste Zusammensetzung keine Q-Gruppen enthält; und wobei die zweite Zusammensetzung ein Gemisch von mindestens den Komponenten
  4. (d) einem Alkanol;
  5. (e) einem (3-Glycidyloxypropyl)trialkoxysilan; und
  6. (f) einem Vernetzer, wobei der Vernetzer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ti(OR5)4, Zr(OR6)4, Titanacetylacetonat und Gemischen davon besteht, worin R5 und R6 eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sind; ist.
According to the invention, an assembly is provided which has a first composition and a second composition, the first composition being produced by reacting at least the components
  1. (a) a compound of the general formula I,
    Figure DE102019110519B4_0002
    wherein R 1 is selected from the group consisting of a branched or unbranched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, and an alkylaryl group; R 2 , R 3 and R 4 are each independently a branched or unbranched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
  2. (b) a (3-glycidyloxypropyl) trialkoxysilane; and
  3. (c) water; wherein the first composition does not contain any Q groups; and wherein the second composition is a mixture of at least the components
  4. (d) an alkanol;
  5. (e) a (3-glycidyloxypropyl) trialkoxysilane; and
  6. (f) a crosslinker, wherein the crosslinker is selected from the group consisting of Ti (OR 5 ) 4 , Zr (OR 6 ) 4 , titanium acetylacetonate and mixtures thereof, wherein R 5 and R 6 are a branched or unbranched alkyl group with 1 are up to 10 carbon atoms; is.

Die erste Zusammensetzung ist durch Umsetzen von mindestens den Komponenten

  1. (a) einer Verbindung der allgemeinen Formel I,
    Figure DE102019110519B4_0003
    worin R1 aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer verzweigten oder unverzweigten Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, einer Arylgruppe und einer Alkylarylgruppe besteht; R2, R3 und R4 unabhängig voneinander jeweils eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sind;
  2. (b) einem (3-Glycidyloxypropyl)trialkoxysilan, und
  3. (c) Wasser.
hergestellt. Es ist vorgesehen, dass die erste Zusammensetzung keine Q-Gruppen aufweist. Es kann daher vorgesehen sein, dass keine der Komponenten, aus denen die erste Zusammensetzung hergestellt ist, ein Kieselsol ist.The first composition is by reacting at least the components
  1. (a) a compound of the general formula I,
    Figure DE102019110519B4_0003
    wherein R 1 is selected from the group consisting of a branched or unbranched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, and an alkylaryl group; R 2 , R 3 and R 4 are each independently a branched or unbranched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
  2. (b) a (3-glycidyloxypropyl) trialkoxysilane, and
  3. (c) water.
manufactured. It is envisaged that the first composition will not have any Q groups. It can therefore be provided that none of the components from which the first composition is produced is a silica sol.

Der Ausdruck „Alkyl“ bezieht sich, sofern nichts anderes angegeben ist, insbesondere auf eine gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoff-Gruppe mit einer verzweigten oder unverzweigten Kohlenstoffkette mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und besonders bevorzugt 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Die Alkylgruppe ist vorzugsweise unsubstituiert.Unless otherwise stated, the term “alkyl” relates in particular to a saturated aliphatic hydrocarbon group with a branched or unbranched carbon chain with 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. The alkyl group is preferably unsubstituted.

Der Ausdruck „Aryl“ bezieht sich, sofern nichts anderes angegeben ist, insbesondere auf eine einwertige cyclische aromatische Kohlenwasserstoff-Gruppe, die einen mono-, bi- oder tricyclischen aromatischen Ring umfassen kann. Beispiele von Arylgruppen sind - gegebenenfalls substituiertes - Phenyl, Naphthyl, Phenanthryl, Fluorenyl, Indenyl, Azulenyl, Oxydiphenyl, Biphenyl, Methylendiphenyl, Aminodiphenyl, Diphenylsulfidyl, Diphenylsulfonyl, Diphenylisopropylidenyl, Benzodioxanyl, Benzodioxylyl, Benzoxazinyl, Benzoxazinonyl, Benzopiperadinyl, Benzopiperazinyl, Benzopyrrolidinyl, Benzomorpholinyl, Methylendioxyphenyl, Ethylendioxyphenyl und dergleichen, wobei die Aufzählung nicht vollständig ist. Vorzugsweise umfasst Aryl gegebenenfalls substituiertes Phenyl und gegebenenfalls substituiertes Naphthyl, wobei Phenyl besonders bevorzugt ist. Die Arylgruppe ist vorzugsweise unsubstituiert.Unless otherwise stated, the term “aryl” relates in particular to a monovalent cyclic aromatic hydrocarbon group which can comprise a mono-, bi- or tricyclic aromatic ring. Examples of aryl groups are - optionally substituted - phenyl, naphthyl, phenanthryl, fluorenyl, indenyl, azulenyl, oxydiphenyl, biphenyl, methylenediphenyl, aminodiphenyl, diphenylsulphidyl, diphenylsulphonyl, diphenylisopropylidenyl, benzo-dioxanyl, benzo-peroxadioxylylynyl, benzo-azolene-ylidenyl, benzo-piper-dioxylylynyl, benzo-azol-dioxylyinyl, benzo-azoledioxylylynyl, benzo-piper-dioxylylynyl, benzo-piperidoxy-ylynyl, benzo-pipero-dioxylylynyl, benzo-azido Methylenedioxyphenyl, ethylenedioxyphenyl and the like, the list being not exhaustive. Preferably, aryl includes optionally substituted phenyl and optionally substituted naphthyl, with phenyl being particularly preferred. The aryl group is preferably unsubstituted.

Der Ausdruck „Alkylaryl“ bezieht sich, sofern nichts anderes angegeben ist, insbesondere auf eine einwertige, eine oder mehrere Alkylgruppen tragende Arylgruppe, wobei die Arylgruppe und die Alkylgruppe, wie oben definiert sind. Vorzugsweise ist die Arylgruppe eine Phenylgruppe, wobei die Alkylgruppe beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec-Butyl oder tert-Butyl sein kann. Vorzugsweise trägt die Arylgruppe nur eine Alkylgruppe.Unless stated otherwise, the term “alkylaryl” relates in particular to a monovalent aryl group bearing one or more alkyl groups, the aryl group and the alkyl group being as defined above. The aryl group is preferably a phenyl group, it being possible for the alkyl group to be, for example, methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl or tert-butyl. The aryl group preferably carries only one alkyl group.

Es kann vorgesehen sein, dass R1 aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl und Phenyl besteht. Vorzugsweise ist R1 Methyl oder Phenyl, besonders bevorzugt Methyl.It can be provided that R 1 is selected from the group consisting of methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl and phenyl. R 1 is preferably methyl or phenyl, particularly preferably methyl.

Es kann vorgesehen sein, dass R2, R3 und R4 unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec-Butyl und tert-Butyl besteht. Vorzugsweise sind R2, R3 und R4 jeweils Methyl oder Ethyl, besonders bevorzugt jeweils Ethyl. Vorzugsweise sind R2, R3 und R4 gleiche Alkylgruppen.It can be provided that R 2 , R 3 and R 4 are independently selected from the group consisting of methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl and tert- Butyl. Preferably R 2 , R 3 and R 4 are each methyl or ethyl, particularly preferably each ethyl. Preferably R 2 , R 3 and R 4 are the same alkyl groups.

Vorzugsweise ist Komponente (a) ein Methyltriethoxysilan (MTEOS).Component (a) is preferably a methyltriethoxysilane (MTEOS).

Komponente (b) ist ein (3-Glycidyloxypropyl)trialkoxysilan. Vorzugsweise ist die Alkoxy-Gruppe des (3-Glycidyloxypropyl)trialkoxysilans aus der Gruppe ausgewählt, die aus Methoxy, Ethoxy, Propoxy und Butoxy besteht. Besonders bevorzugt ist das (3-Glycidyloxypropyl)trialkoxysilan (3-Glycidyloxypropyl)triethoxysilan (GLYEO).Component (b) is a (3-glycidyloxypropyl) trialkoxysilane. Preferably the alkoxy group of the (3-glycidyloxypropyl) trialkoxysilane is selected from the group consisting of methoxy, ethoxy, propoxy and butoxy. (3-Glycidyloxypropyl) trialkoxysilane (3-Glycidyloxypropyl) triethoxysilane (GLYEO) is particularly preferred.

In einer bevorzugten Ausführungsform der ersten Zusammensetzung ist Komponente (a) Methyltriethoxyoxysilan, Komponente (b) (3-Glycidyloxy-propyl)triethoxysilan und Komponente (c) Wasser.In a preferred embodiment of the first composition, component (a) is methyltriethoxyoxysilane, component (b) (3-glycidyloxypropyl) triethoxysilane and component (c) is water.

Zur Herstellung der ersten Zusammensetzung werden die Komponenten (a), (b) und (c) in einem Masseverhältnis ma : mb : mc von bevorzugt 14 bis 24 : 0,1 bis 2 : 0,2 bis 4 umgesetzt, stärker bevorzugt 16 bis 22 : 0,5 bis 1,5 : 0,1 bis 3, noch stärker bevorzugt 17 bis 21 : 0,8 bis 1,2 : 1,5 bis 2,5 und besonders bevorzugt 19 : 1 : 2. Dabei ist ma die Masse der Komponente (a), mb die Masse der Komponente (b) und mc die Masse der Komponente (c).To produce the first composition, components (a), (b) and (c) are reacted in a mass ratio m a : m b : m c of preferably 14 to 24: 0.1 to 2: 0.2 to 4, stronger preferably 16 to 22: 0.5 to 1.5: 0.1 to 3, even more preferably 17 to 21: 0.8 to 1.2: 1.5 to 2.5 and particularly preferably 19: 1: 2. Here, m a is the mass of component (a), m b is the mass of component (b) and m c is the mass of component (c).

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Zusammensetzung durch Umsetzen von mindestens den Komponenten

  1. (a) Methyltriethoxysilan;
  2. (b) (3-Glycidyloxypropyl)triethoxysilan; und
  3. (c) Wasser
hergestellt, wobei die Komponenten (a), (b) und (c) in einem Masseverhältnis ma : mb : mc = 19 : 1 : 2 umgesetzt werden.In a preferred embodiment, the first composition is by reacting at least the components
  1. (a) methyltriethoxysilane;
  2. (b) (3-glycidyloxypropyl) triethoxysilane; and
  3. (c) water
produced, the components (a), (b) and (c) being reacted in a mass ratio m a : m b : m c = 19: 1: 2.

Zur Herstellung der ersten Zusammensetzung werden zumindest die Komponenten (a), (b) und (c) miteinander umgesetzt. Dazu kann vorgesehen sein, Komponente (a) mit Komponente (b) unter Erhalt eines ersten Gemisches zu versetzen. Zu dem ersten Gemisch wird dann Wasser unter Erhalt eines zweiten Gemisches zugegeben. Dem zweiten Gemisch kann dann eine organische oder anorganische Säure zugegeben werden. Die organische oder anorganische Säure kann die Umsetzung der Komponenten (a), (b) und (c) zu der ersten Zusammensetzung katalysieren. Sie katalysiert die Hydrolyse der Komponenten (a) und (b), bei denen es sich in beiden Fällen um Silane handelt. Die organische oder anorganische Säure dient als Katalysator bei der Herstellung der ersten Zusammensetzung. Bevorzugt wird eine anorganische Säure eingesetzt. Bei der anorganischen Säure kann es sich beispielsweise um Salzsäure (HCl), Salpetersäure oder Schwefelsäure handeln, wobei Salzsäure bevorzugt ist. Die erste Zusammensetzung kann somit zumindest aus den Komponenten (a), (b) und (c) in Gegenwart einer anorganischen Säure hergestellt werden.To produce the first composition, at least components (a), (b) and (c) are reacted with one another. For this purpose it can be provided that component (a) is mixed with component (b) to obtain a first mixture. Water is then added to the first mixture to obtain a second mixture. An organic or inorganic acid can then be added to the second mixture will. The organic or inorganic acid can catalyze the conversion of components (a), (b) and (c) to form the first composition. It catalyzes the hydrolysis of components (a) and (b), both of which are silanes. The organic or inorganic acid serves as a catalyst in making the first composition. An inorganic acid is preferably used. The inorganic acid can be, for example, hydrochloric acid (HCl), nitric acid or sulfuric acid, hydrochloric acid being preferred. The first composition can thus be prepared at least from components (a), (b) and (c) in the presence of an inorganic acid.

Die organische oder anorganische Säure wird vorzugsweise in einem Volumenverhältnis VH2O : VSäure gleich 1 bis 3 : 2 bis 4, stärker bevorzugt 1,5 bis 2,5 : 2,5 bis 3,5 und besonders bevorzugt 2 : 3 eingesetzt, wobei VH2O das Volumen von Komponente (c) ist und VSäure das Volumen der organischen oder anorganischen Säure ist. Wird Salzsäure als anorganische Säure eingesetzt, so liegt das Volumenverhältnis VH2O : VHC1 vorzugsweise bei 2 : 3.The organic or inorganic acid is preferably used in a volume ratio V H2O : V acid equal to 1 to 3: 2 to 4, more preferably 1.5 to 2.5: 2.5 to 3.5 and particularly preferably 2: 3, where V H2O is the volume of component (c) and V acid is the volume of the organic or inorganic acid. If hydrochloric acid is used as the inorganic acid, the volume ratio V H2O : V HC1 is preferably 2: 3.

Für die Herstellung der ersten Zusammensetzung ist kein Lösungsmittel erforderlich. Die erste Zusammensetzung kann ein Sol sein. Die erste Zusammensetzung kann in einer Ausführungsform nur aus den Komponenten (a), (b) und (c) bestehen.No solvent is required to make the first composition. The first composition can be a sol. In one embodiment, the first composition can only consist of components (a), (b) and (c).

Die erste Zusammensetzung kann zur Bildung einer oder mehrerer Schichten verwendet werden. Insbesondere kann die erste Zusammensetzung zur Beschichtung von Substratoberflächen verwendet werden, beispielsweise zur Beschichtung von Holzoberflächen. Die Aushärtung kann an der Luft erfolgen. Die erste Zusammensetzung kann bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur ausgehärtet werden. Die Aushärtung bei erhöhter Temperatur verkürzt die für die Aushärtung erforderlich Zeit. Eine Härtung bei erhöhter Temperatur kann beispielsweise bei einer Temperatur von 80 bis 100 °C erfolgen. Bei einer solchen Temperatur kann die Aushärtung beispielsweise für einen Zeitraum von 30 min bis 2 h erfolgen. Die Aushärtung bei Raumtemperatur kann einen längeren Zeitraum benötigen.The first composition can be used to form one or more layers. In particular, the first composition can be used for coating substrate surfaces, for example for coating wooden surfaces. The curing can take place in the air. The first composition can be cured at room temperature or elevated temperature. Hardening at elevated temperature shortens the time required for hardening. Hardening at an elevated temperature can take place, for example, at a temperature of 80 to 100.degree. At such a temperature, curing can take place, for example, for a period of 30 minutes to 2 hours. Curing at room temperature may take a long time.

Die Aushärtung der ersten Zusammensetzung kann durch Zusatz eines Vernetzers beschleunigt werden. Der Vernetzer ist vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus Ti(OR5)4, Zr(OR6)4, Titanacetylacetonat und Gemischen von einem, zwei oder mehr dieser Vernetzter besteht, wobei R5 und R6 jeweils eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sind. Ein stärker bevorzugter Vernetzer ist aus der Gruppe ausgewählt, die aus Titan(IV)-butoxid, n-Propylzirkonat, Titanacetylacetonat und Gemischen davon besteht. Ein besonders bevorzugter Vernetzer ist Titan(IV)-n-butoxid (TBOT). Titan(IV)-n-butoxid ist eine auch als Titantetrabutanolat bezeichnete Verbindung mit Summenformel C16H36O4Ti. Der Vernetzer kann in einem Lösungsmittel, beispielsweise einem Alkanol gelöst sein. Bei dem Alkanol kann es sich um einen einwertigen Alkohol mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen handeln. Vorzugsweise ist das Alkanol aus der Gruppe ausgewählt, die aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, iso-Propanol, n-Butanol, iso-Butanol, sec-Butanol und tert-Butanol besteht. Ein bevorzugtes Alkanol ist Ethanol. Methanol ist aufgrund seiner Giftigkeit nicht bevorzugt. Der Vernetzer ermöglicht die Vernetzung der Komponenten (a) und (b) untereinander und miteinander. Als Vernetzer kann auch eine andere Verbindung oder ein Gemisch eines oder mehrerer der hier beschriebenen Vernetzer mit einem oder mehreren anderen Vernetzern eingesetzt werden. Der Begriff „anderer Vernetzer“ kann sich beispielsweise auf eine Ti- oder Zr-Verbindung beziehen, die chemisch mit den hier beschriebenen Ti(OR5)4, Zr(OR6)4 oder Titanacetylacetonat verwandt ist.The curing of the first composition can be accelerated by adding a crosslinker. The crosslinker is preferably selected from the group consisting of Ti (OR 5 ) 4 , Zr (OR 6 ) 4 , titanium acetylacetonate and mixtures of one, two or more of these crosslinkers, R 5 and R 6 each being a branched or unbranched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. A more preferred crosslinker is selected from the group consisting of titanium (IV) butoxide, n-propyl zirconate, titanium acetylacetonate, and mixtures thereof. A particularly preferred crosslinker is titanium (IV) n-butoxide (TBOT). Titanium (IV) -n-butoxide is a compound, also known as titanium tetrabutanolate, with the empirical formula C 16 H 36 O 4 Ti. The crosslinking agent can be dissolved in a solvent, for example an alkanol. The alkanol can be a monohydric alcohol having 1 to 6 carbon atoms. The alkanol is preferably selected from the group consisting of methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, iso-butanol, sec-butanol and tert-butanol. A preferred alkanol is ethanol. Methanol is not preferred because of its toxicity. The crosslinker enables components (a) and (b) to be crosslinked with one another and with one another. Another compound or a mixture of one or more of the crosslinkers described here with one or more other crosslinkers can also be used as crosslinkers. The term “other crosslinker” can refer, for example, to a Ti or Zr compound that is chemically related to the Ti (OR 5 ) 4 , Zr (OR 6 ) 4 or titanium acetylacetonate described here.

Die Zugabe des Vernetzers ermöglicht eine Aushärtung der ersten Zusammensetzung bei Raumtemperatur. Es ist daher zweckmäßig, den Vernetzer erst unmittelbar vor der Verwendung der ersten Zusammensetzung zu den Komponenten (a), (b) und (c) zugeben. Es ist daher zweckmäßig die Komponenten (a), (b) und (c) getrennt von dem Vernetzter bereitzustellen.The addition of the crosslinker enables the first composition to cure at room temperature. It is therefore advisable to add the crosslinker to components (a), (b) and (c) only immediately before using the first composition. It is therefore expedient to provide components (a), (b) and (c) separately from the crosslinker.

Die erste Zusammensetzung kann zusätzlich zu den Komponenten (a), (b) und (c) weitere Komponenten enthalten, beispielsweise ein oder mehrere Additive. Bei einem Additiv kann es sich beispielsweise um einen Füllstoff handeln. Der oder die Füllstoffe können einer Schicht, die unter Verwendung der ersten Zusammensetzung hergestellt wurde, eine Farbe verleihen, aber auch andere Funktionen tragen, die die elektrischen, mechanischen, magnetischen, thermischen, chemischen, biologischmedizinischen und/oder sonstigen Eigenschaften der hergestellten Schicht beeinflussen und/oder bestimmen können. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass die erste Zusammensetzung unter Einsatz eines Füllstoffes hergestellt wird. Beispiele eines Füllstoffes sind Zinkstearat und Siliciumdioxid. Der Masseanteil des oder der Füllstoffe an der ersten Zusammensetzung beträgt bevorzugt nicht mehr 35 Gew.-%, stärker bevorzugt nicht mehr als 30 Gew.-% und besonders bevorzugt nicht mehr als 20 Gew.-%. Die erste Zusammensetzung kann in einer Ausführungsform nur aus den Komponenten (a), (b) und (c) sowie einem oder mehreren Additiven bestehen.In addition to components (a), (b) and (c), the first composition can contain further components, for example one or more additives. An additive can be a filler, for example. The filler or fillers can impart a color to a layer produced using the first composition, but also carry other functions that influence the electrical, mechanical, magnetic, thermal, chemical, biological-medical and / or other properties of the produced layer and / or can determine. However, it is not necessary that the first composition be prepared using a filler. Examples of a filler are zinc stearate and silicon dioxide. The mass fraction of the filler (s) in the first composition is preferably not more than 35% by weight, more preferably not more than 30% by weight and particularly preferably not more than 20% by weight. In one embodiment, the first composition can only consist of components (a), (b) and (c) and one or more additives.

Vorzugsweise weist die erste Zusammensetzung keine Q-Gruppen auf. Aus diesem Grunde sollte zur Herstellung der ersten Zusammensetzung keine Komponente eingesetzt werden, die zur Ausbildung von Q-Gruppen führen kann und/oder die Q-Gruppen enthält. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zur Herstellung der ersten Zusammensetzung kein Tetraethylorthosilicat (TEOS) und keine Tetramethylorthosilicat (TMOS) eingesetzt wird. Der Ausdruck „Q-Gruppe“ bezeichnet dabei ein mit vier Sauerstoffatomen tetraedrisch koordiniertes Siliciumatom. Bei einer Q-Gruppe kann es sich beispielsweise um eine Si(-O-Si)4-Gruppe handeln. Weil weder Komponente (a) noch Komponente (b) Q-Gruppen enthalten, ist sichergestellt, dass auch die erste Zusammensetzung keine Q-Gruppe enthält..The first composition preferably has no Q groups. For this reason, no component should be used for the preparation of the first composition which can lead to the formation of Q groups and / or which contains Q groups. In particular, it can be provided that no tetraethylorthosilicate (TEOS) and no tetramethylorthosilicate (TMOS) are used to produce the first composition. The term “Q group” denotes a silicon atom tetrahedrally coordinated with four oxygen atoms. A Q group can be, for example, an Si (—O — Si) 4 group. Because neither component (a) nor component (b) contain Q groups, it is ensured that the first composition does not contain a Q group either.

Die erste Zusammensetzung kann zur Herstellung von Schichten verwendet werden. Die hergestellten Schichten können transparente Schichten sein. Die erste Zusammensetzung kann unmittelbar zur Beschichtung von Substratoberflächen eingesetzt werden. Für diesen Zweck können aus dem Stand der Technik bekannte Beschichtungsverfahren eingesetzt werden. Beispielsweise kann die dritte Zusammensetzung durch Aufstreichen, Rakeln, Tauchbeschichten (Dip-Coating) oder Sprühbeschichten (Spray-Coating) auf eine Substratoberfläche aufgebracht werden. Bei der Substratoberfläche kann es sich um eine Oberfläche eines Substrates wie Holz, Kunststoff, Glas, Keramik, Metall, Metalllegierungen, Pressspan, Papier, Pappe, Lackschichten oder Stein handeln. Vorzugsweise wird die erste Zusammensetzung zur Beschichtung von Holz verwendet.The first composition can be used to make layers. The layers produced can be transparent layers. The first composition can be used directly for coating substrate surfaces. Coating methods known from the prior art can be used for this purpose. For example, the third composition can be applied to a substrate surface by brushing, knife coating, dip coating or spray coating. The substrate surface can be a surface of a substrate such as wood, plastic, glass, ceramic, metal, metal alloys, pressboard, paper, cardboard, layers of lacquer or stone. The first composition is preferably used for coating wood.

Abgesehen von der Herstellung von Schichten unter Verwendung der ersten Zusammensetzung kann die erste Zusammensetzung auch zur Herstellung von Formkörpern genutzt werden. Ein Formkörper kann beispielsweise durch Infiltration eines porösen Materials mit der ersten Zusammensetzung oder durch Gießen und anschließendes Aushärten hergestellt werden.Apart from the production of layers using the first composition, the first composition can also be used to produce molded bodies. A shaped body can be produced, for example, by infiltration of a porous material with the first composition or by casting and subsequent curing.

Die zweite Zusammensetzung ist ein Gemisch von folgenden Komponenten sein:

  • (d) ein Alkanol;
  • (e) ein (3-Glycidyloxypropyl)trialkoxysilan, und
  • (f) ein Vernetzer, wobei der Vernetzer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ti(OR5)4, Zr(OR6)4, Titanacetylacetonat und Gemischen davon besteht, worin R5 und R6 eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sind.
The second composition should be a mixture of the following components:
  • (d) an alkanol;
  • (e) a (3-glycidyloxypropyl) trialkoxysilane, and
  • (f) a crosslinker, wherein the crosslinker is selected from the group consisting of Ti (OR 5 ) 4 , Zr (OR 6 ) 4 , titanium acetylacetonate and mixtures thereof, wherein R 5 and R 6 are a branched or unbranched alkyl group with 1 to 10 carbon atoms.

Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Zusammensetzung keine Q-Gruppen, beispielsweise keine Si(-O-Si)4-Einheiten aufweist. Es kann daher vorgesehen sein, dass keine der Komponenten, die die zweite Zusammensetzung aufweist, ein Kieselsol ist.It can be provided that the second composition has no Q groups, for example no Si (—O — Si) 4 units. It can therefore be provided that none of the components comprising the second composition is a silica sol.

Bei Komponente (d) kann es sich um das im Zusammenhang mit der ersten Zusammensetzung beschriebene Alkanol handeln. Demnach kann es sich bei dem Alkanol um einen einwertigen Alkohol mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen handeln. Vorzugsweise ist das Alkanol aus der Gruppe ausgewählt, die aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, iso-Propanol, n-Butanol, iso-Butanol, sec-Butanol, tert-Butanol und Gemischen davon besteht. Ein bevorzugtes Alkanol ist Ethanol. Methanol ist aufgrund seiner Giftigkeit nicht bevorzugt. Komponente (d) dient in der zweiten Zusammensetzung als Lösungsmittel für die Komponenten (e) und (f).Component (d) can be the alkanol described in connection with the first composition. Accordingly, the alkanol can be a monohydric alcohol with 1 to 6 carbon atoms. The alkanol is preferably selected from the group consisting of methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, iso-butanol, sec-butanol, tert-butanol and mixtures thereof. A preferred alkanol is ethanol. Methanol is not preferred because of its toxicity. Component (d) serves as a solvent for components (e) and (f) in the second composition.

Komponente (e) ist ein (3-Glycidyloxypropyl)trialkoxysilan. Vorzugsweise ist die Alkoxy-Gruppe des (3-Glycidyloxypropyl)trialkoxysilans aus der Gruppe ausgewählt, die aus Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, iso-Propoxy, n-Butoxy, iso-Butoxy, sec-Butoxy und tert-Butoxy besteht. Vorzugsweise ist Komponente (e) die gleiche Verbindung wie Komponente (b). Besonders bevorzugt ist Komponente (e) somit (3-Glycidyloxypropyl)triethoxysilan (GLYEO). Es sollte angemerkt werden, dass Komponente (e) zusätzlich zu Komponente (b) in der Zusammenstellung enthalten ist.Component (e) is a (3-glycidyloxypropyl) trialkoxysilane. The alkoxy group of the (3-glycidyloxypropyl) trialkoxysilane is preferably selected from the group consisting of methoxy, ethoxy, n-propoxy, iso-propoxy, n-butoxy, iso-butoxy, sec-butoxy and tert-butoxy. Preferably component (e) is the same compound as component (b). Component (e) is therefore particularly preferred (3-glycidyloxypropyl) triethoxysilane (GLYEO). It should be noted that component (e) is included in the assembly in addition to component (b).

Bei Komponente (f) handelt es sich um den bereits im Zusammenhang mit der ersten Zusammensetzung beschriebenen Vernetzer. Ein besonders bevorzugter Vernetzer ist Titan(IV)-butoxid (TBOT).Component (f) is the crosslinker already described in connection with the first composition. A particularly preferred crosslinker is titanium (IV) butoxide (TBOT).

Die zweite Zusammensetzung kann als Härter-Komponente für die erste Zusammensetzung, die die Sol-Komponente darstellt, eingesetzt werden. Die zweite Zusammensetzung enthält den Vernetzer, d. h., dass die erste Zusammensetzung - abgesehen von den Komponenten (a), (b) und (c) - keinen weiteren Vernetzer enthält. Insbesondere enthält die erste Zusammensetzung bei Verwendung der zweiten Zusammensetzung als Härter-Komponente weder Ti(OR5)4 noch Zr(OR6)4 noch Titanacetylacetonat.The second composition can be used as a hardener component for the first composition, which is the sol component. The second composition contains the crosslinker, that is to say that the first composition - apart from components (a), (b) and (c) - does not contain any further crosslinker. In particular, when the second composition is used as the hardener component, the first composition contains neither Ti (OR 5 ) 4 nor Zr (OR 6 ) 4 nor titanium acetylacetonate.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die zweite Zusammensetzung folgende Komponenten auf: Komponente (d) ist Ethanol, Komponente (e) ist (3-Glycidyloxypropyl)triethoxysilan und Komponente (f) ist Titan(IV)-butoxid. Die zweite Zusammensetzung kann in einer Ausführungsform nur aus den Komponenten (d), (e) und (f) bestehen.In a preferred embodiment, the second composition has the following components: component (d) is ethanol, component (e) is (3-glycidyloxypropyl) triethoxysilane and component (f) is titanium (IV) butoxide. In one embodiment, the second composition can only consist of components (d), (e) and (f).

In der zweiten Zusammensetzung können die Komponenten (d), (e) und (f) in einem Masseverhältnis md : me : mf von 0,5 bis 4 : 0,5 bis 4 : 0,1 bis 2 miteinander vorliegen, stärker bevorzugt 1 bis 3 : 1 bis 3 : 0,5 bis 2, noch stärker bevorzugt 1,5 bis 2,5 : 1,5 bis 2,5 : 0,7 bis 1,5 und besonders bevorzugt 2 : 2 : 1. Dabei ist md die Masse der Komponente (d), me die Masse der Komponente (e) und mf die Masse der Komponente (f).In the second composition, components (d), (e) and (f) can be present with one another in a mass ratio m d : m e : m f of 0.5 to 4: 0.5 to 4: 0.1 to 2, more preferably 1 to 3: 1 to 3: 0.5 to 2, even more preferably 1.5 to 2.5: 1.5 to 2.5: 0.7 to 1.5 and particularly preferably 2: 2: 1 Here, m d is the mass of component (d), m e is the mass of component (e) and m f is the mass of component (f).

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Zusammensetzung ein Gemisch aus mindestens den Komponenten

  • (d) Ethanol;
  • (e) (3-Glycidyloxypropyl)triethoxysilan (GLYEO); und
  • (f) Titan(IV)-butoxid (TBOT); wobei die Komponenten (d), (e) und (f) in einem Masseverhältnis md : me : mf = 2 : 2 : 1 in der zweiten Zusammensetzung enthalten sind.
In a preferred embodiment, the second composition is a mixture of at least the components
  • (d) ethanol;
  • (e) (3-glycidyloxypropyl) triethoxysilane (GLYEO); and
  • (f) titanium (IV) butoxide (TBOT); the components (d), (e) and (f) being contained in the second composition in a mass ratio m d : m e : m f = 2: 2: 1.

Zur Herstellung der zweiten Zusammensetzung werden die Komponenten (d), (e) und (f) miteinander vermischt. Die Herstellung der zweiten Zusammensetzung ist - im Gegensatz zur Herstellung der ersten Zusammensetzung - nicht zwingend mit einer chemischen Reaktion verbunden. Das spiegelt sich in der hohen Langzeitstabilität der zweiten Zusammensetzung wider. Zur Herstellung der zweiten Zusammensetzung kann vorgesehen sein, Komponente (e) in Komponente (d) oder eine erste Teilmenge von Komponente (d) einzubringen und mit ihr unter Erhalt eines dritten Gemisches zu vermengen. In das dritte Gemisch wird dann Komponente (f) unter Erhalt eines vierten Gemisches eingebracht. Sofern zuvor nur eine erste Teilmenge von Komponente (d) eingesetzt wurde, kann die verbliebene, zweite Teilmenge von Komponente (d) verwendet werden, um eventuelle Reste an Komponente (f) aufzunehmen und beides zusammen dem vierten Gemisch zuzuführen. Im Hinblick auf die hohe Viskosität von Komponente (f) - das gilt insbesondere dann, wenn Titan(IV)-butoxid als Komponente (f) eingesetzt wird, ist ein starkes Rühren des dritten und vierten Gemisches vorteilhaft, um eine homogene Verteilung der Komponenten (e) und (f) in Komponente (d) zu erreichen. Auch wenn die Herstellung der zweiten Zusammensetzung nicht zwingend mit einer chemischen Reaktion verbunden ist, so sind Reaktionen zwischen den Komponenten des Gemisches nicht vollkommen ausgeschlossen. Beispielsweise kann eine Reaktion zwischen OR5-Gruppen des Vernetzers Ti(OR5)4 mit Ethanol-Molekülen nicht vollkommen ausgeschlossen werden.To produce the second composition, components (d), (e) and (f) are mixed with one another. In contrast to the production of the first composition, the production of the second composition is not necessarily associated with a chemical reaction. This is reflected in the high long-term stability of the second composition. To produce the second composition, provision can be made for component (e) or a first partial amount of component (d) to be introduced into component (d) and to be mixed with it to obtain a third mixture. Component (f) is then introduced into the third mixture to obtain a fourth mixture. If only a first partial amount of component (d) was used beforehand, the remaining, second partial amount of component (d) can be used to take up any residues of component (f) and to feed both together to the fourth mixture. With regard to the high viscosity of component (f) - this applies in particular when titanium (IV) butoxide is used as component (f), vigorous stirring of the third and fourth mixture is advantageous in order to ensure a homogeneous distribution of the components ( e) and (f) in component (d). Even if the production of the second composition does not necessarily involve a chemical reaction, reactions between the components of the mixture are not completely ruled out. For example, a reaction between OR 5 groups of the crosslinker Ti (OR 5 ) 4 with ethanol molecules cannot be completely ruled out.

Das Volumenverhältnis der ersten Zusammensetzung zur zweiten Zusammensetzung kann bei 0,5 bis 2 : 2 bis 0,5 liegen, wobei ein Volumenverhältnis von 1 : 1 bevorzugt ist.The volume ratio of the first composition to the second composition can be from 0.5 to 2: 2 to 0.5, a volume ratio of 1: 1 being preferred.

Die erste Zusammensetzung und die zweite Zusammensetzung werden vorzugsweise getrennt voneinander bereitgestellt, um eine vorzeitige und unerwünschte Aushärtung zu vermeiden. Durch Zusammenführen der ersten Zusammensetzung und der zweiten Zusammensetzung wird eine dritte Zusammensetzung erhalten. Diese dritte Zusammensetzung kann besonders vorteilhaft zur Ausbildung von Schichten, insbesondere zur Ausbildung von Schichten auf Substratoberflächen verwendet werden. Die erfindungsgemäße Zusammenstellung kann in einer Ausführungsform nur aus den Komponenten (a), (b), (c), (d), (e) und (f) bestehen. Sie kann in einer anderen Ausführungsform nur aus den Komponenten (a), (b), (c), (d), (e) und (f) sowie einem oder mehreren Additiven bestehen.The first composition and the second composition are preferably provided separately from one another in order to avoid premature and undesired curing. A third composition is obtained by combining the first composition and the second composition. This third composition can be used particularly advantageously for the formation of layers, in particular for the formation of layers on substrate surfaces. In one embodiment, the composition according to the invention can only consist of components (a), (b), (c), (d), (e) and (f). In another embodiment, it can only consist of components (a), (b), (c), (d), (e) and (f) and one or more additives.

Nach Maßgabe der Erfindung ist somit eine Zusammensetzung vorgesehen, die aus der erfindungsgemäßen Zusammenstellung durch Umsetzen der ersten Zusammensetzung mit der zweiten Zusammensetzung hergestellt ist. Diese Zusammensetzung wird in der vorliegenden Erfindung als dritte Zusammensetzung bezeichnet. Zum Herstellen der dritten Zusammensetzung werden die erste Zusammensetzung und die zweite Zusammensetzung miteinander vermischt. Das Volumenverhältnis der ersten Zusammensetzung zur zweiten Zusammensetzung kann bei 0,5 bis 2 : 2 bis 0,5 liegen, wobei ein Volumenverhältnis von 1 : 1 bevorzugt ist. Unter Einwirkung des in der zweiten Zusammensetzung enthaltenen Vernetzers, d. h. Komponente (f), härtet die dritte Zusammensetzung aus.According to the invention, a composition is thus provided which is produced from the composition according to the invention by reacting the first composition with the second composition. This composition is referred to as the third composition in the present invention. To produce the third composition, the first composition and the second composition are mixed with one another. The volume ratio of the first composition to the second composition can be from 0.5 to 2: 2 to 0.5, a volume ratio of 1: 1 being preferred. Under the action of the crosslinker contained in the second composition, d. H. Component (f), cures the third composition.

Vorzugsweise weist die dritte Zusammensetzung keine Q-Gruppen auf. Aus diesem Grunde sollte zur Herstellung der dritten Zusammensetzung keine Komponente eingesetzt werden, die zur Ausbildung von Q-Gruppen führen kann und/oder die Q-Gruppen enthält. Insbesondere sollten die erste Zusammensetzung und die zweite Zusammensetzung keine Komponente enthalten, die zur Ausbildung von Q-Gruppen führen kann und/oder die Q-Gruppen enthält. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die erste, zweite und dritte Zusammensetzung kein Tetraethylorthosilicat (TEOS) und kein Tetramethylorthosilicat (TMOS) enthält oder diese Verbindungen zur Herstellung der ersten, zweiten oder dritten Zusammensetzung eingesetzt werden. Weil weder Komponente (a), noch Komponente (b) noch Komponente (e) Q-Gruppen enthalten, ist sichergestellt, dass auch die dritte Zusammensetzung keine Q-Gruppe enthält. Aus diesem Grund kann vorgesehen sein, dass keine der Komponenten, die zur Herstellung der dritten Zusammensetzung eingesetzt werden, ein Kieselsol ist. Es kann somit vorgesehen sein, dass die erste Zusammensetzung keine Si(-O-Si)4-Einheiten aufweist.The third composition preferably has no Q groups. For this reason, no component should be used for the preparation of the third composition which can lead to the formation of Q groups and / or which contains Q groups. In particular, the first composition and the second composition should not contain any components which can lead to the formation of Q groups and / or which contain Q groups. In particular, it can be provided that the first, second and third compositions contain no tetraethylorthosilicate (TEOS) and no tetramethylorthosilicate (TMOS) or these compounds are used to prepare the first, second or third composition. Because neither component (a) nor component (b) nor component (e) contain Q groups, it is ensured that the third composition does not contain any Q group either. For this reason, it can be provided that none of the components that are used to produce the third composition is a silica sol. It can thus be provided that the first composition does not have any Si (—O — Si) 4 units.

Die dritte Zusammensetzung kann ein oder mehrere Additive enthalten. Bei einem Additiv kann es sich beispielsweise um einen Füllstoff handeln. Der oder die Füllstoffe können einer Schicht, die unter Verwendung der ersten Zusammensetzung hergestellt wurde, eine Farbe verleihen, aber auch andere Funktionen tragen, die die elektrischen, mechanischen, magnetischen, thermischen, chemischen, biologischmedizinischen und/oder sonstigen Eigenschaften der hergestellten Schicht beeinflussen und/oder bestimmen können. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass die dritte Zusammensetzung unter Einsatz eines Füllstoffes hergestellt wird. Bei einem Füllstoff kann es sich beispielsweise um Zinkstearat oder um Siliciumdioxid handeln. Der Masseanteil des oder der Füllstoffe an der zweiten Zusammensetzung beträgt bevorzugt nicht mehr 35 Gew.-%, stärker bevorzugt nicht mehr als 30 Gew.-% und besonders bevorzugt nicht mehr als 20 Gew.-%. Die dritte Zusammensetzung kann in einer Ausführungsform durch Umsetzung des Reaktionsproduktes aus nur den Komponenten (a), (b) und (c) mit dem Gemisch aus nur den Komponenten (d), (e) und (f) hergestellt werden. Sie kann in einer anderen Ausführungsform durch Umsetzung des Reaktionsproduktes aus nur den Komponenten (a), (b) und (c) mit dem Gemisch aus nur den Komponenten (d), (e) und (f) und anschließender Zugabe eines oder mehrerer Additive hergestellt werden.The third composition can contain one or more additives. An additive can be a filler, for example. The filler or fillers can impart a color to a layer produced using the first composition, but also carry other functions that influence the electrical, mechanical, magnetic, thermal, chemical, biological-medical and / or other properties of the produced layer and / or can determine. However, it is not necessary that the third composition be made using a filler. A filler can be, for example, zinc stearate or silicon dioxide. The mass fraction of the filler (s) in the second composition is preferably not more than 35% by weight, more preferably not more than 30% by weight and particularly preferably not more than 20% by weight. In one embodiment, the third composition can be prepared by reacting the reaction product from only components (a), (b) and (c) with the mixture from only components (d), (e) and (f). In another embodiment, it can be carried out by reacting the reaction product from only components (a), (b) and (c) with the mixture from only components (d), (e) and (f) and then adding one or more additives getting produced.

Die dritte Zusammensetzung kann zur Bildung einer oder mehrerer Schichten verwendet werden. Eine unter Verwendung der dritten Zusammensetzung hergestellte Schicht ist eine Hybridmaterial-Schicht auf Basis von Siloxanen. Diese Schicht härtet bei Raumtemperatur aus, ist biokompatibel und mechanisch stabil.The third composition can be used to form one or more layers. A layer produced using the third composition is a hybrid material layer based on siloxanes. This layer hardens at room temperature, is biocompatible and mechanically stable.

Die dritte Zusammensetzung kann zur Beschichtung von Substratoberflächen verwendet werden, beispielsweise zur Beschichtung von Holzoberflächen. Die Aushärtung der dritten Zusammensetzung kann an der Luft erfolgen. Die dritte Zusammensetzung kann bei Raumtemperatur ausgehärtet werden. Eine Aushärtung bei erhöhter Temperatur ist nicht erforderlich, aber möglich. Wird die Aushärtung bei erhöhter Temperatur vorgenommen, so verringert sich die Zeit, die für das Erreichen einer vollständigen Aushärtung erforderlich ist.The third composition can be used for coating substrate surfaces, for example for coating wooden surfaces. The third composition can be cured in air. The third composition can be cured at room temperature. Hardening at elevated temperature is not necessary, but possible. If curing is carried out at an elevated temperature, the time required to achieve complete curing is reduced.

Eine bevorzugte dritte Zusammensetzung ist hergestellt durch Umsetzen (A) einer als Sol-Komponente dienenden ersten Zusammensetzung, die hergestellt ist aus

  1. (a) Methyltriethoxysilan (MTEOS);
  2. (b) (3-Glycidyloxypropyl)triethoxysilan (GLYEO); und
  3. (c) Wasser;
(B) mit einer als Härter-Komponente dienenden zweiten Zusammensetzung, die ein Gemisch ist aus
  • (d) Ethanol;
  • (e) (3-Glycidyloxypropyl)triethoxysilan (GLYEO); und
  • (f) Titan(IV)-butoxid (TBOT).
A preferred third composition is made by reacting (A) a first composition serving as a sol component made from
  1. (a) methyltriethoxysilane (MTEOS);
  2. (b) (3-glycidyloxypropyl) triethoxysilane (GLYEO); and
  3. (c) water;
(B) with a second composition serving as hardener component, which is a mixture of
  • (d) ethanol;
  • (e) (3-glycidyloxypropyl) triethoxysilane (GLYEO); and
  • (f) Titanium (IV) butoxide (TBOT).

Der dritten Zusammensetzung können ein oder mehrere Additive zugesetzt sein.One or more additives can be added to the third composition.

Nach Maßgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer dritten Zusammensetzung vorgesehen, wobei die erste Zusammensetzung mit der zweiten Zusammensetzung vermengt wird. Es kann vorgesehen sein, dass unmittelbar nach dem Vermengen der ersten und zweiten Zusammensetzung der dabei erhaltenen dritten Zusammensetzung ein oder mehrere Additive zugegeben werden.According to the invention, a method of making a third composition is provided, wherein the first composition is blended with the second composition. Provision can be made for one or more additives to be added to the third composition obtained in this way immediately after the first and second compositions have been mixed.

Die dritte Zusammensetzung kann zur Herstellung von Schichten verwendet werden. Die hergestellten Schichten können transparente Schichten sein. Die unter Vermischen der ersten und der zweiten Zusammensetzung erhaltene dritte Zusammensetzung kann unmittelbar zur Beschichtung von Substratoberflächen eingesetzt werden. Für diesen Zweck können aus dem Stand der Technik bekannte Beschichtungsverfahren eingesetzt werden. Beispielsweise kann die dritte Zusammensetzung durch Aufstreichen, Rakeln, Tauchbeschichten (Dip-Coating) oder Sprühbeschichten (Spray-Coating) auf eine Substratoberfläche aufgebracht werden. Bei der Substratoberfläche kann es sich um eine Oberfläche eines Substrates wie Holz, Kunststoff, Glas, Keramik, Metall, Metalllegierungen, Pressspan, Papier, Pappe, Lackschichten oder Stein handeln. Vorzugsweise wird die dritte Zusammensetzung zur Beschichtung von Holz verwendet.The third composition can be used to make layers. The layers produced can be transparent layers. The third composition obtained by mixing the first and the second composition can be used directly for coating substrate surfaces. Coating methods known from the prior art can be used for this purpose. For example, the third composition can be applied to a substrate surface by brushing, knife coating, dip coating or spray coating. The substrate surface can be a surface of a substrate such as wood, plastic, glass, Ceramics, metal, metal alloys, pressboard, paper, cardboard, layers of lacquer or stone. The third composition is preferably used for coating wood.

Abgesehen von der Herstellung von Schichten unter Verwendung der dritten Zusammensetzung kann die dritte Zusammensetzung auch zur Herstellung von Formkörpern genutzt werden. Ein Formkörper kann beispielsweise durch Infiltration eines porösen Materials mit der dritten Zusammensetzung oder durch Gießen der dritten Zusammensetzung und anschließendes Aushärten hergestellt werden.Apart from the production of layers using the third composition, the third composition can also be used to produce molded articles. A shaped body can be produced, for example, by infiltrating a porous material with the third composition or by pouring the third composition and then curing it.

Die Schichten, die unter Verwendung der erfindungsgemäßen dritten Zusammensetzung erhalten werden, weisen eine Vielzahl vorteilhafter Eigenschaften auf. Es ist möglich, Schichten zu erzeugen, die frei von Q-Gruppen sind. Das ist insbesondere in 29Si-CP/MAS-NMR-Spektren der Schichten erkennbar. Die Freiheit von Q-Gruppen ist vorteilhaft, weil die erzeugten Schichten eine höhere Flexibilität aufweisen, da sich kein starres Gerüst, insbesondere kein starres Gerüst aus Si(-O-Si)4-Einheiten ausbildet, und so Spannungen und Risse vermieden werden.The layers which are obtained using the third composition according to the invention have a large number of advantageous properties. It is possible to produce layers that are free from Q groups. This can be seen in particular in 29 Si-CP / MAS-NMR spectra of the layers. The freedom from Q groups is advantageous because the layers produced have greater flexibility, since no rigid framework, in particular no rigid framework composed of Si (—O — Si) 4 units, is formed, and so stresses and cracks are avoided.

Die dritte Zusammensetzung härtet bei Raumtemperatur aus. Das ist insbesondere bei vielen aus dem Stand der Technik bekannten Sol-Gel-Systemen nicht der Fall. Die unter Verwendung der erfindungsgemäßen dritten Zusammensetzung erzeugten Schichten sind mechanisch sehr stabil und haftfest. Eine Prüfung derartiger Schichten gemäß DIN EN ISO 2409:2013-06 ergab höchste Stabilität auf Holzsubstraten.The third composition cures at room temperature. In particular, this is not the case with many sol-gel systems known from the prior art. The layers produced using the third composition according to the invention are mechanically very stable and strongly adherent. An examination of such layers according to DIN EN ISO 2409: 2013-06 resulted in the highest stability on wood substrates.

Unter Verwendung der dritten Zusammensetzung können Schichten erzeugt werden. Diese Schichten können dünne Schichten, aber auch vergleichsweise dicke Schichten sein. Unter einer dünnen Schicht wird dabei eine Schicht mit einer Schichtdicke von 15 Mikrometer oder weniger, 10 Mikrometer oder weniger oder 1 Mikrometer oder weniger verstanden. Vorzugsweise liegt die Schichtdicke einer dünnen Schicht in einem Bereich von 0,1 bis 10 Mikrometer. Unter einer dicken Schicht wird eine Schicht mit einer Schichtdicke von 100 Mikrometer oder mehr, vorzugsweise von mehr als 100 Mikrometer verstanden, wobei eine dicke Schicht auch eine Schichtdicke von 500 Mikrometern oder mehr aufweisen kann. Eine Schicht kann aber auch eine Schichtdicke von 15 Mikrometer bis 100 Mikrometer aufweisen. Es hat sich herausgestellt, dass mittels der erfindungsgemäßen dritten Zusammensetzung dicke Schichten erzeugt werden können, die vollkommen rissfrei sind.Layers can be created using the third composition. These layers can be thin layers, but also comparatively thick layers. A thin layer is understood to mean a layer with a layer thickness of 15 micrometers or less, 10 micrometers or less, or 1 micrometer or less. The layer thickness of a thin layer is preferably in a range from 0.1 to 10 micrometers. A thick layer is understood to mean a layer with a layer thickness of 100 micrometers or more, preferably more than 100 micrometers, wherein a thick layer can also have a layer thickness of 500 micrometers or more. However, a layer can also have a layer thickness of 15 micrometers to 100 micrometers. It has been found that the third composition according to the invention can be used to produce thick layers which are completely free of cracks.

Es hat sich ferner herausgestellt, dass die unter Verwendung der erfindungsgemäßen dritten Zusammensetzung erzeugten Schichten thermisch stabil sind, und zwar bis zu Temperaturen von 200 °C. Erst ab 200 °C beginnen sich die Schichten signifikant zu zersetzen, wie mittels Thermogravimetrie-Messungen nachgewiesen werden konnte. Die unter Verwendung der erfindungsgemäßen dritten Zusammensetzung erzeugten Schichten verfügen außerdem über eine hohe optische Transparenz. Sie können somit als optisch transparente Schichten angesehen werden. Überdies absorbierten die Schichten im NIR- und UV-Bereich.It has also been found that the layers produced using the third composition according to the invention are thermally stable, specifically up to temperatures of 200.degree. The layers only begin to decompose significantly from 200 ° C, as was shown by means of thermogravimetry measurements. The layers produced using the third composition according to the invention also have a high optical transparency. They can therefore be viewed as optically transparent layers. In addition, the layers absorb in the NIR and UV range.

Vorteilhafterweise sind die erste Zusammensetzung und die zweite Zusammensetzung, also sowohl die Sol-Komponente als auch die Härter-Komponente, über mehrere Monate lagerstabil. Zur Erzeugung von Schichten aus der dritten Zusammensetzung können alle üblichen Applikationsverfahren angewendet werden wie Rakeln, Streichen, Tauchen und Sprühen, wobei die Aufzählung nicht abschließend ist.The first composition and the second composition, that is to say both the sol component and the hardener component, are advantageously storage-stable for several months. All customary application methods such as knife coating, brushing, dipping and spraying can be used to produce layers from the third composition, the list not being exhaustive.

Nach Maßgabe der Erfindung ist die Verwendung der dritten Zusammensetzung für die Beschichtung einer Substratoberfläche oder zur Bildung eines Formkörpers vorgesehen. Vorzugsweise wird die dritte Zusammensetzung zur Beschichtung von Holz verwendet.According to the invention, the use of the third composition is provided for coating a substrate surface or for forming a shaped body. The third composition is preferably used for coating wood.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen, die die Erfindung nicht einschränken sollen, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen

  • 1 ein 29Si-NMR-Spektrum einer Schicht, die aus einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung hergestellt wurde;
  • 2 eine fotografische Aufnahme einer Schicht, die aus einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung hergestellt wurde und einem Gitterschnitt unterzogen wurde;
  • 3 eine mittels 3D-Laser-Scanning-Mikroskopie erhaltene Aufnahme der in 2 gezeigten Schicht;
  • 4 ein Diagramm, das Ergebnisse thermogravimetrischer Messungen an pulverisierten erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zeigt; und
  • 5 ein Diagramm, das Messungen der Transparenz von Schichten, die aus erfindungsgemäßen Zusammensetzungen hergestellt wurden, zeigt.
The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments, which are not intended to restrict the invention, with reference to the drawings. Show it
  • 1 a 29 Si-NMR spectrum of a layer produced from a composition according to the invention;
  • 2 a photograph of a layer which has been produced from a composition according to the invention and has been cross-cut;
  • 3 a picture of the in 2 layer shown;
  • 4th a diagram showing results of thermogravimetric measurements on pulverized compositions according to the invention; and
  • 5 Figure 3 is a graph showing measurements of the transparency of layers made from compositions according to the invention.

Im Folgenden bezeichnet der Begriff „starkes Rühren“ die maximal mögliche Rührgeschwindigkeit, bei der das eingesetzte Rührwerkzeug, beispielsweise ein als Rührfisch bezeichneter Magnetrührstab, noch stabil rotiert, mindestens jedoch 600 Umdrehungen pro Minute (rpm). Die Rührgeschwindigkeit sollte bis zum Ende der Reaktion nicht mehr verändert werden.In the following, the term “vigorous stirring” denotes the maximum possible stirring speed at which the stirring tool used, for example a magnetic stirring bar known as a stirring bar, still rotates stably, but at least 600 revolutions per minute (rpm). The stirring speed should not be changed until the end of the reaction.

Nicht erfindungsgemäßes Beispiel 1: Herstellung der Sol-KomponenteExample 1 not according to the invention: Production of the sol component

Die Ausgangsstoffe wurden im Verhältnis mMTEOS : mGLYEO : mH2O = 19 : 1 : 2 eingesetzt. Es wurden Wasser und 1 M HCI im Verhältnis VH2O : VHC1 = 2 : 3 eingesetzt.The starting materials were used in the ratio m MTEOS : m GLYEO : m H2O = 19: 1: 2. Water and 1 M HCl in the ratio V H2O : V HC1 = 2: 3 were used.

Das MTEOS wurde in einem Dreihalskolben eingewogen. Unter Rühren wurde das MTEOS in einem Eisbad auf 5 °C gekühlt. Das GLYEO wurde in einer Spritze abgewogen und unter starkem Rühren zugegeben. Anschließend wurde 30 Minuten bei maximal 5 °C gerührt. Wasser wurde über einen Tropftrichter langsam getropft, um sicherzustellen, dass sich die Temperatur nicht signifikant erhöht. 1 M HCI wurde sehr langsam zugetropft (ca. 30 Tropfen pro Minute), um zu verhindern, dass die Temperatur über 5°C steigt. Nach Beendigung des Zutropfens wurde weitere 30 Minuten unter Eisbadkühlung gerührt. Anschließend wurde das Eisbad entfernt und für weitere 24 Stunden gerührt.The MTEOS was weighed into a three-necked flask. The MTEOS was cooled to 5 ° C. in an ice bath while stirring. The GLYEO was weighed into a syringe and added with vigorous stirring. The mixture was then stirred at a maximum of 5 ° C. for 30 minutes. Water was slowly added dropwise via a dropping funnel to ensure that the temperature did not increase significantly. 1 M HCl was added dropwise very slowly (approx. 30 drops per minute) in order to prevent the temperature from rising above 5 ° C. After the end of the dropwise addition, the mixture was stirred for a further 30 minutes while cooling with an ice bath. The ice bath was then removed and the mixture was stirred for a further 24 hours.

Die erhaltene Zusammensetzung ist ein Beispiel einer ersten Zusammensetzung und für sich genommen nicht Gegenstand der Erfindung.The composition obtained is an example of a first composition and is not per se the subject of the invention.

Nicht erfindungsgemäßes Beispiel 2: Herstellung der Härter-Komponente:Example 2 not according to the invention: Production of the hardener component:

Die Verbindungen wurden im Verhältnis mEthanol : mGLYEO : mTBOT = 2 : 2 : 1 vermischt. Das Mischen wurde unter starkem Rühren durchgeführt. 90 Gew.-% des Ethanols wurden in einem Kolben vorgelegt. GLYEO wurde in einer Spritze eingewogen und unter starkem Rühren zugegeben. Es wurde 5 Minuten gerührt. TBOT wurde abgewogen und über einen Tropftrichter langsam zugetropft (ca. 1 Tropfen pro Sekunde). Das restliche Ethanol wurde dazu verwendet, um das TBOT vollständig in den Tropftrichter zu überführen und den Tropftrichter anschließend nachzuspülen. Es wurde für 2 weitere Stunden bei Raumtemperatur gerührt.The compounds were mixed in the ratio m ethanol : m GLYEO : m TBOT = 2: 2: 1. Mixing was carried out with vigorous stirring. 90% by weight of the ethanol was placed in a flask. GLYEO was weighed into a syringe and added with vigorous stirring. It was stirred for 5 minutes. TBOT was weighed and slowly added dropwise via a dropping funnel (approx. 1 drop per second). The remaining ethanol was used to completely transfer the TBOT into the dropping funnel and then to rinse the dropping funnel. It was stirred for 2 more hours at room temperature.

Die erhaltene Zusammensetzung ist ein Beispiel einer zweiten Zusammensetzung und für sich genommen nicht Gegenstand der Erfindung.The composition obtained is an example of a second composition and is not per se the subject of the invention.

Beispiel 3: Mischung der Sol-Komponente mit der Härter-KomponenteExample 3: Mixing the sol component with the hardener component

Die Sol-Komponente und die Härter-Komponente, die gemeinsam ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Zusammenstellung darstellen, wurden in einem Volumenverhältnis von 1 : 1 in ein Becherglas gegeben und anschließend unter Verwendung eines Magnetrührers so lange gerührt, bis eine klare, schwebstofffreie Lösung entstand. Diese konnte anschließend direkt zum Beschichten verwendet werden. Die erhaltene Mischung ist ein Beispiel einer dritten Zusammensetzung.The sol component and the hardener component, which together represent an example of a composition according to the invention, were placed in a volume ratio of 1: 1 in a beaker and then stirred using a magnetic stirrer until a clear, suspended matter-free solution was formed. This could then be used directly for coating. The mixture obtained is an example of a third composition.

Beispiel 4: Nachweis der Freiheit von Q-GruppenExample 4: Proof of freedom from Q groups

Die in Beispiel 3 hergestellte Lösung wurde zur Erzeugung einer Schicht eingesetzt. Die Schicht wird mittels 29Si-FK-NMR-Spektroskopie untersucht. Das in 1 gezeigte Spektrum bestätigt, dass die Schicht keine Q-Gruppen aufwies.The solution prepared in Example 3 was used to produce a layer. The layer is examined by means of 29 Si-LC-NMR spectroscopy. This in 1 The spectrum shown confirms that the layer did not have any Q groups.

Beispiel 5: Mechanische Stabilität einer BeschichtungExample 5: Mechanical stability of a coating

Die in Beispiel 3 hergestellte Lösung wurde auf Holzoberflächen mittels Tauchbeschichtung aufgetragen. Die ausgebildeten Schichten wurden bei Raumtemperatur ausgehärtet und waren riss- und defektfrei, farblos bis leicht gelblich und transparent. Die Schichten wurden anschließend mittels eines Gitterschnitts nach DIN EN ISO 2409:2013-06 untersucht (2 und 3). Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Laufende Nummer Substrat Schichtdicke [µm] Haftfestigkeit nach Cross-Cut-Test 1 Fichte 61 0 2 Fichte 96 1 3 Fichte 42 0 4 Kiefer 49 0 5 Kiefer 87 2 6 Kiefer 75 1 The solution prepared in Example 3 was applied to wooden surfaces by means of dip coating. The layers formed were cured at room temperature and were free of cracks and defects, colorless to slightly yellowish and transparent. The layers were then examined using a cross-cut according to DIN EN ISO 2409: 2013-06 ( 2 and 3 ). The results are in Table 1 shown. Table 1 Current number Substrate Layer thickness [µm] Adhesion strength according to the cross-cut test 1 Spruce 61 0 2 Spruce 96 1 3 Spruce 42 0 4th jaw 49 0 5 jaw 87 2 6th jaw 75 1

Es ist zu erkennen, dass die Schichten eine gute bis sehr gute Haftfestigkeit aufwiesen, dabei ist eine Bewertung der Haftfestigkeit mit „0“ die beste Bewertung, während eine Bewertung mit „5“ die schlechteste Bewertung ist.It can be seen that the layers exhibited good to very good adhesive strength, with a rating of “0” for the adhesive strength being the best rating, while a rating of “5” is the worst rating.

Beispiel 6: Nachweis der thermischen Stabilität einer BeschichtungExample 6: Proof of the thermal stability of a coating

Die in Beispiel 3 hergestellte Lösung wurde zur Erzeugung von Schichten eingesetzt. Die thermische Beständigkeit der Schichten wurde durch thermogravimetrische Untersuchungen von pulverisierten Schichten nachgewiesen. Es ist in 4 zu erkennen, dass die Schichten bis über 200 °C thermisch stabil sind. Das in 4 gezeigte Diagramm weist als Abszisse die Temperatur T in °C und als Ordinate den prozentuellen Masseanteil der unzersetzten Beschichtung an der ursprünglich eingesetzten Masse der Beschichtung auf.The solution produced in Example 3 was used to produce layers. The thermal resistance of the layers was proven by thermogravimetric tests on powdered layers. It is in 4th It can be seen that the layers are thermally stable up to over 200 ° C. This in 4th The diagram shown has the temperature T in ° C. as the abscissa and the percentage mass fraction of the undecomposed coating in relation to the mass of the coating originally used as the ordinate.

Beispiel 7: Nachweis der optischen Transparenz und Adsorption im UV- und NIRbereichExample 7: Detection of the optical transparency and adsorption in the UV and NIR range

Die in Beispiel 3 hergestellte Lösung wurde zur Erzeugung von Schichten in eine Küvette überführt. Die Transparenz der Schichten wurde mittels UV/Vis-NIR-Messungen untersucht. Es ist in 5 zu erkennen, dass die Schichten eine hohe optische Transparenz aufweisen und im NIR- und UV-Bereich absorbieren. In 5 bezeichnet die Angabe „1. Versuch“ die Messung an einer ersten Schicht, die Angabe „2. Versuch“ die Messung an einer zweiten Schicht. Die Angabe „Differenz 1“ ist die Differenz zwischen den Messwerten der Glasplatte und den Messwerten der ersten Schicht, die Angabe „Differenz 2“ ist die Differenz zwischen den Messwerten der Glasplatte und den Messwerten der zweiten Schicht. Das in 5 gezeigte Diagramm weist als Abszisse die Wellenlänge in nm, als Ordinate den Transmissionsgrad auf.The solution prepared in Example 3 was transferred to a cuvette to produce layers. The transparency of the layers was examined by means of UV / Vis-NIR measurements. It is in 5 to recognize that the layers have a high optical transparency and absorb in the NIR and UV range. In 5 indicates the indication “1. Attempt "the measurement on a first shift, the indication" 2. Try “the measurement on a second shift. The indication "Difference 1" is the difference between the measured values of the glass plate and the measured values of the first layer, the indication "Difference 2" is the difference between the measured values of the glass plate and the measured values of the second layer. This in 5 The diagram shown has the wavelength in nm as the abscissa and the transmittance as the ordinate.

Beispiel 8: Nachweis der Mischbarkeit mit einem FüllstoffExample 8: Proof of miscibility with a filler

Zum Nachweis der Mischbarkeit mit einem Füllstoff der erfindungsgemäßen ersten und dritten Zusammensetzungen wurde gemäß Beispiel 3 hergestellten Lösungen ein Füllstoff zugesetzt, und zwar unmittelbar nach Herstellung der Lösung, d. h. vor Beginn der Aushärtung. Dabei wurden als Füllstoff entweder Zinkstearat oder Siliciumdioxid zugegeben. Beide Füllstoffe sind kommerziell erhältlich und in der Farben- und Lack-Industrie weit verbreitet. Beide Füllstoffe wurden als Füllstoffpulver eingesetzt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt Tabelle 2 Füllstoff Masseanteil [%] Mischbarkeit Schichterzeugung möglich? Bemerkung Zinkstearat 9,3 Vollständig mischbar Ja Ohne Einschränkungen nutzbar Zinkstearat 14,8 Vollständig mischbar Ja Ohne Einschränkungen nutzbar Zinkstearat 30,1 Vollständig mischbar Ja Viskosität stark erhört, aber durch Rückverdünnung mit Ethanol handhabbar. Siliciumdioxid 20,4 Vollständig mischbar Ja Es musste für eine erhöhte Durchmischung gesorgt werden (Ultraschall) Siliciumdioxid 33,1 Vollständig mischbar Ja To demonstrate the miscibility with a filler of the first and third compositions according to the invention, a filler was added to solutions prepared according to Example 3, specifically immediately after preparation of the solution, ie before the start of curing. Either zinc stearate or silicon dioxide was added as filler. Both fillers are commercially available and widely used in the paints and coatings industry. Both fillers were used as filler powder. The results are shown in Table 2 filler Mass fraction [%] Miscibility Layer generation possible? comment Zinc stearate 9.3 Completely mixable Yes Usable without restrictions Zinc stearate 14.8 Completely mixable Yes Usable without restrictions Zinc stearate 30.1 Completely mixable Yes Viscosity significantly increased, but manageable by redilution with ethanol. Silicon dioxide 20.4 Completely mixable Yes Increased mixing had to be ensured (ultrasound) Silicon dioxide 33.1 Completely mixable Yes

Es ist in Tabelle 2 zu erkennen, dass die Zugabe eines Füllstoffes die Schichterzeugung nicht beeinträchtigt. Der Masseanteil des Füllstoffes bezieht sich auf die Summe der Masse der eingesetzten Lösung und der Masse des zugesetzten Füllstoffes in Prozent, wobei die Masse der eingesetzten Lösung deren Masse vor Beginn der Aushärtung ist.It can be seen in Table 2 that the addition of a filler does not impair the formation of the layer. The mass fraction of the filler relates to the sum of the mass of the solution used and the mass of the filler added in percent, the mass of the solution used being its mass before the start of curing.

Zitierte LiteraturLiterature cited

  • Donath, S.; Militz, H.; Mai, C. (2004): Wood modification with alkoxysilanes. In: Wood Sci. Technol. 38 (7), S. 555-566.001: 10.1007/s00226-004-0257-1 .
  • Donath, S.; Militz, H.; Mai, C. (2006): Treatment of wood with aminofunctional silanes for protection against wood destroying fungi. In: Holzforschung 60 (2), S. 210-216. DOI: 10.1515/HF.2006.035 .
  • Hili, C. A.S.; Forster, S. C.; Farahani, M. R.M.; Haie, M. O.C.; Ormondroyd, G. A.; Williams, G. R. (2005): An investigation of cell wall micropore blocking as a possible mechanism for the decay resistance of anhydride modified wood. In: Int. Biodeterior. Biodegrad. 55 (1), S. 69-76. DOI: 10.1016/j.ibiod.2004.07.003 .
  • Mai, C.; Militz, H. (2004): Modification of wood with silicon compounds. Treatment systems based on organic silicon compounds? A review. In: Wood Sci. Technol. 37 (6), S. 453-461. DOI: 10.1007/s00226-004-0225-9 .
  • Papadopoulos, A. N.; Hili, C. A. S. (2002): The biological effectiveness of wood modified with linear chain carboxylic acid anhydrides against Coniophora puteana. In: Eur. J. Wood Wood Prod. 60 (5), S. 329-332. DOI: 10.1007/s00107-002-0327-8 .
.
  • Donath, S .; Militz, H .; Mai, C. (2004): Wood modification with alkoxysilanes. In: Wood Sci. Technol. 38 (7), pp. 555-566.001: 10.1007 / s00226-004-0257-1 .
  • Donath, S .; Militz, H .; Mai, C. (2006): Treatment of wood with aminofunctional silanes for protection against wood destroying fungi. In: Holzforschung 60 (2), pp. 210-216. DOI: 10.1515 / HF.2006.035 .
  • Hili, CAS; Forster, SC; Farahani, MRM; Sharks, MOC; Ormondroyd, GA; Williams, GR (2005): An investigation of cell wall micropore blocking as a possible mechanism for the decay resistance of anhydride modified wood. In: Int. Biodeterior. Biodegradation. 55 (1), pp. 69-76. DOI: 10.1016 / j.ibiod.2004.07.003 .
  • Mai, C .; Militz, H. (2004): Modification of wood with silicon compounds. Treatment systems based on organic silicon compounds? A review. In: Wood Sci. Technol. 37 (6), pp. 453-461. DOI: 10.1007 / s00226-004-0225-9 .
  • Papadopoulos, AN; Hili, CAS (2002): The biological effectiveness of wood modified with linear chain carboxylic acid anhydrides against Coniophora puteana. In: Eur. J. Wood Wood Prod. 60 (5), pp. 329-332. DOI: 10.1007 / s00107-002-0327-8 .
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Claims (14)

Zusammenstellung, aufweisend eine erste Zusammensetzung und eine zweite Zusammensetzung, wobei die erste Zusammensetzung hergestellt ist durch Umsetzen von mindestens den Komponenten (a) einer Verbindung der allgemeinen Formel I,
Figure DE102019110519B4_0004
worin R1 aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer verzweigten oder unverzweigten Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, einer Arylgruppe und einer Alkylarylgruppe besteht; R2, R3 und R4 unabhängig voneinander jeweils eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sind; (b) einem (3-Glycidyloxypropyl)trialkoxysilan; und (c) Wasser; wobei die erste Zusammensetzung keine Q-Gruppen enthält; und wobei die zweite Zusammensetzung ein Gemisch von mindestens den Komponenten (d) einem Alkanol; (e) einem (3-Glycidyloxypropyl)trialkoxysilan; und (f) einem Vernetzer, wobei der Vernetzer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ti(OR5)4, Zr(OR6)4, Titanacetylacetonat und Gemischen davon besteht, worin R5 und R6 eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sind; ist.
Composition comprising a first composition and a second composition, the first composition being prepared by reacting at least the components (a) of a compound of the general formula I,
Figure DE102019110519B4_0004
wherein R 1 is selected from the group consisting of a branched or unbranched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group, and an alkylaryl group; R 2 , R 3 and R 4 are each independently a branched or unbranched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; (b) a (3-glycidyloxypropyl) trialkoxysilane; and (c) water; wherein the first composition does not contain any Q groups; and wherein the second composition is a mixture of at least the components (d) an alkanol; (e) a (3-glycidyloxypropyl) trialkoxysilane; and (f) a crosslinker, wherein the crosslinker is selected from the group consisting of Ti (OR 5 ) 4 , Zr (OR 6 ) 4 , titanium acetylacetonate and mixtures thereof, wherein R 5 and R 6 are a branched or unbranched alkyl group with 1 are up to 10 carbon atoms; is.
Zusammenstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R1 aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl und Phenyl besteht, und dass R2, R3 und R4 unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, sec-Butyl und tert-Butyl besteht.Compilation according to Claim 1 , characterized in that R 1 is selected from the group consisting of methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl and phenyl, and that R 2 , R 3 and R 4 are independently selected from the group consisting of methyl, ethyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl and tert-butyl. Zusammenstellung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, bezogen auf die erste Zusammensetzung, die Alkoxy-Gruppe des (3-Glycidyloxypropyl)trialkoxysilans aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, iso-Propoxy, n-Butoxy, iso-Butoxy, sec-Butoxy und tert-Butoxy besteht.Compilation according to Claim 1 or Claim 2 , characterized in that, based on the first composition, the alkoxy group of the (3-glycidyloxypropyl) trialkoxysilane is selected from the group consisting of methoxy, ethoxy, n-propoxy, iso-propoxy, n-butoxy, iso-butoxy , sec-butoxy and tert-butoxy. Zusammenstellung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (a) Methyltriethoxysilan ist und Komponente (b) (3-Glycidyloxypropyl)triethoxysilan ist.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that component (a) is methyltriethoxysilane and component (b) is (3-glycidyloxypropyl) triethoxysilane. Zusammenstellung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (a), (b) und (c) in einem Masseverhältnis ma : mb : mc = 14 bis 24 : 0,1 bis 2 : 0,2 bis 4 umgesetzt werden.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that components (a), (b) and (c) in a mass ratio m a : mb: m c = 14 to 24: 0.1 to 2: 0.2 to 4 implemented. Zusammenstellung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (a), (b) und (c) in einem Masseverhältnis ma : mb : mc = 19 : 1 : 2 umgesetzt werden.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that components (a), (b) and (c) are reacted in a mass ratio m a : mb: m c = 19: 1: 2. Zusammenstellung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zusammensetzung zumindest aus den Komponenten (a), (b) und (c) in Gegenwart einer organischen oder anorganischen Säure hergestellt wird.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that the first composition is produced at least from components (a), (b) and (c) in the presence of an organic or inorganic acid. Zusammenstellung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zusammensetzung als weitere Komponente einen Vernetzer aufweist, wobei der Vernetzer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ti(OR5)4, Zr(OR6)4, Titanacetylacetonat und Gemischen davon besteht, worin R5 und R6 eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen sind.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that the first composition has a crosslinker as a further component, the crosslinker being selected from the group consisting of Ti (OR 5 ) 4 , Zr (OR 6 ) 4 , titanium acetylacetonate and mixtures thereof where R 5 and R 6 are a branched or unbranched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Zusammenstellung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Alkanol aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ethanol, n-Propanol, iso-Propanol, n-Butanol, iso-Butanol, sec-Butanol, tert-Butanol und Gemischen davon besteht.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that the alkanol is selected from the group consisting of ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, iso-butanol, sec-butanol, tert-butanol and mixtures thereof . Zusammenstellung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Komponente (d) Ethanol ist, Komponente (e) (3-Glycidyloxy-propyl)triethoxysilan ist und Komponente (f) Titan(IV)-butoxid ist.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that component (d) is ethanol, component (e) is (3-glycidyloxypropyl) triethoxysilane and component (f) is titanium (IV) butoxide. Zusammenstellung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenverhältnis der ersten Zusammensetzung zur zweiten Zusammensetzung bei 0,5 bis 2 : 2 bis 0,5 liegt.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that the volume ratio of the first composition to the second composition is 0.5 to 2: 2 to 0.5. Zusammensetzung, hergestellt aus einer Zusammenstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durch Umsetzen der ersten Zusammensetzung mit der zweiten Zusammensetzung.Composition made from a composition according to one of the Claims 1 until 11 by reacting the first composition with the second composition. Verwendung einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 12 für die Beschichtung einer Substratoberfläche oder die Bildung eines Formkörpers.Use of a composition according to Claim 12 for the coating of a substrate surface or the formation of a shaped body. Verfahren zur Herstellung einer Zusammensetzung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zusammensetzung mit der zweiten Zusammensetzung vermengt wird.Process for the preparation of a composition according to Claim 12 , characterized in that the first composition is blended with the second composition.
DE102019110519.6A 2019-04-23 2019-04-23 Composition, comprising a first composition and a second composition, composition produced therefrom for coating substrate surfaces and their use and method for their production Active DE102019110519B4 (en)

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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4753827A (en) 1986-10-03 1988-06-28 Ppg Industries, Inc. Abrasion-resistant organosiloxane/metal oxide coating
DE102006003957A1 (en) 2006-01-26 2007-08-02 Degussa Gmbh Water-dilutable sol-gel for coating paper, cardboard, wood, presspahn, plastics, lacquer, stone, ceramics, metal or alloy or as primer is obtained by reacting glycidyloxypropylalkoxysilane, aqueous silica sol, organic acid and crosslinker
WO2015067776A1 (en) 2013-11-08 2015-05-14 Technische Universität Bergakademie Freiberg Anticorrosion layer and process for production thereof
WO2016207072A1 (en) 2015-06-20 2016-12-29 Hueck Rheinische Gmbh Coating of composite wood panels with aminoplast resin films fitted with an abrasion-resistant, easy-clean and hydrophobic surface
CN107880773A (en) 2017-12-20 2018-04-06 四川微松新材料有限公司 A kind of waterborne epoxy modified silicon resin coating and preparation method thereof

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4731264A (en) * 1986-10-03 1988-03-15 Ppg Industries, Inc. Sol-gel compositions containing silane and alumina
US7341790B2 (en) * 2003-12-24 2008-03-11 Eastman Kodak Company Toner fuser member with release layer formed from silsesquioxane-phenolic resin composition
KR101290260B1 (en) * 2011-07-15 2013-07-26 주식회사 케이씨씨 Alkali soluble silicone resin, silicone resin composition comprising the same and preparation method thereof
CN104789021B (en) * 2015-04-10 2017-06-20 天津大学 A kind of preparation method of the organo-mineral complexing corrosion-inhibiting coating of high temperature resistant geothermal environment
CN105754475A (en) * 2016-03-29 2016-07-13 东莞艾宝纳米科技有限公司 Nano heat-dissipation coating and preparation method
CN109111775A (en) * 2018-07-27 2019-01-01 广东工业大学 A kind of Chrome-free Zn-Al coating and a kind of Chrome-free Zn-Al coating

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4753827A (en) 1986-10-03 1988-06-28 Ppg Industries, Inc. Abrasion-resistant organosiloxane/metal oxide coating
DE102006003957A1 (en) 2006-01-26 2007-08-02 Degussa Gmbh Water-dilutable sol-gel for coating paper, cardboard, wood, presspahn, plastics, lacquer, stone, ceramics, metal or alloy or as primer is obtained by reacting glycidyloxypropylalkoxysilane, aqueous silica sol, organic acid and crosslinker
WO2015067776A1 (en) 2013-11-08 2015-05-14 Technische Universität Bergakademie Freiberg Anticorrosion layer and process for production thereof
WO2016207072A1 (en) 2015-06-20 2016-12-29 Hueck Rheinische Gmbh Coating of composite wood panels with aminoplast resin films fitted with an abrasion-resistant, easy-clean and hydrophobic surface
CN107880773A (en) 2017-12-20 2018-04-06 四川微松新材料有限公司 A kind of waterborne epoxy modified silicon resin coating and preparation method thereof

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN EN ISO 2409:2013-06
Donath, S.; Militz, H.; Mai, C. (2004): Wood modification with alkoxysilanes. In: Wood Sci. Technol. 38 (7), S. 555-566.001: 10.1007/s00226-004-0257-1
Donath, S.; Militz, H.; Mai, C. (2006): Treatment of wood with aminofunctional silanes for protection against wood destroying fungi. In: Holzforschung 60 (2), S. 210-216. DOI: 10.1515/HF.2006.035
Hili, C. A.S.; Forster, S. C.; Farahani, M. R.M.; Haie, M. O.C.; Ormondroyd, G. A.; Williams, G. R. (2005): An investigation of cell wall micropore blocking as a possible mechanism for the decay resistance of anhydride modified wood. In: Int. Biodeterior. Biodegrad. 55 (1), S. 69-76. DOI: 10.1016/j.ibiod.2004.07.003
Mai, C.; Militz, H. (2004): Modification of wood with silicon compounds. Treatment systems based on organic silicon compounds? A review. In: Wood Sci. Technol. 37 (6), S. 453-461. DOI: 10.1007/s00226-004-0225-9
Papadopoulos, A. N.; Hili, C. A. S. (2002): The biological effectiveness of wood modified with linear chain carboxylic acid anhydrides against Coniophora puteana. In: Eur. J. Wood Wood Prod. 60 (5), S. 329-332. DOI: 10.1007/s00107-002-0327-8

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