DE1928409A1 - Beschichtung zur Verhinderung des Beschlagens von durchsichtigen oder reflektierenden Oberflaechen - Google Patents

Beschichtung zur Verhinderung des Beschlagens von durchsichtigen oder reflektierenden Oberflaechen

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DE1928409A1 DE19691928409 DE1928409A DE1928409A1 DE 1928409 A1 DE1928409 A1 DE 1928409A1 DE 19691928409 DE19691928409 DE 19691928409 DE 1928409 A DE1928409 A DE 1928409A DE 1928409 A1 DE1928409 A1 DE 1928409A1
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Description

(US 738 887 - prio 21.6.1968 US 802 619 - prio 26.2.1969 25-2-GER)
National Patent
Development Corporation . fc
New York, N.Y. / V.St.A0 »- *'· 375 Park Avenue
Beschichtung zur Verhinderung des Beschlagens von durchsichtigen oder reflektierenden. Oberflächen ο .
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Beschichtungen oder Überzüge für durchsichtige oder reflektierende Oberflächen, um ein Beschlagen derselben zu verhindern ο
Das Beschlagen von Fensterscheiben bzw. von. Glasscheiben in Fahrzeugen wie Kraftfahrzeugen., Zügen und Flugzeugen., sowie das Beschlagen von Linsen, in optischen. Geräten und insbesondere von Brillengläsern, Ferngläsern, Kameralinsen, Spiegeln und von anderen durchsichtigen oder reflektierenden Oberflächen aus Glas, Kunststoff oder Metall, konnte bislang noch nicht verhindert werden und ist besondere gefährlich bei Kraftfahrzeugen, wenn durch das Beschlagen der Windschutzscheibe oder der Rückscheibe die Sicht behindert
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Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine neuartige Beschichtung zur Verhinderung des Beschlagens von durchsichtigen oder reflektierenden Oberflächen vorzuschlagen, wobei diese Beschichtung selbst durchsichtig ist und gegenüber mechanischem Abrieb oder Kratzern und gegenüber lösungsmitteln und insbesondere Ammoniak oder Alkali enthaltenden Reinigungsmitteln beständig ist.
Zur lösung dieser Aufgabe wird eine Beschichtung zur Verhinderung des Beschlagens von durchsichtigen oder reflektierenden Oberflächen vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß der auf die Oberfläche aufbringbare Überzug einen Gehalt an. einem hydrophilen Polyacrylat und/oder Polymethacrylat aufweist.
Diese Beschichtung aus hydrophilem Acrylat oder Methacrylat bewirkt, daß das Wasser absorbiert wird und daß die Oberfläche klar bleibt.
Vorzugsweise wird eine Beschichtung verwendet, die aus einem Copolymerisat von 80 bis 99 Gew.% Acrylat oder Hethacrylat mit 20 bis 1 Gew.jt einer äthylenisch ungesättigten Mono- oder Polycarbonsäure, oder einem Teilester einer äthylenisch ungesättigten Polycarbonsäure besteht; dieses ist besonders von Vorteil,
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wenn größere absorbierte Wassermengen die Beschichtung weich oder gummiartig werden lassen»
Um die Beständigkeit gegenüber Ammoniak und anderen alkalischen Reinigungsmitteln zu erhöhen, kann, anstelle der äthylenisch ungesättigten Säure ein äthylenisch ungesättigtes Amin, und zwar vorzugsweise zusammen mit einem äthylenisch ungesättigten Amid eingesetzt werden, so daß sich ein Terpolymeres bildet, das entweder mit einem Aminoplast oder mit Ammoniumdichromat gehärtet werden kanne
Wenn die Beschichtung aus einem Terpolymeren besteht, so erhalt sie 75 bis 98 # des Acrylate oder Methacrylate und 1 bis 10 und vorzugsweise 2 bis 10 Gewe?6 des äthylenisch ungesättigten Amins und 1 bis 15 und vorzugsweise 2 bis 10 Gew.# des ungesättigten Amides und vorzugsweise eine kleine Menge von etwa 0,25 bis 20 und insbesondere 0,5 bis 10 Gew.# eines polyäthylenisch ungesättigten Vernetzungsmittel <>
Das Aminoplast wird in kleinen Mengen, gewöhnlich von 0,1 bis 4 Gew,# bezogen auf das Terpolymere, und das Ammoniumdichromat meist in Mengen von 0,2 biB 1 und vorzugsweise von 0,1 bis 0,5 Gew.96 bezogen auf das Terpolymere verwendete Die Aminoplaste oder das Dichromat ergeben einen harten abriebfesten Überzug auf Glas- oder Kunststoffunterlagen,
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(O
Das hydrophile Monomere ist vorzugsweise ein. Hydroxyalkylmonoacrylat oder -methacrylat, wie 2-Hydroxyäthylacrylat oder -methacrylat, Diäthylenglycolmonoacrylat oder -methacrylat, Hydroxypropylacrylate und -methacrylate, wie beispielsweise das 2- oder 3-Hydroxypropylacrylat bzw. -methacrylat oder Dipropylenglycol-monomethacrylat. Acrylamid, Methylolacrylamid, Methacrylamid und Methylolmethacrylamld sowie Diacetonacrylamid sind ebenfalls geeignete hydrophile Monomere.
Bei der Herstellung der Hydroxyalkylmonoacrylate und -methacrylate wird ebenfalls eine kleine Menge Diacrylat oder Dirnethacrylat gebildet» Diese brauchen nicht entfernt zu werden, da ihre Anwesenheit die Bildung einer harten, abriebfesten, kratzfesten und lösungsmittelbeständigen Beschichtung unterstützt« Im allgemeinen werden nicht mehr als 2 i» an Monomeren, z.B«, Äthylenglycoldimethacrylat, Athylenglycoldiacrylat, Diäthylenglycoldimethacrylat oder dergleichen verwendet.
Als äthylenisch ungesättigte Säure können Acrylsäure, Bernsteinsäure, Crotonsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Aconitinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Mesaconsäure oder Zitraconsäure verwendet werden. Ferner können auch Halbester wie Mono-2-hydroxypropyiitaconat, Mono-2-hydroxyäthylitaconat, Mono-2-hydroxyäthylzitra— cosat, !fono-2-?ijrdr9xypropylacoBitat, Mono-2-hydroxy-
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II.
äthylmaleat, Mono-2-hydroxypropylfumarat, Monomethylitaconat, Monoäthylitaconat, Monomethyl-cellosolveester der Itaconsäure oder der Maleinsäure verwendet werden; der Methyl-cellosolve-ester ist der Mono-,meth.ylath.er des Diäthylenglycols.
Als äthylenisch ungesättigtes Amin können p-Aminostyrol, o-Aminostyrol, 2-Amino-4-vinyltoluol, Alkylaminoalkylacrylate und -methacrylate, wie "beispielsweise Diäthylaminoäthylacrylat bzw. -methacrylat, Dimethylaminoäthylacrylat bzw. -methacrylat, t.-Butyläminoäthylacrylat bzw. -methacrylat, Piperidinäthylacrylat bzw. -methacrylat, Morpholinäthylacrylat bzw. -methacrylat, 2- bzw. 3- oder 4-"Vinylpyridin, 2-Äthyl-5*-vinylpyridin., Dimethylaminopropylacrylat bzw. methacrylat, Dipropylaminoäthylacrylat bzw. -methacrylat, Di-n-butylaminoäthylacrylat bzw. -methacrylat, Di-sec.-butylaminoäthylacrylat bzw. -methacrylat, Dirnethylaminoäthylvinyläther, Dimethylaminoäthylvinylsulfid, Diäthylaminoäthylvinyläther, Diäthylaminoäthylvinylsulfid, AminoäthylTinyläther, Aminoäthylvinylsulfid, Monomethylaminoäthylvinylsulfid, Monomethylaminoäthylvinyläther, N-(gamma-Monomethylamino )-propylacrylamid, N-(beta-Mon.omethylamin.o)-äthylacrylamid bzw. -ä thy !methacrylamid, 10-Aminodecylvinyläther, 8-Aminooctylvinyläther, 5-Aminopentylvinyläther, 3-Aminopropylvinyläther, 4-Aminobutylvin.ylath.er,. 2-Aminobutylvinyläther, Monoäthylaminoäthylmethacrylat, N-(3,5,5-Trimethylhexyl)-aminoäthylvinyläther, N-Cyclohexylaminoäthylvinyläther, 2-(1,1,3,3-
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Tetramethylbutylamino)-äthylmethacrylat, N-t.-Butylaminoäthylvinyläther, N-Methylaminoäthylvinyläther, N-2-Äthylhexylaminoäthylvinyläther, N-t.-Butylaminoäthylvinyläther, N-t.-Octylaminoäthylvinyläther, 2-Pyrrolidinäthylacrylat bzw. -methacrylat, 3-(Dimethylaminoäthyl)-2-hydroxypropylacrylat bzw. -methacrylat, 2-Aminoäthylacrylat bzw. -methacrylat verwendet werden. Bevorzugte Aminoverbindungen sind Alkylaminoäthylaerylate und -methacrylate und insbesondere t.-Butylaminoäthylmethacrylat.
Als äthylenisch ungesättigtes Amid werden vorzugsweise ein alkylsubstituiertes Acrylamid bzw. Methacrylamid und insbesondere N-Isopropylacrylamid verwendet. Ferner können auch N-Isopropylmethacrylamid, N-t.-Butylacrylamid bzw. -methacrylamid, Diacetonacrylamid bzw. -methacrylamid, Methylolacrylamid bzw. -methacrylamid, Acrylamid, Methacrylamid, N-Methacrylamid bzw. das entsprechende -methacrylamid, N-(2-Eydroxyäthyl)acrylamid bzw. -methacrylamid, N-Butylacrylamid bzw. -methacrylamid, Fumarsäurediamid, NjN'-Dimethylmaleinsäureamid, Ν,Ν'-Diäthylitaconsäurediamid, NjN'-Dimethylzitraconsäurediamid, H, Έ·-Dipropylfumareäurediamid.
Ale Aminoplaste können Kondensationsprodukte von Aldehyden, vorzugsweise von Formaldehyd mit einem gegebenenfalls substituierten Harnstoff oder mit
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Aminotriazin, beispielsweise mit Thioharnstoff, Äthylenharnstoff, Dicyandiamid, Melamin, Benzoguanamin, Aceteguanamin, Formoguanamin, Ammelin, Ammelid, 2,4,6-Triäthyltriamino-1,3,5-triazin, 2,4,6-Triphenyltriamino-1,3,5-triazin oder mit anderen Triazinen gemäß UoS. Patentschrift 2 197 357 verwendet werden. Das Aminoplast liegt gewöhnlich als Lösungsmitteldispersion eines solchen in einem Lösungsmittel dispergierbaren, schmelzbaren, wärmehärtbaren Aminoplastharzes vor. Das Aminoplast ist normalerweise in Wasser und/oder Alkohol löslich. Man kann Harze mit niedrigem Molekulargewicht oder ein Monomeres wie Dimethylolharnstoff, Sesquimethylolharnstoff, Trimethylolmelamin, Dimethylolmelamin, Hexamethylolmelamin, Trimethylolmelamin trimethylather, Hexamethylolmelaminhexamethyläther oder Trimethylolbenzoguanaiain verwenden. Melamin und andere Aminotriazine werden gegenüber Harnstoff bevorzugt.
Im Gegensatz zu anderen Acrylaten oder Methacrylaten, z.B. gemäß U.S.-Patentschrift 3 227 672 und 3 385 839, sind die erfindungsgemäß verwendeten, hydrophilen, Aminoreste enthaltenden Polyacrylate und Polymethacrylate nicht wasserlöslich, da sie sonst für den gewünschten Zweck ungeeignet wären.
Die erfindungsgemäßen hydrophilen Polymerisate und Mischpolymerisate ergeben ausgezeichnete durchsichtige,
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(ψ
kratzfeste, lösungsmittelbeständige und abriebfeste Überzüge auf Glas, Metall und Kunststoff und verhindern auf diesen Flächen das Beschlagen oder eine Kondensation von Feuchtigkeit an kalten Oberflächen. Der Anwendungsbereich der neuartigen Überzüge reicht von Fenstern über Spiegel, Brillen und Tauchermaske bis zu sämtlichen optischen Geräten, kann, aber auch für Trinkgläser, Kunstoff-Folien und -Behälter, beispielsweise zum Verpacken von Lebensmitteln, verwendet werden. Praktisch können alle diese Gegenstände aus Glas, Kunststoff oder Metall mit dem erfindungsgemäßen Überzug beschichtet werden. Beispielsweise kann man durchsichtige Kunststoffgegenstände mit Neigung zum Beschlagen, wie beispielsweise Polymethylmethacrylate, Polycarbonate, wie beispielsweise das 4,4f-Isopropylidendiphenolpolycarbonat oder andere Carbonate, z.B. gemäß U.S.-Patentschrift 3 305 520, ferner Gegenstände aus Diäthylenglycol-bis(allylcarbonat ^celluloseacetat, Cellulosepropionat, Celluloseacetatpropionat, biaxialorientierte Polyäthylen- oder Polypropylenfolien bzw. Polystyrolfolien, ferner Folien aus Styrol/Acrylnitril-Mischpolymerisat, Polyäthylenterephthalat, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und deren entsprechende Mischpolymerisate gemäß Erfindung behandeln. Auch können metallisierte Oberflaches, beispielsweise me~ tallieierte Folien, oder verspiegelte Gläser«, ferner Glasfeneter jeder Art aus vergütetem Glas, Tafelglas oder Sicherheitsglas bzw, Terbuadglas mit Zwischen-
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schichten aus Polyvinylbutyral oder Methacrylatch.romch.lorid mit dem erfindungsgemäßen Überzug versehen, werden.
Die Beschichtung der durchsichtigen oder reflektierenden. Unterlage mit dem hydrophilen. Polymerisat erfolgt vorzugsweise durch Aufbringen eines dünnen Films mit einer Stärke von 0,025 bis 0,075 mm. Schichtdicken von weniger als 0,006 mm können, zwar benutzt werden, neigen jedoch manchmal zum Beschlagen. Praktisch besteht keine Höchststärke für den Überzug, d.h. es können also Folien von. 0,2 mm oder mehr aufgebracht werden, jedoch wird kein, zusätzlicher Yorteil bei erhöhter Schichtdicke erreicht.
Der erfindungsgemäße Überzug kann auf die durchsichtige oder reflektierende Unterlage aus einer Lösung oder Dispersion des Polymeren aufgesprüht werden, worauf anschließend das Polymere gehärtet wird, was durch Wärme oder einen Katalysator noch beschleunigt werden, kann. Das hydrophile Monomere kann beispielsweise vor dem Aufbringen auf die Oberfläche z.B. auf Glas zu 85 # umgewandelt sein und gehärtet werden. Vorzugsweise wird eine kleine Menge eines Katalysators, beispielsweise 0,1 bis 0,2 fi Peroxydkatalysator, zur Beschleunigung der Härtung zugesetzt.
Wenn, das hydrophile Monomere, welches den Zusatz an
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ungesättigter Carbonsäure enthält, zu 100 % bereits in das Mischpolymerisat umgewandelt ist, können Monomere des Hydroxyalkylmethacrylats oder dergleichen, und Itaconsäure und dergleichen zugesetzt werden, damit man eine Mischung erhält, welche beispielsweise aus 80 $> Mischpolymerisat und 20 % Monomerem besteht, worauf diese Mischung dann auf die zu behandelnde Oberfläche aufgegossen oder aufgesprüht oder die Oberfläche in diese Mischung eingetaucht wird, wonach das hydrophile Mischpolymerisat gehärtet wird. Die Menge der nachträglich zugesetzten Monomeren, kann 1 bis 25 Gew.% betragen.
Man. kann, den bereits gebildeten Polymeren, vor dem "Aufbringen, noch übliche Vernetzungsmittel in Mengen τοπ. 0,25 bis 20 Gew<,# und vorzugsweise in. Mengen von 0,5 bis 10 und insbesondere in Mengen von 8 bis 11 5^ zusetzen. Als Vernetzungsmittel werden Verbindungen benutzt, die die Durchsichtigkeit der Überzüge in den eingesetzten Mengen nicht beeinträchtigen.
Zusätzlich zu den oben erwähnten Vernetzungsmitteln kann beispielsweise einem teilweise, etwa zu 85 % vernetzten hydrophilen Polymeren noch Äthylenglycoldimethacrylat, Athylenglycoldiacrylat, Divinylbenzol, Divinyltoluol, Triallylmelamin, N,N'-Methylen-bisacrylamid, Glycerintrimethacrylat, Diallylmaleat, Divinyläther, Diallylmonoäthylenglycolcitrat, Allyl-
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I?
vinylmaleat, Athylenglycolvinylallylcitrat, Diallylitaconat, Äthylenglycoldiester der Itaconsäure, Propylenglycoldimethacrylat, Propylenglycoldiacrylat, Divinylsulfon, Hexähydro-1,3,5-triacryltriazin, Triallylphosphit, Diallylester der Benzolphosphonsäure, Polyester des Maleinsäureanhydrids mit Triäthylenglycol, Diäthylenglycoldiacrylat, Polyallylsucrose, Polyallylglucose, beispielsweise Diallylsucrose und Triallylglucose, Sucrosediacrylat, GIucosedimethacrylat, Pentaerythritol-diacrylat oder Sorbitoldimethacrylat zugesetzt werden.
Das hydrophile, ein Beschlagen verhindernde Polymere kann auch als selbsttragende Folie hergestellt und mit Grlasoberflachen verbunden werden. So kann, man beispielsweise eine bereits hergestellte Folie auf eine Glasoberfläche legen und unter !Druck und Hitze härten und mit dem Glas verbinden. Wahlweise kann man auch eine Schicht aus Monomerem, welches geringe Mengen, eines Vernetzungsmittels enthält, beispielsweise Ithylenglycolmonomethacrylat mit einem Gehalt von 0,5 $ Äthylenglycoldimethacrylat oder Itaconsäure als Klebstoff auf die Glasoberfläche aufbringen, eine bereits gebildete, beschlagsverhindernde Folie aufbringen und dann den Klebstoff härten, so daß er das Glas und die teschlagsverhindernde Folie mit einander verbindet.
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MT
Die Polymerisation des Monomeren und das anschließende Härten wird durch Erhitzen auf beispielsweise 40 bis 90° C beschleunigt. Die Polymerisation, kann jedoch in einem erheblich breiteren Temperaturbereich von. beispielsweise 20 bis 150° C oder sogar bis zu 235° C erfolgen.
Zur Beschleunigung der Polymerisation und/oder zum Härten, können radikalische Katalysatoren wie t.-Butylperoctoat, Isopropylpercarbonat, Benzoylperoxyd, Methyläthylketonperoxyd, Cumolhydroperoxyd, Dicumolperoxyd verwendet werden. Diese Katalysatoren, werden gewöhnlich in Mengen von 0,05 bis 1,0 und vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 0,2 g Katalysator je 100 g polymerisierbares Material verwendet. Die Umsetzung kann auch durch ultraviolettes Licht, durch Gammastrahlen oder eine andere Strahlung katalysiert werden.
Die Polymerisation kann mit oder ohne Lösungsmittel durchgeführt werden. Geeignete organische Lösungsmittel sind u.a. niedere Alkohole wie Methylalkohol, Äthylalkohol und Isopropylalkohol, sowie Glycol und Glycoläther, wie beispielsweise Monomethyläther des Ithylenglycols, Propylenglycol, ithylenglycol, Diäthylenglycol, Dipropylenglycol, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran und dergleichen.
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ι*
Das polymere Material wird vorzugsweise vor dem Härten in einem organischen Lösungsmittel gelöst · auf die durchsichtige, nicht poröse Unterlage aufgebracht. Das organische Lösungsmittel kann noch mit chloriertem Kohlenwasserstoff wie Dichloräthylen oder Tetrachlorkohlenstoff oder mit Ketonen wie Methyläthylketon oder Aceton verdünnt werden. Das Aufbringen erfolgt vorzugsweise durch Aufsprühen, Eintauchen, Hakein, Aufwalzen oder Aufbürsten, Anschließend läßt man den Überzug trocknen, indem man das Lösungsmittel verdampfen läßt. Der trockne Überzug kann dann bei der gleichen oder bei höheres Temperaturen beispielsweise zwischen 90 bis 235° 0 und vorzugsweise bei 100" bis 150° G gehärtet werden.
Bei Verwendung einer Überzugslösung ist das Mischpolymerisat im allgemeinen in Mengen zwischen 5 und 15 und. vorzugsweise 8 und 11 Gew.# vorhanden, wenngleich auch andere Mengen verwendet werden können. Alle Überzüge ergeben auf einer durchsichtigen. Unterlage harte, kratzfeste, lösungsmittelbestandige und abriebfeste Oberflächen, welche kein Beschlagen zulassen und eine ausgezeichnete Durchsichtigkeit haben. Die vernetzten Überzüge haben die besten physikalischen Eigenschaften ο
Gegebenenfalls kann das erfindungsgemäß hergestellte Mischpolymerisat mit einem Polyepoxyd vermischt werden,
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welches mindestens zwei vicinale Epoxyreste enthält. Derartige Polyepoxyde sind u.a. cycloaliphatische Diepoxyde wie Vinylcyclohexendioxyd, 3,4-Epoxycyclohexylmethyl-3',4'-epoxycyclohexancarboxylat, 3,4-Epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-3',4'-epoxy-6-methylcyclohexancarboxylat, Limonendioxyd, 3,4-Epoxycyclohexyl-21,4J-dioxy-6' , 7'-epoxyspiroin.dan, Butadiendiepoxyd, Bisphenol-A-epichlorhydrin„ Das Verhältnis von Polyepoxyd zu Mischpolymerem im Gemisch kann, in einem weiten Bereich schwanken; es können 1 bis 50 Gew.# des Polyepoxydes bezogen auf das Gewicht des hydrophilen Polymeren verwendet werden»
Ferner können die Überzüge noch übliche Zusätze wie Benetzungsmittel, Verbindungen zur Verbesserung der FLießeigenschaften, Viskositätszusätze, Härtungsbeschleuniger und dergleichen je nach Art der zu behandelnden. Oberfläche enthalten.
Wie bereits erwähnt, kann auch bei Vorliegen, eines bereits zu 100 $> umgewandelten Mischpolymerisates eine Mischung hergestellt werden, die beispielsweise 80 Gew.# Mischpolymerisat aus Hydroxyäthylmethacrylat, Ithylenglycoldimethacrylat, Diethylaminoäthylmethacrylat und to-Butylacrylamid, beispielsweise im Verhältnis von. 23,1 : 0,2 : 0,7 : 1, und 20 Gew.$ Monomere im gleichen oder verschiedenen Verhältnis enthalten., wobei diese Mischung dann vorzugsweise mit zu-
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gesetztem Aminoplast oder Ammoniumdichromat auf die zu behandelnde Oberfläche aufgesprüht oder diese in die Mischung eingetaucht wird.
Im folgenden soll die Erfindung an Hand von Zeichnungen und Beispielen näher erläutert werden; es zeigen:
Fig. 1: eine Ansicht der Aufbringung eines erfindungsgemäßen Überzuges auf eine Windschutzscheibe;
Fig. 2: einen Schnitt längs der Linie 2-2 durch die Windschutzscheibe gemäß Fig. 1;
Fig. 3: die Ansicht eines Brillenglases;
Fig. 4: einen Schnitt längs der Linie 4-4 gemäß Fig. 3;
Fig. 5: eine Teilansicht eines Zielfernrohres;
Fig. 6: einen Schnitt längs der Liaie 6-6 durch das in Fig. 5 wiedergegebene optische Gerät.
Die in Fig. 1 gezeigte Windschutzscheibe 2 besteht aus zwei Glasscheiben 4 und 6, die mit einer Polyvinylbutyralschicht 8 splittersicher verbunden sind. Auf die Innenfläche 10 ist eine 0,05 mm dicke Schicht 12 aus einem gehärteten 2-Hydroxyäthylmethacrylat/Itaconsäure-Mischpolymeren -im Verhältnis von 95 J 5 aufgebracht, während die Außenfläche 14 keinen Überzug aufweist. Diese Windschutzscheibe zeigte unter den sonst ein Beschlagen hervorrufenden Temperaturbedin-
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gungen keinerlei Beschlagen; der Überzug ließ das Licht unvermindert durch und war optisch klar. Der Überzug wurde in Form eines Sprühnebels 16 in. Äthylalkohol mit einer Sprühpistole 17 aufgebracht. Das Lösungsmittel wurde bei 125° 0 verdampft, wobei der Überzug gehärtet wurde. Selbstverständlich kann man. auch beide Seiten der Scheibe mit dem Überzug versehen.
Das in Fig. 3 und 4 gezeigte Brillenglas 20 besteht aus einer Linse 22, die einen 0,025 mm dicken, lichtdurchlässigen, optisch klaren Überzug 24 auf der Innenfläche 26 der Linse besitzt. Dieser Überzug ist ein Mischpolymerisat aus 96,8 Teilen Hydroxyäthylacrylat, 3 Teilen Bernsteinsäure und 0,2 Teilen Diäthylenglycoldiacrylat; ein entsprechender Überzug 28 wurde auf die Außenfläche 30 des Brillenglases aufgebracht, um ein beschlagfreies Brillenglas zu erhalten.
Das in Fig. 5 und 6 gezeigte Zielfernrohr 32 besitzt eine Linse 34, die einen gehärteten lichtdurchlässigen, optisch klaren Überzug 36 aus einem Mischpolymerisat aus 96 Teilen 2-Hydroxypropylmethaerylat und 4 Teilen Methacrylsäure auf der Innenfläche und einen entsprechenden Überzug 38 auf der Außenfläche aufweist. Jeder Überzug hatte eine Schichtdicke von 0,037 mm.
0 d δ 8 21 /16 έ 3
Beispiel 1
In. einem Rührkolben mit Heizmantel wurden. 1000 g Silikonöl, 100 g 2-Hydroxymethacrylat und 0,33 g Isopropylpercarbonat gegeben und unter Sticksoff bei heftigem Rühren, auf 100° 0 erhitzt. Nach 15 Minuten, wurde die erhaltene Aufschlämmung des Polymeren heiß abfiltriert und das so gewonnene pulvrige Polymere wieder in 300 ml Xylol aufgeschlämmt, filtriert und getrocknete Es wurde eine 98 #ige Ausbeute an. einem feinteiligen Pulver mit einer Teilchengröße von. 2 bis 5 mm erhaltene
30 g dieses so hergestellten Poly-2-hydroxyäthylmethacrylats wurden in 70 ml Methanol aufgelöst und mit 4,0 g Pfefferminzöl versetzt»
Mit dieser Mischung wurden, eine Windschutzscheibe in ein.er Schichtdicke von. 0,125 mm, ferner eine Plugzeugfrontscheibe und eine Kameralinse mit einer die Reflexion, verringernden Schicht aus Magnesiumfluorid sowie eine Spiegelfläche beschichtet«
In allen Fällen erhielt man. einen lichtdurchlässigen, optisch klaren, gut haftenden und mit heißer, feuchter Luft nicht beschlagenden Überzug. Auf gleiche Weise hergestellte Mischungen ohne Zusatz von. Pfefferminzöl zeigten ähnliche Ergebnisse.
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Beispiel 2
Ein. 1,5 Liter Reaktionsgefäß wurde mit 800 g Äthylenglycolmonomethyläther, 180 g 2-Hydroxyäthylmethacrylat, 20 g Acrylsäure und 2 g t.-Butylperoctoat beschickt und 6 Stunden unter Kohlendioxyd bei 85° C unter Rühren erhitzt. Das gebildete Polymere wurde durch Eingießen der Reaktionsmischung in. 10 Liter Wasser unter kräftigem Rühren gefällt, filtriert und getrocknet, wobei eine Ausbeute von 185 g erhalten wurde.
100 g des Polymeren wurden in einer Mischung aus 600 g A'thylenglycolmonomethyläther und 300 g Methyläthylketon gelöst und mit 10 g cycloaliphatische!!! Diepoxyd versetzt. Die erhaltene Lösung wurde dann auf die Innenfläche einer Windschutzscheibe von einem Kraftfahrzeug mit einer Haßfilmdicke von 0,25 mm aufgesprüht. Nach Trocknen wurde die Windschutzscheibe 2 Stunden, in einem Heizofen bei 120° C zu einem harten, kratzfesten Oberzug gehärtet. Die Windschutzscheibe zeigte kein Beschlagen bei deuchter Luft. Das gleiche Ergebnis wurde beim Beschichten eines Kunststoffbrillenglases aus Polydiäthylenglycol-bisallylcarbonat nach dem Tauchverfahren und einstündigem Härten, bei 135° C erzielt.
Die gleichen Ergebnisse wurden auch erreicht, wenn.
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ΊΧ
ohne Zusatz des cycloaliphatischen Diepoxydes gearbeitet wurde; jedoch wurde die Härtung doppelt so lange, d.h. 4 Stunden bei der Windschutzscheibe und 2 Stunden bei dem Brillenglas, durchgeführt,
Beispiel 3
800 g Äthylenglyeolmonomethyläther, 180 g Hydroxyäthylmethacrylat, 20 g Itaconsäure und 2 g t.-Butylperoctoat wurden in einen 1,5 Liter Rührkolben, gegeben und unter Stickstoff 6 Stunden bei 85 C erhitzt. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch unter starkem Rühren in 10 Liter Wasser gegeben. Das hierbei ausgefallene Mischpolymerisat wurde filtriert und getrocknet; die Ausbeute betrug 185 g.
100 g dieses gefällten Mischpolymerisates wurden in einem Lösungsmittelgemisch aus 600 g Äthylalkohol und 200 g Diäthylenglycolmonomethyläther gelöst und mit 10 g Itaconsäure, 10 g 2-Hydroxyäthylmethaerylat und 0,5 g t.-Butylperoctoat versetzt. Anschließend wurden 76,5 g Äthylalkohol als Verdünnungsmittel zugesetzt. Diese Mischung wurde auf die Innenfläche einer Kraftfahrzeugwindschutzscheibe mit einer nassen Schichtdicke von 0,25 mm aufgesprüht. Dann wurde bei Zimmertemperatur und anschließend 30 Minuten in. einem Umwälzofen bei 120° C getrocknet. Der erhaltene Überzug war kratzfest, lösungsmittelbeständig, abriebfest,
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durchsichtig und verhinderte selbst bei übermäßiger Luftfeuchte ein Beschlagen.
Bei einem gleichen Ansatz wurden die 20 g Ityconsäure des ersten Ansatzes durch 20 g Bernsteinsäure ersetzt; auch bei der anschließenden Herstellung des versprühbaren Gemisches wurden die hierbei verwendeten 10 g Itaconsäure durch Bernsteinsäure ersetzt. Eine mit dieser Mischung besprühte Windschutzscheibe zeigte die gleichen Eigenschaften wie die mit dem , zuerst hergestellten Überzug beschichtete Scheibe.
Beispiel 4
Es wurde eine Tauchlösung aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:
Mischpolymerisat aus Hydroxyäthylmethacrylat und Itaconsäure im Verhältnis von 94 ί "6
Methacrylat-chrom-III-chlorid Hydroxyäthylmethacrylat t.-Butylperoctoat
Itaconsäuremonomethylester Diäthylenglycolmonomethylather Äthanol
In dieser Tauchlösung wurde eine Linse eingetaucht und anschließend getrocknet, wobei ein Überzug von 0,3 mm haften blieb« Die Linse wurde dann 30 Minuten bei einer
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Gew. Teile
15
1
1
0 ,01
0 ,5
-25
56 ,5
.. If
Temperatur von. 120° C gehärtet. Der auf der Linse gut haftende gering grünstichige Überzug war äußerst hart und kratzfest.
Beispiel 5
Anstelle des in Zusammenhang mit den. Fig. 1 und 2 erwähnten. Überzuges 12 auf Basis eines Mischpolymerisates aus 2-Hydroxyäthylmethacrylat und Itaconsäure wurde ein. gehärtetes Polymerisat' aus 22,5 Teilen. Hydroxyäthylmethacrylat, 1 Teil t.-Butylaminiäthylmethacrylat, 1,5 Teilen U-Isopropylacrylamid und 1 Teil Äthylendimethacrylat verwendet. Zu dieser Mischung wurden einmal 2 Teile Melaminformaldehyd (Mischung A) und zum anderen. 0,5 Teile Ammoniumdichromat (Mischung B) zugesetzt. In. beiden. Fällen wurde eine Windschutzscheibe beschichtet; der erhaltene Überzug war gegenüber alkalischen Reinigungsmitteln wie Ammoniak, Natriumlaurylsulfat und anderen waschaktiven. Substanzen beständig.
Sowohl die Mischung A als auch die Mischung B kann anstelle des in Pig. 3 und 4 erwähnten Überzuges auf Basis eines Hydroxyäthylacrylats und Bernsteinsäure und Diäthylenglycoldiacrylat-Mischpolymerisates verwendet werden, um Brillengläser gegenüber alkalischen Heinigungsmitteln beständiger au Bachen. Das
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. U
gleiche gilt auch für den in Zusammenhang mit Fig. 5 und 6 erwähnten Überzug 36 auf Basis τοη 2-Hydroxypropylmethacrylat/Methacrylsäure.
Beispiel 6
75 Liter Äthanol, 1 kg t.-Butylamisoätayliaethaerylat, 1,5 kg N-Isopropylacrylamid und 22,5 kg Hydroxyäthylmethacrylat mit einem Gehalt von 0,3 $» Äthylendimethacrylat wurden zusammen mit 100 g t.-Butylperoctoat in einen Reaktionskessel gegeben und 7 Stunden auf 85° 0 erhitzt; hierbei erfolgte eine Polymerisation bis zu 90 $>, Sie so erhaltene Mischung C wurde wie folgt eingesetzt.
a) Die Mischung wurde ohne weitere Zusätze auf eine Glasplatte aufgebracht, wonach das Lösungsmittel durch Erhitzen entfernt wurde. Diese Fensterscheibe zeigte kein Beschlagen bei starker Luftfeuchtigkeit und war gegenüber Ammoniak und alkalischen Reinigungsmitteln beständiger als eine Scheibe, die mit einem Oberzug auf Basis eines Hydroxyäthylmethacrylates beschichtet war, das mit einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure modifiziert war; jedoch war der Überzug etwas weicher und nicht so abriebfest.
b) 1 kg der Mischung C wurde mit 2,5 g Ithylendimethaorylat, 5,0 g eines in Alkohol löslichen MeIa-
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minformaldehyd-Kondensationsproduktes und 0,1 g t.-Butylperoctoat versetzt. Die erhaltene Lösung wurde mit einem Rakel auf eine Kunststoffplatte aufgetragen«, Die Kunststoffplatte bestand aus einem Isopropylidendiphenylcarbonat. Die Beschichtung hatte eine Naßdicke von 0,125 mm und nach Trocknen an der Luft eine Dicke von 0,03 mm. Die beschichtete Kunststoffplatte wurde dann 35 Minuten in einem Ofen gehärtet und konnte als Fensterscheibe, Windschutzscheibe oder als Linsenmaterial verwendet werden. Ein Beschlagen an feuchter Luft konnte nicht festgestellt werden« Bei Behandlung mit wässrigen Ammoniumhydroxylösungen oder Natriumlaurylsulfat konnte kein Aufquellen und auch kein Verlust der Haftung festgestellt werden« Der Überzug war hart, kratzfest und abriebbeständig. Die gleichen Ergebnisse wurden auch auf Glasplatten erzielt.
c) 1 kg der Mischung C wurde mit 1,2 g Ammoniumdichromat versetzt. Anschließend wurde diese Lösung mit eimer Naßdicke von 0,125 mm auf eine Glasoberfläche aufgetragen. Nach Trocknen und 30 Minuten Härten bei 127° C wurde ein harter, abriebfester und kratzfester Überzug erhalten, der ausgezeichnete beschlagsverhindernde Eigenschaften und eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber wässrigem Ammoniak und alkalischen Reinigungsmitteln aufzeigte. Eine Probe
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des beschichteten Glases wurde 150 Stunden In Wasser von 38° C eingetaucht, ohne daß eine Verringerung der Haftung auftrat,
d) Bei Versuchen mit einer abgeänderten Mischung 0, jedoch ohne IT-Isopropylaerylamid wurden die gleichen Ergebnisse erreicht, jedoch war der Überzug etwas weicher als bei einem Überzug auf Basis eines Mischpolymerisates aus Hydroxyäthylmethacrylat/ Itaconsäure.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Beschichtung zur Verhinderung des Beschlagens von. durchsichtigen, oder reflektierenden. Oberflächen., dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Oberfläche aufbringbare Überzug ein Gehalt an. einem hydrophilen. Polyacrylat und/oder Polymethacrylat aufweist0
    2e Beschichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere ein polymeres Hydroxyalkyl- öder Hydroxyalkoxyalkyl-äcrylät bzw« ^methacrylat mit niederen Alkylresten und gegebenenfalls niederen Alkoxyresten, Acryl- oder Methacrylamid, Diacetonacrylamid, Methylolacryl- oder MethylölmethäCryiämid ist«,
    3. Beschichtung naöh Anspruch 1 und. 2* dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere ein Mischpolymerisat eines Hydrophilen Acrylates oder Methacryiates mit einer kleineren Menge einer äthylenisch ungesättigten Mono- oder Polycarbonsäure mit vorzugsweise 3 bis 9 Kohlenstoffatomen oder ein. Partialester einer äthylenisch ungesättigten Polycarbonsäure ist»
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    4. Beschictitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mischpolymerisierbare Komponente i "bis 20 &ew.# einer Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Ziträconsättre, Aconitinsäure; Crotonsäure, Bernsteinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Mesaconsäure, oder ein.es Halbesters der itaconsäure, Mesaconsäure, Ziträconsäüre, Äconitinsäure, Mälein- oder !Fumarsäure ist»
    5. Beschichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere gehärtet isto
    6. Beschichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere ein hydrophiles Polyhydroxyäthylaerylat bzwo -methacrylat oder ein Polyhydroxypropylacrylat bzw» -methacrylat ist.
    β Beschichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekeiinzeichtiet, daß das Polymere ein Mischpolymerisat aus einer Hauptmehge eines hydrophilen Hydroxyalkylacrylates bzw« -methacrylateS und einer geringen Menge eines einen Aminorest enthaltenden äthylenisch ungesättigten. Monomeren ist.
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    8. Beschichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat 75 bis 98 Gew.# Acrylat oder Methacrylat, 1 bis 10 Gew.^ eines aminosubstituierten Monomeren, insbesondere Alkylaminoalkylacrylat bzw. -methacrylat und 1 bis 15 Gew.# eines äthylenisch ungesättigten Amids, vorzugsweise ein alkylsubstituiertes Acryl- oder Methacrylamid enthält.
    9. Beschichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung mit einer kleinen Menge, vorzugsweise 0,1 bis 4,0 Gew.$> eines Aminoplastaldehydes oder Ammoniumdichromat, vorzugsweise in einer Menge von 0,02 bis 1 Gew.^ bezogen auf das Polymere als Härtungemittel gehärtet ist.
    10c Beschichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung mit Melamin, Benzoguanamin oder Acetoguanamin-formaldehyd gehärtet lsi;.
    11. Beschichtung nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung mit 0,25 bis 20 Gew.£ eines polyäthylenisch ungesättigten Monomeren bezogen auf den Gesamtgehalt an äthylenisch ungesättigtem Monomeren gehärtet^ist.
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    12. Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung nach Anspruch 1 Ms 11, dadurch gekennzeichnet, daß man. eine Mischung aus dem. Polymeren, in. Lösung mit einem Monomeren des Polymeren, und einem, "vernetzbaren äthylenisch ungesättigten. Monomeren auf die Oberfläche aufbringt und anschließend zur Schiehtbildung härtet.
    00982V1663
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