DE19547088A1 - Elastomers with a friction-reducing coating - Google Patents
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Abstract
Description
Elastomere sind bekanntlich polymere Stoffe mit gummielasti schem Verhalten, die bei Raumtemperatur praktisch voll re versibel auf ein Mehrfaches ihrer normalen Länge ausgedehnt werden können und gerade wegen dieser Eigenschaft vielfache Anwendung in der Technik gefunden haben. Neben dem ela stischen Verhalten kommt es dabei häufig auch auf den Rei bungswiderstand an, der bei manchen Anwendungen, z. B. bei Kraftfahrzeugreifen und Schuhsohlen, möglichst hoch, bei an deren Anwendungen dagegen, z. B. als Scheibenwischergummi, möglichst niedrig sein soll.As is well known, elastomers are polymeric materials with rubber elastic behavior that is practically fully correct at room temperature versibly extended to a multiple of their normal length can be multiple and precisely because of this property Have found application in technology. In addition to the ela The behavior is often also a problem Resistance to exercise, which in some applications, e.g. B. at Motor vehicle tires and shoe soles, as high as possible, at their applications, however, e.g. B. as a wiper rubber, should be as low as possible.
An Scheibenwischerblätter werden hohe, teilweise gegenläufi ge Anforderungen gestellt. Einerseits müssen sie so hart und stabil sein, daß sie die mechanischen Beanspruchungen unter den Bedingungen des praktischen Betriebs möglichst lange oh ne Schaden aushalten. Zum anderen müssen sie aber elastisch genug sein, um über die gesamte überstrichene Fläche einen möglichst gleichen Anpressdruck auf die Scheibe zu übertra gen. Darüber hinaus soll der Reibungswiderstand gegenüber Glas bei Naßreibung und insbesondere bei Trockenreibung möglichst klein sein, damit einerseits der Wischer mecha nisch möglichst wenig beansprucht wird sowie mit möglichst geringer Energie betrieben werden kann und andererseits der Stick-Slip-Effekt, d. h. das Rubbeln beim Wischen insbesonde re der trockenen Scheibe, vermieden wird. Es ist bekannt, daß man den Reibungswiderstand durch Nachbehandlungen des Gummis vermindern kann, beispielsweise durch Aufstauben fe ster Substanzen, wie Talk oder Zinkstearat, oder durch eine chemische Nachbehandlung, z. B. mit einem Halogen, Schwefel säure oder Kaliumpermanganat. Die Chlorierung mit elementa rem Chlor gehört zu den meistverbreiteten Nachbehandlungs verfahren. Sie ist jedoch mit Gesundheits- und Sicherheits risiken verbunden, ist nicht befriedigend reproduzierbar und ist zudem mit einer Verschlechterung physikalischer und che mischer Eigenschaften verbunden, beispielsweise verminderter Ozonbeständigkeit, schnellerer Materialermüdung und erhöhtem Verschleiß.On windshield wiper blades high, sometimes counter-rotating requirements. On the one hand, they have to be so hard and be stable so that they can withstand the mechanical stresses the conditions of practical operation as long as possible oh Endure damage. On the other hand, they have to be elastic enough to cover the entire swept area transfer the same possible contact pressure onto the pane In addition, the frictional resistance should be compared Glass with wet friction and especially with dry friction be as small as possible so that the wiper mecha niche is used as little as possible and with as much as possible low energy can be operated and on the other hand the Stick-slip effect, d. H. the rubbing when wiping in particular re the dry disc, is avoided. It is known, that the frictional resistance by post-treatment of the Can reduce rubbers, for example by dusting fe ster substances, such as talc or zinc stearate, or by a chemical aftertreatment, e.g. B. with a halogen, sulfur acid or potassium permanganate. Chlorination with elementa Rem chlorine is one of the most common aftertreatments method. However, it is with health and safety risks, is not satisfactory and reproducible is also deteriorating with physical and che mixer properties connected, for example reduced Resistance to ozone, faster material fatigue and increased Wear.
Es ist weiterhin bekannt, daß sich der Reibungswiderstand vermindern bzw. die Gleiteigenschaften dadurch verbessern lassen, daß man die Oberflächen beschichtet. Dieses Verfah ren wird vornehmlich bei Elastomeren angewandt, bei denen die Chlorierung versagt, beispielsweise bei Ethylen-Propy len-Dien-Copolymeren. Die Beschichtung kann aus weichen Ein stellungen der genannten Copolymeren bestehen, basiert aber zu einem großen Teil auf fluororganischen Verbindungen, z. B. Polytetrafluorethylen, das sich durch hervorragende Gleitei genschaften auszeichnet. Perfluorierte Polymere haften je doch schlecht auf den Substraten, so daß gegebenenfalls auf wendige Vorbehandlungen erforderlich sind, um gute Haftung zu gewährleisten. Weiterhin sind perfluorierte Polymere weich. Ihre Oberfläche wird daher leicht beschädigt, wodurch die Funktion des betreffenden Bauteils, z. B. eines Scheiben wischerblatts oder einer Dichtung, wesentlich beeinträchtigt wird.It is also known that the frictional resistance reduce or improve the sliding properties leave the surfaces coated. This procedure ren is mainly used for elastomers where chlorination fails, for example in ethylene propy len-diene copolymers. The coating can be soft Positions of the copolymers mentioned exist, but based to a large extent on organofluorine compounds, e.g. B. Polytetrafluoroethylene, which is characterized by excellent sliding properties properties. Perfluorinated polymers adhere but bad on the substrates, so that possibly on Agile pretreatments are required to ensure good adhesion to guarantee. Perfluorinated polymers are also soft. Your surface is therefore easily damaged, causing the function of the component in question, e.g. B. a slices wiper blade or a seal, significantly impaired becomes.
Naß et al. (Synthesis and Properties of Transparent ZrO₂ Containing SiO₂ Polymethacrylate Polymers, SPIE Vol. 1328 Sol-Gel Optics [1990], S. 258ff) haben ein Verfahren be schrieben, bei dem ein Sol, das aus 3-Methacryloxysilan, Zirkonpropylat und Methacrylsäure entsteht, als Beschich tungsmittel eingesetzt wird. Durch radikalische Polymerisa tion bildet sich neben dem anorganischen Gerüst ein stabili sierendes organisches Netzwerk. Das Zirkon ist in beide ein gebunden. Diese anorganisch-organischen Polymeren, auch als Ormocere (organically modified ceramics) bezeichnet, sind jedoch verhältnismäßig spröde und zeigen auf Gummioberflä chen eine unbefriedigende Haftung. Zudem ist Zirkonpropylat ein verhältnismäßig teurer Rohstoff. Nass et al. (Synthesis and Properties of Transparent ZrO₂ Containing SiO₂ Polymethacrylate Polymers, SPIE Vol. 1328 Sol-Gel Optics [1990], p. 258ff) have a method wrote in which a sol consisting of 3-methacryloxysilane, Zirconium propylate and methacrylic acid are produced as coatings means is used. By radical polymerisa In addition to the inorganic structure, a stabilization is formed organic network. The zircon is in both bound. These inorganic-organic polymers, also called Ormocere (organically modified ceramics) however relatively brittle and show on rubber surface unsatisfactory liability. In addition, zirconium propylate a relatively expensive raw material.
Die hartelastischen Beschichtungen nach der Erfindung ver mindern den Reibungswiderstand von Elastomeren gegenüber Glas sowohl bei Trockenreibung, als auch bei Naßreibung er heblich, sie haften gut auf Gummioberflächen, sind hochela stisch und hinreichend abriebbeständig. Sie eignen sich da her hervorragend zur Beschichtung von Scheibenwischerblät tern aus Gummi. Die Beschichtungen vermindern den Reibungs widerstand von nicht chloriertem Gummi auf Werte, die denen von chloriertem Gummi entsprechen, und sie setzen den ver gleisweise niedrigen Reibungswiderstand von chloriertem Gum mi deutlich weiter herab. Die Materialien, die für die Her stellung der Beschichtung nach der Erfindung benötigt wer den, sind wohlfeil und vielfach in technischen Mengen im Handel erhältlich. Aus Umweltschutzgründen bedenkliche Che mikalien, wie Chlor und chlorierte Kohlenwasserstoffe, wer den nicht benötigt. Das Verfahren ist nicht aufwendig und verwendet in der Technik übliche Apparate und Verfahren. Es ist zuverlässig, d. h. es ergibt reproduzierbare Ergebnisse.The hard elastic coatings according to the invention ver reduce the frictional resistance of elastomers Glass with both dry and wet friction Significantly, they adhere well to rubber surfaces and are highly elastic aesthetic and sufficiently abrasion-resistant. They are suitable there excellent for coating wiper blades rubber. The coatings reduce friction resistance of non-chlorinated rubber to values similar to those of chlorinated rubber, and they set the ver track-low frictional resistance of chlorinated gum mi significantly further down. The materials for the Her position of the coating according to the invention who needs are cheap and often in technical quantities in the Available commercially. Che questionable for environmental reasons chemicals, such as chlorine and chlorinated hydrocarbons, who that not needed. The process is not complex and uses equipment and processes common in the art. It is reliable, d. H. it gives reproducible results.
Die beschriebenen Vorteile werden mit den Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 10 und durch die Scheibenwischerblät ter nach dem Patentanspruch 11 erzielt. Zu den elastomeren Substraten, die nach der Erfindung mit Erfolg beschichtet werden können, zählt insbesondere Gummi, also das elastische Produkt, das durch Vulkanisieren von Naturkautschuk, Poly chloropren usw. mit verhältnismäßig geringen Mengen Schwefel in bekannter Weise erhältlich ist. Es kann unmittelbar für das Verfahren nach der Erfindung eingesetzt werden oder zu vor eine der erwähnten Oberflächenbehandlungen, z. B. eine Chlorierung, erfahren haben.The advantages described are with the method according to the Claims 1 to 10 and through the wiper blade ter achieved according to claim 11. To the elastomer Substrates coated successfully according to the invention rubber in particular is what counts Product made by vulcanizing natural rubber, poly chloroprene etc. with relatively small amounts of sulfur is available in a known manner. It can be used immediately for the method according to the invention can be used or before one of the surface treatments mentioned, e.g. Legs Chlorination.
Die durch das Verfahren nach der Erfindung erzeugten ausge härteten Beschichtungen sind, wie die von Naß et al. be schriebenen Materialien, anorganisch-organische Komposite, also Orcomere, zeigen jedoch nicht deren oben beschriebene Nachteile. In der ersten Stufe des Verfahrens nach der Erfindung wird aus einem Silan ein Sol hergestellt. Das Silan ist ein Alkoxysilan und entspricht der Formel R¹Si(OR′)₃ (I), in der R¹ einen Glycidyloxy-funktionalen oder einen Merkapto-funktionalen Rest und R′ einen niederen Alkylrest, vorzugsweise mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und insbesondere einen Methylrest bedeutet. Die Glycidyloxyfunk tionalen Reste R¹ sind in der Regel Glycidyloxysubstituierte Alkylreste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen. Das bevorzugte Silan mit Glycidyloxy-funktionalem Rest R¹ ist das 3-Glyci dyloxypropyl-1-trimethoxysilan (GPTS). Merkaptofunktionale Reste R¹ sind in der Regel Merkaptoalkyl-Reste mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen. Der bevorzugte Merkaptoalkyl-Rest ist der 3-Merkaptopropylrest, das bevorzugte Silan mit Merkapto funktionalem Rest R¹ ist das 3-Merkaptopropyl-1-trimethoxy silan.The generated by the method according to the invention cured coatings, such as that of Nass et al. be written materials, inorganic-organic composites, So Orcomere, but do not show the ones described above Disadvantage. In the first stage of the process after Invention, a sol is made from a silane. The Silane is an alkoxysilane and corresponds to the formula R¹Si (OR ′) ₃ (I), in which R¹ is a glycidyloxy-functional or a mercapto-functional residue and R ′ a lower one Alkyl radical, preferably having 1 to 4 carbon atoms, and in particular means a methyl radical. The Glycidyloxyfunk tional radicals R 1 are usually glycidyloxy substituted Alkyl radicals with 1 to 8 carbon atoms. The preferred Silane with a glycidyloxy-functional radical R 1 is 3-glyci dyloxypropyl-1-trimethoxysilane (GPTS). Merkaptofunctional R¹ radicals are usually mercaptoalkyl radicals with 2 to 8 Carbon atoms. The preferred mercaptoalkyl group is 3-mercaptopropyl residue, the preferred silane with mercapto functional radical R¹ is 3-mercaptopropyl-1-trimethoxy silane.
Der erste Schritt der Umwandlung der Silane (I) in ein Sol ist eine Hydrolysereaktion, in der aus den Alkoxyresten Hydroxylgruppen entstehen, die wiederum zu Kondensations reaktionen - mit anderen Hydroxylgruppen unter Austritt von Wasser, mit Alkoxygruppen unter Austritt von Alkohol - befä higt sind. Die Kondensationsreaktionen führen zur Ausbildung von Siloxanstrukturen. Dabei laufen Hydrolyse und Kondensa tion nebeneinander ab. Die Kondensation wird allerdings erst bei der anschließenden Aushärtung des Sols zum Gel unter Ausbildung einer hochvernetzten Siloxan-Struktur vervoll ständigt. Zur Hydrolyse verwendet man zweckmäßig verdünnte wäßrige Säure, wie 0,1 n Salzsäure. Wenn man bei Glycidyl oxy-funktionalen Silanen für die Hydrolyse die stöchiometri sche Menge Wasser (3 Mol Wasser/Mol Silan) oder gar einen Überschuß einsetzt, wird ein Teil der Epoxidringe säurekata lysiert zum Diol geöffnet und geht somit für die Polyaddi tion bei der nachfolgenden Aushärtung verloren was zu einem Verlust an elastischen Eigenschaften führt. Es ist daher empfehlenswert, mit einem stöchiometrischen Unterschuß, bei spielsweise mit der halben stöchiometrischen Menge, zu ar beiten. Die Kondensation läuft dann überwiegend zwischen Hydroxyl- und Alkoxygruppen unter Bildung von Alkohol ab, und die Hydrolyse des Epoxidringes wird zurückgedrängt.The first step in the conversion of the silanes (I) into a sol is a hydrolysis reaction in which the alkoxy radicals give rise to hydroxyl groups, which in turn are capable of condensation reactions - with other hydroxyl groups with the leakage of water, with alkoxy groups with the leakage of alcohol. The condensation reactions lead to the formation of siloxane structures. The hydrolysis and condensation take place side by side. However, the condensation is only completed when the sol then hardens to form a gel with the formation of a highly cross-linked siloxane structure. Dilute aqueous acid, such as 0.1N hydrochloric acid, is expediently used for the hydrolysis. If one uses the stoichiometric amount of water ( 3 moles of water / mole of silane) or even an excess in the case of glycidyl oxy-functional silanes for the hydrolysis, part of the epoxy rings is acid-catalyzed to the diol and is thus used for the polyaddition in the following Hardening lost which leads to a loss of elastic properties. It is therefore advisable to work with a stoichiometric deficit, for example with half the stoichiometric amount. The condensation then predominantly takes place between hydroxyl and alkoxy groups with the formation of alcohol, and the hydrolysis of the epoxy ring is suppressed.
Die Sol-Reaktion kann ohne Lösungs- oder Verdünnungsmittel durchgeführt werde. Der Zusatz eines inerten Lösungs- oder Verdünnungsmittels kann zweckmäßig sein, wenn das Silan (I) bzw., wie in Folge ausgeführt, das Gemisch aus dem Silan (I) und den Silanen (II) und/oder (III) sowie gegebenenfalls weiteren Zusatzstoffen bei den gewählten Reaktionstemperatu ren - im allgemeinen Raumtemperatur oder leicht erhöhte bzw. erniedrigte Temperaturen, wie -10 bis +60°C - so viskos ist, daß das Einmischen des Wassers für die Hydrolyse durch das Lösungs- oder Verdünnungsmittel erleichtert wird. Als sol ches eignet sich insbesondere der Alkohol R′OH, der den Alk oxyresten des Silans (I) entspricht. Es sollte allerdings nur soviel Lösungs- und Verdünnungsmittel verwendet werden, daß das Sol nach dem Aufbringen auf das Substrat und dem Verdampfen des Lösungs- und Verdünnungsmittels eine Beschichtung mit der gewünschten Schichtdicke ergibt.The sol reaction can be done without solvents or diluents be carried out. The addition of an inert solution or Diluent can be useful if the silane (I) or, as explained in the following, the mixture of the silane (I) and the silanes (II) and / or (III) and optionally other additives at the selected reaction temperature ren - generally room temperature or slightly increased or low temperatures, such as -10 to + 60 ° C - is so viscous, that the mixing of the water for hydrolysis by the Solvent or diluent is facilitated. As a sol ches is particularly suitable the alcohol R'OH, the alk corresponds to oxy residues of silane (I). However, it should only as much solvent and diluent are used that the sol after application to the substrate and the Evaporation of the solvent and diluent Coating with the desired layer thickness results.
Die Sol-Reaktion läuft verhältnismäßig schnell ab; sie ist im allgemeinen nach 15 Minuten bis 5 Stunden beendet.The sol reaction takes place relatively quickly; she is generally finished after 15 minutes to 5 hours.
Die Mitverwendung eines Silans der Formel R²xSi(OR′)4-x (II) fördert die Benetzbarkeit der Substrate durch das Sol und damit die Ausbildung von zusammenhängenden, ebenen Schichten auf dem Substrat. Dieser Effekt dürfte mit dem hydrophoben Charakter des oder der Substituenten R² zusammenhängen. In der Formel bedeutet nämlich R² jeweils einen halogenierten höheren Alkylrest oder einen niederen Alkylrest, wobei je doch mindestens ein Substituent R² ein halogenierter, insbe sondere ein fluorierter höherer Alkylrest ist. R′ bezeichnet einen niederen Alkylrest, und x steht für eine ganze Zahl von 1 bis 3. Das Silan (II) wird aufgrund seiner Alkoxygrup pe(n) in die Siloxan-Struktur des Sols eingebaut und verbes sert durch seine(n) hydrophoben Substituenten R² die Benet zung der hydrophoben Oberfläche des Substrats. Besonders ge eignete Silane (II) sind diejenigen, die einen halogenier ten, insbesondere fluorierten Alkylrest mit 5 bis 18 Kohlen stoffatomen, in dem mindestens 50% der Wasserstoffatome durch Fluor ersetzt sind, sowie 4-x Alkoxyreste mit vorzugs weise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere Methylreste enthalten. Von den geeigneten Silanen (II) seien beispiels weise Tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydro-octyl-1-triethoxysi lan, Tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydro-octyl-1-methyl-dimeth oxysilan, und Heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl-1- triethoxysilan erwähnt. Das Silan (II) wird zweckmäßig in Mengen von 0,1 bis 10 Mol%, insbesondere von 0,5 bis 2 Mol% zugesetzt, bezogen auf das Silan (I).The use of a silane of the formula R² x Si (OR ′) 4-x (II) promotes the wettability of the substrates by the sol and thus the formation of coherent, flat layers on the substrate. This effect should be related to the hydrophobic character of the substituent (s) R². In the formula, R² is in each case a halogenated higher alkyl radical or a lower alkyl radical, but at least one substituent R² is a halogenated, in particular a fluorinated, higher alkyl radical. R 'denotes a lower alkyl radical, and x stands for an integer from 1 to 3. The silane (II) is incorporated into the siloxane structure of the sol due to its alkoxy group (s) and improves through its (n) hydrophobic substituents R² the wetting of the hydrophobic surface of the substrate. Particularly suitable silanes (II) are those which have a halogenated, in particular fluorinated, alkyl radical having 5 to 18 carbon atoms, in which at least 50% of the hydrogen atoms are replaced by fluorine, and 4-x alkoxy radicals, preferably 1 to 4 carbon atoms, contain in particular methyl radicals. Examples of suitable silanes (II) are tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydro-octyl-1-triethoxysilane, tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydro-octyl-1-methyl-dimethoxysilane, and heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl-1-triethoxysilane. The silane (II) is expediently added in amounts of 0.1 to 10 mol%, in particular 0.5 to 2 mol%, based on the silane (I).
Ein anderer Ausgangsstoff, der bei der Herstellung des Sols wahlweise mitverwendet wird, ist ein Silan der Formel R³xSi(OR′)4-x (III), das insbesondere bei Verwendung von Merkapto-funktionalen Silanen (I) den Reibungswiderstand weiter vermindert. In der Formel bedeutet R³ jeweils einen Alkylrest, vorzugsweise mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, be deutet R′ einen niederen Alkylrest, vorteilhaft mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, und insbesondere den Methylrest, und steht x für eine ganze Zahl von 1 bis 3. Das Silan (III) wird gegebenenfalls in Mengen eingesetzt, die im allgemeinen im Bereich von 5 bis 40 Mol%, insbesondere von 10 bis 20 Mol% liegen, und wird aufgrund seiner Alkoxygruppe(n) eben falls in das Siloxangerüst des Sols eingebaut.Another starting material that is optionally used in the manufacture of the sol is a silane of the formula R³ x Si (OR ′) 4-x (III), which further reduces the frictional resistance, especially when using mercapto-functional silanes (I). In the formula, R³ is in each case an alkyl radical, preferably having 1 to 18 carbon atoms, R ′ is a lower alkyl radical, advantageously having 1 to 4 carbon atoms, and in particular the methyl radical, and x is an integer from 1 to 3. The silane (III) is optionally used in amounts which are generally in the range from 5 to 40 mol%, in particular from 10 to 20 mol%, and is also incorporated into the siloxane skeleton of the sol because of its alkoxy group (s).
Wenn das Silan (I) Glycidyloxy-funktional ist, kann das Sol weiterhin einen Epoxidharzhärter enthalten. Als solche eig nen sich insbesondere aromatische Polyhydroxyverbindungen, z. B. zweiwertige Phenole, wie Bisphenol A. Der Epoxidharz härter trägt bei der anschließenden Aushärtung des Sols zur weiteren Vernetzung des Siloxangerüstes bei. Er wird zweck mäßig im stöchiometrischen Unterschuß, bezogen auf das Silan (I), zugesetzt, z. B. bis zu 0,4 Mol Bisphenol A pro Mol Silan (I). If the silane (I) is glycidyloxy functional, the sol also contain an epoxy resin hardener. As such aromatic polyhydroxy compounds, e.g. B. dihydric phenols such as bisphenol A. The epoxy Harder contributes to the subsequent hardening of the sol further networking of the siloxane structure. It becomes purpose moderate in the stoichiometric deficit, based on the silane (I) added, e.g. B. up to 0.4 moles of bisphenol A per mole Silane (I).
Das Sol kann auch verstärkende feinteilige anorganische Materialien enthalten, beispielsweise Böhmit mit Teilchen größen im Nanometerbereich. Mit Mengen von 1 bis 20 Gew. %, bezogen auf das Silan (I), erhält man ein mit anorganischem Material angereichertes Netzwerk von hoher Stabilität, das noch ausreichend elastisch ist.The sol can also be reinforcing, finely divided inorganic Contain materials such as boehmite with particles sizes in the nanometer range. With quantities of 1 to 20% by weight, based on the silane (I), one obtained with inorganic Material-enriched network of high stability, the is still sufficiently elastic.
Als Kondensationskatalysatoren, die die Aushärtung des Sols zum Gel fördern, haben sich tertiäre Amine mit aromatischer Struktur besonders bewährt. Geeignete Amine dieser Art sind beispielsweise Imidazol, 1-Methylimidazol und, wenn auch weniger wirksam, Pyridin und die isomeren Methylpyridine. Diese Katalysatoren werden zweckmäßig in Mengen von 0,1 bis 15, insbesondere 2 bis 10 Mol%, bezogen auf das Silan (I) und gegebenenfalls die Silane (II) und (III), zugefügt.As condensation catalysts, the hardening of the sol promote to gel, have tertiary amines with aromatic Structure especially proven. Suitable amines of this type are for example imidazole, 1-methylimidazole and, albeit less effective, pyridine and the isomeric methylpyridines. These catalysts are advantageously used in amounts of 0.1 to 15, in particular 2 to 10 mol%, based on the silane (I) and optionally the silanes (II) and (III) added.
Zur Herstellung des Sols kann man das Silan (I) vorlegen und unter Rühren bei Raumtemperatur nach und nach das für die Hydrolyse benötigte Wasser, zweckmäßig in Form von verdünn ter Mineralsäure, zugeben. Danach werden gegebenenfalls, gleichzeitig oder in beliebiger Reihenfolge, das feinteilige anorganische Material, der Epoxidharzhärter, der Kondensa tionskatalysator sowie die Silane (II) und (III) zugegeben, und die letzteren werden hydrolysiert.To produce the sol, the silane (I) can be submitted and with stirring at room temperature gradually that for the Hydrolysis required water, conveniently in the form of dilute ter mineral acid, add. After that, if necessary, at the same time or in any order, the finely divided inorganic material, the epoxy hardener, the condensate tion catalyst and the silanes (II) and (III) added, and the latter are hydrolyzed.
Das Sol wird gegebenenfalls mit einem inerten Lösungs- und Verdünnungsmittel auf einen Feststoffgehalt verdünnt, der der gewünschten Schichtdicke der aus dem Sol erzeugten aus gehärteten Beschichtung entspricht. Diese liegt in der Regel zwischen 1 und 10 µm. Der Zusammenhang zwischen dem Gehalt eines Sols an Lösungs- und Verdünnungsmittel und der Schichtdicke läßt sich für ein gegebenes System durch Vor versuche leicht ermitteln. Das Sol wird nach üblichen Metho den auf die Substrate aufgebracht. Diese können, wie er wähnt, eine chemische Oberflächenbehandlung erfahren haben und werden zweckmäßig vor der Beschichtung mit einem Lösungsmittel, wie Ethanol, Isopropanol oder Aceton, ober flächlich gereinigt und mit ölfreier Luft abgeblasen. Eine Grundierung der Substrate nach der Reinigung und vor der Beschichtung mit dem Sol durch Behandlung mit einem Merkap to-funktionalen Silan, beispielsweise einem Merkapto-funk tionalen Silan (I), ist besonders empfehlenswert, wenn das für die Herstellung des Sols eingesetzte Silan (I) ein Gly cidyloxy-funktionales Silan ist. Das Merkapto-funktionale Silan fördert die Haftung des bei der Härtung des Sols ent stehenden Gels auf dem Substrat. Als Beschichtungsverfahren eignen sich z. B. die Tauchbeschichtung oder die Schleuderbe schichtung (Spin-Coating). Natürlich ist es möglich, das Sol nur auf Teile eines Gegenstandes aufzubringen, beispielswei se auf die Lippen von Scheibenwischerblättern.The sol is optionally mixed with an inert solution and Diluent diluted to a solids content of the desired layer thickness from that produced from the sol corresponds to hardened coating. This is usually between 1 and 10 µm. The relationship between the salary a sol of solvent and diluent and the For a given system, layer thickness can be predefined try to determine easily. The sol is made according to the usual metho applied to the substrates. These can, like him thinks they have undergone a chemical surface treatment and are useful before coating with a Solvents such as ethanol, isopropanol or acetone, upper surface cleaned and blown off with oil-free air. A Priming the substrates after cleaning and before Coating with the sol by treatment with a Merkap to-functional silane, for example a Merkapto-funk tional silane (I) is particularly recommended if that silane (I) used for the production of the sol is a gly is cidyloxy functional silane. The Merkapto-functional Silane promotes the adhesion of the sol during hardening standing gels on the substrate. As a coating process are z. B. the dip coating or the centrifuge layering (spin coating). Of course it is possible to use the sol to apply only to parts of an object, for example on the lips of wiper blades.
Aus dem aufgebrachten Sol wird das Lösungs- und Verdünnungs mittel verdampft, und das Sol wird zum Gel ausgehärtet. Bei des kann bei erhöhter Temperatur, beispielsweise von 50 bis 120°C in einem Luftstrom geschehen. Die Aushärtung nimmt in der Regel 10 Minuten bis 20 Stunden, vorteilhaft 1 bis 10 Stunden in Anspruch, wobei die Beschichtungen aus Glycidyl oxy-funktionalen Silanen (I) schneller aushärten als die aus Merkaptofunktionalen Silanen (I).The applied sol becomes the solution and dilution medium evaporates and the sol is cured to a gel. At the can at elevated temperature, for example from 50 to 120 ° C happen in an air stream. The curing takes usually 10 minutes to 20 hours, advantageously 1 to 10 Hours, wherein the coatings are made of glycidyl cure oxy-functional silanes (I) faster than that Mercaptofunctional silanes (I).
Die Abbildung zeigt in der Aufsicht eine Apparatur, wie sie
für die Bestimmung der Reibwerte in den folgenden Beispielen
benutzt wurde:
Eine kreisrunde Glasscheibe 1 wird durch einen Motor
zum Rotieren gebracht. Am einen Ende des Armes 2 be
findet sich eine Halterung für einen 5 cm langen
Abschnitt 3 eines Scheibenwischerblattes, das andere
Ende taucht zur Dämpfung der Schwingungen in ein Öl
bad 4. Der Angelpunkt des Armes ist an einer Quer
strebe 2a frei drehbar gelagert und betätigt eine
Dehnungsmeßstreifen 5. Der Arm 2 wird durch das Ge
wicht 6 so beschwert, daß der Wischerblattabschnitt 3
mit einer Kraft von 16 N/cm auf die Glasscheibe ein
wirkt. Durch den Reibungswiderstand zwischen dem ro
tierendem Glas und dem Wischerblattabschnitt 3 wird
der Arm 2 horizontal ausgelenkt und gegen den Deh
nungsmeßstreifen 5 gedrückt. Dadurch wird ein elek
trisches Signal erzeugt, dessen Intensität nach Ver
stärkung auf einer Skala abgelesen wird. Dies ist der
(trocken gemessene) einheitslose Reibwert µT. Er
stellt für eine bestimmte Gleitgeschwindigkeit bei
einer bestimmten Auflagekraft eine für die Beschich
tung des Wischerblattabschnittes 3 charakteristische
Kenngröße dar. Die Gleitgeschwindigkeit der Glas
scheibe 1 am Auflagemittelpunkt des Wischerblattab
schnitts 3 wird auf 20 cm/sec eingeregelt. Die Mes
sungen wurden bei Raumtemperatur ausgeführt, und die
Werte wurden jeweils nach 1 min Wartezeit abgelesen.
Nach jeweils 5 Messungen wurde die Oberfläche der
Glasscheibe 1 mit der wäßrigen Lösung eines handels
üblichen Spülmittels gereinigt, mit entsalztem Wasser
abgespült, trocken gerieben und mit ölfreier Luft ab
geblasen. Die Wischerblattabschnitte 3 wurden vor der
Messung mit Isopropanol gereinigt und mit ölfreier
Druckluft abgeblasen. Zur Bestimmung des Naßreibwerte
µN wurde etwas Wasser auf die Scheibe aufgebracht.The figure shows a top view of the equipment used to determine the coefficients of friction in the following examples:
A circular glass pane 1 is made to rotate by a motor. At one end of the arm 2 there is a holder for a 5 cm long section 3 of a wiper blade, the other end dips to dampen the vibrations in an oil bath 4th The pivot point of the arm is mounted on a cross strut 2 a freely rotatable and actuates a strain gauge 5th The arm 2 is weighted by the Ge weight 6 so that the wiper blade section 3 acts with a force of 16 N / cm on the glass sheet. By the frictional resistance between the ro tierendem glass and the wiper blade section 3 , the arm 2 is deflected horizontally and pressed against the strain gauges 5 . This generates an electrical signal, the intensity of which is read on a scale after amplification. This is the (dry measured) unitless coefficient of friction µ T. It represents a characteristic for the coating of the wiper blade section 3 for a certain sliding speed with a certain contact force. The sliding speed of the glass pane 1 at the center of the wiper blade section 3 is adjusted to 20 cm / sec. The measurements were carried out at room temperature and the values were read in each case after a waiting time of 1 min. After 5 measurements in each case, the surface of the glass pane 1 was cleaned with the aqueous solution of a customary washing-up liquid, rinsed with demineralized water, rubbed dry and blown off with oil-free air. Before the measurement, the wiper blade sections 3 were cleaned with isopropanol and blown off with oil-free compressed air. To determine the wet friction coefficient µ N , some water was applied to the disc.
Als Substrat wurde Gummi aus vulkanisiertem Naturkautschuk, chloriertem vulkanisierten Naturkautschuk, vulkanisiertem Chloroprenkautschuk und chloriertem Chloroprenkautschuk ver endet. Die Chlorierung wurde durch Behandlung mit Chlorwas ser in üblicher Weise durchgeführt.The substrate was rubber made from vulcanized natural rubber, chlorinated vulcanized natural rubber, vulcanized Chloroprene rubber and chlorinated chloroprene rubber ver ends. The chlorination was by treatment with chlorwas performed in the usual way.
Die in den Beispielen verwendeten Abkürzungen haben die fol genden Bedeutungen:The abbreviations used in the examples have the fol meaning:
NKu = vulkanisierter natürlicher Kautschuk, unchloriert,
CKu = vulkanisierter Chloroprenkautschuk (Neoprene), unchloriert,
NKc = vulkanisierter natürlicher Kautschuk, chloriert,
CKc = vulkanisierter Chloroprenkautschuk (Neoprene), chloriert,
GPTS = 3-Glycidyloxypropyl-1-trimethoxysilan,
BPA = Bisphenol A,
FTS = Tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl-1-triethoxysilan,
MI = 1-Methylimidazol,
MTMO = 3-Merkaptopropyl-1-trimethoxysilan,
MTES = Methyltriethoxysilan,
PTMS = Propyltrimethoxysilan,
OTMS = n-Octyltrimethoxysilan,
ODTMS = Octadecyltrimethoxysilan.NKu = vulcanized natural rubber, unchlorinated,
CKu = vulcanized chloroprene rubber (neoprene), unchlorinated,
NKc = vulcanized natural rubber, chlorinated,
CKc = vulcanized chloroprene rubber (neoprene), chlorinated,
GPTS = 3-glycidyloxypropyl-1-trimethoxysilane,
BPA = bisphenol A,
FTS = tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl-1-triethoxysilane,
MI = 1-methylimidazole,
MTMO = 3-mercaptopropyl-1-trimethoxysilane,
MTES = methyltriethoxysilane,
PTMS = propyltrimethoxysilane,
OTMS = n-octyltrimethoxysilane,
ODTMS = octadecyltrimethoxysilane.
9,44 g GPTS (0,04 mol) wurden in einem 40 ml Schnappdeckel glas vorgelegt, und unter Rühren wurden 1,08 g 0,1 n Salz säure (0,06 mol) zugetropft. Man ließ die Mischung, die nach 45 sec klar wurde, 12 h bei Raumtemperatur rühren. Dann wur den 3,65 g (0,016 mol) festes BPA zugefügt. Nach Auflösen des Feststoffes wurden 0,16 g MI (2 mmol) sowie 0,20 g FTS (0,04 mmol) zugesetzt, und es wurde eine weitere Stunde ge rührt. Das entstandene Sol wurde mit 8 g 2-Isopropoxyethanol verdünnt.9.44 g GPTS (0.04 mol) were placed in a 40 ml snap lid Glass submitted, and with stirring 1.08 g of 0.1 N salt acid (0.06 mol) was added dropwise. The mixture was let down 45 sec became clear, stir for 12 h at room temperature. Then was added 3.65 g (0.016 mol) of solid BPA. After dissolving the solid was 0.16 g MI (2 mmol) and 0.20 g FTS (0.04 mmol) was added and it was ge an additional hour stirs. The resulting sol was treated with 8 g of 2-isopropoxyethanol diluted.
Die Herstellung folgte der Vorschrift des Beispiels 1, wobei jedoch der Schritt der Zugabe des BPA fortgelassen wurde.The preparation followed the instructions of Example 1, wherein however, the step of adding the BPA was omitted.
9,44 g GPTS (0,04 mol) wurden in einem 40 ml Schnappdeckel glas vorgelegt, und unter Rühren wurden 3,24 g 0,1 n Salz säure (0,18 mol) zugetropft. Man rührte die Mischung, die nach 45 sec klar wurde, 12 h bei Raumtemperatur. Dann wurden 1,32 g (entsprechend 11 Gew.%); 1,00 g (entsprechend 8 Gew.-%) bzw. 0,50 g (entsprechend 4 Gew.%) Böhmit mit einer mittleren Teilchengröße von 15 nm zugesetzt. Man ließ das Gemisch 24 h rühren, setzte dann 3,65 g festes BPA (0,016 mol), 0,16 g MI (2,0 mmol) und 14 g 1-Isopropoxyethanol zu und ließ das Gemisch eine weitere Stunde rühren. Die klaren Sole wurden dann durch ein Membranfilter (Porengröße 1,3 µm) filtriert.9.44 g GPTS (0.04 mol) were placed in a 40 ml snap lid Glass submitted, and with stirring 3.24 g of 0.1 N salt acid (0.18 mol) was added dropwise. The mixture was stirred became clear after 45 sec, 12 h at room temperature. Then were 1.32 g (corresponding to 11% by weight); 1.00 g (corresponding to 8 % By weight) or 0.50 g (corresponding to 4% by weight) boehmite with a mean particle size of 15 nm added. They left that Stir mixture for 24 h, then add 3.65 g of solid BPA (0.016 mol), 0.16 g MI (2.0 mmol) and 14 g 1-isopropoxyethanol and allowed the mixture to stir for an additional hour. The clear Brine was then passed through a membrane filter (pore size 1.3 µm) filtered.
7,84 g MTMO (0,04 mol) wurden in einem 40 ml Schnappdeckel glas vorgelegt, und unter Rühren wurden 1,08 g 0,1 n Salz säure (0,06 mol) zugetropft. Man ließ die Mischung, die nach etwa 1 min klar wurde, 12 h bei Raumtemperatur rühren. Dann wurden 0,16 g MI (2,0 mmol) zugegeben. Die Mischung wurde eine weitere Stunde gerührt und dann mit 4 g 2-Isopropoxy ethanol verdünnt.7.84 g of MTMO (0.04 mol) was placed in a 40 ml snap lid Glass submitted, and with stirring 1.08 g of 0.1 N salt acid (0.06 mol) was added dropwise. The mixture was let down became clear for about 1 min, stir at room temperature for 12 h. Then 0.16 g of MI (2.0 mmol) was added. The mixture was stirred for an additional hour and then with 4 g of 2-isopropoxy diluted ethanol.
7,84 g MTMO (0,04 mol) werden in einem 40 ml Schnappdeckel glas vorgelegt, und unter Rühren werden 1,08 g 0,1 n Salz säure (0,06 mol) zugetropft. Man ließ die Mischung, die nach etwa 1 min klar wurde, 10 min bei Raumtemperatur rühren. Dann wurden 0,20 g FTS (0,04 mmol; 1 Mol%), 0,40 g FTS (0,08 mmol; 2 Mol%), 0,60 g FTS (0,12 mmol; 3 Mol%) bzw. 0,80 g FTS (0,16 mmol; 4 Mol%) zugesetzt, und das Gemisch wurde 12 h bei Raumtemperatur gerührt. Danach wurden 0,16 g MI (2,0 mmol) zugegeben. Das Gemisch wurde eine weitere Stunde ge rührt und dann mit 4 g 2-Isopropoxyethanol verdünnt.7.84 g MTMO (0.04 mol) are placed in a 40 ml snap lid submitted glass, and while stirring 1.08 g of 0.1 N salt acid (0.06 mol) was added dropwise. The mixture was let down became clear for about 1 min, stir at room temperature for 10 min. Then 0.20 g FTS (0.04 mmol; 1 mol%), 0.40 g FTS (0.08 mmol; 2 mol%), 0.60 g FTS (0.12 mmol; 3 mol%) or 0.80 g FTS (0.16 mmol; 4 mol%) was added and the mixture became 12 h stirred at room temperature. Then 0.16 g of MI (2.0 mmol) added. The mixture was ge an additional hour stirred and then diluted with 4 g of 2-isopropoxyethanol.
7,84 g MTMO (0,04 mol) wurden in einem 40 ml Schnappdeckel glas vorgelegt, und unter Rühren wurden 3,24 g 0,1 n Salz säure (0,18 mol) zugetropft. Man ließ die Mischung, die nach 45 sec klar wurde, 10 min bei Raumtemperatur rühren. Dann wurden 1,32 g, 1,00 g bzw. 0,50 g Böhmit (entsprechend Mol verhältnissen MTMO/Böhmit von 1 : 0,55, 1 : 0,4 bzw. 1 : 0,2) mit einer mittleren Teilchengröße von 15 nm zugesetzt. Man ließ das Gemisch 24 h rühren und verdünnte es durch Zusatz von 5 g 1-Isopropoxyethanol. Die Sole wurden dann durch ein Mem branfilter (Porengröße 1,2 µm) filtriert.7.84 g of MTMO (0.04 mol) was placed in a 40 ml snap lid Glass submitted, and with stirring 3.24 g of 0.1 N salt acid (0.18 mol) was added dropwise. The mixture was let down 45 sec became clear, stir for 10 min at room temperature. Then 1.32 g, 1.00 g and 0.50 g boehmite (corresponding to mol MTMO / Boehmite ratios of 1: 0.55, 1: 0.4 and 1: 0.2) with an average particle size of 15 nm was added. You let stir the mixture for 24 h and dilute it by adding 5 g 1-isopropoxyethanol. The brine was then replaced by a mem branfilter (pore size 1.2 µm) filtered.
6,27 g MTMO (0,032 mol) und jeweils 0,008 mol MTES, PTMS, OTMS bzw. ODTMS wurden in einem 40 ml Schnappdeckelglas vor gelegt, und unter Rühren wurden 1,08 g 0,1 n Salzsäure (0,06 mol) zugetropft. Nachdem das Gemisch klar geworden war, wur den 4 g Ethanol (bei MTES und PTMS) bzw. wurde ein Gemisch aus 3 g Toluol und 1,5 g Ethanol (bei OTMS und ODTMS) zuge geben, und das Gemisch wurde weitere 24 h gerührt. Das Toluol wurde zur Vermeidung von Löslichkeitsproblemen zuge setzt.6.27 g MTMO (0.032 mol) and 0.008 mol MTES, PTMS, OTMS or ODTMS were placed in a 40 ml snap-lid jar and 1.08 g of 0.1N hydrochloric acid (0.06 mol) added dropwise. After the mixture became clear, the 4 g ethanol (for MTES and PTMS) or became a mixture from 3 g of toluene and 1.5 g of ethanol (for OTMS and ODTMS) and the mixture was stirred for an additional 24 h. The Toluene was added to avoid solubility problems puts.
Es wurden Scheibenwischerblätter aus verschiedenen Gummity pen beschichtet. Diese wurden mit einem mit Ethanol, Isopro panol oder Aceton getränkten fusselfreien Wischpapier abge wischt und dann mit ölfreier Druckluft abgeblasen. Alle Sub strate wurde grundiert, indem man sie in eine frisch berei tete 10 Gew.% Lösung von MTMO in Ethanol tauchte, die Lösung nach dem Herausziehen kurz abtropfen und danach das Substrat 1 h bei 90°C trocknen ließ.There were wiper blades made of different gummity pen coated. These were washed with ethanol, Isopro Lint-free wiping paper soaked in panol or acetone wipes and then blown off with oil-free compressed air. All sub strate was primed by placing it in a freshly brewing shop immersed 10 wt.% solution of MTMO in ethanol, the solution After pulling out, drain briefly and then the substrate Allow to dry at 90 ° C for 1 h.
Die Scheibenwischerblätter, von denen die Abschnitte für die Ermittelung der Reibewerte geschnitten wurden, ließ man mit ihren Wischlippen in die verdünnten Sole nach den Beispielen 1 bis 7 eintauchen und nach dem Herausziehen mit konstanter Geschwindigkeit kurz abtropfen. Das Lösungs- und Verdün nungsmittel wurde verdampft, und die Sole wurden zu Gelen gehärtet, indem die Scheibenwischerblätter in einem Umluft ofen auf 90°C erhitzt wurden. Die Aushärtungszeit betrug bei den Solen auf Basis GPTS 4 h und bei den Solen auf Basis MTMO 8 Stunden. Die beschriebenen Sole waren so verdünnt, daß Beschichtungen mit einer Stärke von ca. 5 µm erhalten wurden.The wiper blades, of which the sections for the Determination of the friction values were cut, allowed their wiping lips into the diluted brine according to the examples Immerse 1 to 7 and after pulling out with constant Drain the speed briefly. The solution and dilution The solvent was evaporated and the brine became gels hardened by wiping the wiper blades in a forced air oven have been heated to 90 ° C. The curing time was the brine based on GPTS 4 h and the brine based MTMO 8 hours. The brine described was so diluted that coatings with a thickness of about 5 microns are obtained were.
Die gemessenen Reibwerte gehen aus der folgenden Tabelle hervor. The measured friction values are shown in the following table forth.
Ein Vergleich der Trockenreibwerte für die beschichteten Scheibenwischerblätter mit dem für unbeschichtete Scheiben wischerblätter zeigt deutlich niedrigere Werte für die be schichteten Scheibenwischerblätter. Eine Ausnahme bildet das System GPTS/BPA/MI/Böhmit auf chloriertem Gummi aus natürli chem Kautschuk (NKc), bei dem die Reibwerte nicht verbessert werden. Die Naßreibwerte der beschichteten Scheibenwischer blätter sind durchweg niedriger als die der vergleichbaren unbeschichteten Scheibenwischerblätter.A comparison of the dry friction values for the coated Wiper blades with that for uncoated windows wiper blades shows significantly lower values for the be layered wiper blades. This is an exception System GPTS / BPA / MI / Boehmite on chlorinated rubber from natural chem rubber (NKc), in which the coefficient of friction does not improve will. The wet friction values of the coated wipers sheets are consistently lower than those of the comparable ones uncoated wiper blades.
Claims (11)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007036780A1 (en) * | 2007-08-03 | 2009-02-05 | Robert Bosch Gmbh | Process for producing a coated elastomer profile, an elastomer profile and its use |
DE102008002250A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Robert Bosch Gmbh | Coating material for elastomeric materials |
DE102009026914A1 (en) * | 2009-06-12 | 2010-12-16 | Robert Bosch Gmbh | Process for coating an extruded profile |
WO2015171844A1 (en) * | 2014-05-09 | 2015-11-12 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Dust and moisture resistant coating compositions, methods and related coated articles |
-
1995
- 1995-12-18 DE DE19547088A patent/DE19547088A1/en not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-02-24 DE DE59606271T patent/DE59606271D1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007036780A1 (en) * | 2007-08-03 | 2009-02-05 | Robert Bosch Gmbh | Process for producing a coated elastomer profile, an elastomer profile and its use |
DE102008002250A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Robert Bosch Gmbh | Coating material for elastomeric materials |
DE102009026914A1 (en) * | 2009-06-12 | 2010-12-16 | Robert Bosch Gmbh | Process for coating an extruded profile |
WO2015171844A1 (en) * | 2014-05-09 | 2015-11-12 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Dust and moisture resistant coating compositions, methods and related coated articles |
US10316217B2 (en) | 2014-05-09 | 2019-06-11 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Dust and moisture resistant coating compositions, methods and related coated articles |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |