DE2360245C2 - Verfahren zur Herstellung von beschlagfreien durchsichtigen und gehärteten Polyvinylalkohol und Ammoniumchlorid enthaltenden Filmen auf durchsichtigen bzw. reflektierenden Teilen - Google Patents

Description

45 Polyvinylacetat, oder durch Einwirken höherer Temperaturen. Dies hat aber zur Folge, daß z. B. durch Kondensations-Prozesse die aktiven OH-Gruppen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her- entfernt werden oder daß sonstige hydrophile Grupstelluug von beschlagfreien, durchsichtigen und ge- pen, die aktive Wasserstoffatome enthalten, z. B. härteten Polyvinylalkohol enthaltenden Filmen auf 50 Amine, durch verschiedene Reaktionen umgebaut durchsichtigen bzw. reflektierenden Teilen. werden, wobei in mehr oder weniger großem Maße

Bevorzugtes Verwendungsgebiet für mit derartigen die hier erwünschte Hydrophile verlorengeht. Die Filmen überzogene Teile sind Scheiben aus Mineral- Naßwischfestigkeit solcher Filme nimmt also in dem glas für Brillen und Spiegel, insbesondere Bade- Maße zu, wie die Beschlagfreiheit abnimmt, zimmerspiegel, Scheinwerfergläser und Reflektoren 55 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein aus Metall für Scheinwerfer. Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu

Bekanntlich beschlagen die Oberflächen der mei- schaffen, mittels dessen ein Film aus Polyvinylsten Materialien, wie z.B. von Glas, Kunststoffen alkohol einerseits ausreichend abriebsfest wird, an- und Metall, bei Abkühlung unter den Taupunkt der dererseits aber noch genügend quellbar ist, um be-Umgebungsluft, was bei Sichtscheiben, z. B. Instru- 60 schlagfrei zu bleiben.

mentengläsern, Ski-, Arbeitsschutz- und sonstigen Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

Brillcn, aber auch bei anderen Sichtscheiben, wie löst, daß auf die Teile bei einer Temperatur von 15 z. B. Spiegehi oder Auto-Heckscheiben, lästig oder bis 60° C eine wäßrige Lösung aufgebracht wird, sogar gefährlich sein kann. die folgende Bestandteile enthält: Polyvinylalkohol,

Um derartige durchsichtige oder reflektierende «5 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Dimethylolharnstoff-Teile beschlagfrei zu machen, ist es allgemein üb- dimethyläther, bezogen auf die eingesetzte Menge lieh, die der Atmosphäre zugänglichen durchsich- Polyvinylalkohol, und 7 bis 14 Gewichtsprozent tigen bzw. reflektierenden Flächen bei Beschlag- Ammoniumchlorid, bezogen auf die eingesetzte

Menge Dimethylolharnstoffdimethyläther, danach 4er Film luftgetrocknet und anschließend gegebenenfalls einem an sich bekannten Härtungsprozeß unterworfen wird.

Es hat sich gezeigt, daß durch Zusatz von Dimethylolharnstoffdimethyläther in den angegebenen engen Grenzen, insbesondere auf Silikatglas festhaftende Filme mit Beschlagfrei-Effekt erzeugt werden können, wobei eine erheblich bessere Naß-Wisch-Beständigkeit erzielt wird, als bei Verwendung von Polyvinylalkohol ohne Zusatz oder mit Zusätzen von anderen Hamstoff-Formaldehyd-Harzen.

Die Frage, ob es zweckmäßiger ist, den Gewichtsanteil an Dunethylolhamstoffdimethyläther mehr im unteren oder im oberen Gewichtsbereich zu wählen, hängt primär vom Verwendungszweck des mit einem derartigen FUm überzogenen TeUs und den Bedingungen, unter denen es eingesetzt wird, ab. Als derartige Bedingungen sind insbesondere zu nennen: Luftfeuchtigkeit, Belüftungsverhältnisse, Temperaturdifferenz zwischen dem Teil und der Umgebungsluft, mechanische Beanspruchung des Films.

Entscheidend für den Anteil des Polyvinylalkohole an der Lösung ist die gewünschte Dicke des zu erzeugenden Films. Entscheidend hierfür ist die Viskosität der Lösung. Diese wird beeinflußt durch ihre Temperatur, durch die Viskosität des verwendeten Polyvinylalkohole unter Normbedingungen und durch den eingesetzten Anteil an Polyvinylalkohol. Für die handelsüblichen Polyvinylalkohole und die üblicherweise zu erzeugenden Filmdicken hat ich ein Anteil von 4 bis 16 Gewichtsprozent Polyvinylalkohol in der Lösung als zweckmäßig erwiesen.

Als vorteilhaft hat sich die Verwendung einer 8- bis 15gewichtsprozentigen Polyvinylalkohol-Lösung erwiesen. Weiterhin hat sich herausgestellt, daß besonders widerstandsfähige Filme erzeugt werden können, wenn der in der Regel aus Polyvinylacetat hergestellte Polyvinylalkohol einen hohen Verseifungsgrad aufweist, und zwar wenn er vorzugsweise 88 bis 98°/o reinen Polyvinylalkohol enthält.

Des weiteren hat sich als optimal herausgestellt, wenn als Säurehärter 10 Gewichtsprozent Ammoniumchlorid, bezogen auf die eingesetzte Menge Dimethylolharnstoffdimethyläther, eingesetzt wird.

Wenn die Polyvinylalkohol-Lösung auf die mit einem Film zu beschichtenden Teile bei Raumtemperatur aufgebracht wird, dann brauchen diese Teile nicht vorgewärmt zu werden. Wenn dagegen die Aufbringung bei einer Temperatur von 50 bis 60° C erfolgt, dann kann zwar einerseits die Polyvinylalkohol-Lösung im oberen Gewichtsprozentbereich angesetzt werden, andererseits wird es aber erforderlich sein, die Teile vorzuwärmen, um ein Stocken der Lösung während des Aufbringens zu verhindern. Auf die Wahl der Temperatur der Lösung beim Aufbringen auf die mit einem Film zu versehenden Teile ist es auch von Bedeutung, welchen Viskositätsgrad die Polyvinylalkohol-Lösung bei Normtemperatur und einem Normanteil Polyvinylalkohol aufweist.

Der Lufttrocknungsprozeß erfolgt zweckmäßigerweise über eine Dauer von mindestens 1 Stunde, bis eine einfache Wischprobe keine Spuren auf dem Film hinterläßt. Der Härtungsprozeß vollzieht sich bei Raumtemperatur in der Regel innerhalb von 48 Stunden. Um aber zu verhindern, daß der Aushärtungsprozeß abbricht, ist es zweckmäßig, die mit einem Film versehenen Teile einem Härtungsprozeß bei 120 bis 140° C über 20 bis 30 Minuten zu unterwerfen.

Ss hat sich gezeigt, daß auf Silikatglas besonders gut haftende Filme erzeugt werden können, wenn S dessen Oberflache 5 bis 10 Minuten bei etwa 50 bis 60° C in etwa lOVoiger KOH-J,ösung unter Ultraschalleinwirkung aktiviert, gut gespült und anschließend getrocknet wird.

Ausführungsbeispiel

Handelsübliche Silikatglasscheiben werden 5 bis 10 Minuten lang mit ihrer Oberfläche in eine 10°/oige KOH-Lösung bei einer Temperatur von 50 bis 60° C unter gleichzeitiger Ultraschalleinwirkung einge-

IS taucht, anschließend cut destilliertem oder demineralisiertem Wasser gespült und getrocknet. Dann stellt man a) eine Lösung aus 60 g Polyvinylalkohol und 440 ml demineralisiertem oder destilliertem Wasser, b) eine Lösung aus 1,75 g Dimethylolharn-

•o stoffdimethyläther und 15,75 g demineralisiertem oder destilliertem Wasser und schließlich c) eine Lösung aus 0,175 g Ammoniumchlorid und 1,575 g demineralisiertem oder destilliertem Wasser her. Diese drei Lösungen werden gut verrührt, vor der Anwendung

«5 durch Absaugen über eine Filternutsche gereinigt und bei Raum- oder leicht erhöhter Temperatur auf die nach der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise aktivierte Oberfläche der Glasscheiben aufgebracht. Diese werden dann auf ebenen Unterlagen zumTrocknen ausgelegt. Nach etwa 1 Stunde ist Lufttrocknung erreicht. Die Scheiben werden dann meinem Trockenschrank etwa 20 bis 30 Minuten einer Temperung bei 120° C unterzogen.

Bei Herstellung der Lösung aus 12 Gewichtsprozent Polyvinylalkohol und 10 Gewichtsprozent Ammoniumchlorid, bezogen auf die eingesetzte Menge Dimethylolharnstoffdimethyläther, und einer Härtung bei 120° C über 20 Minuten, wurden in einem Dampftest die nachfolgend tabellieren Zusammenhänge zwischen der Menge des eingesetzten Dimethylolharnstoffdimethyläthers und der Zeit bis zum Beschlagen der mit einem solchen Film versehenen Scheibe festgestellt:

45 Anteil Dimetbylolharnstoff-	Zeit bis zum Beschlagen
dimethyläther in	der beschichteten Scheibe
Gewichtsprozent	in Sekunden
50 0.5	68
1,0	45
2,0	28
3,0	17
4,0	8
5,0	3

Dieser Dampftest wird derart durchgeführt, daß in ein Becherglas mit einem Volumen von 11 0,5 1 destilliertes Wasser gefüllt werden. Dieses Becherglas ist oben mit einer Abdeckscheibe abgedeckt, durch das ein Thermometer in das Wasser und ein angetriebener Ventilator in den Raum oberhalb des Wassers ragt. In der Abdeckplatte befindet sich ein rechteckiger Ausschnitt von 20 X 30 mm, auf den eine durchsichtige mit einem geschilderten Film bees schichtete Scheibe gelegt wird, und zwar derart, daß die Beschichtung zum Innenraum des Bechers hin Hegt.

Das Wasser wird zuvor auf eine konstante Tempe-

rtf von 60° C gebracht Die Scheibe weist beim Auflegen Raumtemperatur von 20 bis 22° C auf. Dann wird die Zeit gemessen, die verstreicht, bis der Film beschlägt, wobei auf Grund dy Durchsichtigkeit der Scheibe die Beobachtung leicht möglich ist. Es hat sich im übrigen gezeigt, daß bei Filmen mit der Zusammensetzung gemäß der Tabelle bei Einsatz von 2,5 bis 5,0 Gewichtsprozent Dimethylolharnstoffdimohyläther die Filme auch in beschlagenem Zustand mit Wasser und einem weichen Lappen gereinigt werden können, ohne daß Wischspuren auf dem FiJm zurückbleiben. Bei Einsatz von 0,5 bis 2 5 Gewichtsprozent Dimethylolharnstoffdimethyläther ist es empfehlenswert, eine Reinigung von beschlagenen, also aufgequollenen Filmen mit reinem Äthanol oder gegebenenfalls aurh mit einem Äthanol-Wasser-Gemisch mit einem Mischungsverhältnis von 60:40 zu reinigen.

Claims (6)

gefahr mit Glycolen oder anderen flüssigen oder Patentansprüche: gelösten, mit Wasser mischbaren Stoffen zu ver sehen. Diese Stoffe verlieren jedoch durch stetige

1. Verfahren zur Herstellung von beschlag- Wasseraufnahme nach relativ kurzer Zeit ihre Wirkfreien, durchsichtigen und gehärteten, Polyvinyl- 5 samkeit Sie müssen daher im Bedarfsfall ständig alkohol und Ammoniumchlorid enthaltenden entfernt und neu aufgebracht werden.

Filmen auf durchsichtigen bzw. reflektierenden Zum gleichen Zweck ist es auch bereits bekannt, Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß oberflächenaktive Substanzen einzusetzen, die im auf die Teile bei einer Temperatur von 15 bis wesentlichen dadurch wirken, daß sie einZusammen-60° C eine wäßrige Lösung aufgebracht wird, die io fließen der einzelnen Kondenswassertröpfchen zu folgende Bestandteile enthält: Polyvinylalkohol, einem gleichmäßigen, optisch weitgehend durch-0,5 bis 5 Gewichtsprozent Diraethylolharnstoff- sichtigen Wasserfilm bewirken. Da auch diese Subdimethyläther, bezogen auf die eingesetzte stanzen naturgemäß weitgehend wasserlöslich sind, Menge Polyvinylalkohol, und 7 bis 14 Gewichts- verlieren sie aus den bereits dargelegten Gründen prozent Ammoniumchlorid, bezogen auf die ein- 15 ebenfalls rasch an Wirksamkeit Es wurde daher begesetzte Menge DimethylolhanistoSdimethyl- reits vorgeschlagen (DT-OS 1928 409), auf den äther, danach der Film luftgetrocknet und an- entsprechenden Teilen Beschichtungen zur Verhinschließend gegebenenfalls einem an sich be- derung des Beschlagens dadurch zu erzeugen, daß kannten Härtungsprozeß unterworfen wird. Überzüge aus Polymeren mit einem hydrophilen

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ao Polyacrylat und/oder Polymethacrylat aufgebracht kennzeichnet, daß 4 bis 16 Gewichtsprozent werden.

Polyvinylalkohol in der Lösung verwendet Weiterhin bieten sich wasserlösliche oder wasser

werden, quellbare, transparente Filmbildner an, so z. B.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch Naturprodukte, wie Glutine, Derivate der Cellulose, gekennzeichnet, daß 8 bis 15 Gewichtsprozent as z. B. Celluloseether, Polyvinylalkohol oder hydro-Polyvinylalkohol in der Lösung verwendet phile Acrylharz-Verbindungen. Solche Filme von werden. entsprechender Dicke, z. B. 0,1 mm, vermögen

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Wasserdampf in erheblicher Menge zu binden, und bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß 10 Gewichts- es bildet sich — falls für gleichzeitige Entlüftung prozent Ammoniumchlorid, bezogen auf die ein- 30 gesorgt wird — ein Gleichgewichtszustand aus. der gesetzte Menge Dimethylolhamstoffdimethyläther, die Sichtscheiben bei Bedingungen, wo der Taupunkt eingesetzt werden. der Umgebungsluft unterschritten wird, beschlagfrei

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 hält. Durch die Aufnahme von Wasser quellen diese bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Polyvinyl- hydrophilen Filme jedoch mehr oder weniger stark alkohol mit einem Verseifungsgrad von 88 bis 35 an und werden dadurch weich, so daß sie keiner me-98 Gewichtsprozent (für Polyvinylalkohol aus chanischen Beanspruchung, wie z. B. Wischen oder Polyvinylacetat) eingesetzt wird. Polieren, widerstehen. Es gibt bekanntlich zahlreiche

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Möglichkeiten, solche Filme wasserbeständiger zu bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Här- machen, z. B. sie zu härten mit Formaldehyd, Tantungsprozeß durch Erwärmen der Teile auf 120 40 nin, Chrom-Derivaten, z. B. Ammoniumdichromat bis 140⁰C über einen Zeitraum von 20 bis oder Chrom-Superoxyd, Aluminiumsalzen, z. B. 30 Minuten erfolgt. Aluminiumsulfat, Phenol- oder Harnstoff-Formaldehyd-Harzen oder durch Versetzen mit wasserunlöslichen Filmbildern, z.B. mit Dispersionen von