DE2412480A1

DE2412480A1 - Beschichtetes kunstoffsubstrat und ueberzugszusammensetzung

Info

Publication number: DE2412480A1
Application number: DE2412480A
Authority: DE
Inventors: Edward James Stengle; James Joseph Tillman
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1973-03-12
Filing date: 1974-03-12
Publication date: 1974-09-19
Also published as: US3868343A; JPS5046779A; GB1463402A

Description

PATENTANWÄLTE

ing. H. NEGENDANK (-1973) · bipl.-ing. H. HATlJCK · tht-l.-phys. W. SCHMITZ BIPL.-ING. E. GRAALFS · dipping. W. WEHNERT

HAMBTTRG-MÜNCHEN 2412480

ZTTSTELLnNGSANSCHHIFT: HAMBHRG 36 · NETTEH WAU 41

TEl. 3β 74 88 UND 3β 4115

Owens-Illinois, Inc. teieor. negedapatent hambttro

ToledO, Ohio/USA MÜNCHEN I₅ · MOZAHTSTB. 23

TEI.. 8 38 03 8β

α. NEQEDAPATENT München

Hamburg, 11. März 1974

Beschichtetes Kunststoffsubstrat und Überzugszusammensetzung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Überzugszusammensetzungen und überzugsverfahren zum Beschichten von festen polymeren Substraten, beispielsweise Polycarbonaten, Acrylverbindungen und Polysulfönen. Die Erfindung betrifft insbesondere Organopolysiloxanüberzugszusammensetzungen, in die ein methyliertes und C₂-C₄-alkyliertes Melaminformaldixydparti alkondens athar ζ in einer Menge eingearbeitet ist, die ausreicht, um die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der das Organopolysiloxan in einen ausgehärteten Zustand überführt werden kann, so daß ein harter, fest haftender, abriebs- und stoßfester, chemisch- und acetonbeständiger überzug auf dem polymeren Substrat gebildet werden kann.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist das Schaffen von überzugszusammensetzungen und von Verfahren zum Anwenden von diesen Zusammensetzungen zum Beschichten von organischen polymeren Substraten, bei denen die Überzugszusammensetzung sämtliche wünsJienswerten Eigenschaften miteinander vereinigt.

Aus den uberzugszusammensetzungen können harte, fest anhaftende, abriebs- und stoßfeste, chemisch- und acetonbeständige überzüge auf festen, polymeren Substraten gebildet werden, so daß derartige Substrate für weite Anwendungsgebiete der Technik anwendbar sind, beispielsweise als Schutzüberzüge, dekorative überzüge und insbesondere in Verbindung mit Polycarbonaten als überzüge für Linsen und ähnliches. Die überzucBzusammensetzungen weisen eine verbesserte Haltbarkeit auf, welche sie in die Lage versetzt, innerhalb von 6 bis 8 Wochen und langer keine Gelierung zu erfahren, so daß auf diese Weise die vorliegenden Zusammensetzungen, im Gegensatz zu anderen Überzugszusammensetzungen, beispielsweise d enjenigen, die Gamma-Aminopropyltriäthoxysilan zum Katalysieren der Aushärtungsgeschwindigkeit verwenden und eine schlechtere Haltbarkeit besitzen, mit ihrer verbesserten Haltbarkeit wesentlich verbesserte Eigenschaften aufweisen. Hinzu kommt, daß die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zu überzögen ausgehärtet werden können, die die oben genannten günstigen Eigenschaften in erhöhtem Maße besitzen, so daß auf diese Weise die Wirksamkeit des Beschichtungsverfahrens erhöht und der Verbrauch an Wärmeenergie zum Aushärten erniedrigt wird.

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Die Vorteile der vorliegenden Erfindung wenfen erreicht, indem man zu den vorstehend beschriebenen Arten von hydrolysierten und teilweise kondensierten, weiter kondensierbaren, thermisch aushärtbaren Organopolysiloxanen wirksame, die Aushärtung fördernde Mengen -eines Alkylalkohol-Melamin-Pormaldehyd-Reaktionsproduktes, bei dem der Alkylalkohol Methanol und ein C₂-C₄-AIkOhOl ist, zusetzt, um die Überzugs ζusammensetζung zu bilden. Die Zusammensetzung wird danach auf feste polymere Substrate, d.h. nicht poröse Substrate, aufgebracht und danach ausgehärtet, so daß der gewünschte Überzug gebildet wird.

Die verwendeten Organopolysiloxane sind an sich nicht neu und werden aus vorbeschriebenen Materialien in vorbeschriebener Weise hergestellt. Die Organopolysiloxane sind Hydrolyse- und Partialkondensationsprodukte von Wasser und Methyltrialkoxysilan, wobei die Alkoxygruppe 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält. Ein stark bevorzugtes Vorprodukt ist Methyltriäthoxysilan. Wie hiernach noch ausführlicher angegeben wird, werden diese Organopolysiloxane unter gesteuerten Bedingungen hergestellt, durch ein Verfahren, das Schritte zum Erhitzen und Konzentrieren einschließt, so daß eine Lösung eines hydrolysierten und teilweise kondensierten Organopolysiloxanes gebildet werden kann, oder durch ein Verfahren, das Schritte zum Erhitzen, Konzentrieren und einen Vorhärtungsschritt einschließt, so daß ein lösliches, weiter härtbares Organopolysiloxan gebildet werden kann. Das zuletzt genannte

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Verfahren kann eine Verfestigung des löslichen, weiter härtbaren Organopolysiloxans einschließen, um Materialien herzustellen, die fest and und sich dadurch in üblicher Weise für Transport- und Speicherzwecke eignen. Ein besonders bevorzugtes Organopolysiloxan, das für eine überzugszusammensetzung verwendet werden kann, wird durch ein Verfahren hergestellt, das im wesentlichen Verfahrensschritte des Erhitzens und Konzentrierens aufweist,' das in der überzugszusammensetzung verwendete Material ist das Hydrolyse- und teilweise kondensierte Produkt, wie es vor der Vorhärtung existiert.

Was die überzugsaspe-kte der Erfindung betrifft, so ist es lediglich erforderlich, daß eine Lösung der erfindungsgemäßen überzugszusammensetzung in einem organischen Lösungsmittel auf das feste, polymere Substrat aufgebracht wijct man das Lösungsmittel danach verdampfen läßt, wonach man die restliche überzugszusammensetzung des Organopolysiloxanes und des zugefügten (Methanol und Alkylalkohol) Melamin-Formaldehyd-Partialkondensatharzes eine ausreichende Zeit auf eine Temperatur erhitzt, die ausreicht, um sie in ihren ausgehärteten Zuäand zu überführen .und auf diese Weise einen harten, fest anhaftenden, abriebs- und stoßfesten, chemisch- und acetonbeständigen überzug auf dem Substrat zu bilden. Soweit man die hier vorgeschlagenen

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besonderen Organopolysiloxane in einer Umgebung reagieren läßt, in der zumindest etwas Alkohol als Nebenprodukt auftritt und als Lösungsmittel wirkt, können als derartige Lösungsmittel niedere Alkylalkohole, beispielsweise die C₁-C₅-AIkOhOIe, wie Butanol, Äthanol und Methanol, verwendet werden. Der Fachmann wird in geeigneter Weise andere geeignete organische Lösungsmittel auswählen, als Beispiel können Aceton, Äthylacetat, Dioxan, Äthylenglykolmonomethyläther, Äthylenglykolmonoäthyläther und ähnliche genannt werden. Die Konzentration der überzugssusammensetzung kann vom Fachmann routinemäßig festgelegt werden, um die gewünschten Resultate zu erzielen. Im allgemeinen werden jedoch ausgezeichnete Ergebnisse erhalten, wenn Konzentrationen der Organopolysiloxane im Bereich von 15 oder 20 Gew.-I an festem Organopolysiloxan in der Lösung bis zu etwa 50

angewendet werden oder 55 Gew.-%, vorzugsweise etwa 25 bis 35 Gew.-%/ wobei etwa 30 Gew.-% am meisten bevorzugt werden. Bevorzugte überzugsdicken liegen im Bereich von etwa 0,35 mil bis etwa 0,75 mil.

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Beispielhaft für die organischen polymeren Substrate, durch dsen Beschichtung ganz außergewöhnliche Produkte gewonnen werden können, änd die festen Polycarbonate einschließlich der Polyalkylcarbonate und Polyarylcarbonate, die festen Polysulfone und die festen Acry!verbindungen. Andere exemplarische Kunststoffe sind die festen Epoxydmaterialien, beispielsweise Gußstücke, Polystyrol, Viny!polymerisate und Copolymerisate, Polyester, Polyamide, Acrylnitril-Benzol-Styrol-Polymerisate, Polyäthylen, und ähnliche. Weitere besondere Substratmaterialien, die Verwendung finden können, gehen aus den US-Patenten 3 451 838, 3647 510, 3 650 808 und 3 707 397 hervor, auf die hiermit Bezug genommen wird. Um die Haftfestigkeit des Überzuges auf dem Substrat zu verbessern, können herkömmliche Grundierungstechniken angewendet werden, einschließlich äer Verwendung von Aminoalkylsilanen oder thermisch härtbaren AcagjL-verbindungen, sowie Flammenbehandlung, Säureätzung und ähnliches. Vorzugsweise werden Grundierungen angewendet. Die letzten der beiden oben genannten Patente offenbaren besonders geeignete Grundierungen, die für die Zwecke der vorliegenden Erfindung akzeptabel sind.

Die Erfindung schlägt auf diese Weise ein Verfahren zur Herstellung einer Überzugszusammensetzung vor, welche schnell in einen harten, fest anhaftenden, abriebs- und stoßfesten, chemisch- und acetonbeständigen Überzug überführt werden kann, das das Erhitzen von Methyltrialkoxysilan_f bei dem die Alkoxygruppe etwa 1 bis 6 Kohlenstoffatome

etwa
enthält, mit etwa 1,5 bis/10 , vorzugsweise 1,5 bis etwa 5,

noch bevorzugter etwa 2 bis 3 Mol Wasser pro Mol gesamtes

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Silan, in Gegenwart einer wirksamen katalysierenden Menge eines Hydrolyse-Katalysators, beispielsweise einer anorganischen Säure, wie HCL, auf etwa 4O°C bis hinauf auf die Rückflußtemperatur über ·, eine Zeit von 1 bis 10 Stunden umfaßt, so daß eine im wesentlichen gelfreie Lösung erhalten wird, die ein gelöstes, hydrolysiertes und teilweise kondensiertes Organopolysiloxan enthält, sowie danach das Konzentrieren der Lösung, die das gelöste, hydrolysierte und teilweise kondensierte Organopolysiloxan enthält, durch Erhitzen, um etwas, jedoch nicht alles flüchtiges Material, einschließlich der Alkoholnebenprodukte und etwas Wasser, zu entfernen, um das Organopolysiloxan weiter zu kondensieren und eine Lösung eines hydrolysierten und (wsLter) partiell kondensierten Organopolysiloxan zu erhalten, wonach der Lösung ein methyliertes und alkyliertes Melamin-Formaldehyd-partialkondensat-Harsprodukt zugesetzt wird, so dae eine Lösung gebildet wird.

Nach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung wird die Überzugszusammensetzung durch ein Verfahren hergestellt, nach dem das Methyltrialkoxysilan mit etwa 1,5 bis etwa 1O Mol Wasser, ι vorzugsweise 1,5 bis 5 und am meisten bevorzugt 2 bis 3 Mol Wasser pro Mol des gesamten Silans, in Gegenwart einer wirksamen katalysierenden Menge eines Hydrolyse-Katalysators auf eine Temperatur von etwa 40°C bis hinauf auf die Rückflußtemperatur über eine Zeit von etwa 1 bie 10 Stunden erhitzt wird, so daß ein© im wesentlichen gelfreie Lösung gebildet wird, dio ein gelöstes, hydrolysiertes und partiell kondensiertes

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Organopolysiloxan enthält,danach die Lösung durch Erhitzen konzentriert wird, wodurch das hydrolysierte und partiell kondensierte Organopolysiloxan weiter kondensiert wird, um etwas₍jedoch nicht alles, flüchtiges Material einschließlich der Alkoholnebenprodukte und etwas Wasser, zu entfernen, so daß eine Lösnng eines hydrolysierten und (weiter) partiell kondensierten Organopolysiloxans erhalten wird, wobei das letztgenannte Material durch das Erhitzen unterhat seines Gelpunktes vorgehärtet wird und durch das Entfernen der flüchtigen Stoffe dn lösliches, weiter härtbares Organopolysiloxan geschaffen wird, wonach zu dem entstehenden löslichen, weiter härtbaren Organopolysiloxan ein (Methanol und Alkylalkohol) Melamin-Formaldehyd-partialkondensatharzprodukt zugesetzt wird. Wie vorher angedeutet, kann das lösliche, weiter härtbare Organopolysiloxan nach dem Schritt des Vorhärtens durch Sprühtrocknung oder Kühlung, beispielsweise mit einem Flockenbildner, verfestigt werden, so daß ein festes partikelförmiges oder flockenförmiges Produkt gebildet wird, das danach in einem organischen Lösungsmittel gelöst werden kann, dem das methjiierte und alkylierte Melamin-Formaldehyd-Material danach zugegeben wird, so daß eine Lö sung der Überzugszusammensetzung gebildet wird. Auf ähnliche Weise kann das vorgehärtete Material vor der Verfestigung in einem organischen Lösungsmittel gelöst werden, wonach das Melamin-Formaldehyd-Partialkondensat zur Bildung der Überzugslösung zugegeben wird.

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Die Menge des Hydrolyse-Katalysators, beispielsweiseHCL, kann über einen bestimmten Bereich variieren und hängt im allgemeinen vom Molverhältnis Wasser zu Silan ab. Man kann im allgemeinen sagen, daß einige Gewichtsteile pro Million, beispielsweise 1 oder 2 oder 3 bis hinauf auf etwa 130, oder sogar mehr als 700, basierend auf dem Gesamtgewicht von Wasser und Silan, geeignet sein werden.

In einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung wird das Organopolysiloxan aus Methyltriäthoxysilan hergestellt. Wenn Methyltriäthoxysilan verwendet wird, ist es im allgemeinen üblich, das erste Erhitzen bei einer Temperatur von 50 bis etwa 90⁰C durchzuführen, wonach man durch Erhitzen auf Temperaturen im allgemeinen im Bereich von etwa 65 bis etwa 300°C, vorzugsweise etwa 70 bis 90 ⁰C, konzentriert.

Die gewünschte Konzentrierung beim Erhitzen, bei der einige jedoch nicht alle der flüchtigen Bestandteile einschließlich der Alkoholnebenprodukte und etwas Wasser entfernt werden, kann üblicherweise zur Bildung einer Lösung, die etwa 20 bis etwa 75 Gew.-% feste Organopolysiloxanharzbestandteile enthält , durchgeführt werden. Die Konzentrierung wird vorzugsweise eine ausreichende Zeit lang durchgeführt, um eine Lösung zu bilden, die eine Konzentration von festem Organopolysiloxanhars von etwa 35 oder 40 bis etwa 55 oder 60 Gew.-%, vorzugsweise etwa 45 bis 55 Gew.-I, aufweist. Der Konzentrierungsschritt, der durch die Entfernung von einigen, jedoch nicht allen flüchtigen Materialien bewirkt wird, kann bis zu dem

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Punkt durchgeführt werden, an dem die letztlich gewünschte Organopolysiloxankonzentration in der Überzugszusammensetzung gewonnen wird, oder es können auch andere Konzentrationen hergestellt werden, wobei die Lösung dann in geeigneter Weise, wie es für den besonderen Anwendungszweck erforderlich ist, verdünnt wird.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Organopolysiloxan durch ein Verfahren hergestellt, das im wesentlichen darin besteht, daß die Silane, wie oben beschrieben, erhitzt werden, wobei Methyltriäthoxysilan am meisten bevorzugt wird, wonach die Konzentrierung folgt, um einige, jedoch nicht alle flüchtige Materialien zu entfernen, so daß eine Lösung eines hydrolysierten und weiter partiell kondensierten Organopolysiloxanes erhalten wird, wonach das Melamin-Formaldehydharz zugegeben wird. Das heißt, daß bei einer bevorzugten Ausführungsform der Schritt des Vorhärtens nicht angewendet wird und daß das Material vor dem Vorhärten als Überzugszusammensetzung verwendet wird. Daher schlägt der Passus, wie er in den Ansprüchen für das Verfahren zur Herstellung der besonderen

Organopolysiloxane verwendet wird, "im wesentlichen aus ...' besteht" die Eliminierung des Vorhärteschrittes in der Synthese vor sowie die Verwendung des Materials, wie es vor diesem Schritt existiert, in einer Lösung eines organischen Lösungsmittels zusammen mit dem Alkylalkohol-Melamin-Formaldehydpartialkondens atharzprodukt.

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Weitere Details für die Herstellung der Organopolysiloxane können auscem US-Patent 3 389 114 entnommen werden. Für die Herstellung eines vorgehärteten Produktes wird auf das US-Patent 3 634 321 verwiesen. Die Herstellung eines festen, löslichen, weiter härtbaren Organopolysiloxanes geht aus den US-Patenten 3 414 540 und 3 383 773 hervor. Zusätzlich kann noch auf die US-Patente 3 457 323, 3 415 778 und 3 457 221 verwiesen werden, welche Zusätze für diese Organopolysiloxane betreffen. Von den genannten Veröffentlichungen legt jedoch keine die vorliegende Erfindung nahe.

Was den erfindungsgemäßen Überzug betrifft, so ist es lediglich erforderlich, daß auf das polymere Substrat eine Lösung einer in einem organischen Lösungsmittel gelösten oben beschriebenen übazugszusammensetzung aufgebracht wird, danach das Lösungsmittel verdampft wird und danach die restliche Zusammensetzung auf dem Substrat auf eine ausreichend hohe Temperatur über eine Zeit erhitzt wird, die ausreicht, um die restliche uberzugszusammensetzung thermisch zu härten und einen harten, abriebs- und stoßfesten, chemisch- und acetonbeständigen, fest anhaftenden Überzug auf dem Substrat zu bilden. Daher kann dieses Material, wenn man das Verfahren in Betracht zieht, nacbjäem das Organopolysiloxan durch das anfängliche Erhitzen und das darauf-folgende Konzentrieren hergestellt wird, je nach der ausgewählten Konzentration mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel verdünnt werden, und das methylierte und alkylierte Melamin-Formaldehyd-

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partialkondensat kann entweder vor oder nach dieser Verdünnung zugegeben werden, wonach diese Lösung wie angedeutet, in einfacher Weise auf ein Substrat aufgebracht und behandelt werden kann. Wenn das Organopolysiloxan durch dasjenige Verfahren hergestellt wird, das das Ausbilden eines vorgehärteten Materials einschließt, wird dfeses vorgehärtete Material im allgemeinen danach in einem geeigneten organischen Lösungsmittel bis zu einer in geeigneter Weise ausgewähltenKonzentration gelöst, wonach das Melamin-Formaldehyd-Material zugegeben und danach die Lö sung, wie oben angedeutet, angewendet wird. Wenn das vorgehärtete Produkt in eine feste, d.h. flockige oder partikelförmige. Masse übergeführt wird,wird diese feste Masse in ähnlicher Weise einfach in einem organischen Lösungsmittel mit dem geeigneten Zusatz des Melamin-Formaldehydmaterials gelöst, wonach diese Lösung weiterverwendet wird. Die Überzugszusammensetzung kann durch gebräuchliche Techniken, einschließlich Sprühen, Bürsten, Tauch- oder Fließbeschichtung, aufgebracht werden.

Die endgültige Aushärtung, nach-dem das organische Lösungsmittel aus der Lösung verdampft worden ist, kann bei Temperaturen lund Zeiten durchgeführt werden, die der Fachmann routinemäßig auswählen kann.

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Natürlich ist es offensichtlich, daß die Zyklen des Erhitzens etwas von den Eigenschaften und der Qualität des verwendeten Substrates bestimmt werden, wobei sie in jedem Falle nicht so ausgewählt werden, daß eine wesentliche Verschlechterung der Gesamteigenschaften des Substrates erreicht wird. Allgemein kann gesagt werden, daß qualitativ hochwertige übazüge des oben angeführten Typs üblicherweise durch Erhitzen auf Temperaturen von etwa 80 bis 135°C und über Zeiten im allgerainen von etwa 1/2 bis 24 Stunden gebildet werden. Natürlich können auch andere Zeit-Temperatur-Zyklen angewendet werden.

Die Materialien, die als wifeam bei der Förderung der Aushärtung der oben beschriebenen Organopolysiloxane befunden wurden, indem sie die Aushärtungsgeschwindigkeit wesentlich erhöhen und dadurch in einem erhöhten Maße die letztlich gewünschten Eigenschaften herbeiführen, können als (methylierte und niedriger alkylierte)-Melamin-Formaldehyd-partialkondensatharzprodukte beschrieben werden. Diese Materialien sind in niederen Alkylalkoholen löslich, sind an sich nicht neu und überall erhältlich. Wie man weiß, sind derartige Materialien Partiäkondensatharzprodukte, die aus einer Reaktion von Melamin mit Formaldehyd und einer darauffolgenden Alkylierung mit geeigneten Alkoholen erhalten werden. Die für die Anwendungszwecke der Erfindung geeigneten Materialien werden durch die Verwendung von Methanol und eines C₂-C₄-AIkOhOIs, vorzugsweise Isobutanol, hergestellt, in einem Molverhältnis Metanol zu Isopropanol von mindestens 1:1, voizugsweise etwa 1 : 1 oder 2 : 1 bis etwa 26 t 1, wobei Verhältnisse von etwa 2 : 1 bis 2,5 : am meisten bevorzugt werden. Man kann daher sagen, daß das

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Molverhältnis der Methylgruppen zu den C₂-C₄-Gruppen mindestens 1 : 1 ist, vorzugsweise im Bereich von 1 : 1 zu 26 : 1 liegt, noch bevorzugter in einem Bereich von etwa 2 : 1 bis 2,5 : 1.

Ausgezeichnete Ergebnisse werden beispielsweise erhalte* wenn ein (methyliertes und lsobutyliertes)-Melamin-Formaldehyd-partialkondensatharz verwendet wird, bei dem das Verhältnis der Methlygruppen zu den Isobutylgruppen etwa 2 :1 bis 2,5 : 1 isb. Andere geeignete Materialien besitzen ein Molverhältnis von Methyl zu Isobutanol von etwa 24 : 1. Hinzu kommt, daß die Harze vorteilhafterweise eine "Wassertoleranz¹¹, ausgedrückt in Pfund Wasser pro 100 Pfund einer Standardlösung, von mindestens 300 und eine "Kohlenwasserstofftoleranz", ebenfalls ausgedrückt in Pfund pro 100 Pfund einer Standardlösung, von etwa 20 - 200 und vorzugsweise 35 - 130 aufweisen. Die "Wassertoleranz" und "Kohlenwasserstofftoleranz ",wie oben angedeutet, basiert auf einer Standardlösung, die etwa 66 bis 67 % des (methlyierten und C₃-C₄-alkylierten)-Melamin-Formaldehyd-partialkondensatharzes in einer Lösung einer Mischung aus Isobutanol und Isopropanol enthält, worein das Isopropanol und Isobutanol in einem Gewichtsverhätnis von etwa 1 : 1 vorliegen. Diese Toleranztests sind bei diesen Harzen gebräuchlich. Der verwendete "Kohlenwasserstoff" ist eine Mischung aus etwa

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76,4 Gew.-% n-Heptan und 23,6 Gew.-% Toluol. Ein besonders geeignetes Material ist ein methyliertes und isobutyliertes Me-lamin-Formaldehyd mit einer "Wassertoleranz" von etwa 340 bis 400 Pfund und einer "Kohlenwasserstofftoleranz" von etwa 100 bis 140 Pfund, basierend auf 100 Pfund der oben genannten 66 bis 67%igen Standardlösung. Ein derartiges Material wird von der Koppers Company,Ine. als B-5OO-15-Harz hergestellt. Es wird als eine etwa 80 Gßw.-%ige Lösung in Isobutanol geliefert. Seine Farbe (Gardner (Delta) May) ist etwa 1. Das Material weist eine Viskosität von Z«~Zc bei 25 °C auf, eine Dichte von etwa 9,4 lbs/Gallone und eine "Xyloltoleranz" von etwa 275 lbs pro 100 lbs der 80%-igen Lösung.

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Ein anderes geeignetes methyliertes und isobutyliertes
Melaminformaldehydpartialkondensatharz besitzt ein Molverhältnis von Methyl zu Isobutyl von etwa 24 : 1.
Die "Kohlenwasserstofftolerenz" in der Standardlösung , wie oben beschrieben, liegt zwischen 35 und 52, und die "Wassertoleranz" ist größer als 3500. Das Material ist
bei Rohm & Haas erhätlich und wird in einer 80-Gew.-%igen Lösung in einem Lösungsmittel aus 1 Gew.-Teil Isobutanol bis 1 Gew.-Teil Isopropanol geliefert. Das unter der
Bezeichnung MM-83 gelieferte Material besitzt eine
"Xyloltoleranz" von 40 Pfund pro 100 Pfund der 80-%igen Lösung.

Nebenbei sollte noch bemerkt werden, daß, obwohl die hier beschriebenen methylierten und nJaäriger-alkylierten MeIamin-Pormaldehydpartialkondensationsprodukte im allgemeinen als Aminoplastharze angesehen werden können, nicht alle Aminoplaste den hier vorgeschlagenen Materialien völlig gleich kommen. Isobulylierte HarnstoffrFormaldehydharze, buljlierte Melamin-Formaldehyde, isobutylierte Melamin-Formaldehydharze und CYMEL -301-Hexamethoxymethylmelamin (das in Wirklichkeit kein Partialkondensatharz ist., sondern »onomer oder vielleicht gering dimer) kommen den(Methylierten und niedriger alkylierten) Melamin-Formaldehydpartialkondensatharzen, deren Verwendung hier vorgeschlagen wird, nicht völlig gleich.

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Die Menge der (methylierten und niedriger alkylierten) Melamin-Formaldehydpartialkondensatharze, die den Organopolysiloxanen zugesetzt wird, kann vom Fachmann routinemäßig festgelegt werden. Vorzugsweise beträgt diese Menge jedoch etwa 3 "bis etwa 15 Gewichtsprozent der vorherigen basierend auf dem festen Organopolysiloxanharz. Über etwa 15$ neigen die Überzüge dazu, spröde zu werden. Es wird am meisten bevorzugt, wenn die Menge etwa 5 oder 6 bis etwa 8 oder 10$ beträgt.

Es folgt nunmehr eine detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung. In den folgenden Beispielen wurde kommerziell erhältliches reines Methyltriäthoxysilan verwendet. Dieses Methyltriäthoxysilan besitz einen HCl-Gehalt von etwa O oder 1 ppm (Gewicht) und eine Reinheit, gemessen durch Gaschromatographie, von über 99$ und zeigt zusätzlich einen Ultraviolettdurchgang bei 320 millimikron von über 95$ und bei 267 millimikron von über 50$, wenn destilliertes Wasser als Blindprobe verwendet wird.

Beispiel 1

Es wurde eine Lösung eines hydrolisierten und partiell kondensierten, weiter kondensierbaren Organopolysiloxanes durch Hydrolysieren und Kondensieren von etwa 267»5 Pfund Methyltriäthoxysilan mit etwa 67,5 Pfund destilliertem Wasser, das einen Widerstand von über 0,8 megaohm-cm aufwies, in einem Reaktionsgefäß hergestellt, das mit einem Rückflußkühler versehen war, wobei etwa zwei bis drei Gewichtsteile HCl pro eine Million Teile Wasser und Silan verwendet wurden. Die Reaktionsmischung wurde unter Durchbewegung auf eine Temperatur

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von etwa 50-52 C erhitzt, bis auf einen Punkt, bei dem eine Reaktion erfolgte, wie durch ¥ärmeabgabe angezeigt wurde, und man ließ die Reaktionsmasse die Rückflußtemperatur erreichen, Nachdem die ¥ärmeabgabe gesunken war, was durch eine verminderte Rückflußrate angezeigt wurde, wurde die Mischung über etwa k Stunden auf die Rückflußtemperatur erhitzt. Anfangs bildete sich eine Zweiphasenreaktionsmischung, die sich zu einem Einphasensystem infolge des in der Reaktion freigesetzten Äthanols, das als Lösungsmittel wirkte, aufklarte. Nachdem unter Rückfluß etwa über vier Stunden erhitzt worden war, wurde die Lösung des hydrolisierten und partiell kondensierten Organopolysiloxanes weiter erhitzt, um einige, jedoch nicht alle flüchtigen Stoffe, einschließlich des Äthanolnebenproduktes und etwas fässer, zu entfernen und eine im wesentlichen gelfreie Lösung herzustellen, die etwa 45 bis 50 Gewichtsprozent eines hydrolisierten und partiell kondensierten, weiter kondensierbaren, thermisch aushärtbaren Organopolysiloxanes enthielt.

Die \ie oben hergestellte Lösung wurde danach mittels eines Filters einer Porengröße von 1 mikron filtriert, um irgendwelche festen Partikel zu entfernen, die sich gebildet haben könnten. Danach wurde das filtrierte Material mit üblichem Butanol auf eine Konzentration von etwa 30 Gewichtsprozent festes Organopolysiloxan verdünnt. Dieser Lösung wurde danach etwa eine 80 prozentige Lösung eines methylierten und isobutylierten Melamin-Formaldehydpartialkondensatfaarzproduktes in Isobutanol zur Bildung einer Überzugslösung zugegeben« Die Menge der zugesetzten Lösung führte zu einer Überzugszusammensetzung, in der das methylierte und isobutylierte Melamin-

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Formaldehydpartialkondensatharz in einer Menge von etwa 8 Gewichtsprozent des festen Organopolysiloxanharzes vorlag, wobei das Verhältnis von Methyl zu Isobutyl etwa 2:1 bis etwa 2,5s1 betrug. Das verwendete Material besaß eine Farbe (Gardner (Delta) Max) von etwa eins, eine Viskosität der 80 prozentigen Lösung bei 25 C von Z₂-Z5 und eine "Xyloltoleranz" von etwa 275 Pfund Xylol pro 100 Pfund der 80 prozentigen Lösung. Hinzu kommt,daß dieses Harz in einer Lösung von etwa 66 bis 67 Gewichtsprozent von Isopropanol und Isobutanol (Gewichtsverhältnis 1:1) eine "Wassertoleranz" von etwa 355 bis etwa 383 Pfund Wasser pro 100 Pfund der 66 bis 67 prozentigen Lösung und eine "Kohlenwasserstofftoleranz" von etwa 120 bis 122 Pfund Kohlenwasserstoff pro 100 Pfund der 66 bis 67 prozentigen Lösung aufwies, wobei der Kohlenwasserstoff eine Mischung von 76,4 Gewichtsprozent von üblichem Heptan und 23,6 Gewichtsprozent Toluol ist. Exemplarisch für diesen Typ ist das gut bekannte kommerziell erhältliche Material B-5OO-I5» das von der Koppers Company, Inc. geliefert wird.

Ein festes, im wesentlichen nicht poröses Polykarbonat, beispielsweise "LEXAN", wurde grundiert, indem es mit einer 1 prozentigen Lösung von Gamma-Aminopropyltriäthoxysilan in normalem Butanol behandelt wurde, wonach das grundierte Polykarbonat nach der Aufbringung der Grundierungslösung etwa 5 Minuten lang bei etwa 200 F getrocknet wurde. Das grundierte, feste Polykarbonat wurde danach in die oben beschriebene Überzugslösung eingetaucht, wobei man das Lösungsmittel aus der Überzugslösung verdampfen und danach die restliche Überzugszusammensetzung aushärten ließ, indem man sie

. ₂₀ .

eine ausreichende Zeit auf eine Temperatur erhitzte, die zur Bildung eines thermisch gehärteten, fest anhaftenden, harten, Azeton-beständigen Überzuges auf dem Material ausreichend war. Es ist natürlich klar, daß verschiedene Zeit-Temperatur-Beziehungen angewendet werden können, um den gewünschten Überzug herzustellen. Normalerweise werden ausgezeichnete Überzüge hergestellt, wenn eine Temperatur von etwa 120 C bis

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etwa 135 C über eine Zeit von etwa einer halben bis etwa einer Stunde oder etwa zwei Stunden angewendet wird.

Die Haftfestigkeit des Filmes kann durch zahlreiche konventionelle Techniken gemessen werden. Beispielsweise kann sie durch einfaches kreuzweises Schraffieren des Überzuges mit einem scharfen Gegenstand und das Anordnen eines Bandstückes (3M-N0. 670) über die schraffierten Markierungen bestimmt werden. Danach wird das Band vom Überzug abgezogen, und es wird geprüft, ob ein Teil des Überzuges mit entfernt worden ist; das Ergebnis ist ausgezeichnet, wenn keine Entfernung stattgefunden hat. Die Azetonbeständigkeit kann gemessen werden, indem ein azetongesättxgtes Gewebe, das perixiisch mit zusätzlichem Azeton getränkt wird, um den gesättigten Zustand aufrechtzuerhalten, über dem Überzug angeordnet wird und die Zeit bestimmt wird, die das Azeton braucht, um den Überzug zu durchdringen. Die Härte des Überzuges wird über die Ritzhärte (pencil hardness) bestimmt, was eine gebräuchliche Technik ist. Obwohl diese Meßtechnik von Person zu Person subjektiv sein kann, ist sie im allgemeinen zuverlässig, wenn die Untersuchung von einer einzigen Person vorgenommen wird.

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Beispiel 2

Es wird im allgemeinen das Verfahren nach Beispiel 1 angewendet, mit der Ausnahme, daß die Organopolysiloxanlösung nach der Entfernung der flüchtigen Bestandteile, um die 45-50 prozentige Lösung zu bilden, in der folgenden ¥eise weiterbehandelt wurde.' Das Reaktionsgefäß wurde abgedichtet und die Lösung des hydrolisierten und partiell kondensierten Organopolysiloxanes wurde zum Aufbau eines Druckes von etwa 20 psig im Reaktionsgefäß erhitzt und auf dieser Temperatur etwa 15 bis 18 Stunden lang gehalten. Dieses Material wurde nach dem Abkühlen auf etwa Raumtemperatur mittels eines Filters (1 mikron) filtriert, um irgendwelche festen Bestandteile, die sich gebildet haben könnten, zu entfernen, wonach dieses Material zur Bildung eines löslichen, weiter härtbaren Organopolysiloxanes vorgehärtet wurde und das dadurch entstandene Material auf einem Trommelflockenbildner (drum flaker) gekühlt

in
und Flocken übergeführt wurde. Das Vorhärten wurde in einem

Verdampfer (wiped film evaporator) des in den US Patenten 3 4i4 5^0 und 3 634 321 beschriebenen Typs durchgeführt, wobei die Verweilzeit im Verdampfer etwa 20-30 Sekunden betrug und

der Verdampfer bei einer Wandtemperatur von etwa 200 C betrieben wurde.

Danach wurde eine 30 gfewichtsprozentige Lösung des flockigen, löslichen, weiter härtbaren Organopolysiloxanes in Isobutanol hergestellt, und zu dieser Lösung wurde eine 80 gewichtsprozentige Lösung eines methylierten und isobutylierten Melamin-Formaldehydpartialkondensatproduktes in Isobutanol, in der das Verhältnis der Methylgruppen zu den Isobutylgruppen auf

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6fcV3.

Molbasis etwa 2:1 bis 2,5:1 betrug, gegeben. Das spezifische verwendete Material war das gleiche wie in Beispiel 1, wobei die 80 prozentige Lösung in einer zur Bildung einer Lösung mit 8 Gewichtsprozent des methylierten und isobutylierten Harzes, basierend auf dem Gewicht des Organopolysiloxanharzes, ausreichenden Menge zugegeben wurde.

Die in der oben beschriebenen Weise hergestellte Überzugszusammensetzung wurde danach wie in Beispiel 1 auf ein PoIykarbonatsubstrat gebracht, das wie in Beispiel 1 grundiert worden war. Das Lösungsmittel wurde aus der Lösung verdampft, und die restliche Überzugszusammensetzung wurde danach auf eine Temperatur von etwa 135 C über eine Stunde erhitzt, um die Zusammensetzung thermisch auszuhärten und einen fest anhaftenden Überzugsfilm mit einer verbesserten Härte und einer verbesserten Azetonbeständigkeit gegenüber einem ohne die Verwendung des methylierten und isobutylierten Melarain-Formaldehydpartialkondensatharzproduktes hergestellten Überzuges Hailden.

Im allgemeinen deuten die Tests an, daß das nach dem Verfahren in Beispiel 1 hergestellte beschichtete Produkt, d.h. durch Verwendung des nicht vorgehärteten Organopolysiloxanes, gegenüber dem nach dem Verfahren des Beispiels 2 hergestellten Produkt, bei dem ein flockiges Material verwendet wird, vorzu ziehen ist. Das erste Verfahren scheint besser reproduzierbar zu sein.

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Claims

P^a tentansprüche :

1. Verfahren zum Herstellen einer Überzugszusammensetzung, die schnell in einen harten, fest anhaftenden, abriebe- und stoßfesten, chemisch- und azetonbeständigen Überzug überführbar ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

1) Erhitzen von Methyltrialkoxysilan, bei dem die Alkoxygruppe zwischen 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, mit etwa 1,5 bis etwa 10 mol Wasser pro tnol des gesamten Silanes in Gegenwart einer wirksamen katalysierenden Menge eines Hydrolysekatalysators auf eine Temperatur von etwa kO C bis hinauf auf die Rückflußtemperatur über eine Zeit von etwa 1 bis 10 Stunden, so daß eine im wesentlichen gelfreie Lösung gebildet wird, die ein gelöstes, hydrolisiertes und partiell kondensiertes Organopolysiloxan enthält;

2) Konzentrieren der Lösung, die das gelöste, hydrolisierte und partiell kondensierte Organopolysiloxan enthält, mittels Erhitzen, um einige, jedoch nicht alle flüchtigen Bestandteile, einschließlich der Alkoholnebenprodukte und etwas Wasser, zu entfernen, so daß eine Lösung eines hydrolisierten und weiter partiell kondensierten Organopolysiloxanes gewonnen wird;

3) Zusetzen eines alkylierten Melamin-Formaldehydpartialkondensatharzes, bei dem die Alkylierung mit Methanol und einem C₂-Cj-Alkanol in einem Molverhältnis das Methanols zum Alkanol von mindestens etwa 1:1 bewirkt wird, das in der Lösung löslich ist, in einer ausreichenden

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Menge zu der Lösung, die das gelöste, hydrolisierte und veiter partiell kondensierte Organopolyeiloxan enthält, um dessen Aushärten zu fördern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt:

4) Aufbringen einer Lösung des nach Schritt 3 gewonnenen Produktes auf ein Polykarbonatsubstrat, Verdampfen der freien flüchtigen Bestandteile und Erhitzen des Substrates ein· ausreichende Zeit auf eine Temperatur, die ausreicht, um das thermische Aushärten der restlichen Überzugszusamnensetzung zu bewirken und einen harten, abriebs- und stoßfesten, chemisch- und asctonbeständigen, fest anhaftenden Überäug auf der Oberfläch· au bilden·

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dad das Organopolysiloxan aus Methyltriäthoxysilan hergestellt ist, der Katalysator HCl ist und die Menge an Wasser etwa 2 bis 3 mol pro mol des gesamten Silanes beträgt.

4« Verfahren nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß das Organopolysiloxan durch »in Verfahren hergestellt ist, das im wesentlichen aus den in Anspruch 1 aufgeführten Schritten 1 und 2 besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentrierung über eine ausreichende Zeit durchgeführt wird, um eine Lösung zu bilden, die etwa 45 bis 55 Gewichtsprozent des gelösten hydrolysierten und weiter partiell kondensierten Organopolysiloxanes enthält.

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6. Verfahren nach. Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das alkylierte Melamin-Formaldehydharz ein Molverhältnis von etwa 2:1 bis 2,5ϊ1 aufweist, daß der Alkohol Isobutanol ist und daß das auf einer 80 gewichtsprozentigen Lösung in Isobutanol basierende Harz eine "Xyloltoleranz" von etwa 275 Pfund pro 100 Pfund der 80 prozentigen Lösung besitzt, wobei das Harz in einer Menge von etwa 3 "bis etwa 15 Gewichtsprozent basierend auf dem Gewicht des Organopolysiloxanharzes zugegeben wird.

7· Überzugszusammensetzung, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 4.

8. Verfahren zur Herstellung einer Überzugszusammensetzung zur Bildung eines harten, abriebs- und stoßfesten, chemisch- und azetonbeständigen Überzuges, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

1) Erhitzen von Methyltrialkoxysilan, bei dem die Alkoxygruppe zwischen 1 bis 6 Kohlenstoffatomen enthält, mit etwa 1,5 bis etwa 10 mol fasser pro mol des gesamten Silans, in Gegenwart einer wirksamen katalysierenden Menge eines Hydrolysekatalysators auf eine Temperatur von k-0 C bis hinauf auf die Rückflußtemperatür über eine Zeit von etwa 1 bis 10 Stunden, um eine im wesentlichen gelfreie Lösung herzustellen, die ein gelöste», hydrolisiertes und partiell kondensiertes Organopolysiloxan enthält j

2) Konzentrieren der Lösung, die das geläste, hydrolisierte und partiell kondensierte Organopolysiloxan enthält,

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durch Erhitzen, um einige, jedoch nicht alle flüchtigen Bestandteile, einschließlich der Alkoholnebenprodukte und etwas Wasser, zu entfernen, so daß eine Lösung eines hydrous!erten und weiter partiell kondensierten Organopolysiloxanes erhalten wird;

3) Vorhärten des entstehenden Produktes durch Erhitzen unterhalb seines Gelpunktes, so daß ein lösliches, weiter härtbares Organopolysiloxan gebildet wird;

4) Ziisetzen eines alkylierten Melamin-Formaldehydpartialkondensatharzes, bei dem die Alkylierung mit Methanol und einem C„-Cr-Alkanol in einem Molverhältnis des Methanols zum Alkanol von mindestens etwa 1:1 bewirkt wird, in einer ausreichenden Menge zum Siloxan, um dessen Aushärten zu fördern.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt 3 des weiteren den Schritt des Verfestigens des löslichen, weiter härtbaren Organopolysiloxanes und danach dessen Lösen in einem organischen Lösungsmittel, injdem sowohl das Organopolysiloxan als auch das alkylierte Melamin-Formaldehyd löslich ist, einschließt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Silanethyltriäthoxysilan ist, der Katalysator HCl und die verwendete Wassermenge zwischen etwa 2 und 3 niol Wasser pro mol Silan liegt.

11. Überzugszusammensetzung, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 10.

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12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das alkylierte Melamin-Formaldehydharz, das auf einer Lösung von etwa 66-67 Gewichtsprozent in Isopropanol und Isobutanol, Gewichtsverhältnis 1:1, basiert, eine größere "Wassertoleranz" als etwa 3OO und eine "KohlenwasserstofE-toleranz" von etwa 20 bis etwa 200 aufweist,

13· Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das alkylierte Melamin-Formaldehydharz mit Methanol und Xsobutanol in einera Molverhältnis des Methanols zum Isobutanol von 2t1 bia 2,5*1 alkyliert ist.

lh. Verfahren sum Versehen einer festen organischen polymeren Fläche mit einom hartsn, fest anhaftenden, abriebs- und stoßfestonj chemisch- und axetonbeständigea Überzug, bei des ein thermisch härtb«.r«» Harseystea in einer kurzen Zeit aushärtet, gekennzeichnet durch die folgenden Schrittes

1) Aufbringen einer Lösung ans einer Überztsgszusammensetzung in 9±n<$m crgariisehern Lösuiigsraittel r.-af das polymere Substrat, wobei die tlbarsugezueaaufiensetzung ntoh dem folgenden Verfahren hergestellt ist:

a) Erhitasn von Methyltrialkoxysilejn, bei dem die Alkoxygruppe zwischen 1 und 6 Kohlenstoffatoaen enthält, mit etwa 1,5 bis etwa 10 mol Wasser pro mol des gesamten Silans in Gegenwart einer wirksamen katalysierenden Menge eines Hydrolysekatalysators bis auf ©ine Temperatur von 40 C bis hinauf auf die Rückflußtemperatur über eine Zeit von etwa 1 bis 10 Stunden,

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tun eine im wesentlichen gelfreie Lösung herzustellen, die ein gelöstes,hydrolisiertes und partiell kondensiertes Organopolysiloxan enthält;

b) Konzentrieren der Lösung, die das gelöste, hydrolisierte und partiell kondensierte Organopolysiloxan enthält durch Erhitzen, um einige, jedoch nicht alle flüchtigen Bestandteile, einschließlich der Alkoholnebenprodukte und etwas Wasser, zu entfernen, so daß eine Lösung eines hydrolisierten und weiter partiell kondensierten Organopolysiloxanes gebildet wird;

c) Vorhärten des entstandenen Produktes durch Erhitzen unter seinen Gelpunkt, um die flüchtigen Bestandteile zu entfernen und ein lösliches, weiter härtbares Organopolysiloxan zu bilden;

und

d) Zusetzen eines alkylierten Melamin-Formaldehydpartialkondensatharzes in einer ausreichenden, das Aushärten fördernden Menge zum löslichen, weiter härtbaren Organopolysiloxan, wobei das alkylierte Harz ein methyliertes und C_-C.-alkyliertes Harz ist, bei dem das Molverhältnis der Methylierung zur C -CV-Alkylierung mindestens 1:1 ist und das , basierend auf einer 66 bis 67 gewichtsprozentigen Lösung in einer Mischung von Isobutanol und Isopropanol, Gewichtsverhältnis 1:1, eine "Kohlenwasserstofftoleranz" von etwa 20-200 und eine "Wassertoleranz¹¹ von mindestens etwa 3OO aufweist;

und
2. Verdampfen des Lösungsmittels und Erhitzen des Substrates

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auf eine ausreichende Temperatur über eine Zeit, die zum thermischen Aushärten der restlichen Überzugszusammensetzung ausreicht, so daß ein harter, abriebs- und stoßfester, chemisch- und azetonbeständiger, fest anhaftender Überzug auf dem Substrat gebildet wird.

15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein Acryl-Substrat ist und daß das Silan Methyltriäthoxysilan ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Wassermenge zwischen etwa 2 und etwa 3 mol Wasser pro mol Silan liegt und daß der Katalysator HCl ist.

17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein Polykarbonat ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß die verwendete Wassermenge zwischen etwa 2 und etwa 3 mol Wasser pro mol Silan liegt, daß der Katalysator HCl ist und daß das Silan Methyltriäthoxysilan ist.

19· Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß Schritt Ic des weiteren die Schritte des Verfestigens des löslichen, weiter härtbaren Organopolysiloxans und danach das Lösen des löslichen, weiter härtbaren Organopolysiloxans in einem organischen Lösungsmittel einschließt.

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20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Konzentrieren nach Schritt 1b über eine ausreichende Zeit durchgeführt wird, um eine Lösung herzustellen, die etwa 45-55 Gewichtsprozent feste Bestandteile aufweist, und wobei das alkylierte Harz in einem MolverhSLtnis von etwa 2:1 bis 2,5:1 methyliert und isopropyliert ist.

21. Verfahren zur Bildung eines harten, abriebsfesten, fest anhaftenden, stoßfesten, chemisch- und azetonbeständigen Überzuges auf einem festen organischen polymeren Substrat gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

1) Aufbringen einer organischen Lösung einer Überzugszusammensetzung in einem organischen Lösungsmittel auf das polymere Substrat, wobei die-Überzugszusammensetzung nach dem folgenden Verfahren hergestellt wird:

a) Erhitzen von Methyltrialkoxysilan, bei dem die Alkoxagruppe zwischen 1 und 6 Kohlenstoffatome enthält, mit etwa 1,5 his 10 mol Wasser pro mol des gesamten Silans in Gegenwart einer wirksamen katalysierenden Menge eines Hydrolysekatalysators auf eine Temperatur von kO C bis hinauf auf die Rückflußtemperatur über eine Zeit von etwa 1 bis 10 Stunden, um eine im wesentlichen gelfreie Lösung herzustellen, die ein gelöstes, hydrolisiertes und partiell kondensiertes Organopolysiloxan enthält;

b) Konzentrieren der das gelöste, hydrolisierte und partiell kondensierte Organopolysilccan enthaltenden Lösung durch Erhitzen, um einige, jedoch nicht alle

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flüchtigen Bestandteile, einschließlich, der Alkoholneb enprοdukte und etwas Wasser, zu entfernen, so daß eine Lösung eines hydrolisierten und weiter partiell kondensierten Organopolysiloxanes gebildet wird; c) Zusetzen eines alkylierten, Melamin-Formaldehydpartialkondensatharzes zu der nach Schritt b gewonnenen Lösung, wobei das alkylierte Harz ein methyliertes und Cp-Ct-alkyliertes Harz ist, bei dem das Molverhältnis der Methylierung zur C -Ci-Alkylierung mindestens 1:1 ist und das, basierend auf einer 66-67 gewichtsprozentigen Lösung in einer Mischung aus Isobutanol und Isopropanol, Gewichtsverhältnis 1:1, eine "Kohlenwasserstofftoleranz" von etwa 20 bis und eine "Wassertoleranz¹¹ von mindestens etwa 300 besitzt; und

2) Verdampfen des Lösungsmittels und Erhitzen des Substrates auf eine ausreichende Temperatur über eine Zeit, die zum thermischen Aushärten der übrigen Überzugszusammensetzung ausreicht, so|daß ein harter, stoß- und abriebsfester, chemisch- und azetonbeständiger, fest anhaftender Überzug gebildet wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die polymere Substanz eine Acrylverbindung ist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Silan Methyltriäthoxysilan, der Katalysator HCl ist und daß die Wassermenge zwischen etwa 2 bis 3 mol Wasser

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pro mol des gesamten Silans liegt.

24. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Substrat ein Polykarbonat ist.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Silan Methyltriäthoxysilan, der Katalysator HCl ist und daß die ¥assermenge zwischen etwa 2 bis etwa 3 mol Fässer pro mol des gesamten Silans liegt.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das alkylierte Melamin-Formaldehydharz mit Methanol und Isobutanol in einem Molverhältnis von etwa 2-2,5 alkyliert ist und daß eine 80 prozentige Lösung des Harzes in Isobutanol eine "Xyloltoleranz" von etwa 275 besitzt.

27· Verfahren zur Bildung eines harten, abriebsfesten, fest anhaftenden, stoßfesten, azeton- und chemisch-beständigen Überzuges auf einem festen Polykarbonatsubstrat, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

1) Zusetzen eines methylierten und isobutylierten Melamin-Formaldehydpartialkondensatharzes in einer ausreichenden, das Aushärten fördernden Menge zu einer Lösung eines hydroIisierten und partialkondensierten thermisch härtbaren Organopolysiloxanes in einem organischen Lösungsmittel, um eine Lösung einer Überzugszusammensetzung zu bilden, wobei das Organopolysiloxan durch das folgende Verfahren hergestellt wirdi a) Erhitzen von Methyltriäthox3^rsilan mit etwa 1,5 bis

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etwa 5 niol Wasser pro mol Silan in Gegenwart einer wirksamen katalysierenden Menge von IIC1 auf etwa 50 bis etwa 90 C über eine Zeit von etwa 1 bis Stunden, so daß eine im wesentlichen gelfreie Lösung gebildet wird, die ein gelöstes, hydrolisiertes und partiell kondensiertes Organopolysiloxan enthält; danach

b) Konzentrieren der das hydrolisierte und partiell kondensierte Organopolysiloxan enthaltenden Lösung durch Erhitzen, um einige, jedoch nicht alle flüchtigen Bestandteile, einschließlich der Alkoholnebenprodukte und etwas Wasser, zu entfernen, so daß eine Lösung des Organopolysiloxanes erhalten wird, bei der die Methylierung und Isobutylierung in einem Verhältnis von etwa 2:1 bis etwa 2,5ϊ1 vorliegt und eine 80 gewichtsprozentige Lösung des Harzes in Isobutanol eine "Xyloltoleranz" von etwa 275 und eine Viskosität bei 25 C von Z-Z- hat;

2) Aufbringen der Lösung der Überzugszusammensetzung auf ein festes Polykarbonatsubstrat; und

3) Verdampfen des Lösungsmittels und Erhitzen des Substrates über eine ausreichende Zeit auf eine Temperatur, die zur thermischen Härtung der übrigen Überzugszusammensetzung ausreicht, so daß ein harter, abriebsfester, fest anhaftender, stoßfester, chemisch- und azetonbeständiger Überzug auf dem Substrat gebildet wird.

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