DE2540834A1 - Beschichtungsmasse - Google Patents

Beschichtungsmasse

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DE2540834A1 DE19752540834 DE2540834A DE2540834A1 DE 2540834 A1 DE2540834 A1 DE 2540834A1 DE 19752540834 DE19752540834 DE 19752540834 DE 2540834 A DE2540834 A DE 2540834A DE 2540834 A1 DE2540834 A1 DE 2540834A1
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Description

SWlITCHO CHEMICAL COMPANY, -LIMITED
Osaka, Japan
" Beschichtungsmasse "
Priorität: 13. September 1974, Japan, Nr. 106 532/74
Formteile aus thermoplastischen Polymeren, wie Polycarbonaten, Polymethylmethacrylat, Polystyrol oder Polyvinylchlorid, werden aufgrund ihrer ausgezeichneten Eigenschaften, wie niedrigem Gewicht, leichter Bearbeitbarkeit und Schlagzähigkeit, in weitem Umfang in der Technik eingesetzt. Diese Formteile haben jedoch eine empfindliche, leicht zu beschädigende Oberfläche, und in Berührung mit einem Lösungsmittel quellen sie oder werden
angelöst.
Zur Verbesserung dieser nachteiligen Eigenschaften von Forinteilen wurden verschiedene. Verfahren entwickelt, beispielsweise ein Verfahren zum Beschichten mit einer Beschichtungsmasse, die als Hauptbestandteile ein Kydrolyseprodukt von Äthylsilikat und ein Copolymerisat eines Fluorolefins mit einem oj-Hydro-
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xyalkylvinyläther enthält (US-PS 3 429 845). Ferner ist es aus der US-PS 3 451 838 bekannt, die Formteile mit einem Hydrolyseprodukt eines Alkyltrialkoxysilans zu "beschichten. Schließlich ist aus der JA-OS 56 230/1973 bekannt, die Formteile mit einer Beschichtungsmasse zu beschichten, die als Hauptbestandteile ein partielles Hydrolyseprodukt einer Tetraalkoxysilanverbindung und ein partielles Hydrolyseprodukt eines Alkyltrialkoxysilaiis enthält. Durch diese Verfahren können jedoch die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht vollständig behoben v/erden.
Gemäß einem nicht vorveröffentlichten Vorschlag wurde eine Beschichtungsmasse für Formteile aus thermoplastischen Polymeren entwickelt, die als Hauptbestandteile Polykieselsäure, ein Acrylcopolymerisat und ein veräthertes Methylolmelamin enthält (JA-Patentanmeldung 34 214/1974). Die aus dieser Beschichtungsmasse hergestellten Beschichtungen zeichnen sich zwar durch eine gute Abriebsbeständigkeit, Wasserbeständigkeit und antistatische Eigenschaften aus, doch ist die Beständigkeit gegenüber heißem Wasser unbefriedigend, da die Beschichtung bei 8O0C bereits erweicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschichtungsmasse für Formteile zu schaffen, die Beschichtungen mit ausgezeichneten chemischen und mechanischen Eigenschaften liefert, insbesondere gute Abriebsbeständigkeit, Beständigkeit gegenüber heißem und kochendem Wasser, Beständigkeit gegenüber wiederholtem Erwärmen und Abkühlen und gute antistatische Eigenschaften. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst. Die Lösung der
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Aufgabe beruht auf dem überraschenden Befund, daß durch Zusatz einer organischen Siliciumverbindung zur Polykieselsäurekomponente auch die Beständigkeit der Beschichtung gegenüber heißem und kochendem Wasser erheblich verbessert wird.
Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.
Bei höherem Mengenverhältnis des partiellen Hydrolyseprodukts der Organosiliciumverbindung zum partiellen Hydrolyseprodukt der Tetraalkoxysilanverbindung nimmt die Beständigkeit der Beschichtung gegenüber heißem und kochendem Wasser zu, andererseits erfolgt eine Abnahme der antistatischen Eigenschaften der Beschichtung,und die Aushärtung des BeSchichtungsfilmes muß bei höherer Temperatur durchgeführt werden. Dies führt wiederum zu einer Verminderung der Abriebsbeständigkeit der Beschichtung. \Ienii beispielsweise eine Platte aus einem PoIyrnethylmethacrylat mit dem partiellen Hydrolyseprodukt von Kethyltriäthoxysilan beschichtet wird, muß der Beschichtungsfilm bei einer Temperatur von mindestens 120 C ausgehärtet v/erden. Kach dem Aushärten hat die Beschichtung eine gute Beständigkeit gegen kochendes Wasser, jedoch keine antistatischen Eigenschaften. Bei kleinerem Mengenverhältnis des partiellen Hydrolyseprodukts der Organosiliciumverbindung zum partiellen ' Hydrolyseprodukt der Tetraalkoxysilanverbindung zeigt die Beschichtung zwar bessere antistatische Eigenschaften und Härte, jedoch eine geringere Biegsamkeit und dementsprechend eine schlechtere Beständigkeit gegen wiederholtes Erwärmen und Ab-
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kühlen. Dies zeigt sich daran, daß beschichtete Formteile nach wiederholtem Erwärmen und Abkühlen Risse in der Beschichtung aufweisen. In Extremfällen erfolgt die Rißbildung bereits während des Aushärtens. Diese Nachteile v/erden durch die Beschichtungsmasse der Erfindung vermieden, die neben der Siliciumkomponente noch ein Acrylcopolymerisat und gegebenenfalls ein veräthertes Methylolmelamin enthält.
Der Ausdruck "partielles Hydrolyseprodukt der Siliciumverbindung" bedeutet ein Produkt, bei dem mindestens 20 c,i der in der Tetraalkoxysilanverbindung und der Organosiliciumverbindung enthaltenen Alkoxyreste hydrolytisch abgespalten sind.
In der Beschichtungsmasse der Erfindung liegt das partielle Hydrolyseprodukt der Organosiliciumverbindung als Siliciumkomponente neben dem partiellen Hydrolyseprodukt der Tetraalkoxysilanverbindung vor. Hierdurch wird die Beständigkeit der ausgehärteten Beschichtung gegenüber heißem oder kochendem Wasser verbessert. Der Anteil des partiellen Hydrolyseprodukts der Organosiliciumverbindung ist so bemessen, daß die Abriebsbeständigkeit der ausgehärteten Beschichtung nicht verlorengeht. Die Biegsamkeit der Beschichtung wird durch Zusatz des Copolymerisats und des verätherten Methylolmelamine verbessert.
Die Beschichtungsmasse der Erfindung eignet sich insbesondere zum Beschichten von Formteilen aus Homopolymerisaten oder Copolymerisaten von Methylmethacrylat. Die Beschichtungsmasse kann ohne Vorbehandlung der Formteile auf diese aufgebracht
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werden. Der Zusatz des verätherten Methylolmelamins verleiht der Beschichtung sowohl Härte als auch Biegsamkeit.
Vorzugsweise wird als Tetraalkoxysilanverbindung eine Verbindung mit Methoxy-, Äthoxy-, Propoxy- oder Butoxygruppen verwendet. In der Organosiliciumverbindung kann der Kohlenwasserstoff rest R eine Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Vinyl-,· Allyl- oder Phenylgruppe sein. Als Alkylreste R1 kommen die Methyl-, Äthyl-, Propyl- und Butylgruppe in Frage. - .
Die partiellen Hydrolyseprodukte dieser Siliciumverbindungen können durch 1 bis 96-stündige Hydrolyse der Verbindungen oder ihrer Gemische bei Temperaturen von O bis 10O0C in einem Lösungsmittel,, beispielsweise einem Gemisch von V/asser und einem Alkohol, und in Gegenwart einer Säure, wie Salzsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Oxalsäure, Maleinsäure, Essigsäure oder Ameisensäure, hergestellt werden. Wasser wird in einer Menge von mindestens 0,5 Mol, bezogen auf sämtliche Alkoxyreste in der Tetraalkoxysiliciumverbindung und der Organosiliciumverbindung, verwendet. Nach einer anderen Ausführungsform können die partiellen Hydrolyseprodukte der Siliciumverbindung auch durch unmittelbare Hydrolyse eines Chlorids einer Siliciumverbindung, wie Siliciuiütetrachlorid oder einem Organosiliciumchlorid der allgemeinen Formel RnSiCl^ , in der R die vorstehend angegebene Bedeutung hat, hergestellt werden. Vorzugsweise wird das Gemisch der Siliciumverbindungen der Hydrolyse unterworfen. Insbesondere bei Verwendung einer Organosiliciumverbindung der
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allgemeinen Formel RnSi(OR' )/,._η, in der η den Wert 2 hat, wird das Gemisch mit der Tetraalkoxysilanverbindung hydrolysiert.
Das Mengenverhältnis von partiellem Hydrolyseprodukt der Organo siliciumverbindung - berechnet als RnSiOZf_n zu partiellem Hydro lyseprodukt der Tetraalkoxysilanverbindung - berechnet als SiO2 beträgt 10 : 100 bis 100 : 100. Bei einem Anteil des partiellen Hydrolyseprodukts der Organosiliciumverbindung von veniger als 10 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des partiellen Hydrolyseprodukts der Tetraalkoxysilanverbindung verschlechtert sich die Beständigkeit der Beschichtung gegenüber heißem und kochendem Wasser. Bei einem Anteil von mehr als 100 Gewichtsteilen nimmt die Härte der Beschichtung ab.
Mit größerem Wert η in der allgemeinen Formel RnSi(OR')/,n wird die Beständigkeit des Anstrichs gegenüber kochendem Wasser verbessert, andererseits v/erden die Härte und die antistatischen Eigenschaften des Anstriches verschlechtert. Die Verbesserung hinsichtlich der Beständigkeit gegenüber heißem Wasser nimmt in der Reihe R2Si(OR')2 > RSi(OR1 )v bei Verwendung gleicher Mengen des partiellen Hydrolyseprodukts der Organosiliciumverbindung zu. Bei alleinigem Zusatz des partiellen Hydrolyseprodukts der Organosiliciumverbindung zum partiellen Hydrolyseprodukt der Tetraalkoxysilanverbindung hat das Mischungsverhältnis der partiellen Hydrolyseprodukte vorzugsweise folgende Werte: . Auf 100 Gev/ichtsteile (berechnet als SiOp) des partiellen Hydrolyseprodukts der Tetraalkoxysilanverbindung kommen, wenn η den Wert 1 hat, 100 bis 25 Gewicht steile (berechnet als RSiO,, r)
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des partiellen Hydrolyseprodukts der Organosiliciuraverbindung der allgemeinen Formel RSi(OR1)3»
wenn η den Wert 2 hat, 60 bis 10 Gewichtsteile (berechnet als RpSiO) des partiellen Hydrolyseprodukts der Organosiliciumverbindung der allgemeinen Formel R2Si(OR')2·
Das Gemisch der partiellen Hydrolyseprodukte kann wie vorstehend bereits angegeben wurde, durch Hydrolyse des Gemisches der Tetraalkoxysilanverbindung und der Organosiliciumverbindung oder durch getrennte Hydrolyse der beiden Verbindungen und anschließendes Mischen der erhaltenen partiellen Hydrolyseprodukte hergestellt werden.
Wenn das partielle Hydrolyseprodukt der Tetraalkoxysilanverbindung mit zwei oder mehr Arten der partiellen Arten der partiellen Hydrolyseprodukte der Organosiliciumverbindungen versetzt wird, werden ähnliche Ergebnisse erhalten, wie bei Zusatz eines einzigen partiellen Hydrolyseprodukts der Organosiliciumverbindung. Die Gesamtmenge der partiellen Hydrolyseprodukte der Organosiliciumverbindungen, die zum partiellen Hydrolyseprodukt der Tetraalkoxysilanverbindung zugegeben wird, hängt von der Art und dem Mischungsverhältnis der partiellen Hydrolyseprodukte der Organosiliciumverbindungen ab.
Das erfindungsgemäß verwendete Acrylcopolymerisat kann durch Polymerisation in Substanz, Emulsionspolymerisation, Suspensionspolymerisation oder Polymerisation in Lösung eines Alkylacrylats und/oder Alkylmethacrylats und eines Hydroxyalkylacry-■ lats und/oder Hydroxyalkylmethacrylats in Gegenwart eines freie,
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Radikale liefernden Polymerisat!onsinitiators, wie Azobisisobutyronitril, Benzoylperoxid oder Di-tert.~butylperoxid, hergestellt werden.
Beispiele für verwendbare Acrylsäure- und Methacrylsäurealkylester sind die Ester von Alkoholen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere von Äthanol, Propanol, Butanol, 2-A'thylhexanol und Laurylalkohol.
Spezielle Beispiele für verwendbare Hydroxyalkylacrylate und -methacrylate sind die 2-Hydroxyäthyl-, Hydroxypropyl- und Hydroxylbutylester sowie die Monoester mit Glycerin.
Das Gewichtsverhältnis von Alkylacrylat und/oder Alkylmethacrylat zu I-Iydroxyalkylacrylat und/oder Hydroxyalkylmethacrylat kann in einem verhältnismäßig breiten Bereich liegen. Vorzugsweise beträgt das Gev/ichtsverhältnis 1 :-1O bis 10 : 1 im Hinblick auf die erforderlichen Eigenschaften der Beschichtung, wie Haftfestigkeit am Substrat und Biegsamkeit.
Das Acrylcopolymerisat wird vorzugsv/eise in einer Menge von 5 bis 200 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile (berechnet als SiOp) des partiellen Hydrolyseprodukts der Tetraalkoxysilanverbindung eingesetzt. Bei Verwendung von weniger als 5 Gewichtsteilen des Acrylcopolymerisats hat die Beschichtung eine geringere Beständigkeit gegen wiederholtes Erwärmen und Abkühlen sowie eine geringere Beständigkeit gegen Rißbildung. Bei einem Anteil von mehr als 200 Gewichtsteilen nimmt die Härte der Bel_ schichtung ab. ,
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Die erfindungsgemäß verwendeten verätherten Methylolmelamine sind technische Produkte, die in an sich bekannter Vfeise hergestellt werden. Spezielle Beispiele für- diese Verbindungen sind Hexaalkoxymethylmelamine, wie Hexamethoxymethylmelamin, Hexaäthoxymethylmelämin, Hexapropoxymethylmelamin, Hexai sopropoxymethylmelamin, Hexabutoxymethylmelamin und Hexacyclohexyloxymethylmelamin.
Das verätherte Methylolmelamin wird Vorzugspreise in einer Menge von O bis 150 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile (berechnet als SiO2) des partiellen Hydrolyseprodukts der Tetraalkoxysilanverbindung verwendet. Bei Zusatz von mehr als 150 Gewichtsteilen veräthertera Methylolmelamin nimmt die Haftfestigkeit der Beschichtung am Substrat insbesondere in kochendem Wasser ab.
Als Lösungsmittel kommen für die Beschichtungsmasse der Erfindung Alkohole, Ketone, Ester, Äther, Äthylenglykoläther, Halogenide, Carbonsäuren und aromatische Verbindungen in Frage. Die Art des verwendeten Lösungsmittels hängt unter anderem von der Art des zu beschichtenden Substrats und der erforderlichen Verdampfungsgeschwindigkeit ab. Das Lösungsmittel kann in einem verhältnismäßig breiten Mengenbereich verwendet werden. Niedere aliphatische Carbonsäuren, wie Ameisensäure, Essigsäure und Propionsäure,verbessern die Haftfestigkeit der Beschichtung auf dem Substrat, sie unterdrücken die Gelierung der Beschichtungsmasse und erhöhen ihre Stabilität. Spezielle Beispiele für verwendbare Lösungsmittel sind Kombinationen von niederen
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aliphatischen Alkoholen, wie Methanol, Äthanol, Propanol oder Butanol, mit niederen aliphatischen Carbonsäuren, wie Ameisensäure, Essigsäure oder Propionsäure, aromatischen Verbindungen, wie Benzol, Toluol oder Xylol, und Äthylenglykoläthern, wie 2-Methoxyäthanol oder 2-Butoxyäthanol. Die Menge des verwendeten Lösungsmitteiis hängt unter anderem von der erforderlichen Dicke der Beschichtung und dem Beschichtungsverfahren ab.
Die Beschichtungsmasse dor Erfindung wird auf das Substrat aufgetragen und zur Aushärtung auf eine Temperatur von mindestens 700G erhitzt. Zur Beschleunigung der Aushärtung können der Beschichtungsmasse Härtungskatalysatoren, wie Säuren, beispielsweise Salzsäure oder p-Toluolsulfonsäure, organische Amine, wie Triäthylamin oder Tributylarnin, Metallsalze von Carbonsäuren, wie Natriumacetat oder Natriumpropionat, Metallrhodanide, wie Kaliumrhodanid oder Natriurnrhodanid, Metallnitrite, wie Natriumnitr.lt oder Kaliumnitrit, oder Organozinnverbindungen, wie Dibutylzinndi-2-äthylhexanoat oder Dibutylzinndilaurat, zugesetzt werden, um die Aushärtungstemperatür herabzusetzen oder die Aushärtungszeit zu verkürzen.
Die Beschichtungsmasse der Erfindung kann ferner eine grenzflächenaktive Verbindung enthalten, um die Oberflächeneigenschaften der Beschichtung, wie die Bildung einer orangenschalen artigen Oberfläche und Schrumpfung zu vermeiden, insbesondere wenn dicke Anstrichfilme erforderlich sind, und um ein Weglaufen des Anstrichfilms zu verhindern. Besonders gute Ergebnisse werden bei Verwendung einer geringen Menge eines Blockcopolymerisats aus einem Alkylenoxid und Diinethylsiloxan erhalten. _j
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Der Härtungskatalysator und die grenzflächenaktive Verbindung werden in geringen Mengen verwendet. Gewöhnlich genügen Mengen in der Größenordnung von O bis zu 5 Gewichtsprozent, bezogen auf den Feststoffgehalt der Beschichtungsmasse.
Gegebenenfalls kann die Beschichtungsmasse der Erfindung noch andere Zusätze enthalten, wie UV-Lichtabsorptionsmittel, Farbstoffe, Pigmente und/oder Antistatika.
Die Beschichtungsmasse der Erfindung kann auf das Substrat nach üblichen Methoden aufgebracht werden, beispielsweise durch Spritzen, Tauchen oder Bürsten. Nach dem Beschichten wird der Anstrich zur Aushärtung auf Temperaturen von mindestens 7O0C erhitzt.
Die Beschichtungsmasse der Erfindung eignet sich besonders zum Beschichten von Substraten aus Acrylpolymerisäten, sie kann jedoch auch zum Beschichten von Substraten aus anderen Kunststoffen, wie Polycarbonaten, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Acrylnitril-Butadien-StjTol-Copolymerisaten, Polyamiden, oder Polyestern, ferner zum Beschichten von Papier, Holz, Metall oder Keramik verwendet werden. Zur Erzielung einer besonders guten Haftung der Beschichtung am Substrat wird das Substrat vorzugsweise zunächst mit einem Grundiermittel auf der Basis eines Acrylpolymerisats, beispielsweise einer Lösung von Polymethylmethacrlyat in einem Lösungsmittel, einem üblichen Lack auf der Basis' eines Acrylpolymerisats oder einer Anstrichfarbe auf der Basis eines hitzehärtbaren Acryl-
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Polymerisats grundiert.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist.
Beispiele 1 bis 10
(1) Herstellung einer Lösung der partiellen'Hydrolyseprodukte von Tetraäthoxysilan und Methyltriäthoxysilan (Komponente D:
66,7 g Tetraäthoxysilan und 33,3 g Methyltriäthoxysilan v/erden in 70 g Isopropanpl gelöst. Die Lösung wird mit 30 g einer 0,05 η Salzsäure versetzt und bei Raumtemperatur gerührt. Nach beendeter Umsetzung wird das Gemisch noch mindestens 20 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Die erhaltene Lösung enthält ein partielles Hydrolyseprodukt von Tetraäthoxysilan (9,6 1A, berechnet als SiOp) und ein partielles Hydrolyseprodukt von Methyltriäthoxysilan (6,3 /ό, berechnet als CH^SiO^ ^).
(2) Herstellung einer Lösung der partiellen Hydrolyseprodukte von Tetraäthoxysilan und Dimethyldiäthoxysilan (Komponente II):
83,3 g Tetraäthoxysilan und 16,7 g Dimethyldiäthoxysilan werden in 70 g Isopropanol gelöst. Die Lösung wird mit 30 g einer 0,05 η Salzsäure versetzt und bei Raumtemperatur gerührt. Nach beendeter Umsetzung wird das Gemisch noch mindestens 20 Stunden stehengelassen. Die erhaltene Lösung enthält ein particll_ les Hydrolyseprodukt von Tetraäthoxysilan (12 Jo, berechnet _j
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als SiOp) und ein partielles Hydrolyseprodukt von Dimethyldiäthoxysilan (4,2 #, berechnet als
(3) Herstellung einer Lösung der partiellen Hydrolyseprodukte von Tetraäthoxysilan und Methyltriäthoxysilan (Komponente III):
225 g Tetraäthoxysilan und 165 g Methyltriäthoxysilan v/erden in 230 g Isopropanol gelöst. Die Lösung wird mit 127 g einer 0,05 η Salzsäure versetzt und 5 Stunden unter Rückfluß erhitzt und gerührt. Nach beendeter Umsetzung wird das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Die erhaltene Lösung enthält ein partielles Hydrolyseprodukt von Tetraäthoxysilan (8,7 S», berechnet als SiO2) und ein partielles Hydrolyseprodukt von Methyl triäthoxysilan (8,3 Sa, berechnet als CH-^SiO^ ^).
(4) Herstellung einer Lösung der partiellen Hydrolyseprodukte von Tetraäthoxysilan und Dimethyldiäthoxysilan (Komponente IV):
126 g Tetraäthoxysilan und 13g Dimethyldiäthoxysilan v/erden in 82 g Isopropanol gelöst. Die Lösung wird mit 45 g einer 0,05 η Salzsäure versetzt und 3 Stunden unter Rückfluß erhitzt und gerührt. Nach beendeter Umsetzung wird das Gemisch auf Raumtemperatur abgekühlt. Die erhaltene Lösung enthält ein partielles Hydrolyseprodukt von Tetraäthoxysilan (13,7 %, berechnet als SiOp) und ein partielles Hydrolyseprodukt von Dimethyldiäthoxysilan (2,4 Jo, berechnet als
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(5) Herstellung von Acrylcopolymerisäten:
a) 40 g Butylacrylat, 10g 2-Hydroxyäthylmethacrylat und 0,5 g Azobisisobutyronitril werden in 300 g Äthanol gelöst. Das Gemisch wird unter Stickstoff als Schutzgas 5 Stunden auf 70 C erhitzt und gerührt. Nach beendeter Polymerisation wird das Lösungsmittel abdestilliert und der Rückstand in Petroläther eingegossen. Das ausgefällte Copolymerisat (a) wird abfiltriert und getrocknet.
b) 50 g Äthylacrylat und 10 g 3-Hydroxypropylmethacrylat v/erden gemäß (a) copolymerisiert. Es wird das Copolymerisat (b) erhalten.
c) 20 g Laurylacrylat, 20 g Butylacrylat, 10 g 2-Hydroxyäthylacrjrlat und 0,1 g Azobisisobutyronitril werden in 250 g Äthanol gelöst. Das Gemisch wird gemäß (a) copolymerisiert. Es wird das Copolymerisat (c) erhalten.
(6) Herstellung von Beschichtungsmassen:
Die Komponenten I, II, III und/oder IV, das Copolymerisat (a), (b) und/oder (c), Hexabutoxymethylmelamin und andere Zusatzstoffe, wie Härtungskatalysatorcn und grenzflächenaktive Verbindung, v/erden in dem in Tabelle I angegebenen Mengenverhältnis miteinander vermischt. Das Gemisch wird in 60 Gewichtsteilen n-Butanol, 40 Gewichtsteilen Essigsäure und 20 Gewichtsteilen Xylol gelöst.
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(7) Beschichten von Substraten und Prüfung der Eigenschaften der Beschichtungen;
3 mm dicke Platten aus Polymethylraethacrylat werden mit Wasser und Ethanol gewaschen und sodann mit den Beschichtuiigsmassen beschichtet. Die beschichteten Platten werden zur Aushärtung der Beschichtungsmasse in einem Heißlufttrockner 2 Stunden auf 800C erhitzt.
Die beschichteten Platten werden sodann folgenden Versuchen
unterworfen:
(i) Haftfestigkeit:
Die Beschichtung wird bis zum Substrat derart eingekerbt, das
2 100 Zellen mit einer Fläche von 1 mm gebildet werden. Sodann wird ein Klebeband aus Cellophan aufgeklebt, das in einem v/inkel von 90° rasch abgezogen wird. Die Haftfestigkeit der Beschichtung wird durch die Zahl der zurückbleibenden Zellen ausgedrückt.
(ii) Abriebsbeständigkeit:
Die Oberfläche der Beschichtung wird mit Stahlwolle Nr. 000 abgerieben. Die Abriebsbeständigkeit wird durch die Leichtigkeit ausgedrückt, mit der Kratzer auf der Oberfläche erzeugt werden.
A: Keine Kratzer bei starkem Reiben B: Geringe Anzahl von Kratzern bei starkem Reiben C: Kratzerbildung selbst bei schwachem Reiben.
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Die eingesetzte Platte aus Polyraethylmethacrylat hat ohne eine Beschichtung eine Abriebs'beständigkeit von C.
(iii) Beständigkeit gegen heißes Wasser:
Die beschichteten Platten werden J5O Minuten in 800C heißes Wasser getaucht. Danach wird das Aussehen der Beschichtung untersucht.
(iv) Antistatische Eigenschaften:
Die antistatischen Eigenschaften der beschichteten Platten v/erden im sogenannten Zigarettenaschentest bestimmt. Zu diesem Zweck wird eine Platte mit einem Samttuch gerieben und sodann das Ausmaß der Anziehung von Zigarettenasche beobachtet.
A: Keine Anziehung von Zigarettenasche;
sehr gute antistatische Wirkung.
B: geringe Anziehung von Zigarettenasche, die nach 1 Minute
aufhört.
C: starke Anziehung von Zigarettenasche; keine antistatische
Wirkung.
Die eingesetzte, nicht beschichtete Platte aus Polymethylmethacrylat hat den Wert C.
(v) Wiederholtes Erwärmen und Abkühlen:
Die zu untersuchende Platte wird ,jeweils 10 Sekunden in 80°C ' heißes Wasser und ~20°C kaltes Salzwasser 10 mal eingetaucht. Danach wird das Aussehen der Beschichtung untersucht.
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Vergleichsbeispiele 1 bis 3
Gemäß Beispiel 1 Ms 10 v/erden zum Vergleich Beschichtungsmassen hergestellt und den verschiedenen Versuchen unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt:
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Tabelle, I
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bei sp. .1		 100 100 100 a 100 - 10 _, 2 tr 0,4
100 - - - 100 b - 5 -■ tt 0,4
" 100 loo I - a - 2 j
Il		 0,4
4 .j - - 100 - - 10 ! 5 II 2
5 100 - a β 5 1n Salz
säure		 2
6 100 20 ti 0,4
Vergleichs
beisp. 2		 _ - Natrium
acetat		 0,4
7 - b β ti 0,4
8 _ I
·_ j mm
.I		 10 Kalium-
rhodanid		 0,4
9 - ! a .7 It j 0,4
0,2
10 - 6 Kalium-
rhodanid
KTUg Silico
ne ^ Y 7006		 0,4
0,2
Vergleichs
beispiel 3		 - It
tt
L r
Tabelle I - Fortsetzung
Anm.: *1) Hexabutoxymethylmelamin *2) NUC Silicone Y 7006 grenzflächenaktives Mittel.
Beispiel Aussehen der Be
schichtung nach
dem Aushärten		 Haft
festig
keit		 100/100 Abriebs-
beständig
keit		 Heißwasser
be ständig
keit		 Antistatische
Eigenschaften		 Beständigkeit ge
gen Erwärmen und'i
Abkühlen I
1 sehr £ut 100/100 100/100 A sehr Kut B sehr put !
sehr -rut 100/100 100/100 A sehr gut B sehr put
3 sehr gut 100/100 A sehr pit A sehr gut
Vergleichs
beispiel 1		 Rißbildung 100/100 A Rißbildung Ä" Rißbildung
4 sehr gut !■ 100/100 . B sehr <^j.t B sehr )2ut
5 sehr sut ! 100/100 .. A sehr put A sehr gut
6 sehr .exit ! 100/100 B sehr gut :B sehr gut
Vergleichs-
beiSOiel 2		 Rißbildung j 100/100 " A Rißbildung A Rißbildung,
7 sehr A-ut I 100/100 A sehr gut C sehr put
8 ' sehr KUt ! 100/100 ■ '■ B .. · sehr j?ut __■ G sehr ßut
9 sehr gut." A ·; sehr gut sehr gut
10 sehr gut A sehr fsat- A sehr gut
Vergleichs-
beisiDiel 3		 Rißbildung A Rißbildung A Rißbildung
O CX) CO

Claims (8)

  1. Patentansprüche
    (A) mindestens einem partiellen Hydrolyseprodukt einer Tetraalkoxysilanverbindung und,mindestens einem partiellen Hydrolyseprodukt einer Organosiliciuniverbindung der allgemeinen Formel
    in der R einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und R' einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet und η den Wert 1 oder 2 hat, in einem Mengenverhältnis voll 10 bis 100 Gewichtsteilen partielles Hydrolyseprodukt der Organosiliciumverbindung (berechnet als R SiOr_ ) auf 100 Gewichtsteile des partiellen Hydrcly
    s seprodukts der Tetraalkoxysilanverbindung (berechnet als
  2. 2) und
    (B) einem Copolymerisat aus einem Alkylacrylat und/oder Alkylmethacrylat und einem Hydroxyalkylacrylat und/oder Hydroxy alkylmethacrylat sowie einem veräthertai Methylolmelamin in einem Mengenverhältnis von 5 bis 200 Gev/ichtsteilen Copolymerisat und 0 bis 150 Gewichtsteilen veräthertem Methylolmelamin auf 100 Gewientstelle des partiellen Hydrolyseprodukts der Tetraalkoxysilanverbindung (berechnet als SiOp)> einem Lösungsmittel und gegebenenfalls üblichen Hilfsstoffen und/oder Stabilisatoren und/oder Farbstoffen oder Pigmenten.
    609814/1 162
    Γ "I
    2. Beschichtungsinasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das partielle Hydrolyseprodukt der Organosiliciumver-
    UP-Tmel^
    bindung sich von einer Verbindung der allgemeinen^RSiCOR')- ableitet, in der R einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und R1 einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, und das Mengenverhältnis des partiellen Hydrolyseprodukts der Organosiliciumverbindung 100 bis 25 Gev/ichts-teile (berechnet als RSiO^ ,-) auf 100 Gewichtsteile des partiellen Hydrouseprodukts der Tetraalkoxysilanverbindung (berechnet als SiO2) beträgt.
  3. 3. Beschichtungsinasse - nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das partielle Hydrolyseprodukt der Organosiliciumverbindung sich von einer Verbindung der allgemeinen Formel R2Si(OROp a^~ leitet, in der R einen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und R' einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet, und das Mengenverhältnis des partiellen Hydrolyseprodukts der Organosiliciumverbindung 60 bis 10 Gewichtsteile (berechnet als R^SiO) auf 100 Gewichtsteile des partiellen Hydrolyseprodukts der Tetraalkoxysilanverbindung (berechnet als SiO2) beträgt.
  4. 4. Beschichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das partielle Hydrolyseprodukt der Tetraalkoxysilanverbindung sich von Tetraraethoxy-, Tetraäthoxy-, Tetrapropoxy- oder Tetrabutoxysilan ableitet.
    609814/1162
  5. 5.- Beschichtungsmasse nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die partiellen Hydrolyseprodukte der Siliciumverbindungen durch Hydrolyse eines Gemisches mindestens einer Tetraalkoxysilanverbindung und mindestens einer Organosiliciumverbindung mit einer Säure in einem Lösungsmittel hergestellt worden sind.
  6. 6. Beschichtungsinasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Alkylacrylat und/oder Alkylmethacrylat zu Hydroxyalkylacrylat und/oder Hydroxyalkylmethacrylat im Copolymer!sat 1 : 10 bis 10 : 1 beträgt.
  7. 7. Beschichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel Methanol, Äthanol, Propanol, Butanol, Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Benzol, Toluol, Xylol, 2-Methoxyäthanol, 2-Butoxyäthanol oder deren Gemisch ist.
  8. 8. Verwendung der Beschichtungsmasse zum Beschichten von Formteilen aus Kunstharzen, Papier, Holz, Metall und Keramik.
    6098 14/1162
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