DE2909708A1

DE2909708A1 - Transparenter belichteter film mit abriebbestaendiger beschichtung

Info

Publication number: DE2909708A1
Application number: DE19792909708
Authority: DE
Inventors: Larry A Lien; Joseph L Zollinger
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1978-03-13
Filing date: 1979-03-12
Publication date: 1979-09-20
Also published as: CA1127024A; IT7948304A0; IN150999B; SE7902123L; SE443248B; ES478510A1; AU4502779A; FR2420152B1; MX149574A; JPS54127319A; GB2016167A; AR220746A1; AU526397B2; BR7901467A; US4293606A; DE2909708C2; IT1114480B; JPS6140094B2; FR2420152A1; BE874764A

Description

Transparente belichtete Filmmaterialien werden oft als Rollen von kontinuierlichen Streifen aufbewahrt, um die Zugänglichkeit der Einzelbilder zu erleichtern oder eine Folge von Einzelbildern bereitzustellen. Auch Mikrofilme werden wegen des leichten Zugriffs oft als Streifen oder Rollen aufbewahrt. Ferner werden Kinofilme als aufgerollte Streifen oder Spulen zur Verfügung gestellt, um eine schnelle Bildfolge zu ermöglichen. Zum Betrachten der Bilder ist eine Bewegung bei der Projektion erforderlich, wodurch es zu einer allmählichen Zerstörung des Bilds durch Abrieb und Kratzer kommt, die bei der Bewegung des Films an mechanischen Teilen oder harten Oberflächen auftreten. Dies trifft vor allem für Kinoprojektoren zu. Kratzer können sowohl auf dem Aufzeichnungsmaterial (d.h. der entwickelten Emulsionsschicht) als auch dem Schichtträger auftreten. Die Kratzer beeinträchtigen das Aussehen und die Lebensdauer der Filme und verringern auch ihren Wert. Es wäre daher von Vorteil, die Filme gegen Abrieb und Kratzer zu schützen, insbesondere transparente Filme, die projiziert und in

einem Projektor bewegt werden müssen. 25

Verbesserungen in der Technologie der abriebbeständigen Beschichtungen sind in den US-PSen 3 955 035, 4 026 826, 4 049 861 und 4 101 513 sowie der USSN 782 042 vom 28. März 1977 beschrieben. In diesen Patentschriften wird die Verwendung von ambifunktionellen Silanen (d.h. Verbindungen mit sowohl polymerisierbaren Silanen und anderen 'polymerisierbaren Gruppen, wie Epoxy-, Acryloxy-, Methacryloxy-, Vinyl- oder Aminogruppen)zur Herstellung von abriebbeständigen Überzügen vorgeschlagen.

Erfindungsgemäß werden zu diesem Zweck Silane mit Epoxy-Endgruppen verwendet. Silane mit Epoxy-Endgruppen sind Ver-

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bindungen oder Materialien mit polymerisierharen, vorzugsweise endständigen, Epoxygruppen und endständigen polymerisierbaren Silangruppen, wobei diese Gruppen durch eine nicht hydrolysierbare aliphatische, aromatische oder aliphatisch-aromatische zweiwertige Kohlenwasserstoffbrücke, die in der Brückenkette N- und/oder O-Atome aufweisen kann, verbunden sind. Die O-Atome können in der Kette z.B. auschließlich als Ätherbrücken vorliegen. Die Brückenketten können auf übliche Weise substituiert sein, da diese Kettensubstitüenten die funktionellen Eigenschaften der Silane mit Epoxy-Endgruppen nicht nennenswert beeinflussen, nämlich ihre Fähigkeit, die zur Polymerisation über die Silan- oder endständigen Epoxy— gruppen notwendigen Reaktionen einzugehen. Beispiele für geeignete Substituenten der Brückengruppen sind Nitrogruppen, Alkylreste, wie z.B. CH₃(CH₃) CH₃, Alkoxyreste, wie die Methoxygruppe, und Halogenatome. In den in der Beschreibung angegebenen Strukturformeln ist eine derartige Substitution der Brückengruppen eingeschlossen, falls nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, wie z.B. im Falle der "unsubstituierten zweiwertigen Kohlenwasserstoffreste".

Beispiele für bevorzugte erfindungsgemäß verwendbare Silane mit Epoxy-Endgruppen sind Verbindungen der allgemeinen Formeln,

0 CH₂ - CH

Si(OR¹) 4-ra

m und

X]K

Si(OR¹) 4-m

in denen R einen nicht-hydrolysierbaren zweiwertigen aliphatischen, aromatischen oder aliphatisch-aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit weniger als 20 Kohlenstoffatomen oder einen zweiwertigen Rest mit weniger als 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, der nur aus C-, H-, N-, S- und 0-Atomen besteht (diese Atome sind die einzigen Atome, die in der Grundkette

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Γ . I

■j der zweiwertigen Reste auftreten können), letztere in Form von Ätherbrücken. Vorzugsweise treten in der Grundkette neben den C-Atomen nur O-Atome auf. In der Grundkette der zweiwertigen Kohlenwasserstoffreste sind keine zwei Heteroatome beg nachbart und vorzugsweise ist kein Heteroatom von R direkt an den in den Formeln angegebenen 1,2-Epoxyring gebunden, η hat einen Wert von O bis 1, während R ein Wasserstoffatom, einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit weniger als 10 Kohlenstoffatomen, einen Acylrest mit weniger als 10 Kon-. •jO lenstoff atomen oder einen Rest der Formel (CH₂CH₂O) ,Z bedeutet ,wobei k eine ganze Zahl mit einem Wert von mindestens 1 und Z ein Wasserstoffatom oder ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit weniger als 10 Kohlenstoffatomen ist, und m einen Wert von 1 bis 3 hat.

Die erfindungsgemäß verwendeten Beschichtungsmassen können z.B. ein Epoxysilan der vorstehenden Formeln enthalten oder aus diesem bestehen, wobei R ein beliebiger zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest ist, z.B. eine Methylen-, Äthylen-, Decalen-, Phenylen-, Cyclohexylen-, Cyclopentylen-, Methylcyclohexylen-, 2-Äthylbutylen- oder Allengruppe, oder eine Äthergruppe, z.B. -CH₀-CH₀-O-CH₀-CH₀-, -(CH₀-CH₀O)₀-CH₀-CH₀-, -0-CH₂-CH₂- oder -CH₂O-(CH₃)₃~. R kann ein beliebiger aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit weniger als .10 Kohlenstoffatomen sein, z.B. eine Methyl-, Äthyl-, Isopropyl-, Butyl-, Vinyl- oder Allylgruppe, oder ein beliebiger Acylrest mit weniger als 10 Kohlenstoffatomen, wie die Formyl-, Acetyl- oder Propiony!gruppe, oder ein beliebiger. Rest der Formel (CH-CH 0) Z, in der k eine ganze Zahl mit einem Wert von mindestens 1 ist, z.B. die Zahl 2, 5 oder 8, und Z ein Wasserstoffatom oder einen beliebigen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit weniger als 10 Kohlenstoffatomen darstellt, z.B. die Methyl-, Äthyl-, Isopropyl-, Butyl-, Vinyl- oder Allylgruppe.

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Außer diesen Silanen können die erfindungsgemäßen Massen auch beliebige Hydrolysate, Prepolymere oder Prekondensate dieser Silane darstellen. Die Hydrolysate werden erhalten durch partielle oder vollständige Hydrolyse der Silan-OR -Gruppen. Unter Siloxanen werden daher Prekondensate verstanden, bei denen einige der Siliciumatome über Sauerstoffatome gebunden sind. Prepolymere entstehen durch Polymerisation der von den Silanen verschiedenen Gruppen; vgl. US-PS 4 100 134.

Besonders bevorzugte Silane mit Epoxy-Endgruppen haben die allgemeine Formel

H₂C - _2m^_i2^₃

in der m einen Wert von 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4, η den Wert O oder 1, vorzugsweise 1_f und ρ einen Wert von. 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4, haben _{ und R ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Vorzugs- ■ weise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, bedeutet.

Die gehärteten, erfindungsgemäßen Beschichtungen müssen mindestens 30 Gewichtsprozent Epoxysilane enthalten, um genügende Abriebbeständigkeit zu besitzen, jedoch sind andere Comonomere verwendbar und sogar zweckmäßig. Im allgemeinen können beliebige Materialien, die die essentiellen Überzugseigenschaften nicht negativ beeinflussen (z.B. Durchlässigkeit, dynamischer Reibungskoeffizient und Abrxebbeständigkeit) in der Beschichtung enthalten sein. Auch Additive, wie Antistatikmittel, UV-Absorptionsmittel (z.B. Benzophenone und Benzotriazole), Fließfähigkeitsregler und Flexibilitätszusätze, sind verwendbar. Ferner sind Materialien, die während der Härtung entweder mit den Epoxy- oder Silangruppen reagieren, verwendbar und sogar zweckmäßig. Mono- und Polyepoxide und insbesondere aliphatische Monoepoxide und Polyepoxide sind besonders geeignete Additive in Massen auf Basis von Epoxy-

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silanen, da sie die Flexibilität der Beschichtung verbessern. Dies ist besonders erwünscht bei der Beschichtung von Kinofilmen.

Als Comonomere bevorzugte Polyepoxide haben die allgemeine Formel

¹⁰ 2

in der R einen aliphatischen oder cycloaliphatischen Rest bedeutet, A und B Wasserstoffatome sind oder zusammen die zur Bildung eines 5- oder 6-gliedrigen cycloaliphatischen Rings erforderlichen Atome darstellen und q die Wertigkeit

2
}5 von R bedeutet, vorzugsweise 1, 2 oder 3 und insbesondere

Weitere bevorzugte Epoxy-Comonomere, die unter die vorstehende Formel fallen, haben die allgemeine Formel,

in der η einen Wert von 1 bis 6 hat, X und Y unabhängig voneinander

(1) den Rest -O-fCH„) -, wobei m den Wert 1 oder 2 hat und das endständige Kohlenstoffatom direkt an das Kohlenstoffatom der Epoxygruppe gebunden ist, oder

(2) den Rest O

³⁰ -C-O-CH₂-

(wobei das Kohlenstoffatom der Carbonylgruppe direkt mit der Brückengruppe -fCEL)- verbunden ist) bedeuten, ρ + q den Werti oder 2 hat und ρ und q unabhängig voneinander den Wert O oder 1 haben. A, B, A¹ und B' unabhängig voneinander Wasserstoffatome sind oder A und B bzw. A¹ und B¹ zusammen die zur Bildung eines 5- oder 6-gliedrigen cycloaliphatischen Rings erforderlichen Atome

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darstellen, oder die allgemeine Formel

j I

B A

in der A, B₇ A¹ und B¹ die vorstehende Bedeutung haben, r und u unabhängig voneinander ganze Zahlen von 1 bis 6 sind und s eine ganze Zahl von 1 bis 6 ist.

Alkylen- und Polyalkylendiole können ebenfalls als Comonomere für die erfindungsgemäßen reaktiven Silanmaterialien verwendet werden. Spezielle Beispiele sind Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, Polypropylenglykol und Polyäthylenglykol. Hierbei sind Materialien mit Molekulargewichten zwischen denen von Diäthylenglykol und Decaäthylenglykol oder Dipropylenglykol und Decapropylenglykol (d.h. mit 2 bis 10 Oxyalkyleneinheiten) besonders bevorzugt.

Silane, wie Tetraäthoxysilan, können ebenfalls mit den reaktiven Materialien copolymerisiert werden. Wie vorstehend erwähnt, besteht die einzige Beschränkung hinsichtlich der Additive und Coreaktanten darin, daß sie die erforderliehen Eigenschaften der Beschichtung nicht verhindern dürfen. .

Diese Materialien ergeben ausgezeichnete abriebbeständige Be schichtungen. Bei der Verwendung auf Filmen, die mechanisch bewegt werden, insbesondere auf Kinofilmen, die spezifische Maschinentoleranzen erfüllen müssen, traten bisher beträchtliche Probleme auf. Die abriebbeständige Beschichtung zeigte ein zu hohes Maß an Oberflächenreibung und beim Bewegen eines Films, der einen abriebbeständigen Überzug auf Basis eines Epoxysilans aufweist, durch einen Projektor flackerten die Filmbilder auf der Leinwand als Folge der "Chatter"-Sr-

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.j scheinung. Unter "Chatter" wird ein Film verstanden, der durch den Projektor mit zu langsamer oder zu schneller Geschwindigkeit transportiert wird, gewöhnlich aufgrund des Reibungswiderstands oder zu geringer Reibung. Dies verursacht ein Zittern oder Flackern des projizierten Bildes und oft ein Klappergeräusch der Vorrichtung.

In der photographisehen Technik ist es üblich, Kinofilme mit einem Wachs zu beschichten, um das "Zittern" zu vermeiden,

IQ da selbst Standard-Kinofilme ohne eine abriebbeständige Beschichtung eine zu hohe Oberflächenreibung aufweisen. Dieses Wachs verleiht dem Film ein weiches glänzendes Aussehen. Wurde dieses Wachs auf einen Kinofilm aufgetragen, der eine abriebbeständige Beschichtung auf Basis eines Epoxysilans aufwies, so bildete das Wachs einen gesprenkelten diskontinuierlichen überzug auf der Oberfläche. Hierdurch wurde zwar das Zittern verringert, jedoch war das Auftragen schwierig, das "Zitter"-Problem wurde nicht vollständig gelöst und der Film hatte ein unvorteilhaftes Aussehen. Die Beschichtung wurde auch aufgrund der schlechten Haftung zwischen dem Überzug und dem Wachs schnell abgenutzt.

Neben den Anforderungen hinsichtlich der Reibungseigenschaften muß ein abriebbeständiger überzug auf Kinofilmen auch optisch zufriedenstellend sein. Der transparente Film mit der abriebbeständigen Beschichtung muß eine Durchlässigkeit von mindestens 75 % für sämtliches Licht zwischen 400 und 780 nm aufweisen, das durch den nicht-beschichteten Film tritt. Vorzugsweise werden mindestens 90 % dieses Lichts durchgelassen. Da sich die Beschichtung auch über die Tonspur des Films erstrecken kann, die mit Infrarotstrahlung projiziert wird, sollte die mit der abriebbeständigen Beschichtung versehene Tonspur des Films für Infrarotstrahlung zumindest gleichermaßen durchlässig sein.

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Γ _ "1

Jede Modifizierung des abriebsbeständigen Beschichtungsmaterials oder der Beschichtung mit dem Ziel einer Verringerung der Reibung sollte kein gesprenkeltes Aussehen des Films hervorrufen. Insbesondere die Additive enthaltende Beschich-

5 tung muß folgenden Test bestehen:

Eine 0,3 bis 0,4 cm dicke Platte aus klarem Glas wird mit der abriebbeständigen Beschichtung beschichtet, die die zur Regelung des Reibungskoeffizienten verwendeten Additive enthält, und zu einer Enddicke von etwa 5 μΐη gehärtet. Die nicht beschichtete Seite des Glases wird gegen einen festen glatten, weißen Hintergrund gelegt, worauf man durch die Beschichtung gegen den weißen Hintergrund mit 10 Kerzenstärken/cm² belichtet. Jede Fleckung bzw. Sprenkelung, die auf einer Fläche von mindestens 1 mm² eine optische Dichte von mehr als 0,30 ergibt (gemessen gegen eine Standardskala, die neben dem Fleck angeordnet ist) , überschreitet die Toleranz. Als "fleckenfrei¹¹ im Sinne der Erfindung wird daher eine Beschichtung verstanden, die in diesem Test (im folgenden Litzol-Test) eine optische Dichte von nicht mehr als O,30 ergibt. Vorzugsweise liegt die optische Dichte in dem Litzol-Test bei nicht mehr als 0,20 und insbesondere bei nicht mehr als 0,10.

Gegenstand der Erfindung ist eine Beschichtungsmasse auf Basis von Epoxysilanen für transparente belichtete Filme, die sowohl abriebbeständig ist als auch geringe Reibung hat, so daß der Film mechanisch bewegt werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein transparenter belichteter Film, der auf mindestens einer Filmfläche eine abriebbeständige Beschichtung von 0,5 bis 15,0 μπι aufweist. Die Beschichtung wird erhalten durch Härten einer Masse, deren reaktive Bestandteile zu mindestens 30 Gewichtsprozent aus Silanen mit Epoxy-Endgruppen bestehen. Die Beschichtung hat einen dynamischen Reibungskoeffizienten gegen eine glatte Oberfläche von verzinntem Stahl von 0,05 bis 0,30 und

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weist eine Durchlässigkeit für' Licht von sichtbarer Wellenlänge im Bereich von 400 bis 780 nm, das von dem nicht beschichteten Film durchgelassen wird, von mindestens 75 % auf. Gegenüber sich selbst weist die Beschichtung einen dynamisehen Reibungskoeffizienten von weniger als 0,41 auf. Die Beschichtung selbst sollte durchlässig sein für mindestens 75 % und vorzugsweise mindestens 90 % allen sichtbaren Lichtes zwischen 400 und 780 nm. Falls die Beschichtung über einem Infrarot-projizierbaren Bild (z.B. der Tonspur) angewandt wird, sollte sie für Infrarotstrahlung eine Durchlässigkeit von mindestens 50 %, vorzugsweise 75 %, aufweisen. Der Rei- bungskoeffizient gegenüber glattem verzinntem Stahl beträgt vorzugsweise 0,12 bis 0,25.

Der Reibungskoeffizient (μ) zwischen zwei Oberflächen ist das Verhältnis der Kraft (F), die zum Bewegen einer Oberfläche im Kontakt mit einer zweiten Oberfläche erforderlich ist, zur Gesamtkraft (W), mit der die beiden Oberflächen zusammengepreßt werden. Der Wert ist innerhalb vernünftiger Grenzen unabhängig von der Kontaktfläche, was z.B. für eine gegen und in eine weiche Oberfläche gepreßte Stiftspitze nicht gilt, die keinen Reibungskoeffizienten, sondern eher einen Wider-. Standskoeffizienten erzeugen würde. Der Reibungskoeffizient ist daher wie folgt definiert: _

25 U =

Der Reibungskoeffizient wird üblicherweise mit einer geneigten planen Vorrichtung bestimmt, bei der die Beziehung μ = tan θ gilt, wobei Θ· der Neigungswinkel der Ebene gegen die Horizontale ist.

Zur Bestimmung des Reibungskoeffizienten wird im vorliegenden Fall eine spezielle Vorrichtung verwendet. Die zu untersuchende Oberfläche (z.B. der Film) wird straff an einer flachen, langgestreckten Oberfläche befestigt, die geneigt werden kann. Ein balkenähnliches Element ist hierzu beson-

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ders geeignet. Dieses Element ist an einem Ende schwenkbar gelagert und zeigt den Neigungswinkel auf einer Integralskala an. Ein umgekehrt U-förmiges Element mit einem Gewicht von 52,6 g und ausreichenden Dimensionen, um auf dem balkenähnlichen Element leicht aufzusitzen, weist einen kleinen verzinnten Stahldraht von 0,89 mm Durchmesser mit einem Krümmungsradius von 2 mm am Mittelpunkt des U-förmigen Elementes befestigt auf, so daß er 22 mm aus dem Element hervor ragt. Aufgrund der zentralen Anordnung der Krümmung des Drahtes kann das U-förmige Element auf dem Draht ins Gleichgewicht gebracht werden. Der Draht wird gegen die Filmprobe an dem nicht angelenkten Ende angelegt, so daß der gekrümmte Draht in Kontakt mit dem Film ist. Das schwenkbare balkenähnliche Element wird langsam angehoben, bis das bewegliche U-förmige Element zu gleiten beginnt. Der statische Reibungskoeffizient ist der Tangens des Winkels 9 , bei dem das U-förmige Element zu gleiten beginnt. Dieses Verfahren wird zwei- oder dreimal wiederholt, um einen Mittelwert zu bestimmen. Zwischen den Ablesungen wird der Kontakt mit dem gekrümmten Draht mit 1,2-Dichloräthan gereinigt.

Der dynamische Reibungskoeffizient wird auf ähnliche Weise gemessen. Das balkenähnliche Element mit dem Film wird geneigt und das bewegliche U-förmige Element wird angetippt, um die Bewegung zu initiieren. Wenn sich das U-förmige Element weiter entlang dem balkenähnlichen Element bewegt, verringert man die Neigung des balkenähnlichen Elementes bis zu dem Minimalwinkel, bei dem die Bewegung fortgesetzt wird. Die Gleitgeschwindigkeit bei diesen Minimalwinkeln beträgt üblicherweise etwa 0,7 mm/sec. Der dynamische Reibungskoeffizient gegenüber verzinntem Stahl bezieht sich in der vorliegenden Beschreibung auf Werte, die mit dieser Vorrichtung gemessen wurden.

Zur Messung der Film-gegen-Film-Reibungskoeffizienten wird eine Probe des zu untersuchenden Films fest um den Draht auf

^Γ - 14 -

dem beweglichen U-förmigen Element gewickelt, in Stellung ge bracht und auf dieselbe Weise wie vorstehend beschrieben, geprüft. Die dynamischen Gleitgeschwindigkeiten liegen hier üblicherweise im Bereich von 0,25 bis 0,35 itira/sec. Die angegebenen Film-gegen-Film-Reibungskoeffizienten beziehen sich speziell auf Werte, die mit dieser Vorrichtung gemessen wurden.

Der beschriebene Test ist veröffentlicht worden als American National Standard Method >, for Detecting the Degree of Lubrication on Processed Photographic Film by the Paperclip Friction Test und ist in der einschlägigen Technik dls ANSI PH 1,47-1972 bekannt. Dieser Test wird von der National Association of Photographic Manufactures, Inc., angewandt und die Testvorrichtung ist im Handel erhältlich.

Die abriebbeständigen Beschichtungsmassen auf Basis dieser monomeren Epoxysilane müssen modifiziert werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Eine Beschichtung auf Basis von nicht-modifizierten Epoxysilanen weist meist einen zu hohen Reibungskoeffizienten auf. Die beiden am meisten bevorzugten Modifikationen sind der Einschluß von teilchenförmigen! Material, um die Kontaktoberf lache . zwischen der Beschichtung und der Oberfläche, gegen die sie bewegt wird, zu verringern, und der Zusatz von verträglichen oligomeren oder polymeren Materialien, die die Oberflächenreibung verringern, ohne die Abriebbeständigkeit zu beeinträchtigen, eine Fleckenbildung zu verursachen oder die Durchlässigkeit stärker zu verringern.

Der Zusatz von Teilchenmaterial zu der Beschichtungsmasse ist eine relativ einfache und billige Weise zur Modifizierung der Reibungseigenschaften. Die Teilchen müssen groß und zahlreich genug sein, um die Oberflächenkontur zu beein- ^⁵ flüssen und gleichzeitig klein und wenig genug sein, um keine nicht-tolerierbare visuelle Beeinträchtigung des proje-

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r n

ι zierten Bildes zu verursachen und nicht unbeschichtet über die Oberfläche der Beschichtung hervorzuragen. Die Teilchengröße sollte etwa 0,05 bis 25 μΐη betragen. Wenn die Teilchen in einem Größenbereich von 20 bis 200 % der Dicke der Endbec schichtung liegen, sind sie gewöhnlich zufriedenstellend, obwohl auch kleinere Teilchen verwendet werden können. Oft weisen sie zwischen 25 und 150 % dieser Dicke auf. Die Teilchengröße bezieht sich auf Einzelteilchen oder, falls die Teilchen agglomerieren, auf die Größe der agglomerierten Teilchen. Einzelteilchen von etwa 0,01 μΐη eignen sich nicht sehr gut, sofern man sie nicht zu einer Größe von O,1 bis 0,2 μπι agglomeriert. In diesem Fall sind sie ausgezeichnet geeignet, die Oberflächenreibung der Beschichtung zu verringern, überraschenderweise ist die Zusammensetzung der Tel1-chen relativ unwichtig. Selbst opaque Materialien, z.B.

Tonteilchen (wie Bentonit) und Ruß können verwendet werden. Die Teilchen weisen eine Größe auf, daß keine nennenswerte Absorption (falls nicht zu viele Teilchen vorhanden sind) und nur eine tolerierbare Lichtstreuung auftreten. Bevorzugte Teilchenmaterialien sind durch die Beschichtungsmasse benetzbar, wobei Teilchen auf Basis von Siliciumdioxid und Titandioxid (30 bis 100 % Siliciumdioxid und/oder Titandioxid) besonders bevorzugt sind.

Der Effekt der Teilchen besteht vermutlich in einer Verringerung der Kontaktfläche zwischen dem Film und der Oberfläche, gegen die er bewegt wird. Obwohl der Reibungskoeffizienten bekanntlich im allgemeinen unabhängig von der Oberfläche ist, bewirkt die erfindungsgemäße Verringerung der Kontaktfläche überraschenderweise eine Verringerung des Reibungskoeffizienten. Die Kontaktfläche wird dadurch gemessen, daß man den beschichteten flachen Film gegen eine flache glatte Glasplatte mit einem Druck von etwa 20 g/cm² preßt. Die Kontaktfläche von Filmen, die Teilchenmaterial enthalten, wird aufgrund der Oberflächenkontur verringert, die durch die Anwesenheit des Teilchenmaterials verursacht wird.

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Die Beschichtung sollte im allgemeinen die Teilchen bedecken und sie nicht vorstehen lassen. Wenn die Teilchen glatt bzw. weich sind, ist ein geringfügiges Hervorstehen tolerierbar, jedoch nicht bevorzugt. Die Verringerung der Kontaktfläche sollte mindestens 15 % betragen, jedoch ist eine Verringerung bis zu 98 % erzielbar. Die besten Ergebnisse werden bei einer Verringerung der Kontaktfläche von 40 bis 98 % erzielt. Der Verringerungsgrad richtet sich nach den gewünschten Endeigenschaften.

Die Beschichtung kann auch durch Zusatz von verträglichen \ Oligomeren und Polymeren (vorzugsweise 0,01 bis 25 Gewichtsprozent und insbesondere 0,05 bis 15 Gewichtsprozent) modifiziert werden, um den Reibungskoeffizienten zu verringern.

Diese Oligomeren und Polymeren können entweder unabhängig in der Beschichtung vorhanden sein oder aber in das Polymer-Netzwerk, das zum Teil von den Epoxysilanen gebildet wird, durch Reaktion eingebunden werden. Eine bevorzugte Klasse von Materialien, die den Reibungskoeffizienten regeln, sind Oligomere und Polymere mit mindestens 5 %, vorzugsweise mindestens 20 Gewichtsprozent Siloxan-Einheiten der Formel

—f— Si—

25 V

^VR*

3 4

in der R und R unabhängig voneinander Alkylreste mit 1.

bis 4 Kohlenstoffatomen oder Phenylreste mit nicht mehr als 10 Kohlenstoffatomen bedeuten, und η eine positive ganze Zahl mit einem Wert von mindestens 1 ist. ■

Die Phenylreste mit nicht mehr als 10 Atomen umfassen auch substituierte Phenylreste, wie die o-Chlorphenyl,-, ToIyI-, p-Äthylphenyl-, m-Cyanobutylphenyl-, 3,4-Dimethylphenyl- und Naphthylgruppe. Die bevorzugten Substituenten sind Chlor-

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ORIGINAL INSPECTtU

•ι oder Bromatome und Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,

3 4

in der m- oder p-Stellung. Bevorzugte Reste R und R sind die Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Phenyl- und Tolylgruppe, wobei die Methyl-, Äthyl- und Pheny!gruppe besonders bevorzugt sind, darunter die Äthylgruppe jedoch weniger bevorzugt ist. -

Unabhängig von der Zusammensetzung dieser polymeren oder oligomeren Additive müssen sie einzeln oder in Kombination

IQ mit anderen oligomeren oder polymeren Additiven bestimmte Eigenschaften aufweisen, um sie für die Zwecke der Erfindung geeignet zu machen. Es hat sich gezeigt, daß die für die Zwek ke der Erfindung bevorzugten Additive einen definierten Ver-^ träglichkeitstest bestehen müssen. Dieser Test wird nachstehend beschrieben. Obwohl Materialien die Reibung ohne Fleckenbildung verringern können, werden sie erst dann bevorzugt, wenn sie den folgenden Test im Gegensatz zu anderen Materialien' bestehen.

Es wird eine Standardlösung von 10 Gewichtsprozent Celluloseacetatbutyrat (Viskosität: 0,4 see-.'-«nach der Norm ASTM D-817-65 bzw. 1,5 Poise nach der Norm ASTM D-I34-56; Acetylgehalt 2 %, Butyrylgehalt 47 %; z.B. Eastman-Kodak CAB 553-0,4) in Äthylacetat hergestellt. Das zu prüfende Material wird in dieser Lösung in einem Gewichtsverhältnis von 5 %, bezogen auf festes Celluloseacetatbutyrat, gelöst. Die Lösung wird mit einem Stab, der mit einem Nr.8-Draht .-. umwickelt ist, in einer Dicke von etwa 2 pm auf einen grundierten Polyäthylenterephthalatfilm aufgebracht und dann über Nacht an der Luft trocknen gelassen. Hierauf bestimmt man den Reibungskoeffizienten nach der Norm ANSI PH 1,47-1972. Die bevorzugten Materialien zeigen hierbei einen Reibungskoeffizienten von weniger als 0,3, insbesondere -weniger als 0,27, bei einer Glextgeschwindigkeit von mehr als O,5 cm/sec.

Dieser Test, einschließlich der Verwendung des definierten Polymerisats und des Testverfahrens, wird als Zollein-Test bezeichnet.

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^Γ - 18 -

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungen eignen sich zahlreiche Katalysatorsysteme. Bei einigen Systemen werden verschiedene Katalysatoren für unterschiedliche Reaktionsstufen verwendet. Für härtende Systeme auf Basis von. Epoxysilanen ist eine Anzahl unterschiedlicher Katalysatortypen bekannt, die sowohl die Silan- als auch die Epoxygruppen härten. In der US-PS 4 049 861 wird die Verwendung von hochfluorierten aliphatischen Sulfonyl- und Sulfonkatalysatoren zur Härtung von Epoxysilanen vorgeschlagen. In der US-PS 3 955 035 sind Lewis- und Brönsted-Säure-Katalysatoren für Epoxysilane beschrieben und die US-PS 4 101 513 schlägt die Verwendung von strahlungsempfindlichen Onium-Katalysatoren für Epoxysilane vor. Alle drei Katalysatortypen härten sowohl die Epoxy- als auch die Silangruppen in unterschiedlichem Ausmaß und stellen die bevorzugten Katalysatoren für die erfindungsgemäßen Epoxysilanmassen dar. Auch andere Katalysatoren, z.B. Diazoniumsalze/ sind verwendbar und für be stimmte Gruppen können zusätzliche Katalysatoren in Kombination mit diesen Katalysatoren eingesetzt werden.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiele 1 bis 9 In diesen Beispielen werden bekannte Zusammensetzungen und verschiedene bekannte Additive untersucht, um zu zeigen, daß deren funktionelle Eigenschaften als Beschichtungen auf Filmen, insbesondere Kinofilmen, nicht ausreichend sind. In allen Beispielen, werden 16 mm- und 35 mm-Kinofilme auf Celluloseacetatbasis als Schichtträger verwendet. Die abriebbeständige Beschichtung (mit oder ohne Additive) wird auf beide Filmseiten mit einem Stab, der mit Nr.22-Draht umwikkelt ist, aufgebracht und über Nacht bei Raumtemperatur zu einer Enddicke jedes Überzugs von 5,0 um gehärtet. In den Beispielen 1 bis 8 werden die Additivmaterialien der US-PS 3 955 035 und einer der dort als am wirksamsten bezeichneten katalysatoren (SbCl₅) verwendet. In der folgenden Tabel-

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Γ "I

le I sind die verwendeten Zusammensetzungen sowie die dynamischen Reibungskoeffizienten gegen verzinnten Stahl (C^) und des beschichteten Films gegen sich selbst (C^.) angegeben. Als Epoxysilan wird in allen Fällen γ-Glycidoxypropyltriinethoxysilan verwendet und der Katalysator ist eine lOgewichtsprozentige Lösung von SbCl₅ in 1,2-Dichloräthan.

Die Menge (g) festes γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und die Gewichtsprozent Katalysator, bezogen auf das Epoxysilan, sind ebenfalls in Tabelle I genannt. Wie in allen anderen Beispielen beträgt die End-Trockenschichtdicke etwa 5 μπι, falls nichts anderes angegeben ist.

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ω P

Si

Ol

cn

to σ «Ρ

	Epoxy- silan	Katalysator	Additiv	Tabelle	I	^cf	^Cfi	Abrieb beständigkeit	Beschichtung	I K)
Bei spiel	5	0,25	_	Gew.-% Additiv	0,46	>0,5	8	rauh	t
1	3	0,6	3 PM	—	>0,4	0,33	2	trübe
2	2	O,l	20 PM	20	0,33	0,3	2	gesprenkelt-trübe
3	2	0,1	20 CA	60	0,34	0,35	2	gesprenkelt-trübe
4	12	0,6	20 CA	50	0,28	>0,5	3	gut
5	23,5	1,0	15 CN	14	0,39	>0,5	4	gut
6	12	0,6	20 CN	6	0,38	>0,5	3	gut
7	2	0,1	20 CN	14	0,28	>0,5	2	gut
8	5	0,25	0,01 LS	50	0,18	0,19	8	gut
9			0,2

■ ■■ "■

In den vorstehenden Beispielen bedeuten PM Polymethylmethacrylat (15 Gewichtsprozent in 1,2-Dichloräthan), CA Celluloseacet (1O % in Methyläthylketon), CN Nitrocellulose (10 % in Isobutylacetat) und LS ein flüssiges Organosilikon der allgemeinen Formel

(OCHCH₀-)-• 2 m

η ^CH3 10

in der η und m ganze Zahlen mit einem Wert von mindestens 2 sind, wobei M = »>Ί500, d=O,99; Viskosität = 125 Centistoke bei 25°C. Der Gewichtsanteil der Siloxaneinheiten beträgt mehr als 20 % des Polymerisats. Die Werte hinsichtlich der Abriebbeständigkeit beruhen auf qualitativen Auswertungen unter Zugrundelegung einer Skala von 1 bis 10 und werden durch visuelle untersuchung nach 10 Abriebscyclen mit 5 cm² von 0000-Stahlwolle unter einer Belastung von O,5 kg ermittelt. Hierbei bedeuten 10 keine Veränderung, 8 minimale sichtbare Kratzer, 6 deutliche, jedoch tolerierbare Kratzer, 4 zahlreiche sichtbare Kratzer in einem unerwünschten Ausmaß, die das Substrat jedoch nicht schädigen, und 2 eine Schädigung des Substrats und eine schlechte Abriebbeständigkeit der Beschichtung.

Wie aus den vorstehenden Beispielen ersichtlich ist, ergeben die polymeren Additive der US-PS 3 955 035 keinen zufriedenstellenden Reibungskoeffizienten sowohl gegenüber verzinntem Stahl als auch gegenüber dem Film selbst und neigen dazu, die Abriebbeständigkeit der Beschichtung beträchtlich zu verringern. Demgegenüber erfüllt das erfindungsgemäße Additiv von Beispiel 9 alle Kriterien für die Verwendung als Beschichtung auf einem beweglichen Film.

_ 22 —

Beispiele 10 bis 13

Die folgenden Beispiele erläutern die Verwendung von teilchenförmigen Additiven in der abriebbeständigen Beschichtung, um den Reibungskoeffizienten des beschichteten Films zu verringern. Als Epoxysilan wird ein Gemisch aus 60 Gewichtsprozent γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und 40 Gewichtsprozent 1,4-Butandioldiglycidyläther verwendet. Als Katalysator dient ein UV-empfindliches Polyarylsulfoniumhexafluoroantimonat, das ein Gemisch aus (0,,H₁-) -SSbF,- und

DOJO

SbF,

in einem Molverhältnis von etwa 50 : 50 darstellt. Die Abriebbeständigkeit und die optische Qualität der Beschichtungen sind in allen Fällen sehr gut.

Bei spiel	Epoxysilan (g)	Teilchenmateria1 (Gew.-%)	Katalysator (Gew.-%)	C	f	^Cfi
10	10	0,1 LV	0,2	0,	22	<0,3
11	10	0,5 LV	0,2	0,	18	<O,25
12	10	0,25 SY	O,2	0,	23	<O,35
13	10	0,5 BN	0,2	0,	25	<O,35

In den vorstehenden Beispielen bedeuten LV gefälltes Siliciumdioxid mit einer durchschnittlichen Agglomeratgröße von 3,5 μπι, SV teilchenförmiges Siliciumdioxid, das eine geringe Menge organisches Material gebunden enthält und eine durchschnittliche Agglomeratgröße von 4 μΐη aufweist, und BN einen Trialkylarylammonium-modifizierten Montmorillonit mit einer Dichte von 1,8 und einer Dispersionsteilchengröße von etwa 0,8 χ 0,8 χ 0,0025 μπι. Die Größe der Siliciumdioxid-Einzelteilchen beträgt weit weniger als 1 μΐη.

Wie aus den vorstehenden Beispielen hervorgeht, sind alle Eigenschaften des beschichteten Films zufriedenstellend. Hervorzuheben ist, daß Montmorillonit ein opakes Material darstellt und trotzdem gute optische Eigenschaften des Kinofilms ergibt. Die Durchlässigkeit ist in allen Fällen innerhalb der erforderlichen Grenzen.

Beispiele 14 bis 22

Die folgenden Beispiele erläutern die Verwendung von oligoraeren oder polymeren Additiven in den abriebbeständigen Beschichtungen. In den Beispielen 14 bis 16 werden dieselben Epoxysilane verwendet _swie in den Beispielen 10 bis 13. In den Beispielen 17 bis 19 werden Gemische aus

\7~\-CH₂CH₂Si ( OCH₃

(im folgenden EP-2) und Diäthylenglykol verwendet, wobei das Gewichtsverhältnis von Silan zu Glykol in Klammern angegeben ist. In den Beispielen 20 und 21 werden Gemische aus EP-2 und

fcu

! ο

ΊΙ ο

(im folgenden E-2) verwendet. In Beispiel 22 verwendet man EP-2, das Epoxysilan von Beispiel 1, Diäthylenglykol und E-2, wobei die relativen Mengenanteile in Klammern angegeben sind. Der Katalysator ist in allen Fällen 0,2 % Triarylsulfoniumhexafluoroantimonat. Das Additiv SF ist ein Oligomer der Formel ' :

Jl'

Si-

CH.

-0

?6

Si

^C6^H5

in der χ einen Wert hat, bei dem die Viskosität des Oligomers 45 bis 65 Centipoise bei 25⁰C beträgt und d 1,03 ist.

909856/0822

ei- piel	Epoxysilan (g)	(9/1)	Additiv	0,2 LS	-	0,1 SF	(Gew.-%)	^Cf	^Cfi
14	nicht beschich	(9/1)	_	0,4 LS	0,2 LS		0,34*/O,23	>0,45/>O,4
	teter Film	(9/1)		0,1 SF/0
15	10	(7/3)	0,1 SF/0		0,19	";.O,23
16	10	(5/5)	0,1 SF/0		0,20	<0,30
17	IO	(3/3/1/3)		0,33	>O,4O
18	10		O,2O	0,30
19	10		0,23	0,33
20	10	,2 LS	0,18	<0,30
21	IO	,2 LS	0,15	0,25
22	IO	,2 LS	0,17	0,30

10

*) Die größere Zahl bedeutet den Reibungskoeffizienten für den Celluloseacetattrager und die niedrigere Zahl den Reibungskoeffizienten für die gehärtete Gelatineemulsion.

30 35

Alle Härtungen erfolgen in weniger als 2 Minuten unter Verwendung einer 275 Watt-Sonnenlampe, die 16 cm von der be-¹ schichteten Oberfläche entfernt ist. Wie die Ergebnisse zeigen, werden erfindungsgemäß zufriedenstellende Reibungseigenschaften erzielt. Die optischen Eigenschaften und die Abriebbeständigkeit sind in allen Beispielen gut. Es tritt keine Sprenkelung auf und die Durchlässigkeit ist sehr gut.

B e i s ρ i e 1 23

7,82 g γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan werden in Äthanol mit Salzsäure partiell hydrolysiert (40 % der Methoxygruppen werden, abgespalten). Das Produkt wird mit 1,96 g eines Polymerisats vermischt, das bei der partiellen Hydrolyse (50 % der Äthoxygruppen werden abgespalten) von Diäthoxydimethylsilan entsteht und ein mittleres Molekulargewicht (Mn) von etwa 500 und einen 7^-Wert von 1 ,399 bei 22°C aufweist. Dieses Polymerisat bewirkt eine Verringerung des. Reibungskoeffizienten der erhaltenen Beschichtung. Die Masse wird mit

90983 δ/0 022

0,2 g Triarylsulfoniumhexafluorantimonat vermischt, aufgetragen und bestrahlt. Die erhaltene Beschichtung ist hinsichtlich aller Parameter, wie optischer Dichte, Abriebbeständigkeit und Reibungskoeffizient, zufriedenstellend. 5

Beispiele 24 und 25

In der US-PS 4 026 826 ist die Verwendung des Netzmittels FC-430 in Massen beschrieben, die Polymerisate auf Basis von Epoxysilanen enthalten. FC-430 ist der Handelsname für einen oligomeren fluorierten Alkylester der 3M Company. In diesem Beispiel wird der Einfluß dieses Netzmittels auf die Reibungseigenschaften von Beschichtungen' auf Basis von Epoxysilanen untersucht.

Eine Mischung, die 60 Teile γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und 40 Teile

0 0

CH₂ - CHCH₂O(CH₂J₄OCK₂CH - CH₂

enthält, wird mit 2 Gewichtsprozent des photoempfindlichen Katalysators aus den Beispielen 10 bis 13 versetzt. Eine Hälfte dieser Mischung wird mit 0,02 Gewichtsprozent FC-430, die andere mit 0,3 Gewichtsprozent versetzt. Beide Mischungen werden auf einen Celluloseacetatfilm aufgetragen und 2 Minuten durch Bestrahlen mit UV-Strahlung gehärtet.

Die in beiden Fällen erzielten Ergebnisse zeigen dynamische Reibungskoeffizienten gegen verzinnten Stahl und den Film selbst von mehr als 0,4. In der US-PS 4 026 826 ist die Verwendung von etwa 0,01 Gewichtsprozent dieses Netzmittels beschrieben (vgl. Beispiel 2). Dieses Netzmittel ergibt keine Beschichtungen mit den erwünschten Reibungseigenschaften. Die Beispiele fallen daher nicht in den Rahmen der Erfindung.

Γ ■ Π

Versetzt man Massen, die dieses Netzmittel enthalten, mit Materialien, die in der vorliegenden Beschreibung zur Verringerung der Reibungseigenschaften von abriebbeständigen Beschichtungen verwendet werden, so lassen sich Reibungseigenschaften innerhalb der Grenzen erzielen, wie sie für bewegliche Filme, insbesondere Kinofilme, erforderlich sind.

Beispiele 26 bis 31 In den folgenden Beispielen werden andere Additive untersucht, die sich zur Verringerung des Reibungskoeffizienten von abriebbeständigen Beschichtungen auf beweglichen Filmen eignen. Alle Massen werden auf einen 35 mm-Film auf der Emulsionsseite mit einem Stab aufgetragen, der mit 0,229 mm-Draht (Nr. 3) umwickelt ist. Hierauf härtet man 2 Minuten in Gegenwart des strahlungsempfindlichen Katalysators aus den Beispielen 10 bis 13 mit einer 275 Watt-Ultraviolettlampe auf eine Trockenschichtdicke von etwa 8 μΐη.

Die Massen enthalten 6 Teile γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und 4 Teile des Diepoxids aus den Beispielen 24 und 25.

0,2 Gewichtsprozent des flüssigen Organosilikons aus Beispiel 9 werden zusammen mit den folgenden Materialien verwendet: 0,1 % Ruß (Beispiel 26); 0,1 % Titandioxid (Beispiel 27), 0,5 % Stearinsäure (Beispiel 28); 2 %

CH₀ CH₀ CH₀ ·

,3,3 ,3

HO(CH₀) SiOfSi03 Si4CH_o) OH c. η ι ■ χι a. m

CH CH₀ CH-

wobei m, η und χ ganze Zahlen sind, bei denen die Masse eine Viskosität von 320 Centistokes bei 25°C, ein Molekulargewicht von 2400 und ein Hydroxyl-Äquivalentgewicht von 12OO aufweist (Beispiel 29) ; 2 % eines Sorbitanmonostearatderivats mit 20 Polyäthylenoxid-Einheiten' in der Kette (Beispiel 30) bzw. 1 % Sorbitantristearat mit 2O Polyäthylenoxid-Einheiten in der Kette (Beispiele 31). Es werden folgende Ergebnisse .erhalten -z

^Γ -27 -

Beispiel	^Cf	^Cfi
26	0,18	0,15
27	0,18	0,15
28	0,12	0,23
29	0,15	0,05
30	0,21	0,25
31	0,16	0,25

_t0 Jedes dieser Materialien eignet sich zur Verringerung des Reibungskoeffizienten der erfindungsgemäßen abriebbeständigen Beschichtungen.

Die erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen, die Gemische von linearen Silanen mit Epoxy-Endgruppen und cycloaliphatischen Silanen mit Epoxy-Endgruppen enthalten, sind bevorzugt. Die cycloaliphatischen Comonomeren bewirken eine erhöhte Flexibilität der erhaltenen Beschichtungen.

Beispiele 32 bis 43 Die folgende Tabelle II zeigt die Korrelation zwischen der Eignung der Materialien und dem erfolgreichen Bestehen des Tests. Die Materialien müssen den ANSI-Test bei einer Gleitgeschwindigkeit von etwa 0,5 cm/sec oder mehr bestehen, um als bevorzugte Additive zu gelten. Für die Prüfung werden die Materialien wie vorstehend beschrieben, aufgetragen.

909838/0822

CiJ
οι

ro

cn

IO O

Ol

Tabelle II

	0	Beispiel	Material	■ , Reibungskoeffizient	Fiim/Film	5 s	bestanden +/ nictrfc bestanden -O	I
	/NlO	32	FC-430	AR-beschichteter FiUnT, ANSI	>o,5			ro OO I
	Γ" ώ "Ό	33	LS	0,4	0,19		0
co>	TED	34 35 36	SP 'QS MS	0,15	0,07 0,05		+
O co co ca		37	KS	0,17 0,15 0,21	0,28
OQ	38	NJ	.0,19	0,25		0	►Ο CD CD CO
IS*	39	SA	0,20	0,23		+	O
	40	PE	' 0,12	0,50		+
41	TS	0,29	0,14		0
43	LE ME	0,16 *	0,02 0,15		0
		0,13 0,20 '			0

	\ in CAB., ANSI
0,32
0,20
0,22 . 0,15 0,27
0,37
0,28
0,25
0,27
0,37
0,22 0,4

- 29 -

Die vorstehenden Symbole beziehen sich auf Materialien, die bereits vorstehend beschrieben wurden. Darüber hinaus bedeuten : QS:

HOR-

CH₃

-SiO-

CH.

CH-

I ^:

Si-

CH.

-ROH

mit einer Viskosität von 320 Centistoke bei 25⁰C, einem Molekulargewicht von 2400 und einem Hydroxyl-Äqüivalentgewicht von 1200, wobei R ein aliphatischer Rest ist; MS: ein 50prozentiges Hydrolysat von (CH₃)^Si-(OCH₂CH )„; KS: (CF₂CFCl) , wobei η eine ganze Zahl mit einem Wert von mehr als 2 ist; NJ: Paraffinöl; SA: Stearinsäure; PE: Polyäthylacrylat; TS: Sorbxtanmonostearat mit 20 Polyäthylenoxid-Ketteneinheiten;

LE: r- - - ■

-fs -SiO

CH₀

I ³ -SiO

15

ME: ein cyclisches Tetradimethylsiloxan der Formel

CH.

IP \

-4— SiO —4-

■Cfl_o

Wie die Ergebnisse zeigen, bestehen bestimmte Materialien, die in den vorstehenden Beispielen niedrige Reibungskoeffizienten der abriebbeständigen Beschichtung ergeben, diesen bevorzugten Screening-Test nicht. In der Praxis sind

ORIGINAL INSPECTED

diese Additive zwar einsetzbar, verhalten sich jedoch nicht ebenso gut wie die bevorzugten Materialien, die den Test bestehen. In Beispiel 43 wird ein Material verwendet, das den bevorzugten Screening-Test nicht besteht, jedoch ausgezeichete Eigenschaften ergibt, wenn man es zusammen mit anderen
Materialien verwendet, und dann in derartigen Korabinationen den bevorzugten Screening-Test besteht. In Beispiel 40 wird eine Gleitgeschwindigkeit von weniger als 0,1 cm/sec. angewandt, so daß der bevorzugte Screening-Test nicht bestanden wird. Der Test eignet sich gut dazu, bevorzugte Materialien auszuwählen.

χ.

Claims

" Transparenter belichteter Film mit abriebbeständiger Beschichtung "

15 Priorität: 13- März 1978, V.St.A., Nr. 885,762

Patentansprüche

(V' Transparenter belichteter Film mit einer fleckenfreien abriebbeständigen Beschichtung von 0/5" bis 15,0 ρ Dicke auf mindestens einer Filmfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung durch Härten einer Masse erhalten worden ist, die mindestens 30 Gewichtsprozent

25 eines Silans mit Epoxy-Endgruppen enthält und

a) einen Reibungskoeffizienten gegen verzinnten Stahl von 0,05 bis 0,30 (gemessen nach der Norm ANSI PH 1,47-1972)

b) einen dynamischen Reibungskoeffizienten gegen die Beschichtung von weniger als 0,41 und

c) eine Durchlässigkeit für Strahlung zwischen 4OO und 730 nm, die von dem belichteten Film ohne Beschichtung durchgelassen wird, von mindestens 75 % aufweist. .
2. Film nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Silan mit Epoxy-Endgruppen die Formeln

ο ι ■■■■■-

909838/0 2

hat, wobei R ein nicht hydrolysierbarer zweiwertiger Kohlenwasserstoffrest mit weniger als 20 Kohlenstoffatomen oder ein zweiwertiger, nicht ihydrolysierbarer KohlenwasserStoffrest mit weniger als 20 Kohlenstoffatomen ist, dessen Grund— kette nur aus. C-, N-., S- und O-Atomen besteht, wobei in der Grundkette keine zwei Heteroatome benachbart sind, R einen aliphatischen Rest mit weniger als 10 Kohlenstoffatomen bedeutet und m den Wert 0 oder 1 hat.
3. Film nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R ein nicht hydrolysierbarer Kohlenwasserstoffrest mit weniger als 20 Kohlenstoffatomen ist, dessen Grundkette nur C- und O-Atome enthält, und R einen i
10 Kohlenstoffatomen bedeutet.

0-Atome enthält, und R einen Alkylrest mit weniger als
4. Film nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Silan mit Epoxy-Endgruppen die Formel

0 20

[ _ CH-4R²-)—0— R³—SiW).

CH₂

2 3

hat, in der R und R unabhängig voneinander Alkylenreste

4 mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten und R ein Alkylrest

25 mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist.
5. Film nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der belichtete Film ein Kinofilm ist.
6. Film nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung ausreichend teilchenförmiges Material mit einer Größe von 0,05 bis 25 μΐη enthält.
7. Film nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen zu mindestens 30 Gewichtsprozent aus Siliciumdioxid oder Titandioxid bestehen.

909838/0822
8. Film nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung 0,05 bis 15,0 Gewichtsprozent eines oligomeren oder polymeren Materials enthält, das zu mindestens 5 Gewichtsprozent aus Siloxan-Einheiten der Formel

besteht, in der R und R unabhängig voneinander Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Phenylreste mit nicht mehr als 10 Kohlenstoffatomen bedeuten und ρ eine ganze Zahl mit einem Wert von mindestens 1 ist.
9. Film nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß R und R unabhängig voneinander Methy!
Phenyl- oder Tolylgruppen sind.

R unabhängig voneinander Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-,
10. Film nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß R und R unabhängig voneinander Methyl- oder Phenylgruppen sind.
11. Film nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Silan mit Epoxy-Endgruppen entweder mit einem Polyäthylenglykol mit 2 bis 10 Äthyleneinheiten oder einem Polypropylenglykol mit 2 bis 10 Propyleneinheiten copolymerisiert ist.
12. Film nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxysilan γ-Glycxdoxypropyltrimethoxysilan ist.
13. Film nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung 0,05 bis 15,0 Gewichtsprozent eines oligomeren oder polymeren Materials enthält, das bei einer Gleitgeschwindigkeit von mehr als 0,5 cm/sec ,. im Zollein-Test einen Reibungskoeffizienten von weniger als 0,3 ergibt.

909838/08?2 ORIGINAL INSPECTED