DE29508083U1

DE29508083U1 - Kunststofformteil mit einer einstufigen wasserspreitenden Beschichtung

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Publication number: DE29508083U1
Application number: DE29508083U
Authority: DE
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1995-01-12
Filing date: 1995-01-12
Publication date: 1995-10-26
Anticipated expiration: 2005-01-13

Description

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Kunststofformteil mit einer einstufigen wasserspreitenden Beschichtung

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit beschichteten Kunststofformteilen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Kunststofformteil mit einer wasserspreitenden Beschichtung aus Kieselsäurepartikeln und einem Polymermaterial mit polaren Gruppen.

Kunststofformteile wie etwa Hohlkammerplatten aus Kunststoff werden häufig zur Verglasung von Gewächshäusern, Wintergärten, Pergolen und Veranden eingesetzt. Sie haben gegenüber Glas den Vorteil des geringeren Gewichts und der geringeren Bruchanfälligkeit. Polycarbonat ist sogar praktisch unzerbrechlich.

Ein Nachteil ist das Anlaufen der Platten in Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit. Wegen ihrer niedrigen Oberflächenspannung sind Kunststoffoberflächen von Wasser nicht benetzbar. Aus diesem Grund wurden schon viele Versuche unternommen, wasserspreitende Beschichtungen von 0 dauerhafter Wirkung für Gewächshausverglasungen zu finden.

In der japanischen Offenlegungsschrift Sho 51-6193 (19.01.76) wird eine einstufige wasserspreitende Beschichtung für Kunststoffplatten aus einem anorganischen ■ Kolloidsol und einer Acrylatdispersion beschrieben. Diese 5 Beschichtung hat eine ungenügende Haftung und ihre Wirkung läßt bei normalem Gebrauch nach einiger Zeit nach, so daß ein erneutes Auftragen auf die Kunststoffplatten erforderlich wird.

In der europäischen Patentschrift EP 149 182 wird ein 0 wasserspreitendes Kunststoffmaterial beschrieben, dessen wasserspreitende Eigenschaft durch eine zweistufige Beschichtung mit einer lösemittelhaltigen haftvermittelnden

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Schicht und einer darauf aufgebrachten Schicht aus Kieselsäurepartikeln, hervorgerufen wird.

Zur Haftvermittlung wird ein in organischen Lösungsmitteln lösliches Bindemittel mit polaren Gruppen auf den Kunststoff aufgetragen. Anschließend wird getrocknet, die wasserspreitende Schicht aus Kieselsäurepartikeln aufgetragen und erneut getrocknet. Die Wasserspreitung und die Beständigkeit dieser Platte genügen den Anforderungen im Gebrauch; es ist jedoch vorteilhaft, wenn bei der Herstellung der wasserspreitenden Platte ganz oder teilweise auf die Verwendung von organischen Lösungsmitteln verzichtet werden kann und wenn die Beschichtung in nur einem Verfahrensschritt hergestellt werden kann.

In der EP-A 378 855 wird eine einstufige wasserspreitende Beschichtung aus einer Kombination von in organischen Lösemitteln dispergierten Kieselsäurepartikeln und einem in organischen Lösemitteln gelösten Polymethacrylat beschrieben. Die EP-A 374 516 offenbart eine ähnliche wasserspreitende Beschichtung, wobei als Bindemittel ein 0 strahlenhärtbares Diacrylat eingesetzt wird.

Die Substrathaftung wird gemäß den beiden letztgenannten Dokumenten durch Anquellen des Kunststoffkörpers durch die organischen Lösemittel erreicht. Das Anquellen des Kunststoffs ist jedoch aus verschiedenen Gründen nicht wünschenswert. Organische Lösemittel greifen die KunststoffOberfläche an, wodurch die Alterungsbeständigkeit des Materials leiden kann. Um dies zu begrenzen, wird eine Mischung von stark quellenden und weniger aggressiven Lösemitteln eingesetzt. Ein weiterer Nachteil von 0 organischen Lösemitteln ist die Belastung der Umwelt. Um dies zu vermeiden, sind aufwendige
Lösemittelrückgewinnungsanlagen oder Anlagen zur katalytischen Nachverbrennung erforderlich. Ebenso sind bei der Beschichtung Maßnahmen zum Schutz des Personals und zum Explosionsschutz erforderlich.

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In der europäischen Patentschrift EP 52 427 wird ebenfalls eine wasserspreitende Beschichtung für Kunststoffoberflächen beschrieben, wobei eine Mischung von großen und kleinen Kieselsäurepartikeln als wasserspreitendes Medium eingesetzt wird.

Dabei ragen die großen Partikel aus der Bindemittelschicht heraus. Die Wasserspreitung wird durch die Aufrauhung der Oberfläche erreicht. Zur Herstellung dieser Beschichtung sind ebenfalls organische Lösemittel erforderlich. Bei den verwendeten Lösemitteln handelt es sich um eine Mischung von Alkoholen, Ketonen und einem halogenierten Kohlenwasserstoff.

Wie die zahlreichen Anmeldungen wasserspreitender Beschichtungen belegen, ist der Bedarf an wirksamen dauerhaften Beschichtungen groß. Angesichts des hierin dargelegten Standes der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Kunststofformteil mit einer wasserspreitenden Beschichtung der eingangs erwähnten Art zur Verfügung zu stellen, deren wasserspreitende 0 Eigenschaft über einen langen Zeitraum erhalten bleibt, und die einfach und möglichst umweitverträglich herstellbar ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer dauerhaften einstufigen Beschichtung ohne Verwendung von Lösemitteln anzugeben. Insbesondere soll also die wasserspreitende Beschichtung in nur einem Verfahrensschritt aufzutragen sein.

Gelöst werden diese und weitere nicht näher genannte Aufgaben durch ein Kunststof formteil mit einer wasserspreitenden Beschichtung gemäß den Merkmalen des 0 kennzeichnenden Teils von Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüchen unter Schutz gestellt.

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Insbesondere dadurch, daß die wasserspreitende Beschichtung, mit der das Kunststofformteil beschichtet ist, aus Kieselsäurepartikeln und einem Polymermaterial mit polaren Gruppen besteht und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schicht aus Kieselsäurepartikeln mit einer mittleren Teilchengröße zwischen 7 und 25 nm und dazwischen eingebetteten sphäroiden Polymerpartikeln mit einem Verhältnis A : B > 0,5 besteht, wobei A der kleinste Durchmesser und B der größte Durchmesser ist und die Teilchen miteinander verbunden sein können, ohne ihre sphäroide Teilchenstruktur im wesentlichen verloren zu haben, erhält man eine einstufige, lösemittelfreie wasserspreitende Beschichtung für Kunststoffplatten, die eine geschlossene Oberfläche aufweist und deren wasserspreitende Eigenschaft über einen langen Zeitraum erhalten bleibt.

Insbesondere wurde gefunden, daß bei einer einstufigen Beschichtung, bei der eine Mischung eines Kieselsols und einer vernetzten Kunststoffdispersion mit funktionellen 0 Gruppen auf Kunststoffplatten aufgetragen und bei erhöhter Temperatur gehärtet wird, die Haftung so gut ist, daß &zgr;. &Bgr;. eine wasserspreitend beschichtete Polycarbonatplatte nach Beanspruchung im Naßscheuertest in Anlehnung an DIN 53 778 über 10 000 Hübe noch voll funktionsfähig ist. Ferner zeigen lichtmikroskopische und elektronenmikroskopische Aufnahmen dieser Beschichtung, daß sie eine glatte, unstrukturierte Oberfläche aufweist.

Wesentlich für die Erfindung ist die Art des anorganischen Kolloidsols. Die erforderliche mechanische Stabilität wird 0 nur erreicht, wenn ein anionisches Kieselsol mit einer mittleren Teilchengröße zwischen 7 nm und 25 nm verwendet wird. Eine Kombination zweier Kieselsole mit unterschiedlichen Teilchengrößen ist ebenfalls möglich, wobei die Auswahl des Kieselsols mit der größeren mittleren 5 Teilchengröße so geschehen muß, daß die Kieselsäurepartikel

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nicht aus der Oberfläche der wasserspreitenden Schicht herausragen. Zur Erzielung einer guten Scheuerstabilität ist es vorteilhaft, wenn eine glatte Oberfläche erzeugt wird. Grundsätzlich sind alle am Markt erhältlichen Kieselsole, welche die vorgenannte Spezifikation erfüllen, vorteilhaft zur Durchführung der Erfindung einsetzbar. Bevorzugt werden die in den Beispielen genannten Kieselsole.

Ein weiteres erfindungswesentliches Merkmal besteht in der Auswahl geeigneter sphäroider Polymerpartikel mit einem bestimmten Verhältnis A : B > 0,5, wobei A der kleinste und B der größte Durchmesser der Polymerpartikel bedeutet. Das erfindungsgemäße Teilchengrößenverhältnis der sphäroiden Polymerpartikel übt u. a. einen wichtigen Einfluß auf die Verteilung der Partikel zwischen den Kieselsolteilchen aus. Im ausgehärteten Zustand der Beschichtung erkennt man in Dünnschnitt-Elektronenmikroskop-Aufnahmen eine gleichmäßige Verteilung sphäroider Polymerpartikel zwischen den Teilchen des anorganischen Kolloidsols. Insbesondere vorteilhaft für die Erfindung wird somit der sphäroide Teilchencharakter im wesentlichen aufrechterhalten, wobei bevorzugt in einer wasserspreitenden Schicht aus Kieselsäurepartikeln Inseln von Polymerpartikeln eingebettet sind.

Durch die gleichmäßige Verteilung der Polymerteilchen zwischen den Kieselsäurepartikeln wird ein elastischer Puffer in der harten Deckschicht erzeugt. Hierbei übernehmen die sphäroiden Polymerteilchen zwei Aufgaben. Zum eine gewährleisten sie eine gute Haftung auf dem Kunststoff, ohne das hierzu eine flächendeckende 0 Beschichtung mit einer haftvermittelnden Schicht erforderlich ist. Zum anderen bewirken die funktionellen Gruppen an der Oberfläche der Polymerteilchen eine festen Verbund mit und zwischen den Partikeln des anorganischen Kolloids.

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In vorteilhafter erfindungsgemäßer Weiterbildung sind an der Oberfläche der wasserspreitenden Schicht keine Polymerteilchen vorhanden.

Wie z. B. in der EP 149 182 beschrieben wird, läßt die wasserspreitende Wirkung einer Schicht aus Kieselsol und hydrophobem organischem Bindemittel mit zunehmendem Gehalt an Bindemittel nach. Aus diesem Grund wird gemäß der genannten Patentschrift weniger als 10 % Bindemittel und vorzugsweise weniger als 1 % Bindemittel in der wasserspreitenden Schicht eingesetzt. Es wird angenommen, daß die Ursache für diesen Sachverhalt in der gleichmäßigen Verteilung vernetzter Bindemittel an der Oberfläche der wasserspreitenden Schicht zwischen den Partikeln des anorganischen Kolloidsols zu suchen ist.

Im Gegensatz zu unvernetzten Bindemitteln verfließen die Polymerpartikel der vorliegenden Erfindung nicht und bleiben als isolierte sphäroide Inseln zwischen den Partikeln des anorganischen Kolloidsols erhalten. Es ist daher um so überraschender, daß eine so gute mechanische 0 Beständigkeit der Beschichtung erzielt wurde, obwohl die Polymerteilchen nicht ineinander verflossen sind und also kein durchgehendes Polymergerüst besteht.

In einem Vergleichsyersuch konnte gezeigt werden, daß wasserspreitende Beschichtungen mit unvernetzten Acrylatdispersionen, wie sie in der JP Sho 51-6193 beschrieben werden, nicht die gleiche mechanische Festigkeit aufweisen, die mit den erfindungsgemäßen sphäroiden Polymerpartikeln erreicht wird.

In bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsform ist das 0 Gewichtsverhältnis von Kieselsäurepartikeln zu Polymerteilchen, jeweils bezogen auf den Feststoff, zwischen 95 : 5 und 65 : 35.

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Dadurch, daß die sphäroiden Partikel nicht verfließen und deshalb die Oberfläche der Beschichtung im wesentlichen aus anorganischen Kolloidteilchen besteht, tritt auch bei 25 % Bindemittelanteil, noch ausreichende Wasserspreitung auf. Mit konventionellen lösemittelhaltigen Bindemitteln wird bei einem so hohen Bindemittel-Gehalt keine Wasserspreitung mehr beobachtet. Dies wird z. B. in der EP-A 378 855 beschrieben.

Bei der vorliegenden Erfindung kann deshalb ein relativ großes Verhältnis von Polymermaterial zu Kieselsäurepartikeln gewählt werden, ohne daß die Wasserspreitung der beschichteten Platte darunter leidet.

Ein größeres Verhältnis von Polymermaterial zu anorganischem Kolloid ist aber besonders vorteilhaft, weil die Beschichtung dadurch weniger spröde als mit höherem anorganischen Kolloidanteil wird. Ein weiterer Vorteil eines höheren Polymeranteils in der wasserspreitenden Schicht ist die dadurch erreichte bessere Haftung der Beschichtung auf dem Kunststoffsubstrat.

0 In besonders bevorzugter Fortbildung wird zur Herstellung der Polymerpartikel eine vernetzte Kunststoffdispersion mit polaren Gruppen verwendet.

Die Kunststoffdispersion kann nach einem dem Fachmann bekannten Verfahren der Emulsionspolymerisation hergestellt werden, wobei eine Kombination von Monomeren zur Erzeugung eines Copolymeren eingesetzt werden kann.

Auch ist es möglich, die Kunststoffdispersion durch Dispergieren eines polymeren Bindemittels in Wasser herzustellen.

0 Das polymere Bindemittel schließlich wird durch Copolymerisation geeigneter Monomere hergestellt. Man kombiniert Monomere, die hart machen, wie z.B. Methylmethacrylat, andere Monomere, die weich machen, wie

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z. B. Butylacrylat und Monomere mit funktioneilen Gruppen, wie z. B. Vinyltrimethoxysilan.

Die funktioneilen Gruppen bewirken eine Haftungsvermittlung auf den anorganischen Kolloidteilchen. Bei der Polymerisation kann ein Teil der funktioneilen Gruppen innerhalb der Polymerteilchen bereits vernetzen. Diese Vernetzung ist erwünscht, da sie zu den erfindungsgemäßen sphäroiden Polymerpartikeln führt.

Die Vernetzung der Polymerteilchen läßt sich durch Löseversuche in organischen Lösemitteln belegen. Die beschriebenen Kunststoffdispersionen sind nicht mehr löslich in guten Lösemitteln, wie z. B. Tetrahydrofuran. Man beobachtet nur noch eine Quellung des Polymers.

Setzt man eine unvernetzte Dispersion ohne funktionelle Gruppen für die wasserspreitende Beschichtung ein, so erhält man keine ausreichende Scheuerstabilität. Dies trifft z. B. für die in der JP-OS Sho 51-6193 genannten Kunststoffdispersionen zu.

Die Monomere werden so ausgewählt, daß die Kunststoffdispersion eine bestimmte Mindestfilmbildetemperatur (MFT) hat. Die MFT soll zwischen 0 ⁰C und 100 ⁰C, vorzugsweise zwischen 0 ⁰C und 80 ⁰C, liegen.

Ein weiteres Kriterium für die Kunststoffdispersion ist die mittlere Teilchengröße. Sie soll zwischen 50 nm und 150 mn, vorzugsweise zwischen 50 und 120 nm, liegen.

Die wasserspreitende Beschichtung gemäß der Erfindung wird bevorzugt aus einer Beschichtungslösung auf die Kunststofformteile aufgebracht.

Die Beschichtungslösung setzt sich i. d. R. aus dem anionischen Kolloidsol, der Kunststoffdispersion, einem Netzmittel und ggf. einem Filmbildehilfsmittel zusammen.

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Als Filmbildehilfsmittel wählt man bevorzugt einen wasserlöslichen hochsiedenden Alkohol. Geeignet sind z. B. Ethylenglykolmonobutylether (Butylglykol) und Diethylenglykolmonobutylether (Butyldiglykol). Der Zusatz eines Filmbildehilfsmittel kann in Mengen von 0,01 bis 5 % erfolgen. Größere Mengen Filmbildehilfsmittel führen meist zu Trübungen und sind nicht sinnvoll. Im allgemeinen ist für die Beschichtung gemäß der Erfindung jedoch kein Filmbildehilfsmittel erforderlich. Die Beschichtung wird vorzugsweise vollkommen frei von flüchtigen organischen Bestandteilen hergestellt.

Als Netzmittel kann ein nichtionisches Tensid eingesetzt werden. Geeignet sind z. B. Fettalkoholpolyglykolether.

Der pH-Wert der eingesetzten Beschichtungsformulierung wird so ausgewählt, daß kein vorzeitiges Koagulieren der Beschichtungslösung nach deren Herstellung, bei der Lagerung, beim Auftragen und Trocknen der Beschichtungslösung auftritt. Er soll bevorzugt zwischen und 11, vorzugsweise zwischen 9 und 10 liegen. Der pH-Wert 0 der Beschichtungslösung wirkt sich auch auf die Eigenschaften der daraus hergestellten wasserspreitenden Beschichtung aus. Wenn der pH-Wert nicht korrekt gewählt wird, tritt vorzeitiges Koagulieren der Beschichtungskompon'enten bei der Lagerung oder während der Trocknung der nassen beschichteten Kunststoffplatten auf und der beschriebene Verbund von isolierten Bindemittelteilchen und Kieselsäurepartikeln kann nicht gebildet werden.

Als Materialien für die Aufbringung der wasserspreitenden 0 Beschichtung eignen sich im Rahmen der Erfindung grundsätzlich alle Kunststofformteile, ohne Beschränkung der Form.

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Als Substrate eignen sich vor allem Verglasungsmaterialien aus transparentem Kunststoff, wie z. B. Platten aus Acrylglas und Polycarbonat.

Erfindungsgemäße Kunststofformteile werden bevorzugt in einem Verfahren hergestellt, bei dem eine Beschichtungslösung aufweisend anionisches Kolloidsol, Kunststoffdispersion, Netzmittel und ggf.

Filmbildehilfsmittel auf das Kunststofformteil aufgetragen wird oder das Kunststofformteil in die Beschichtungslösung getaucht wird und das Kunststofformteil anschließend getrocknet wird.

Die Beschichtungslösungen können z. B. durch Fluten oder Tauchen auf die Substrate aufgetragen werden. Die Beschichtungslösung aus der verdünnten Kunststoffdispersion, dem anorganischen Kolloidsol und dem nichtionischen Tensid wird z. B. durch Fluten aufgetragen. Man hängt die Platten senkrecht auf und läßt die überschüssige Beschichtungslösung ablaufen. Nach dem Ablaufen wird für 2 0 min im Wärmeschrank bei 100 ⁰C - 130 ⁰C getrocknet. Die Beschichtung eignet sich auch für den Auftrag im unmittelbaren Anschluß an die Produktion des Plattenmaterials. In diesem Fall werden die Platten noch im warmen Zustand beschichtet, wodurch sich die Zeiten für die Trocknung erheblich verkürzen.

5 Zur Verbesserung der Benetzung kann eine Corona-Vorbehandlung durchgeführt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen eingehender erläutert. Sofern nicht 0 anders angegeben, beziehen sich alle Prozentangaben auf Gewichtsprozent.

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A) Herstellung der Kunststoffdispersion

Die Kunststoffdispersion wird nach dem dem Fachmann bekannten Verfahren der Emulsionspolymerisation hergestellt. Eine geeignete Vorschrift für die Herstellung der Dispersion wird z. B. in Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Vierte Auflage, Erweiterungs- und Folgebände, Band E20 / Teil 2, Seite 1150, Georg Thieme-Verlag Stuttgart, New York, angegeben.

Anstelle der dort verwendeten Monomerzusammensetzung werden die in der Tabelle angegebenen Monomerverhältnisse gewählt, wobei man Kunststoffdispersionen mit den angegebenen MindestfilmbiIdetemperaturen (MFT) erhält. Da die Polymerteilchen vernetzt sind, werden spröde Polymerfilme gebildet.

Die MFT wird folgendermaßen bestimmt: Auf einem Coesfeld-Filmbildungsprüfgerät Thermostair BL-E D wird ein Film der zu prüfenden Kunststoffdispersion auf eine Aluminiumfolie aufgeräkelt. Die beschichtete Aluminiumfolie wird auf dem Filmbildungsprüfgerät 0 befestigt, und es wird die Temperatur ermittelt, bei der gerade noch ein geschlossener Lackfilm aus der Dispersion gebildet wird.

Tabelle 1: Kunststoffdispersionen für die wasserspreitende Beschichtung

Lfd. Nr.	MMA¹ [%3	n-BA² [%]	n-BMA³ [%]	GMA⁴ E%]	MAS⁵ [%]	VTMO⁶ C%]	MEMO⁷ [%]	MFT⁸ [°C]
1	39	46		10	5			12
2	47,5	47,5				5		14
3	38	42		20				9
4	70	25					5	49
5	47,5		47,5				5	78
6	30	70

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¹MMA = Methylmethacrylat

^n-BA = n-Butylacrylat

^n-BMA = n-Butylmethacrylat

⁴GMA = Glycidylmethacrylat

⁵MAS = Methacrylsäure

^VTMO = Vinyltrimethoxysilan

⁷MEMO = Methacryloxypropyltrimethoxysilan

⁸MFT = Mindestfilmbildetemperatur

Die laufende Nr. 6 aus Tabelle 1 entspricht dabei der Kunststoffdispersion aus Beispiel 1 der JP SHO 51-6193.

B) Herstellung der Lösung für die wasserspreitende Schicht

Für die wasserspreitende Schicht werden handelsübliche Kieselsole verwendet. Geeignete Produkte sind z. B.:

Kieselsol 300 (Bayer AG)

Ludox HS 40, LS, AM, SM {Du Pont)

1. Beispiel:

Man stellt eine Lösung von 96 Teilen vollentsalztem Wasser, 3 Teilen kolloidalem SiO2, 1 Teil polymerem Bindemittel und 0,1 Teilen eines Fettalkoholpolyglykolethers her, wobei eines der oben erwähnten Kieselsole oder eine Mischung zweier Kieselsole und eine der oben erwähnten Kunststoffdispersionen eingesetzt wird.

Beispiel 2:

Man stellt eine ähnliche Lösung wie im Beispiel 1 her, wobei jedoch 3,6 Teile kolloidales S1O2 und 0,4 Teile 0 Bindemittel eingesetzt werden.

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C) Beschichtung einer Acrylglasplatte

Man beschichtet eine extrudierte Acrylglasplatte, z. B. Deglas®, durch Fluten mit einer Lösung nach Beispiel 1 oder 2 und läßt die überschüssige Flüssigkeit ablaufen.

Nach dem Trocknen der beschichteten Platte härtet man die Beschichtung im Trockenschrank noch 20 min bei 100 ⁰C.

D) Beschichtung einer Polycarbonatplatte

Die Beschichtung wird wie zuvor durchgeführt. Als Substrat wird eine Decarglas®-Platte verwendet. Nach dem Ablaufen der überschüssigen Flüssigkeit trocknet man die beschichtete Platte für 15 min bei 130 ⁰C im Trockenschrank.

E) Durchführung des Naßscheuertests in Anlehnung an die DIN 53 778:

Man scheuert die beschichteten Kunststoffbahnen in Anlehnung an die DIN 53 778 über 10.000 Hübe auf einem Naßscheuergerät der Fa. Erichsen, Modell 494, mit einer Bürste aus Schweinsborsten während kontinuierlich eine Waschflüssigkeit von 0,25 % Natrium-n-dodecylbenzolsulfonat in vollentsalztem Wasser mit einer Rate von 1 ml/min auf die Scheuerbahn getropft wird. Nach 10.000 Hüben wird die gescheuerte Bahn entnommen, mit vollentsalztem Wasser abgespült, mit einem Zellstofftuch getrocknet und in den unter F) beschriebenen Kasten zur Beurteilung der Wasserspreitung eingebaut.

F) Funktionstest der beschichteten Platten:

0 Zur Prüfung der Funktion der beschichteten Platten wird ein Kasten analog der in DE 34 00 079 Al gezeigten und

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erläuterten Skizze benutzt. Dieser Kasten besteht aus einem Gehäuse mit einem im Winkel von 23° aufgesetzten Deckel.
Der Deckel ist als Rahmenhaiterung ausgelegt, so daß darin Bahnen beschichteter Kunststoffplatten fixiert werden
können. In dem Kasten befindet sich eine ausreichende Menge auf 40 ⁰C temperierten Wassers. Der Deckel des Kastens wird durch Montage der zu prüfenden Plattenbahnen verschlossen. Dadurch kann der von der Wasseroberfläche verdampfende
Wasserdampf an der Unterseite der Plattenbahn kondensieren.

Anstelle der in DE 34 00 079 Al beschriebenen Messung der
von der Verglasung ablaufenden Wassermenge wird das
optische Erscheinungsbild der an der Unterseite der
Verglasung anhängenden Tropfen angegeben. Wenn die
Beschichtung voll wirksam ist, laufen die an der Unterseite der Verglasung kondensierenden Wassertropfen zu einem

gleichmäßigen Film oder zumindest zu Bahnen zusammen und
laufen zum Rand des Kastens ab. Wenn die Beschichtung &zgr;. &Bgr;. durch den o. g. Naßscheuertest beschädigt wurde, laufen die Wassertropfen nicht mehr zusammen und fallen nach Erreichen 0 einer bestimmten Größe von der Unterseite der Platte ab.

G) Ergebni sse:

Die in den Beispielen C) und D) genannten beschichteten
Kunststoffplatten lassen sich mit obigem Funktionstest auf ihre Wasserspreitung untersuchen. Zum Vergleich wird
jeweils eine beschichtete und eine unbeschichtete
Kunststoffbahn in den Deckel des Kastens montiert. An der
Unterseite der unbeschichteten Platten sammeln sich viele
Wassertröpfchen, die nicht zu einem Film zusammenlaufen und 0 nach Erreichen einer bestimmten Größe von der Platte

abfallen. An der Unterseite der beschichteten Platten aus
den Beispielen C) und D) kondensiert der Wasserdampf zu
einem geschlossenen Film und läuft zum Rand der Platten ab. Die in den Beispielen C) und D) genannten Beschichtungen

5 wurden dem unter E) beschriebenen Naßscheuertest

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unterworfen. Nach 10.000 Hüben waren die Beschichtungen noch voll wirksam. Zum Vergleich wurde eine Beschichtung nach Beispiel 1, jedoch mit der in Tabelle 1 unter laufender Nr. 6 genannten Kunststoffdispersion hergestellt und ebenfalls gescheuert. Nach 1000 Hüben wurde der

Naßscheuertest abgebrochen und die gescheuerte Platte in den o. g. Kasten zur Beurteilung eingebaut. An den Scheuerbahnen war die Beschichtung vollständig abgescheuert.
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H) Es sind Figuren 1-4 beigefügt, die TEM-Aufnahmen erfindungsgemäßer beschichteter Kunststoffhalbzeuge

darstellen.

Die in den Figuren 1-4 dargestellten Kunststoffhalbzeuge bestehen aus einem Substrat (PMMA Deglas®) , das entsprechend der hierin unter C) genannten Vorschrift unter Verwendung der Beschichtung aus Beispiel 1 beschichtet wurde. Die 4 Figuren unterscheiden sich dabei im wesentlichen durch unterschiedliche Vergrößerungen. Zum einen wird die Ges.-Vergrößerung zum anderen die E-Vergrößerung angegeben. Die E-Vergrößerung gibt die im Elektronenmikroskop selbst erhaltene Vergrößerung an, während die Ges.-Vergrößerung noch einen weiteren photografischen Vergrößerungsschritt umfaßt und somit der

25 Gesamtvergrößerung entspricht.

Im einzelnen zeigen

Fig. 1 : E-Vergrößerung: 7.000; Ges.-Vergrößerung: 30.000 : 1;

Fig. 2 : E-Vergrößerung: 20.000; Ges.-Vergrößerung: 100.000 : 1;

Fig. 3 : E-Vergrößerung: 20.000; Ges.-Vergrößerung: 100.000 : 1 und

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Fig. 4 : E-Vergrößerung: 50.000; Ges.-Vergrößerung: 200.000 : 1.

Es ist erkennbar, daß die zwischen den Kieselsäurepartikeln eingelagerten Polymerpartikel sphäroid sind.

Weitere Vorzüge und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen.

Claims

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Schutzansprüche:

1. Kunststofformteil mit einer wasserspreitenden Beschichtung aus Kieselsäurepartikeln und einem Polymermaterial mit polaren Gruppen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus Kieselsäurepartikeln mit einer mittleren Teilchengröße zwischen 7 und 25 nm und dazwischen eingebetteten sphäroiden Polymerpartikeln mit einem Verhältnis A : B > 0,5 besteht, wobei A der kleinste Durchmesser und B der größte Durchmesser ist und die Teilchen miteinander verbunden sein können, ohne ihre sphäroide Teilchenstruktur im wesentlichen verloren zu haben.

2. Kunststofformteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Kieselsäurepartikeln zu Polymerpartikeln, jeweils bezogen auf Feststoff, zwischen 95 : 5 und 65 : 35 liegt.

3. Kunststofformteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eine vernetzte Kunststoffdxspersxon mit polaren Gruppen verwendet wird.

. Kunststofformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff-Formteil Platten aus Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat eingesetzt werden.

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5. Kunststofformteil nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoffdispersion eine Acrylatdispersion eingesetzt wird.

6. Kunststofformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß in einer wasserspreitenden Schicht aus Kieselsäurepartikeln Inseln von Polymerpartikeln eingebettet sind.