DE2952756C2

DE2952756C2 - Verfahren zur haftungsmindernden Ausrüstung von Glaskeramik-Oberflächen und dafür geeignetes Mittel

Info

Publication number: DE2952756C2
Application number: DE19792952756
Authority: DE
Inventors: Matthias 5064 Rösrath Rieder; Karl Dipl.-Chem. Dr. 5090 Leverkusen Schnurrbusch; Hans-Horst Dipl.-Chem. Dr. 5060 Bergisch Gladbach Steinbach
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Momentive Performance Materials GmbH
Priority date: 1979-12-29
Filing date: 1979-12-29
Publication date: 1985-06-13
Also published as: DE2952756A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer die Haftung mindernden Beschichtung auf Glaskeramiken, insbesondere auf Kochflächen aus Glaskeramiken, mit dem Ziel, ein festes Anhaften von Kochrückständen zu verhindern. Die Erfindung betrifft ferner ein zur Durchführung dieses Verfahrens geeignetes Mittel.

Bei der Herstellung von Elektroherden für Kücheneinrichtungen werden in zunehmendem Maße auch Kochplatten und entsprixl.^nde Einbaumulden aus Glaskeramik hergestellt. Hierbei handelt es sich um Glaskeramiken mit glatter und porenfreier Oberfläche, in die Heizspiralen eingebaut sind.

Die Säuberung derartiger Glaskeramik-Platten, beispielsweise von Koch- und Speiserückständen, erfolgt mit dafür geeigneten, handelsüblichen Putzmitteln. Bei stärkeren Verschmutzungen reichen derartige Mittel jedoch nicht aus und es werden dann Glasschaber verwendet. Bei Verwendung von Glasschabern besteht jedoch die Gefahr, daß die Glaskeramik-Oberfläche beschädigt wird. Es besteht daher das Bedürfnis nach einem geeigneten Mittel und einem geeigneten einfachen Verfahren zur Herstellung eines Überzugs auf den entsprechenden Oberflächen, der ein Anhaften von Kochrückständen von vornherein verhindert, der sich jedoch in einfacher Weise aufbringen läßt, der selbst praktisch nicht sichtbar ist und der auch in anderer Weise keine störenden Eigenschaften (wie z. B. Verfärbung) aufweist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung einer die Haftung mindernden Beschichtung von Glaskeramiken duch Aufbringen von Organopolysiloxansn. welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf die Oberfläche metalloxid- oder aminogruppenhaltige Polysiloxanverbindungen, in die auf 10 bis 100 Dimethylsiloxyeinheiten je eine Aminogruppe oder Metalloxidgruprje eingebaut wurde, allein oder gegebenenfalls in Form einer Mischung aufbringt, die zu etwa 80 bis 40 Gew.-Tcilen aus einem handelsüblichen Putz- und Reinigungsittel und zu 20 bis 60 Gew.-Teilen aus einer metalloxid- und/oder aminogruppenhaltigen Organopolysiloxanverbindung besteht.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignetes Mittel.

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß sich aus dem großen Angebot verschiedenster Organopolysiloxane solche, bei denen in der Siloxankette z. B. MgO-, AlO- oder ZrO-Gruppen oder — allgemein ausgedrückt - Metalloxidkettenglieder eingebracht oder solche, bei denen Aminogruppen vorhanden sind, für den gewünschten Zweck hervorragend eignen.

In Gegenwart von Reinigungsmitteln, die auf wäßriger Basis aufgebaut sind, neigen — wie bekannt ist — Polyorganosiloxane, die Metalloxidkettenglieder enthalten, zur Hydrolyse. Bei Hydrolyse der Metalloxidgruppe, die speziell bei längerem Kontakt mit einem wäßrigen System auftritt, werden die beschriebene Eigenschaften des Pflegemittels beeinträchtigt. Als geeignete und hydrolysestabile Lösung des Problems der Reinigung und Ausrüstung hat sich eine Mischung herausgestellt, die aus einem Putzmittel und einem aminogruppenhaltigen Polyorganosiloxan besteht.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, Glaskeramik-Oberflächen zu reinigen und gleichzeitig mit einem Siliconfilm auszurüsten, der cm Anhaften und Ankleben von Kochrückständen unmöglich macht und die Bildung von Wasser-, Metall- und Kalkflecken verhindert. Koch- und Speiserückstände können auch in hartnäckigen Fällen, z. B. nach dem Anbrennen, mühelos mit einem Tuch entfernt werden.

Geeignete Mittel für das erfindungsgemäße Verfahren sind Organopolysiloxane, wie z. B. Polydimethylsiloxane, mit einer Viskosität von 10 — 10 000 mm²/s (20⁰C).

Der Einbau der Metalloxidgruppen in die Polysiloxanverbindungen kann z. B. durch Grignard-Reaktion erfolgen. Er läßt sich aber auch in einfacher Weise durch Verrühren eines mehrbasischen Metallesters mit einem Polydiorganosiloxan herstellen. Als Ester eignen sich z. B. Butyltitanat, Butylzirkonat oder Magnesiumäthylat.

Der Gehalt an Metalloxidgruppen im Polysiloxan sollte so bemessen sein, daß pro Metalloxid etwa 1 — 100 SiO-Gruppen vorliegen.

Der Einbau der Aminogruppe in die Polysiloxanverbindung kann auf verschiedenen präparativen Wagen erfolgen. So können z. B. seitenständig oder endständig durch Addition, Substitution oder Reduktion einer NOi-Gruppe die zur Problemlösung erforderliche Aminogruppen eingeführt werden. Eine optimale Wirkungsweise ergab sich bei Siloxanen, in denen auf 10 bis 100 Dimethylsiloxy-Einheiten jeweils eine Amino-Gruppe oder Metalloxid-Gruppe eingebaut wurde.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Putz- bzw. Reinigungsmittel können sich bekannterwei-

se aus Phosphorsäureestern, Sulfonaten, Fettalkoholpolyglycoläthern, Paraffinöl, Mineralöl, Siliconöl, Ammoniak, Alkohol, Wasser und Schleifmittelzusätzen wie z. B. Aluminiumoxid, Kieseikreide zusammensetzen (vgL z. B. Jahrbuch für den Praktiker, 2Z Auflage, Seiten 136—137, Verlag für Chem. Ind., H. Ziolkowsky KG, Augsburg, 1979).

Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß bei der Herstellung einer Mischung aus einem Putzmittel und einem amifiogruppenhaltigen Organopolysiloxan der beschriebenen Konstitution perfluoralkylgruppenhaltige Emulgatoren und fettsäuren einen stabilisierenden Effekt auf die Mischung ausüben. Daher werden in einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dem Mittel noch geeignete Tenside zugefügt

Geeignete Tenside für das erfindungsgemäße Verfahren sind beispielsweise Perfluoralkylpolyäther der allgemeinen Formel

C₁F₂,+ ,SO₃N(CH₂N(CH₃)CO-(OCH₂-CH₂^-(OCHCH₃Ch ₂)_ot-OC₄H₉ wobei

χ = 6 bis 12

η = 2 bis 40 und

m = 2 bis 40 sein kann.

Bevorzugt sind dabei Verbindungen der Cs-Reihe mit n=20 bis 30 und /n=20 bis 30.

Ebenfalls für diesen Zweck geeinget sind gesättigte Fettsäuren, wie z. B. solche der allgemeinen Formel

C_nH_2n+1COOH

/7 = 15 bis 17, vorzugsweise 17 ist

und ungesättigte Fettsäuren der allgemeinen Formel

C₁H₂^₁COOH

35 χ = 15 bis 17, vorzugsweise 17 sein sollte.

Der Anteil des perfluoralkylgruppenhaltigen Emulgators und der Fettsäure sollte etwa 0,1 bis 5 Gew.-% (bezogen auf die gesamte Mischung), vorzugsweise 0,2% bis 1,5 Gew.-°/o, betragen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der Weise durchgeführt, daß die mit dem erfindungsgemäßen Mittel zu behandelnden trockenen Glaskeramik-Oberflächen mit Hilfe eines Tuches eingerieben oder bei Konfektionierung in Spraydosen besprüht werden. Anschließend wird die Keramikplatte nachpoliert. Der Untergrund zeigt nach dieser Behandlung keine Veränderung seines Aussehens. Hr wirkt wasserabweisend und verhindert ein Anhaften von Kochrückständen. Er unterscheidet sich dadurch von unbehandelten Oberflächen. Das erfindungsgemäße Verfahren eingnet sich zur Behandlungs von Glaskeramik-Oberflächen aller Art.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll anhand der folgenden Beispiele näher erläutert werden (Teile bedeuten im folgenden Gew.-Teile):

Beispiel 1

a) Herstellung des Aminosiloxans erfolgt durch Hydrolyse einer Mischung bestehend aus 89 Teilen Dimethyldichlorsilan, 13,75 Teilen Brommethlyl-dimethylmonochlorsilan und 4,16 Teilen Methyl-brommethyldichlorsilan. Nach Äquilibrierung des Hydrolyseproduktes mit Bleicherde bei 120° und Filtration werden 55 Teile des so hergestellten Siloxans mit 24 Teilen Cyclohexylamin umgesetzt, filtriert und anschließend mit 6 Teilen Cyclohexylamin gewaschen. Es entsteht ein dünnflüssiges kationenaktives Öl, das mit etwas Essigsäure zur Selbstemulgierung neigt.

b) eine Glaskeramikplatte wird mit dem so hergestellten Siloxan behandelt. Anschließend bestreut man die Platte mit Rohrzucker und heizt sie auf Temperaturen, bei denen der Zucker völlig karamelisiert. Nach dem Erkalten läßt sich der karamelisierte Zucker mit einem Tuch beseiteschieben. Es zeigt keine Haftung an der Unterlage.

Beispiel 2

In Abwandlung des Öles in Beispiel la) werden unter Rühren langsam 7,9 Teile Tetrabutyltitanat und weitere 7,9 Teile Polybutyltitanat zu 34,2 Teilen eines Polydimethylsiloxans der Viskosität 1000 mm² s-' gegeben. Dadurch erhält man einen Anstieg der Viskosität, die schließlich wieder auf 500 bis 2000 mmV' abfällt.

Es entsteht ein dünnflüssiges Produkt, das analog dem in Beispiel Ib) beschriebenen Test eine hervorragende Wirkung zeigt.

Beispiel 3

Ersetzt man in Beispiel 2 den Titanbutylester durch Zirkonester, wie z. B. Tetrabutylzirkonat, und verfährt wie in Beispiel 2 beschrieben, erhält man Produkte mit vergleichbaren Eigenschaften.

Beispiel 4

Ersetzt man in Beispiel 2 den Titanbutylester durch Dibutylzinndilaurat, und verfährt wie in Beispiel 2 beschrieben, erhält man Produkte, die nicht die gewünschten Eigenschaften zeigen.

Beispiel 5

Ersetzt man in Beispiel 2 den Titanbutylester durch Borsäuretrimethylester, und verfährt wie in Beispiel 2 beschrieben, eriiält man Produkte mit vergleichbaren Eigenschaften.

Beispiel 6

Ersetzt man den Titanester in Beispiel 2 durch Magnesiumäthylat, so erhält man Produkte mit vergleichbaren Eigenschaften.

Beispiel 7

70 Teile des gemäß Beispiel 1 a) hergestellten Öles werden mit 30 Teilen eines Putzmittels verrührt, das z. B. aus 4 Gew.-Teilen Fettalkoholpolyglycoläther, 2 Gew.-Teilen Paraffinöl, 20 Gew.-Teilen Spindelöl, 43 Gew.-Teilen Edelwasser, 1 Gew.-Teil Ammoniak und 30 Gew.-Teilen Aluminiumoxid besteht. Die Vermischung erfolgt mittels eines Schaufel-Rührers.

Man erhält ein Produkt, das analog dem unter Punkt Ib) beschriebene Test hervorragende Reinigungs- und Siliconisierungseigenschaften zeigt.

Beispiele

Ersetzt man in Beispiel 7 das Siliconöl durch das gemäß Beispiel 2 hergestellte Produkt, erhält man ein Reinigungsmittel mit vergleichbaren Eigenschaften.

B e i s ρ i e 1 9

Ersetzt man in Beispiel 7 das Siliconöl durch das gemäß Beispiel 3 hergestellte Produkt, erhält man Reinigungsmittel mit vergleichbaren Eigenschaften.

Beispiel 10

Werden der gemäß Beispiel 7 erhaltenen Mischung 0,25 Gew.-Teile eines perfluoralkylgruppenhaltigen Emulgators zugesetzt, erhält man eine äußerst stabile Mischung, die die beschriebene Wirkung zeigt. Dieser Zusatz gibt dem Reinigungsmittel eine hervorragende Konsistenz mit optimalen Reinigungseigenschaften.

Beispiel 11

Der gemäß Beispiel 7 erhaltenen Mischung werden 1,25 Gew.-Teile Ölsäure zugesetzt. Nach kurzzeitigem Aufheizen der Mischung auf 90° C und anschließendem Abkühlen erhält man ein äußerst stabiles Produkt, das die im Beispiel 10 beschriebenen Eigenschaften zeigt.

Beispiel 12

100 Teile des gemäß Beispiel 1 a) hergestellten Mittels werden unter Rühren mit 100 Teilen des gemäß Beispiel 2 hergestellten Mittels vermischt. Man erhält ein dünnflüssiges Produkt, das sowohl Metalloxid- als auch Aminogruppen in der Siloxankette enthält und das analog dem in Beispiel Ib) beschriebenen Test eine hervorragende Wirkung zeigt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer die Haftung mindernden Beschichtung von Glaskeramiken durch Aufbringen von Polysiloxanen, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Glaskerarnikoberfiäehe ein Metalloxid- und/oder Aminogruppenhaltiges Polysiloxan aufbringt, in dem auf 10 bis 100 Dimethylsiloxy-Einheiten jeweils eine Aminogruppe oder Metalloxidgruppe eingebaut wurde.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Polysiloxan zusätzlich Tenside zugesetzt werden.

3. Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ίο Metalloxid- und/oder Aminogruppenhaltiges Polysiloxane enthält, in denen auf 10 bis 100 Dimethylsiloxy-

Einheiten jeweils eine Aminogruppe oder Metalloxidgruppe eingebaut wurde.

4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich ein an sich bekannten Putz- bzw. Reinigungsmittel enthält

5. Mittel nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich Tenside enthält.