DE3005541A1 - Beschichtungsmaterial - Google Patents

Description

10730 München,

Dr.M/mw

Ito Optical Industrial Co., Ltd., in Aichi-ken, Japan

Beschichtungsmaterial

Kurze Zusammenfassung (Abstrakt) der Erfindung

Das erfindungsgemäße Beschichtungsmaterial enthält wenigstens eines der Hydrolysate von Glycidoxyalkyltrialkoxysilan oder (3,4-Epoxycyclohexyl)-alkylalkoxysilan, eine ungesättigte oder gesättigte mehrwertige Carbonsäure oder deren Anhydrid und ein Härtungsmittel. Das Beschichtungsmaterial wird auf die Oberfläche von Kunststoff-Formteilen aufgebracht und dann zu einem Beschichtungsfilm gehärtet, wodurch die Eigenschaften des Pormteils hinsichtlich Oberflächenhärte, Reibfestigkeit, antistatische Eigenschaft, Wärmebeständigkeit u.s.w. verbessert werden.

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Beschichtungsmaterial aus wärmehärtenden Kunstharzen, wodurch ein Beschichtungsfilm mit ausgezeichneter Oberflächenhärte, Reibfestigkeit, Biegsamkeit, Durchsichtigkeit, antistatischen Eigenschaften, Färbbarkeit, Wärmebeständigkeit, Heißwasserbeständigkeit oder dgl. auf der Oberfläche von Kunststoffen gebildet werden kann.

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2. Stand der Technik

Geformte Kunststoffprodukte werden neuerdings auf fast allen Gebieten wegen ihres leichten Gewichts, ihrer Bearbeitbarkeit und Stoßfestigkeit verwendet. Andererseits sind diese Gegenstände im praktischen Gebrauch nicht stets befriedigend, da sie Nachteile hinsichtlich ungenügender Oberflächenhärte, Kratzfestigkeit und Wärmebeständigkeit, und wegen elektrischer Aufladung der Oberfläche Haftung von Staub- und Wassertröpfchen aufweisen.

Zur Beseitigung der erwähnten Nachteile wurde bereits versucht, mit verschiedenen Methoden die Kunststoffoberfläche mit einem harten Stoff zu beschichten. Jedoch wurden bisher keine voll befriedigenden Methoden gefunden.

Beispielsweise ist im Handel verfügbar ein Beschichtungsmaterial, dessen Hauptbestandteil ein hydrolytisches Kondensat von tri-funktionellem Silan, wie Methyltrimethoxysilan oder Vinyltrialkoxysilan ist und das für Gläser oder Linsen "von Sonnenbrillen verwendet wird. Das Produkt ist jedoch anorganischem Glas hinsichtlich seiner Oberflächenhärte und Biegsamkeit unterlegen, indem Oberflächenrisse auftreten, wenn es unter Spannung auf eine Temperatur von über 80 C erwärmt oder äußeren Witterungsbedingungen ausgesetzt wird. Ein solches Produkt ist daher nicht stets befriedigend.

Ein Beschichtungsmaterial, das als Hauptbestandteil Alkylsilan mit einer Epoxygruppe enthält, wurde zur Behebung dieser Nachteile entwickelt, ist jedoch nicht genügend beständig. Ein bekanntes Beschichtungsmaterial, das Hydrolysate von Aklyltrialkoxysilan mit Epoxygruppen und Zink-borfluorid, Zinnborfluorid oder Bortrifluoridaminkomplex enthält, liefert Beschichtungsfilme mit ungenügender Wasserbeständigkeit. Ein bekanntes Beschichtungsmaterial mit einem verstärkten färbbaren Film, z.B. ein Material mit dem Aluminiumsalz von Acetylaceton als Härtungsmittel und mit Epoxyharz, welches die Färbbarkeit liefert, zeigt ungenügende Heißwasserbeständigkeit bei Temperaturen von 90 bis 100⁰C.

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Beschreibung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Beschichtungsmaterial zu schaffen, das auf der Oberfläche von Kunststoffen einen Beschichtungsfilra mit ausgezeichneter Oberflächenhärte, Reibfestigkeit, Antistatik-Eigenschaft und Wärmebeständigkeit bildet, eine lange Lagerfähigkeit und Färbbarkeit mit Dispersionsfarbstoffen aufweist, wobei der auf der Oberfläche von Kunststoffen gebildete Beschichtungsfilm eine ausgezeichnete Haftung, Stoßfestigkeit und Heißwasserbeständigkeit aufweist.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Beschichtungsmaterial, das eine Silanverbindung, eine mehrwertige Carbonsäure und ein Härtungsmittel enthält, insbesondere durch ein Beschichtungsmaterial, das wenigstens ein Hydrolysat von Hydrolysaten von Glycidoxyalklytrialkoxysilan oder (3,4-Epoxycyclohexyl) alkylalkoxysilan, eine ungesättigte oder gesättigte mehrwertige Carbonsäure oder ein Anhydrid einer solchen, und ein Härtungsmittel enthält.

Mehrwertige Carbonsäuren und deren Anhydride kondensieren die nach der Hydrolyse in der Silanverbindung vorhandene Silanolgruppe. Die dadurch entstehende Bindung von mehrwertigen Carbonsäuren und deren Anhydriden an Polysiloxane bewirkt die Färbbarkeit des Beschichtungsmaterials und die ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, Heißwasserbeständigkeit und Antistatik-Eigenschaft des Beschichtungsfilms.

Die Erfindung wird erläutert durch die folgende Beschreibung, welche weitere Vorteile angibt.

Die Erfindung betrifft ein Beschichtungsmaterial enthaltend

a) wenigstens eines der Hydrolysate von Siliciumverbindungen der allgemeinen Formel

CH₀ - C(R¹) - CH₀ - O - R² - Si(OR³),

1 2

worin R H oder die CH₃-Gruppe, R eine Aklylengruppe mit

1 bis 4 C-Atomen, und R^ eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-

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Atomen sind, oder von Siliciumverbindungen der allgemeinen Formel

V \- R² - Si(OR³)

worin R eine Alkylengruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen sind;

b) eine ungesättigte oder gesättigte mehrwertige Carbonsäure oder ein Anhydrid einer solchen und

c) ein Härtungsmittel.

Beispiele von Verbindungen der allgemeinen Formel CHp - C(R¹) - CH₉ - 0 - R² - Si(OR³),

im Bestandteil (A) der Erfindung sind:

Glycidoxymethyltrimethoxysilan, Glycidoxymethyltriethoxysilan, Glycidoxymethyltrxpropoxysilan, Glycidoxymethyltributoxysilan„ 0( -Glycidoxyethyltrimethoxysilan, (X -Glycidoxyethyltriethoxysilan, CX -Glyeidoxyethyltripropoxysilan,. OC-Glycidoxyethyltributoxysilan, β -Glycidoxyethyltrimethoxysilan, β -Glycidoxyethyltriethoxysilan, β -Glyeidoxyethyltripropoxysilan, P -Glycidoxyethyltributoxysilan, (X -Glycxdoxypropyltrimethoxysxlan, Ot-Glycidoxypropyltriethoxysilan, 0( -Glycidoxypropyltripropoxysilan, O^-Glycidoxypropyltributoxysilan, β-Glycxdoxypropyltrimethoxysxlan, f> -Glycidoxypropyltriethoxysilan, 8-Glycidoxypropyltripropoxysilan,

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ß-Glycidoxypropyltributoxysilan, ϊ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 2(-Glycidoxypropy ltriethoxysi lan, Y-Glycidoxypropyltripropoxysilan, jj -Glycidoxypropy ltributoxysi lan, (X-Glycidoxybutyltrimethoxysilan, Ος-Glycidoxybutyltriethoxysilan, (χ-Glycidoxybuty ltripropoxysi lan, (X-Glycidoxybu ty ltributoxysi lan, β-Glycidoxybutyltrimethoxysilan, ß-Glycidoxybutyltriethoxysilan, ß-Glycidoxybutyltripropoxysilan, ß-Glycidoxybutyltributoxysilan, V-Glycidoxybutyltrimethoxysilan, Jf-Glycidoxybutyltriethoxysilan, J-Glycidoxybutyltripropoxysilan, ^-Glycidoxybutyltributoxys ilan, &-Glycidoxybutyltrimethoxysilan, 6-Glycidoxybutyltriethoxysilan, h-Glycidoxybutyltripropoxysilan, 8-Glycidoxybutyltributoxysilan, ß-Methylglycidoxymethyltrimethoxysilan, ß-Methylglycidoxymethyltriethoxysilan, β-Methylglycidoxymethyltripropoxysilan, ß-Methylglycidoxymethyltributoxysilan, ß-Methyl-c<-glycidoxyethy ltrimethoxysi lan, ß-Methyl-Ctf-glycidoxyethyltriethoxysilan, ß-Methyl-cx-glycidoxyethyltripropoxysilan, ß -Methyl-CXrglycidoxye thy ltributoxysi lan, ß-Methyl-ß-glycidoxyethyltrimethoxysilan, ß-Methyl-ß-glycidoxyethyltriethoxysilan, ß-Methyl-ß-glycidoxyethyltripropoxysilan, ß-Methyl-ß-glycidoxyethyltributoxysilan, ß -Methyl-Oc-glycidoxypropy ltrimethoxysi lan, ß-Methyl-cx-glycidoxypropyltriethoxysilan, ß-Methyl-ot-glycidoxypropyltripropoxysi lan, ß-Methyl-Ofc-glycidoxypropy ltributoxysi lan, ß-Methyl-ß-glycidoxypropyltrimethoxysilan, ß-Me thy 1-^ß - g lycidoxypr opy ltr ie thoxys i lan,

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ß-Methy1-ß-glycidoxypropyltripropoxysi lan, ß-Methy1-ß-glycidoxypropyltributoxysilan, ß-Methy 1- #-glycidoxypropyltrime thoxysi lan, ß-Methyl-^-glycidoxypropyltriethoxysilan, ß-Methyl-^-glycidoxypropyltripropoxysi lan, ß-Methy1-1-glycidoxypropy1tributoxysilan, ß-Me thyl-(x-glycidoxybutyltrimethoxysi lan, ß-Methy 1-oc-glycidoxybuty ltrie thoxysi lan, ß-Me thy 1-oi-glycidoxybutyltripropoxys i lan, ß-Methy1-ofc-glycidoxybutyltributoxys i lan, ß-Methy1-ß-glycidoxybutyltrimethoxysilan, ß-Methy1-ß-glycidoxybutyltriethoxysilan, ß-Methyl-ß-glycidoxybutyltripropoxysilan, ß-Methy1-ß-glycidoxybutyltributoxysilan, ß-Methy 1- Jj-glycidoxybutyltrimethoxysilan, ß-Methy l-^f-glycidoxybutyltriethoxysi lan, ß-Methy1-3-glycidoxybutyltripropoxysilan, ß-Methy1-^-glycidoxybutyltributoxysilan, ß-Methy1-6-glycidoxybutyltrimethoxysilan, ß-Methy1-S-glycidoxybutyltriethoxysilan, ß-Methy1-i-glycidoxybutyltripropoxysilan, und ß-Methy1-fc-glycidoxybutyltributoxysilan.

Unter den oben erwähnten Verbindungen sind solche besonders

ρ bevorzugt, in denen dxe Gruppe R 3 oder 4 C-Atome aufweist.

Beispiele von Verbindungen der allgemeinen Formel

R² - Si(OR³)

im Bestandteil (A) sind:

(3 ₁ ^.-Epoxycyclohexyl) -methyltrimethoxysi lan, (3,4-Epoxycyclohexyl)-methyltriethoxysi lan, (3,4-Epoxycyclohexyl)-methyItripropoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)-methyltributoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)-ethyltrimethoxys ilan, (3 _f 4_Epoxycyclohexyl)-ethyltriethoxysilan,

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(3»4-Epoxycyclohexyl)-ethyltripropoxysilan, (3,4-Epoxy cyclohexyl)-ethy ltributoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)-propyltrimethoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)-propyltriethoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)-propyltripropoxysilan, (3,4—Epoxycyclohexyl)-propyltributoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)-butyltrimethoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)-butyltriethoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)-butyltripropoxysilan, und (3,4-Epoxycyclohexyl)-butyltributoxysilan.

Von den oben erwähnten Verbindungen sind solche besonders be-

2
vorzugt, m denen die Gruppe E 2 bis 4 C-Atome aufweist.

Die Siliciumverbindungen, wie oben erwähnt, werden durch reines Wasser oder saure wässrige Lösung, wie verdünnte Chlorwasserstoffsäurelösung, in äquimolarer Menge zur Menge der Alkoxygruppe hydrolysiert. Die Hydrolyse kann auch nach Mischen einer Siliciumverbindung mit einem Lösungsmittel durchgeführt werden. Als Lösungsmittel werden niedrige Alkohole, Ketone, Ether, Toluole, Xylol und Epoxid mit einer funktioneilen Gruppe (wie Glycidylallyl-Ether, Epichlorhydrin und Phenylglycidyl-Ether) verwendet. Entsprechend dem Zweck oder Gegenstand wird das Anfangskondensajt für eine rasche Reaktion 5 bis 8 Stunden bei 50 bis 80°C gehalten, wobei ein Kühler verwendet wird, wenn der Siedepunkt des Lösungsmittels niedrig liegt, und für eine langsame Reaktion bis 48 Stunden bei 20 bis 35°C gehalten.

Beispiele des erfindungsgemäßen Bestandteils (B) sind:

Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure,

Itaconsäure, Itaconsäureanhydrid, Citraconsäure, Citraconsäureanhydrid, Tetrahydrophthalsäure,
Vanadins äureanhydrid,
Chlormaleinsäure,

1,4,5,6,7,7-Hexachlor-(2.2.1)-5-hepten-2,3 -dicarbonsäureanhydrid (Chlorendicsäureanhydrid, im folgenden bezeichnet auch als "HET-Säureanhydrid" (e.Wz.).

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Trimellithsäure, Trimellithsäureanhydrid, Pyromelliüisäure und Pyromellitsäureanhydrid.

Von den erwähnten Carbonsäuren werden vorzugsweise Maleinsäure, Itaconsäure, Trimellithsäure und Trimellitsäureanhydrid verwendet. Die mehrwertige Carbonsäure und deren Anhydrid kondensieren die nach der Hydrolyse von Glycidoxyalkyltrialkoxysilan und (3,4-Epoxycyclohexyl)-alkyltrialkoxysilan des Bestandteils (A) entstehende Silanolgruppe. Die so entstehende Bindung der mehrwertigen Carbonsäure und Anhydride derselben mit Polysiloxan bewirkt die Färbbarkeit des Beschichtungsmaterials und ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, Heißwasserbeständigkeit, Antistatik-Eigenschaft, Reibfestigkeit und Oberflächenhärte des Beschichtungsfilms. Die Auswirkung des Zusatzes des Bestandteils (B) ist in den Beispielen durch Vergleich mit Vergleichsbeispielen gezeigt.

Zu den erfindungsgemäßen Härtungsmitteln (C) .gehören Imidazolverbindungen der allgemeinen Formel

R²

-1

worin R H oder eineCyanoalkylgruppe mit 1 bis 3 C-Atomen,

R H, eine Phenylgruppe oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 C-Atomen, R H, eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 C-Atomen, eine

4 Cyanoalkyl-, Alkoxyalkyl- oder Hydroxymethylgruppe, R H, eine Hydroxymethyl- oder Alkoxyalkylgruppe mit 1 bis 3 C-Atomen ist, sowie Dicyandiamid, Metallsalze von Acetylaceton der allgemeine!Formel

M (CH₂COCH₂COCH₃)η

worin M Zn (il), Co (ill), Fe (ill) oder Cr (ill), und η die Wertikgeit von M, nämlich 2 oder 3 ist, und Reinecke ¹S Salz.

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Beispiele der Imidazo1-Verbindungen sind :

2-Methy limidazol;

2-Ethylimidazol;

2-Ethy1-4-methylimidazol; 2-Propylimi dazο1;

2-Propy1-4-methylimidazol; 2-Propyl-4-ethylimidazol; 2-Phenylimidazol;

2-Pheny1-4-methylimidazo1; 1-Cyanoethy1-2-methylimidazol; 1-Cyanoethy1-2,4-di-methylimidazol; 1-Cyanoethyl-2-propylimidazol; 1-Cyanoethyl-2-phenylimidazol; 2-Pheny1-4-me thy1-5-hydroxymethylimidazo1; 2-Pheny1-4,5-dihydroxymethylimidazol und 1-Cyanoethyl-2-pheny1-4,5-dicyanoethoxymethylimidazol.

Von den obigen Verbindungen werden vorzugsweise solche ver-

wendet, die als Substituent R eine Cyanoalkylgruppe aufweisen, wie

1-Cyanoethy1-2-methylimidazο1; 1 -Cyanoethy1-2,4-dimethylimidazol; 1 -Cyanoethyl-2-propylimidazol; 1 -Cyanoethyl-2-phenylimidazol; 1 -Cyanoethy1-2-pheny1-4,5-dicyanomethylimidazol.

Die Härtungsmittel des Bestandteils (C) wirken als Härtungskatalysator für die Epoxygruppe des Bestandteils (A) und als Promotor für die mehrwertigen Carbonsäuren und Anhydride des Bestandteils (B).

Zu Stoffen, die mit den erfindungsgemäßen Beschichtungsmaterialien beschichtbar sind, gehören Formteile aus Kunststoffen wie Polymethylmethacrylat, Polyvinylchlorid, PoIycarbonat, CR-39 (Diethylenglycol-bis-allyl-carbonat), Celluloseacetat, Cellulosepropionat, ABS-Kunststoff (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz), AS-Kunststoff (Acrylnitril-Styrol-Harz) und Teile aus anorganischem Glas, Holz und Metall.

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Das Beschichten kann auf übliche Weise erfolgen, wie durch Bürsten, Rollen, Sprühen, Spinnen, Schleudern und Tauchen. Eine Vorbehandlung der Stoffe vor dem Beschichten verbessert wesentlich die Eigenschaften des endgültig erhaltenen gehärteten Films. Zu den Vorbehandlungsmethoden gehören entfettende Reinigung mit Säuren, Basen, Tensiden und Lösungsmitteln, sowie Behandlungen mit elektrischen Entladungen und Reinigen mit Ultraschall.

Ein erfindungsgemäßes Beschichtungsmaterial wird durch Erwärmen gehärtet. Gute Ergebnisse der Härtung werden erhalten bei einer Behandlungstemperatur von 60 bis 150° C je nach den zu beschichtenden Stoffen. Eine Temperatur im Bereich von 80 bis 100° C wird besonders bevorzugt, um den Einfluß der Eigenschaften der Stoffe auszuschalten. Das Erhitzen während wenigstens 2 bis 3 Stunden wird bevorzugt für gute Ergebnisse.

Ausführungsformen der Erfindung werden beschrieben mit Ergebnissen von Prüfungen. In den Beispielen sind die Anteile der Bestandteile in Gewichtsteilen angegeben.

Eigenschaftsprüfungen eines gehärteten Films wurden wie folgt durchgeführt :

a) Reibtest

Testverfahren: Die zu prüfende Oberfläche wurde mit Stahlwolle Nr. 0000 gerieben.

Beurteilungen: A . kaum Reibspurezr

B wenig Reibspuren C starke Reibspuren

b) Aussehen

Durch Augenschein wurden die Durchsichtigkeit, Farbtönung und der Oberflächenzustand beurteilt.

c) Oberflächenhärte

Prüfverfahren: Nach dem japanischen Industriestandard JIS K-5400 wurde die zu prüfende Oberfläche mit einem Bleistift-Kratzprüfer (Gewicht: 1 kg) gekratzt.

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Beurteilungsmaßstab: Maximale Bleistifthärte, durch welche die Oberfläche nicht gekratzt wurde.

d) Heißwasserbeständigkeit

Prüfverfahren: Die zu prüfenden Probestücke-wurden 1 Stunde in siedendes Wasser von 1OO°C eingetaucht.

Beurteilungsmaßstab: Aussehen und Haftung des Films u.s.w.

e) Färbbarkeit

0,4 Teile eines Farbstoffes (Dianixblau BGFS, Hersteller Mitsubishi Kasei Kogyo K.K.) und 0,4 Teile eines Netzmittels (GNK-01, Hersteller Nihon Senka KogyoK.K.) wurden zu 100 Teilen heißem Wasser von 85°C zugegeben, und die Flüssigkeit wurde gerührt. Das zu prüfende Probestück wurde dann 30 Minuten in die Flüssigkeit eingetaucht.

Bewertungsmaßstab: Farbtönung (Tiefe).

f) Haftung

Prüfverfahren: Gemäß dem japanischen Industriestandard JIS D-0202 wurde das zu prüfende Probestück mit einer Rasierklinge geschnitten, sodaß ein Schachbrettmuster mit 100 Abschnitten (Feldern) auf der Oberfläche gebildet wurde. Eine Abziehprüfung wurde dreimal auf der Oberfläche mittels eines Klebbandes durchgeführt.

Bewertungsmaßstab : Anzahl der nach dem Abziehen verbleibenden Felder.

Bemerkung 1) : Stoffe (Teile), die in den Ausführungsformen beschichtet wurden:

Beispiele 1 bis 4 : Geformte Produkte aus CR-39 (Hersteller Silor)

Oberflächenhärte: 2H Bleistifthärte Reibfestigkeit: C

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Beispiele 5 bis 8 : Geformte Teile aus Celiulose-Pro-

pionat (Hersteller Eastman-Kodak) Oberflächenhärte: HB Bleistifthärte Reibfestigkeit: C

Beispiele 9 bis 12: Formteile aus AS-Kunststoff (Tairil

769, Hersteller Asahi Dow K.K.) Oberflächenhärte: H bis HB Bleistifthärte
Reibfestigkeit: C

Bemerkung 2) : Härtungsmittel:

IM-1 : 2-Methylimidazol

IM-8 : 2-Phenyl-4-methylimidazol

IM-1 2 : 1 -Cyanoethyl-2-phenylimidazol

IM-13 : 2-Phenyl-4-methyl-5-hidroxymethylimidazol

Beispiele 1 bis 12 :

(1) Herstellung des Hydrolysats aus y-Glycidoxypropyltrimethoxysilan

230 Teile einer wässrigen Lösung von 0,1 2N HCl wurden zu 1 ,000 Teilen Jf-Glycidoxypropyltrimethoxysilan gegeben. Die Mischung wurde 1 Stunde mit einem Rührer mit einer Rührgeschwindigkeit von 60 Umdrehungen/Minute gerührt, und dann wurden 200 Teile Methylalkohol und 800 Teile Methylethylketon als Verdünnungsmittel zugesetzt, und es wurde weiter eine Stunde gerührt. Die Flüssigkeit wurde dann 24 Stunden bei 25°C stehengelassen. Das so erhaltene Hydrolysat ist hiernach als HG-21 bezeichnet.

(2) Herstellung eines Beschxchtungsmaterialsund Beschichten.

90 Teile Itaconsäure wurden zu 1,000 Teilen HG-21 zugesetzt und es v/urde 4 Stunden mit einer Rührgeschwindigkeit von 120 UpM. Dann wurden 17 Teile einer der in Tabelle 1 angegebenen Imidazolverbindungen als Härtungsmittel zugesetzt, und es wurde weitere 2 Stunden gerührt, wodurch ein Beschichtungsmaterial erhalten wurde. Das Beschichtungs-

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-ι/- 3Q05541

material wurde auf den in der obigen Bermerkung 1) genannten zu beschichtenden Stoff nach dem Tauchverfahren (Tauchgeschwindigkeit 70 mm/Min.) beschichtet und dann unter den in Tabelle 1 angegebenen Erhitzungsbedingungen gehärtet. Das Ergebnis ist in Tabelle 1 angegeben.

Vergleichsbeispiele 1 und 2

17 Teile einer Imidazolverbindung, wie in Tabelle 1 angegeben, wurden als Härtungsmittel zu 1 ,000 Teilen HG-21 gegeben, und es wurde 2 Stunden gerührt, wodurch ein Beschichtungsmaterial ohne Itaconsäure erhalten wurde. Das Beschichtungsmaterial wurde auf Linsen von 70 mm Durchmesser aus dem Kunststoff CR-39 nach dem Tauchverfahren (Tauchgeschwindigkeit 70 mm/Min.) aufgebracht und dann unter den in Tabelle 1 angegebenen Erhitzungsbedingungen gehärtet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben .

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Beispiele 13 bis 16

90 Teile Itaconsäure wurden zu 1,000 Teilen des Hydrolysats HG-21 gegeben, und die Mischung wurde 4 Stunden mit einer Rührgeschwindigkeit von 120 UpM gerührt. 27 Teile eines der in Tabelle 2 angegebenen Metallsalze von Acetylaceton wurden zugesetzt, und es wurde weitere 2 Stunden gerührt, wodurch ein Beschichtungsmaterial erhalten wurde. Mit dem Material wurden Linsen von 70 mm Durchmesser aus dem Kunststoff CR-39 naöh der Tauchmethode (Tauchgeschwindigkeit 70 mm/Min.) beschichtet und dann 2 Stunden bei 100°C gehärtet. Der gehärtete Film wurde wie oben geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.

Vergleichsbeispiele 3 bis 5

Zu 1,000 Teilen des Hydrolysats HG-21 wurden die in Tabelle angegebenen Mengen an Aluminiumsalz von Acetylaceton zugegeben, und es wurde 2 Stunden gerührt, wodurch ein Beschichtungsmaterial erhalten wurde. Mit dem Material wurden Linsen von 70 mm Durchmesser aus dem Kunststoff CR-39 nach einem Tauchverfahren ähnlich wie in den Beispielen 13 bis 16 beschichtet und dann 2 Stunden bei 100°C gehärtet. .Der gehärtete Film wurde ähnlich wie in den Beispielen 1-3 bis 16 geprüft, und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.

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Ähnliche Ergebnisse wie oben wurden auch im Fall der Beschichtung von Formstücken von 40 χ 40 χ 2 mm aus Glas, Acrylkunststoff, Cellulosepropionat und ABS-Kunststoff erhalten.

Beispiel 17

90 Teile Itaconsäure wurden zu 1,000 Teilen des Hydrolysats HG-21 gegeben,und die Mischung wurde 4 Stunden mit einer Rührgeschwindigkeit von 120 UpM gerührt. Dann wurden 27 Teile Dicyandiamid als Härtungsmittel zugesetzt, und es wurde weitere 2 Stunden gerührt, wodurch ein Beschichtungsmaterial erhalten wurde. Mit dem Beschichtungsmaterial wurde eine Platte von 80 χ 80 χ 2 mm aus Acryl-Kunststoff (Acrylite L, Hersteller Mitsubishi Rayon K.K.) nach dem Tauchverfahren (Tauchgeschwindigkeit 70 mm/Min.) beschichtet und dann durch 2 Stunden Erhitzen auf 90°C gehärtet. Als Prüfergebnisse wurden in ähnlicher Weise erhalten :
Reibfestigkeit : A
Aussehen : gut
Oberflächenhärte : 4H
Heißwasserbeständigkeit : gut
Färbbarkeit : gut
Haftung : 100/100

Ähnliche Ergebnisse wurden auch erhalten bei Beschichtung der Kunststoffe CR-39, Cellulosepropionat, AS-Kunststoff und Glas.

Beispiel 18

90 Teile Itaconsäure wurden zu 1,000 Teilen des Hydrolysats HG-21 gegeben, und die Mischung wurde 4 Stunden mit einer Rührgeschwindigkeit von 120 UpM gerührt. Als Härtungsmittel wurden 8 Teile Reinecke ¹S Salz von Ammonium zugefügt, und es wurde weitere 2 Stunden gerührt, wodurch ein Beschichtungsmaterial erhalten wurde. Mit dem Material wurde ein Platte von 80 χ 80 χ 2 mm aus Cellulosepropionat nach dem Tauchverfahren (Tauchgeschwindigkeit 70 mm/Min.) beschichtet und dann durch

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3 Stunden Erhitzen bei 8O⁰C gehärtet. Die Prüfergebnisse waren:

Reibfestigkeit : A

Aus sehen : gut

Oberflächenhärte : 3H

Heißwasserbeständigkeit : gut

Färbbarkeit : gut

Haftung : 1OO/1OO

Beispiele 19 bis 22

22,5 Teile Trimellithsäureanhydrid wurden zu 1,000 Teilen des Hydrolysats HG-21 gegeben, und es wurde 4 Stunden mit 120 UpM Rührgeschwindigkeit gerührt. 22,5 Teile eines der in Tabelle 3 angegebenen Metallsalze von Acetylaceton wurden als Härtungsmittel zugesetzt, und es wurde weiter 2 Stunden gerührt, wodurch ein Beschichtungsmaterial erhalten wurd. Mit dem Material wurde eine Platte von 40 χ 40 χ 2 mm aus AS-Kunststoff nach dem Tauchverfahren (Tauchgeschwindigkeit 70mm/Min.) beschichtet und dann durch 2 Stunden Erhitzen bei 90°C gehärtet. Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 3 angegeben.

Tabelle 3

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BAD

Beispiel 23

22,5 Teile Trimellithsäureanhydrid wurden zu 1,000 Teilen des Hydrolysats HG-21 gegeben, und die Mischung wurde 4 Stunden mit einer Geschwindigkeit von 120 UpM gerührt. 22,5 Teile Dicyandiamid wurden als Härtungsmittel zugesetzt, und es wurde weiter 2 Stunden gerührt, wodurch ein Beschichtungsmaterial erhalten wurde. Mit dem Material wurde eine Linse von 70 mm Durchmesser aus dem Kunststoff CR-39 nach der Tauchmethode (Tauchgeschwindigkeit 70 mm/Min.) beschichtet und dann durch 2 Stunden Erhitzen bei 100°C gehärtet. Die Prüfergebnisse waren Reibfestigkeit : A, Aussehen : gut, Oberflächenharte : 2H, Heißwasserbeständigkeit : gut, Färbbarkeit : gut, Haftung : 100/100.

Beispiele 24 bis 27

45 Teile HET-Säure-(Chlorendicsäure)-anhydrid wurden zu 1,000 Teilen des Hydrolysats HG-21 gegeben, und die Mischung wurde 4 Stunden mit einer Rührgeschwindigkeit von 120 UpM gerührt. 27 Teile eines der in Tabelle 4 angegebenen Metallsalze von Acetylaceton wurden als Härtungsmittel zugesetzt, und es wurde weiter 2 Stunden gerührt, wodurch ein Beschichtungsmaterial erhalten wurde. Mit dem Material wurde eine Linse von 70 mm Durchmesser aus dem Kunststoff CR-39 nach dem Eintauchverfahren (Tauchgeschwindigkeit 35 mm/Min.) beschichtet und dann durch 2 Stunden Erhitzen bei 100⁰C gehärtet. Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben.

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CM

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TEXT FEHLT

TItXi MSSSING

Ξ. Α a Sa»

TüXT ISiSSING

Claims (5)

Patentanwälte Dr. Dieter ν. Bezofd Dipl.-Ing. Peter Schütz Dipl.-Ing. Wolfgang Heusler 8 München 88, Postfach 860668 10730 München, Dr.M/mw Ito Optical Industrial Co., Ltd. in Aichi-ken, Japan Beschichtungsmaterial Patentansprüche

1. Beschichtungsmaterial enthaltend '

(A) wenigstens eines der Hydrolysate von Siliciumverbindungen der allgemeinen Formel

CH„ - C(R¹ ) - CH₀ - O - R² - Si(OR³), X /

° 1 2

worin R¹ H oder CH _% ist, R eine Alkylßngruppe und R eine Alky!gruppe mit 1 bxs 4 C-Atomen xst, oder von Siliciumverbindungen der allgemeinen Formel

N/ V- R² - Si(OR³J₃

worin R² eine Alkyl&ngruppe mit 1 bis 4 C-Atomen und R³ eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen ist i

(B) eine ungesättigte oder gesättigte mehrwertige Carbonsäure oder ein Anhydrid einer solchen und

(C) ein Härtungsmittel .

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BAD ORIGINAL

2. Beschichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine SiIiciumverbindung der allgemeinen Formel

CH

₂ - C(R¹) - CH_p - O - R² - Si(OR³),

Y-Glycidoxypropyltrimethoxysilan ist.

3. Beschichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Siliciumverbindung der allgemeinen Formel

O -^
V Y- R² - Si(OR³) ₃

(3, 4- Epoxycyclohexvl) ethyltrimethoxysilan ist.

4. Beschichtungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrwertige Carbonsäure eine aus der Gruppe Itaconsäure, Trimellithsäureanhydrid, 1p4f5,6,7,7,-Hexachlor-(2.2.1)-5-hepten-2,3,-dicarbonsäureanhydrid (Chlorendicsäureanhydrid) und Maleinsäureanhydrid.

5. Beschichtungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Härtungsmittel eines aus der Gruppe 2-Methylimidazol, 2-Phenyl-4-methylimidazol, 1 -Cyanoethyl-2-phenylimidazol und 2-Phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazol ist.

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