EP1563016A2 - Beschichtungsverfahren - Google Patents

Beschichtungsverfahren

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Publication number
EP1563016A2
EP1563016A2 EP03808276A EP03808276A EP1563016A2 EP 1563016 A2 EP1563016 A2 EP 1563016A2 EP 03808276 A EP03808276 A EP 03808276A EP 03808276 A EP03808276 A EP 03808276A EP 1563016 A2 EP1563016 A2 EP 1563016A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
nickel
base body
coating
organosilane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03808276A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Fath
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hansgrohe SE
Original Assignee
Hansgrohe SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hansgrohe SE filed Critical Hansgrohe SE
Publication of EP1563016A2 publication Critical patent/EP1563016A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31652—Of asbestos
    • Y10T428/31663—As siloxane, silicone or silane

Definitions

  • the invention relates to a method for coating objects, in particular sanitary objects such as sanitary fittings, with at least partially metallic surfaces, and to the objects which can be produced using this method.
  • sol-gel coatings hydrolyzable inorganic compounds are used as starting materials. Alkoxides of titanium, aluminum, zirconium and silicon are particularly widespread here. These compounds are hydrolyzed in a first reaction step (reaction with water in the presence of catalysts). This hydrolysis leads to a reactive intermediate, the so-called sol.
  • the hydrolyzed compounds are present in this sol as colloidal particles.
  • the sol can then serve as a coating system.
  • the sol is then converted to polymeric compounds in a second reaction step, a condensation reaction.
  • the so-called gel is formed by gelation.
  • the condensation reaction usually takes place by using higher temperatures (for example> 140 ° C.), so that this step is comparable to the so-called baking in conventional paints.
  • inorganic oxidic polymer structures are usually present. It is also possible to use the sol-gel process for the preparation of inorganic-organic hybrid polymers by adding organic components.
  • the basic body of sanitary objects in particular sanitary fittings, can consist of different materials, for example brass or plastic, which in turn result in different boundary conditions for a coating process.
  • plastic base bodies for example made of ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer)
  • places special requirements here since such plastics are not resistant to higher temperatures, for example> 100 ° C.
  • the object of the invention is to provide an improved method for coating objects, in particular sanitary objects such as sanitary fittings, with at least partially metallic surfaces.
  • This method should be universally applicable, i. H. it should be able to be carried out reliably, regardless of the material on which the metallic surfaces are located.
  • the method should be suitable for coating objects in which the metallic surfaces are on a base made of plastic, in particular a plastic that is not heat-resistant at higher temperatures (> 100 ° C.). In this way, novel coated objects are to be provided by the invention.
  • At least one pretreatment step for activating the metallic surfaces is carried out by thermal treatment at temperatures ⁇ 100 ° C.
  • temperatures of ⁇ 70 ° C. are used so that thermal deformations of a temperature-sensitive material that may be used for a base body (eg a plastic) are reliably excluded.
  • the duration of the thermal treatment is preferably 15 minutes to 2 hours, in particular 30 minutes to 1 hour.
  • the thickness of the polysiloxane coating finally resulting from the process is comparatively small compared to conventional coatings and is preferably ⁇ 5 ⁇ m.
  • the layer thickness is ⁇ 1 ⁇ m. Since the organosilane applied in the invention is present in the sol in the form of colloidal particles with sizes in the nanometer range and the layer thickness of the polysiloxane coating is in the nanometer range, the coating applied according to the invention can be used in the broader sense of a nanomer coating - talk.
  • organosilanes are applied to the metallic surfaces.
  • This is preferably a mixture consisting of two organosilanes.
  • Such organosilane mixtures preferably do not contain any separate organic components which could lead to a parallel structure of organic chains. In the sense of the introductory remarks, this means that the polysiloxane resulting in these preferred embodiments has a largely inorganic character.
  • the organosilane or the organosilane mixture is preferably used as a colloidal aqueous solution.
  • the solids content of such solutions is preferably between 1% by weight and 30% by weight. The use of such aqueous colloidal solutions results in an environmentally friendly process or in environmentally friendly coatings.
  • organosilanes can be used according to the invention.
  • Such a silane is preferably 1 H, 1 H, 2H, 2H-perfluorooctyl-triethoxysilane or 1 H, 1 H, 2H, 2H-perfluorodecyl-thethoxysilane.
  • a (poly) alkoxysilylalkane preferably 1, 2-bis-triethoxysilylethane, is used as the organosilane.
  • organosilane mixtures of a modified fluoroalkylsilane preferably of 1 H, 1 H, 2H, 2H-perfluorooctyl-triethoxysilane or of 1 H, 1 H, 2H, 2H-perfluorodecyl- triethoxysilane with a (poly) alkoxysilylalkane, preferably 1, 2-bis-triethoxysilylethane, preferred.
  • the method according to the invention can be carried out particularly advantageously if the metallic surfaces are on a plastic base body.
  • the corresponding plastic can be one which is not resistant to higher temperatures, in particular to temperatures> 100 ° C.
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer
  • the invention of course also includes designs comprises, in which the plastic which carries the metallic surfaces is itself applied to another material, for example in the form of a coating.
  • the metallic surfaces are on a base body made of stainless steel, aluminum, zinc (die cast) or brass or are formed directly from these materials.
  • these materials can themselves be formed on another surface.
  • the metallic surfaces can be the surfaces of any metals or metal alloys.
  • the object to be coated can itself be made from the corresponding metal or the corresponding metal alloy.
  • the cases are preferred in which a base body, for example made of plastic, is coated with the corresponding metal or the corresponding metal alloy. In such cases, this coating does not have to be present on all surfaces of the base body. It is sufficient if these surfaces are at least partially coated with the corresponding metal or the corresponding metal alloy.
  • This metal layer or alloy layer can be applied to the base body by any physical, chemical or electrochemical processes.
  • the metallic surfaces are those made of nickel, nickel-tungsten, palladium-nickel, chromium, aluminum or steel.
  • these surfaces are preferably made of stainless steel. All of these metallic materials are frequently used, particularly in the sanitary industry, be it as metallic Base body (steel, stainless steel, e.g. brushed stainless steel, aluminum) or as a metallic coating (nickel, e.g. nickel matt, nickel-tungsten, palladium-nickel, chrome) on another base material.
  • a copper layer can be located under such coatings, in particular nickel coatings, preferably on a plastic base body.
  • the metallic surfaces are copper or a noble metal or all of their alloys.
  • the precious metals silver or gold and their alloys are particularly worth mentioning.
  • Silver and gold in particular can also be used as metallic surfaces in the sanitary industry for particularly high-quality products.
  • a special procedure is advantageous according to the invention.
  • a so-called primer is applied to these metallic surfaces before the organosilane is applied to the metallic surfaces.
  • This primer serves to improve the adhesion of the organosilane to the metallic surface.
  • This additional process step is particularly appropriate in cases in which the metallic surfaces are freshly (preferably electrochemically) deposited before the organosilane is applied. Electrochemically deposited layers of copper, gold or silver are particularly worth mentioning here.
  • the primer mentioned is preferably a long-chain, ⁇ -functionalized mercaptan. This is used in particular in alcoholic, preferably ethanolic solution. Such mercaptans can be represented by the formula
  • the skeleton of the aliphatic chain between mercapto group and functional group X represented in the above formula can also be extended or modified according to the invention by ethylene glycol units.
  • the corresponding compounds can be represented by the following formula:
  • At least one pretreatment step can be carried out before the sol-gel method is carried out.
  • the chemical and / or physical methods used are basically known to the person skilled in the art. These are, for example, suitable degreasing steps which are known under the keywords anodic degreasing, cathodic degreasing, hot degreasing, ultrasound degreasing and the like. Trichlorethylene (tri) or tetrachlorethylene (perchlorethylene, per) are used as solvents. These methods can be used and modified for the different metal surfaces (also depending on the base body used). In special cases, for example with matt chrome substrates, special pre-cleaning / activation steps can also be appropriate, such as anodic oxidation in dilute phosphoric acid.
  • an essentially colorless polysiloxane coating is obtained on the metallic surface.
  • the coated object in particular the sanitary fitting, visually matches the uncoated object.
  • suitable dyes or pigments can be mixed into the organosilane or the organosilane mixture.
  • the dyes / pigments are incorporated into the polysiloxane coating. This results in a translucent and lightfast coating while maintaining the overall metallic character of the coated object.
  • Triphenylmethane dyes may be mentioned as suitable dyes in this context. Coloring with other organic color pigments such as chromates, permanganates and cyanoferrates are possible.
  • the organosilane can be applied to the metallic surfaces in various ways.
  • the key words here are diving, flooding and skidding.
  • the organosilane or the organosilane mixture is sprayed onto the metallic surfaces.
  • the opening of the spray nozzle can be kept very small with cross sections less than 0.7 mm. Values between 1 bar and 10 bar, preferably from approx. 2 bar to approx. 5 bar, can be used as the so-called spray pre-pressure.
  • the invention encompasses the coated objects which can be produced by the method according to the invention. These are preferably all types of sanitary articles, such as those used functionally or decoratively in the bathroom and kitchen. The so-called sanitary fittings are particularly worth mentioning here.
  • the coated articles according to the invention are preferably constructed from a brass base body or a plastic base body, at least one and preferably exactly one metal layer located on the base body and a polysiloxane coating located on the metal layer.
  • the metal layer preferably consists of nickel, palladium-nickel (PdNi), nickel-tungsten (NiW) or chromium. If a plastic base body is used, it preferably consists of ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer). In this regard, express reference is made to the above explanations regarding the method according to the invention. O 2004/044071
  • objects coated according to the invention consist of a metallic base body made of brass, stainless steel, aluminum and zinc (die casting) or a plastic base body, at least one and preferably exactly one metal layer located on the base body, a layer located on this metal layer Silver or gold, a primer layer located on the silver or gold layer and a polysiloxane coating on the primer layer.
  • a metallic base body made of brass, stainless steel, aluminum and zinc (die casting) or a plastic base body
  • at least one and preferably exactly one metal layer located on the base body a layer located on this metal layer Silver or gold, a primer layer located on the silver or gold layer and a polysiloxane coating on the primer layer.
  • nickel, palladium-nickel, nickel-tungsten and chromium can be mentioned as metals for the said metal layer.
  • a plastic base body one made of ABS is also preferred.
  • the primer layer preferably consists of a long-chain, ⁇ -functionalized mercaptan.
  • coated articles according to the invention are to be emphasized below. These are coated objects with the following structure / layer structure:
  • a primer layer located on the silver layer preferably made of a long-chain, ⁇ -functionalized mercaptan, and
  • a copper layer can preferably be located on the plastic base body under the nickel layer.
  • a primer layer located on the silver layer preferably made of a long-chain, ⁇ -functionalized mercaptan, and
  • the polysiloxane coating according to the invention has a layer thickness which is small in comparison with conventional coatings.
  • the layer thickness is preferably ⁇ 5 ⁇ m, in particular ⁇ 1 ⁇ m.
  • the method according to the invention and the resulting coated articles have a whole series of advantages.
  • the polysiloxane layers obtained have high transparency and low reflectivity.
  • the polysiloxane surfaces are easy to clean and have a good water repellent effect. They are scratch-resistant and UV-resistant. The corrosion resistance is also very good. If the coatings are applied to a metallic surface made of silver and / or gold, these metals are given effective tarnishing protection. All of these properties make the method according to the invention or the objects obtained particularly suitable for use in the sanitary field.
  • the high demands mentioned at the beginning, which are made in this area can be reliably met.
  • the invention also comprises a composition for coating objects, in particular sanitary objects, as can be used in the method according to the invention.
  • This composition is characterized in that it is an organosilane mixture of at least one particularly modified fluoroalkylsilane, preferably 1 H, 1 H, 2H, 2H-perfluorooctyl-triethoxysilane or 1 H, 1 H, 2H, 2H-perfluorodecyl- triethoxysilane, and a (poly) alkoxysilylalkane, preferably 1, 2-bis-triethoxysilylethane.
  • the composition is preferably an aqueous solution, ie a solution with the main solvent component, water.
  • Organic solvents preferably alcohols, in particular ethanol
  • the composition according to the invention can be in the form of a solution which contains a comparatively small proportion of water, and is then diluted accordingly by adding water immediately before use. All compositions according to the invention are usually colloidal solutions in which the reactive monomeric or oligomeric precursors are present as sol for the later condensation reaction to the polysiloxanes. If colored coatings are to be obtained with the composition, dyes / pigments can be mixed in in the manner already described.
  • two basic bodies of a so-called single-lever mixer (without head and control part) made of brass or of the plastic material ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer) are provided.
  • a nickel layer is applied to this base body in a manner known to the person skilled in the art by chemical nickel plating. Commercial chemical nickel solutions can be used for this.
  • the nickel-coated base bodies obtained in this way are divided into two groups, each group consisting of a nickel-coated ABS base body and a nickel-coated brass base body.
  • the two base bodies of one group are coated directly according to the invention, while the two base bodies of the second group are provided with a silver layer before this coating.
  • the nickel-coated base bodies of the second group are coated with a commercially available silver electrode.
  • rolytes type Arguna 621, company OMG, Germany electrolytically coated.
  • the layer thickness of the silver is 2 ⁇ m.
  • the silver surface thus obtained is rinsed with deionized water and then with ethanol.
  • This silver-coated substrate is immersed in a 1 mmol ethanolic solution of 1 1 mercapto-1-undecanol and left in this solution for 24 hours.
  • the substrate treated in this way is then rinsed first with ethanol and then with deionized water and then dried.
  • both the base body of the first group (nickel-coated base body) and the base body of the second group (silver-coated base body) can be further coated according to the invention.
  • an organosilane mixture of two organosilanes in a ratio of 1: 1 is first provided.
  • the first organosilane is a 5% aqueous solution of a modified fluoroalkylsian (product Dynasylan 8800, Degussa, Germany). This product is obtained as an ethanolic solution and can be diluted with water in a corresponding manner.
  • the second organosilane is a solution of 5 gr of 1,2-bis-triethoxysilylethane (BTSE, Merck, Germany) in 30 ml of ethanol.
  • the final composition obtained in this way is sprayed onto the metallic surfaces of the four base bodies, specifically with one Spray pre-pressure of 2 bar and a minimal metering opening of the spray nozzle (cross section 0.7 mm) of the spray gun.
  • the coating thus obtained is allowed to dry and then subjected to a thermal aftertreatment at a temperature of 70.degree. This post-treatment is carried out over a period of 45 minutes.
  • All four base bodies have a firmly adhering, closed polysiloxane coating with excellent properties.
  • the optical appearance of the overcoated metallic surfaces (nickel or silver) is fully preserved. Easy-to-clean, force-resistant surfaces with high transparency and low reflectivity are created. Excellent corrosion resistance also exists over longer periods of time and, in the case of the silver-coated body, reliable tarnishing protection.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Beschichtung von Gegenständen, insbesondere Sanitärgegenständen, mit metallischen Oberflächen wird nach einem gegebenenfalls vorgesehenen Vorbehandlungsschritt zur Aktivierung der metallischen Oberflächen mindestens ein Organosilan im sogenannten Sol-Gel-Verfahren aufgebracht und die so erhaltene Beschichtung in eine Polysiloxan­-Beschichtung überführt. Diese Überführung der Beschichtung in eine Polysiloxan-Beschichtung erfolgt vorzugsweise durch thermische Behandlung bei Temperaturen < 100 °C, vorzugsweise < 70° C.

Description

Beschreibung
Beschichtungsverfahren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung von Gegenstän- den, insbesondere von Sanitärgegenständen wie Sanitärarmaturen, mit mindestens teilweise metallischen Oberflächen sowie die mit diesem Verfahren herstellbaren Gegenstände.
Bereits seit langem werden die unterschiedlichsten Gegenstände aus den verschiedensten Gründen mit anorganischen oder organischen Stoffen beschichtet. Grund für diese Beschichtungen sind zum einen funktionelle Anforderungen, z. B. der Korrosionsschutz, oder zum anderen dekorative Anforderungen, z. B. das optische Erscheinungsbild. Meist werden Gegenstände sowohl aus funktionellen als auch aus deko- rativen Gründen beschichtet.
Für die verschiedenen Anwendungsfälle sind sowohl organische Be- schichtungssysteme (organische Polymere) als auch anorganische Be- schichtungssysteme (Metalle, Keramik, Glas) verbreitet. In vielen Fällen, insbesondere bei der Verwendung anorganischer Beschichtungssyste- me, scheitert der Einsatz entsprechender Beschichtungswerkstoffe jedoch daran, daß kein Beschichtungsverfahren existiert, das industriell angewendet werden kann. Eine gewisse Abhilfe hat hier das sogenannte Sol-Gel-Verfahren gebracht, das sich in der Literatur auch unter dem Stichwort „Sol-Gel-Beschichtungen" widerspiegelt. Beim Sol-Gel-Verfahren werden als Ausgangsmaterialien hydrolysierba- re anorganische Verbindungen eingesetzt. Besonders verbreitet sind hier Alkoxide von Titan, Aluminium, Zirkonium und Silizium. Diese Verbindungen werden in einem ersten Reaktionsschritt hydrolysiert (Umset- zung mit Wasser in Gegenwart von Katalysatoren). Diese Hydrolyse führt zu einem reaktiven Zwischenprodukt, dem sogenannten Sol. In diesem Sol liegen die hydrolysierten Verbindungen als kolloidale Teilchen vor. Das Sol kann dann als Beschichtungssystem dienen. Anschließend wird das Sol in einem zweiten Reaktionsschritt, einer Kondensationsreaktion, zu polymeren Verbindungen umgesetzt. Hierbei bildet sich durch Gelierung das sogenannte Gel aus. Die Kondensationsreaktion erfolgt üblicherweise durch Anwendung höherer Temperaturen (beispielsweise > 140 °C), so daß dieser Schritt dem sogenannten Einbrennen bei konventionellen Lacken vergleichbar ist. Ist die Kondensationsreaktion abgeschlossen, so liegen üblicherweise anorganische oxidische Polymerstrukturen vor. Es ist auch möglich, durch Zugabe organischer Komponenten das Sol-Gel-Verfahren zur Herstellung anorganisch-organischer Hybridpolymere zu nutzen.
Während die Grundlagen des Sol-Gel-Verfahrens wissenschaftlich vergleichsweise gut untersucht sind, bereitet die technische Umsetzung in vielen Fällen immer noch Schwierigkeiten. Dies betrifft insbesondere die Beschichtung von Gegenständen, die sowohl in funktioneller Hinsicht als auch in dekorativer Hinsicht besonders hohe Anforderungen stellen. Dies sind beispielsweise Sanitärgegenstände, die in Bad und Küche Verwendung finden, insbesondere die sogenannten Sanitärarmaturen. Armaturen, und Sanitärgegenstände allgemein, müssen in hohem Maße korrosionsbeständig sein, leicht zu reinigen sein, kratzbeständig sein, um nur einige der technischen Anforderungen zu nennen. Gleichzeitig müssen die Sanitärgegenstände den dekorativen Ansprüchen genügen, d. h. es müssen beispielsweise glänzende oder matte Oberflächen auch mit aufgebrachter Beschichtung realisierbar sein. Dabei ist zu berück- sichtigen, daß die Grundkörper von Sanitärgegenständen, insbesondere Sanitärarmaturen, aus unterschiedlichen Materialien bestehen können, beispielsweise Messing oder Kunststoff, die wiederum in unterschiedlichen Randbedingungen für ein Beschichtungsverfahren resultieren. Ins- besondere die Verwendung von Kunststoffgrundkörpern, beispielsweise aus ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer) stellt hier besondere Anforderungen, da solche Kunststoffe gegenüber höheren Temperaturen, beispielsweise > 100 °C, nicht beständig sind.
Dementsprechend stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein verbessertes Verfahren zur Beschichtung von Gegenständen, insbesondere Sanitärgegenständen wie Sanitärarmaturen, mit mindestens teilweise metallischen Oberflächen zur Verfügung zu stellen. Dieses Verfahren soll universell anwendbar sein, d. h. es soll zuverlässig durchführbar sein, un- abhängig davon, auf welchem Material sich die metallischen Oberflächen befinden. Insbesondere soll das Verfahren jedoch zur Beschichtung von Gegenständen geeignet sein, bei dem sich die metallischen Oberflächen auf einem Grundkörper aus Kunststoff, insbesondere einem bei höheren Temperaturen (> 100 °C) nicht wärmebeständigen Kunst- Stoff befinden. Auf diese Weise sollen durch die Erfindung neuartige beschichtete Gegenstände bereitgestellt werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das eingangs genannte Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch den beschichteten Ge- genstand mit den Merkmalen des Anspruchs 18 oder des Anspruchs 19. Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens bzw. des Gegenstands sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 17 sowie 20 bis 25 dargestellt. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht.
Erfindungsgemäß wird bei dem eingangs genannten Verfahren gegebenenfalls mindestens ein Vorbehandlungsschritt zur Aktivierung der metallischen Oberflächen durchgeführt. Dann wird auf die metallischen Oberflächen im sogenannten Sol-Gel-Verfahren mindestens ein Orga- nosilan aufgebracht, und die so erhaltene Beschichtung wird in eine Polysiloxan-Beschichtung überführt. Dieses Überführen erfolgt nach der Erfindung vorzugsweise durch thermische Behandlung bei Temperaturen < 100 °C. Insbesondere werden dabei Temperaturen < 70 °C angewandt, damit thermische Verformungen eines möglicherweise verwendeten temperaturempfindlichen Materials für einen Grundkörper (z. B. eines Kunststoffs) zuverlässig ausgeschlossen werden. Die Zeitdauer der thermischen Behandlung beträgt vorzugsweise 15 Minuten bis 2 Stunden, insbesondere 30 Minuten bis 1 Stunde.
Die Dicke der aus dem Verfahren endgültig resultierenden Polysiloxan- Beschichtung ist gegenüber herkömmlichen Beschichtungen ver- gleichsweise gering und beträgt vorzugsweise < 5 μm. Insbesondere ist die Schichtdicke < 1 μm. Da das bei der Erfindung aufgebrachte Orga- nosilan im Sol in Form kolloidaler Teilchen mit Größen im Nanometer- Bereich vorliegt und die Schichtdicke der Polysiloxan-Beschichtung im Nanometer-Bereich liegt, kann man bei der erfindungsgemäß aufge- brachten Beschichtung im weiteren Sinne von einer Nanomerbeschich- tung sprechen.
Es ist bei der Erfindung weiter bevorzugt, wenn eine Mischung aus mehreren Organosilanen auf die metallischen Oberflächen aufgebracht wird. Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine aus zwei Organosilanen bestehende Mischung. Vorzugsweise sind in solchen Organosilan- Mischungen keine separaten organischen Komponenten enthalten, die zu einem parallelen Aufbau organischer Ketten führen könnten. Im Sinne der einleitenden Ausführungen bedeutet dies, daß das bei diesen be- vorzugten Ausführungsformen resultierende Polysiloxan einen weitgehend anorganischen Charakter besitzt. Erfindungsgemäß wird das Organosilan oder die Organosilan-Mischung vorzugsweise als kolloidale wäßrige Lösung eingesetzt. Der Festkörperanteil solcher Lösungen liegt vorzugsweise zwischen 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%. Die Verwendung solcher wäßriger kolloidaler Lösungen resul- tiert in einer umweltfreundlichen Verfahrensführung bzw. in umweltfreundlichen Beschichtungen.
Grundsätzlich können nach der Erfindung die unterschiedlichsten Orga- nosilane eingesetzt werden. Bevorzugt ist jedoch der Einsatz von insbe- sondere modifizierten Fluoralkyisilanen. Diese können in wäßriger Lösung bereitgestellt werden. Vorzugsweise handelt es sich bei einem solchen Silan um 1 H, 1 H, 2H, 2H-perfluorooctyl-triethoxysilan oder um 1 H, 1 H, 2H, 2H-perfluorodecyl-thethoxysilan.
Genauso ist es bevorzugt, wenn als Organosilan ein (Poly-)Alkoxysilyl- alkan, vorzugsweise 1 ,2-Bis-triethoxysilylethan, eingesetzt wird.
Unter Zugrundelegung der oben hervorgehobenen Silane ist erfindungsgemäß der Einsatz von Organosilan-Mischungen aus einem modifizier- ten Fluoralkylsilan, vorzugsweise aus 1 H, 1 H, 2H, 2H-perfluorooctyl- triethoxysilan oder aus 1 H, 1 H, 2H, 2H-perfluorodecyl-triethoxysilan mit einem (Poly-)Alkoxysilylalkan, vorzugsweise 1 ,2-Bis-triethoxysilylethan, bevorzugt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist, wie bereits erläutert, dann besonders vorteilhaft durchführbar, wenn sich die metallischen Oberflächen auf einem Kunststoffgrundkörper befinden. Bei dem entsprechenden Kunststoff kann es sich um einen solchen handeln, der gegenüber höheren Temperaturen, insbesondere gegenüber Temperaturen > 100 °C, nicht beständig ist. Insbesondere ist hier als Kunststoff ABS (Acrylnitril- Butadien-Styrol-Copolymer) zu nennen. Nur der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß die Erfindung selbstverständlich auch Ausführungen umfaßt, bei denen der Kunststoff, der die metallischen Oberflächen trägt, selbst wiederum auf ein anderes Material aufgebracht ist, beispielsweise in Form einer Beschichtung vorliegt.
Bei einer zweiten Gruppe von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung befinden sich die metallischen Oberflächen auf einem Grundkörper aus Edelstahl, Aluminium, Zink(druckguß) oder Messing oder werden von diesen Materialien direkt gebildet. Auch hier können diese Materialien selbst wiederum auf einem weiteren Untergrund ausgebildet sein.
Grundsätzlich kann es sich erfindungsgemäß bei den metallischen O- berflächen um die Oberflächen beliebiger Metalle oder Metallegierungen handeln. Dabei kann der zu beschichtende Gegenstand aus dem ent- sprechenden Metall oder der entsprechenden Metallegierung selbst gefertigt sein. Bevorzugt sind darüber hinaus die Fälle, bei denen ein Grundkörper, beispielsweise aus Kunststoff, mit dem entsprechenden Metall oder der entsprechenden Metallegierung beschichtet ist. In solchen Fällen muß diese Beschichtung nicht auf allen Oberflächen des Grundkörpers vorhanden sein. Es reicht aus, wenn diese Oberflächen mindestens teilweise mit dem entsprechenden Metall oder der entsprechenden Metallegierung beschichtet sind. Diese Metallschicht oder Legierungsschicht kann auf den Grundkörper dabei durch beliebige physikalische, chemische oder elektrochemische Prozesse aufgebracht wer- den.
In diesem Zusammenhang ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt, wenn es sich bei den metallischen Oberflächen um solche aus Nickel, Nickel-Wolfram, Palladium-Nickel, Chrom, Aluminium oder Stahl handelt. Im Falle von Stahl bestehen diese Oberflächen vorzugsweise aus Edelstahl. Alle diese metallischen Werkstoffe werden insbesondere in der Sanitärbranche häufig verwendet, sei es als metallischer Grundkörper (Stahl, Edelstahl, z. B. Edelstahl gebürstet, Aluminium) o- der als metallische Beschichtung (Nickel, z. B. Nickelmatt, Nickel- Wolfram, Palladium-Nickel, Chrom) auf einem anderen Grundmaterial. Unter solchen Beschichtungen, insbesondere Nickelbeschichtungen, kann sich, vorzugsweise auf einem Kunststoffgrundkörper, eine Kupferschicht befinden. Auf diesen Materialien, insbesondere auf metallischen Oberflächen aus Chrom, können sich vorzugsweise weitere anorganische, beispielsweise durch PVD-Verfahren abgeschiedene Schichten, insbesondere aus Nitriden (wie TiN, ZrN oder ZrCN) befinden.
Erfindungsgemäß ebenfalls bevorzugt sind Verfahren, bei denen es sich bei den metallischen Oberflächen um solche aus Kupfer oder aus einem Edelmetall bzw. allen deren Legierungen handelt. Von den Edelmetallen sind hier insbesondere Silber oder Gold sowie deren Legierungen zu nennen. Gerade auch Silber und Gold können als metallische Oberflächen in der Sanitärbranche für besonders hochwertige Produkte Verwendung finden.
Insbesondere in den Fällen, bei denen metallische Oberflächen aus Kupfer oder aus einem Edelmetall (vorzugsweise Silber oder Gold) beschichtet werden, ist erfindungsgemäß eine besondere Verfahrensführung von Vorteil. Dabei wird vor dem Aufbringen des Organosilans auf die metallischen Oberflächen ein sogenannter Primer auf diese metallischen Oberflächen aufgebracht. Dieser Primer dient zur Verbesserung der Haftung des Organosilans an der metallischen Oberfläche. Dieser zusätzliche Verfahrensschritt ist insbesondere in den Fällen angebracht, in denen die metallischen Oberflächen frisch (vorzugsweise elektrochemisch) abgeschieden werden, bevor das Organosilan aufgebracht wird. Hier sind insbesondere elektrochemisch abgeschiedene Schichten aus Kupfer, Gold oder Silber zu nennen. Bei dem erwähnten Primer handelt es sich vorzugsweise um ein langkettiges, ω-funktionalisiertes Mercaptan. Dieses wird insbesondere in alkoholischer, vorzugsweise ethanolischer Lösung eingesetzt. Derartige Mercaptane lassen sich durch die Formel
HS-(CH2)n-X
darstellen. Wie aus der Formel hervorgeht, befindet sich in ω-Position zur Mercapto-Gruppe eine weitere funktioneile Gruppe, wobei es sich bei X um eine Hydroxyl-, Carboxyl-, Formyl-, Acetyl-, Vinyl-, Amino-, Chinyl-, Hydrochinyl-, Triethylenglycyl- oder Amido-Gruppe handeln kann. Bevorzugt sind Mercaptane, bei denen die funktioneile Gruppe X die Hydroxylgruppe ist.
Das in der obigen Formel dargestellte Gerüst der aliphatischen Kette zwischen Mercaptogruppe und funktioneller Gruppe X kann erfindungsgemäß auch durch Ethylenglycoleinheiten verlängert oder modifiziert sein. Die entsprechenden Verbindungen lassen sich durch die folgende Formel darstellen:
HS-(CH2)n-(EG)m-X
mit EG als Symbol für die Ethylenglycoleinheit.
Als bevorzugte Primer im Sinne der obigen Ausführungen sind hervorzuheben:
-11 -Mercapto-1 -undecanol (HS-(CH2)ιι-OH) und -1 -Mercaptoundec-1 1 -yl)tetra(ethylenglycol) (HS-(CH2)n-(EG)4-OH).
Eine weitere Erläuterung des Einsatzes der genannten Primer beim erfindungsgemäßen Verfahren kann den noch folgenden Beispielen entnommen werden. Wie bereits angesprochen kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Aktivierung der metallischen Oberflächen vor Durchführung des Sol- Gel-Verfahrens mindestens ein Vorbehandlungsschritt durchgeführt werden. Die dabei benutzten chemischen und/oder physikalischen Methoden sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Es handelt sich dabei beispielsweise um geeignete Entfettungsschritte, die unter den Stichworten anodische Entfettung, kathodische Entfettung, Heißentfettung, Ultraschallentfettung und dergleichen bekannt sind. Als Lösungs- mittel finden dabei beispielsweise Trichlorethylen (Tri) oder Tetrachlor- ethylen (Perchlorethylen, Per) Verwendung. Diese Methoden können für die unterschiedlichen Metalloberflächen (auch in Abhängigkeit vom jeweils verwendeten Grundkörper) angewendet und modifiziert werden. In besonderen Fällen, beispielsweise bei Mattchromuntergründen, können auch spezielle Vorreinigungs-/Aktivierungsschritte angebracht sein, wie beispielsweise eine anodische Oxidation in verdünnter Phosphorsäure.
Bei den bisher angesprochenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens erhält man eine im wesentlichen farblose Polysilo- xan-Beschichtung auf der metallischen Oberfläche. Dies bedeutet, daß der beschichtete Gegenstand, insbesondere die Sanitärarmatur im optischen Erscheinungsbild mit dem un beschichteten Gegenstand übereinstimmt. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch möglich, das Verfahren so abzuwandeln, daß farbige Beschichtungen entstehen. Dementspre- chend können geeignete Farbstoffe oder Pigmente in das Organosilan bzw. die Organosilan-Mischung eingemischt werden. Dadurch werden die Farbstoffe/Pigmente in die Polysiloxan-Beschichtung eingebaut. Dies resultiert in einer transluzenten und lichtechten Beschichtung unter Beibehaltung des insgesamt metallischen Charakters des beschichteten Gegenstandes. Als geeignete Farbstoffe sind in diesem Zusammenhang die Triphenylmethanfarbstoffe zu nennen. Auch eine Einfärbung mit an- organischen Farbpigmenten wie Chromaten, Permanganaten und Cya- noferraten ist möglich.
Erfindungsgemäß kann das Organosilan in verschiedener Weise auf die metallischen Oberflächen aufgebracht werden. Hier sind als Stichworte Tauchen, Fluten, Schleudern zu nennen. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, wenn das Organosilan oder die Organosilan-Mischung auf die metallischen Oberflächen aufgesprüht wird. Dabei kann die Öffnung der Sprühdüse erfindungsgemäß sehr klein gehalten werden mit Querschnit- ten unter 0,7 mm. Als sogenannter Sprühvordruck können Werte zwischen 1 bar und 10 bar, vorzugsweise von ca. 2 bar bis ca. 5 bar, verwendet werden.
Wie bereits beschrieben, umfaßt die Erfindung die beschichteten Ge- genstände, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar sind. Vorzugsweise handelt es sich hier um jede Art von Sanitärgegenständen, wie sie in Bad und Küche funktioneil oder dekorativ Verwendung finden. Insbesondere sind hier die sogenannten Sanitärarmaturen zu nennen.
Die erfindungsgemäßen beschichteten Gegenstände sind vorzugsweise aus einem Messinggrundkörper oder einem Kunststoffgrundkörper, mindestens einer und vorzugsweise genau einer sich auf dem Grundkörper befindenden Metallschicht und einer sich auf der Metallschicht befinden- den Polysiloxan-Beschichtung aufgebaut. Die Metallschicht besteht dabei vorzugsweise aus Nickel, Palladium-Nickel (PdNi), Nickel- Wolfram (NiW) oder Chrom. Findet ein Kunststoffgrundkörper Verwendung, so besteht dieser vorzugsweise aus ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol- Copolymer). Auf die obigen Ausführungen zum erfindungsgemäßen Ver- fahren wird diesbezüglich ausdrücklich Bezug genommen. O 2004/044071
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Ebenfalls bevorzugt sind erfindungsgemäß beschichtete Gegenstände, die aus einem metallischen Grundkörper aus Messing, Edelstahl, Aluminium und Zink (Druckguß) oder einem Kunststoffgrundkörper, mindestens einer und vorzugsweise genau einer sich auf dem Grundkörper be- findenden Metallschicht, einer sich auf dieser Metallschicht befindenden Schicht aus Silber oder Gold, einer sich auf der Silber- oder Goldschicht befindenden Primer-Schicht befindenden und einer sich auf der Primer- Schicht Polysiloxan-Beschichtung aufgebaut sind. Auch hier sind für die besagte Metallschicht insbesondere Nickel, Palladium-Nickel, Nickel- Wolfram und Chrom als Metalle zu nennen. Im Falle des Einsatzes eines Kunststoffgrundkörpers ist ebenfalls ein solcher aus ABS bevorzugt. Die Primer-Schicht besteht vorzugsweise aus einem langkettigen, ω- funktionalisierten Mercaptan. Diesbezüglich wird auf die obigen Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren Bezug genommen.
In Übereinstimmung mit den obigen Ausführungen sollen im folgenden noch die folgenden erfindungsgemäßen beschichteten Gegenstände hervorgehoben werden. Dabei handelt es sich um beschichtete Gegenstände mit dem folgenden Aufbau/Schichtaufbau:
1. Gegenstand mit einem Kunststoffgrundkörper, vorzugsweise aus ABS, einer sich auf dem Kunststoffgrundkörper befindenden Nickelschicht, und - einer sich auf der Nickelschicht befindenden Polysiloxan-
Beschichtung.
2. Gegenstand mit einem Messinggrundkörper, - einer sich auf dem Messinggrundkörper befindenden Nickelschicht, und einer sich auf der Nickelschicht befindenden Polysiloxan- Beschichtung.
3. Gegenstand mit - einem Kunststoffgrundkörper, vorzugsweise aus ABS,
- einer sich auf dem Kunststoffgrundkörper befindenden Nickelschicht,
- einer sich auf der Nickelschicht befindenden Silberschicht,
- einer sich auf der Silberschicht befindenden Primer-Schicht, vorzugsweise aus einem langkettigen, ω-funktionalisierten Mer- captan, und
- einer sich auf der Primer-Schicht befindenden Polysiloxan- Beschichtung.
Vorzugsweise kann sich auf dem Kunststoffgrundkörper unter der Nickelschicht eine Kupferschicht befinden.
4. Gegenstand mit
- einem Messinggrundkörper, - einer sich auf dem Messinggrundkörper befindenden Nickelschicht,
- einer sich auf der Nickelschicht befindenden Silberschicht,
- einer sich auf der Silberschicht befindenden Primer-Schicht, vorzugsweise aus einem langkettigen, ω-funktionalisierten Mercaptan, und
- einer sich auf der Primer-Schicht befindenden Polysiloxan- Beschichtung.
Bei allen beschriebenen Gegenständen weist die Polysiloxan- Beschichtung erfindungsgemäß eine Schichtdicke auf, die im Vergleich mit üblichen Beschichtungen gering ist. Vorzugsweise beträgt die Schichtdicke < 5 μm, insbesondere < 1 μm. Das erfindungsgemäße Verfahren und die daraus resultierenden beschichteten Gegenstände weisen eine ganze Reihe von Vorteilen auf. Die erhaltenen Polysiloxan-Schichten haben eine hohe Transparenz und eine geringe Reflektivität. Die Polysiloxan-Oberflächen sind leicht zu reinigen und besitzen einen guten Abperleffekt für Wasser. Sie sind kratzbeständig und UV-beständig. Auch die Korrosionsbeständigkeit ist sehr gut. Sofern die Beschichtungen auf eine metallische Oberfläche aus Silber und/oder Gold aufgebracht werden, wird diesen Metallen ein wirk- samer Anlaufschutz verliehen. Alle diese Eigenschaften machen das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erhaltenen Gegenstände in besonderer Weise für den Einsatz im Sanitärbereich geeignet. Die eingangs genannten hohen Anforderungen, die in diesem Bereich gestellt werden, können zuverlässig erfüllt werden.
Schließlich umfaßt die Erfindung noch eine Zusammensetzung zur Beschichtung von Gegenständen, insbesondere Sanitärgegenständen, wie sie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann. Diese Zusammensetzung ist dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine Organosilan-Mischung aus mindestens einem insbesondere modifizierten Fluoralkylsilan, vorzugsweise aus 1 H, 1 H, 2H, 2H-Perfluorooctyl- triethoxysilan oder aus 1 H, 1 H, 2H, 2H-Perfluorodecyl-triethoxysilan, und einem (Poly-)Alkoxysilylalkan, vorzugsweise 1 ,2-Bis-triethoxysilylethan handelt. Bei der Zusammensetzung handelt es sich vorzugsweise um eine wäßrige Lösung, d. h. um eine Lösung mit dem hauptsächlichen Lösungsmittelbestandteil Wasser. In geringen Mengen können organische Lösungsmittel, vorzugsweise Alkohole, insbesondere Ethanol, vorhanden sein. Gegebenenfalls kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung in Form einer Lösung vorliegen, die einen vergleichsweise ge- ringen Anteil an Wasser enthält, und dann unmittelbar vor Verwendung durch Zugabe von Wasser entsprechend verdünnt wird. Bei allen erfindungsgemäßen Zusammensetzungen handelt es sich üblicherweise um kolloidale Lösungen, bei denen die reaktiven monomeren oder oligome- ren Vorstufen als Sol für die spätere Kondensationsreaktion zu den Po- lysiloxanen vorliegen. Sofern mit der Zusammensetzung farbige Beschichtungen erhalten werden sollen, können in der bereits beschriebe- nen Weise Farbstoffe/Pigmente eingemischt sein.
Die genannten Vorteile und weitere Vorteile der Erfindung zeigen sich in den jetzt folgenden Beispielen in Verbindung mit den Unteransprüchen. Dabei können die einzelnen Merkmale für sich allein oder in Kombina- tion miteinander verwirklicht sein.
Beispiele
Zur Beschichtung von Sanitärarmaturen werden jeweils zwei Grundkörper eines sogenannten Einhebelmischers (ohne Kopf- und Bedienteil) aus Messing bzw. aus dem Kunststoffmaterial ABS (Acrylnitril-Butadien- Styrol-Copolymer) bereitgestellt. Auf diese Grundkörper wird in einer dem Fachmann bekannten Weise eine Nickelschicht durch chemisches Vernickeln aufgebracht. Dazu können handelsübliche chemische Nickellösungen verwendet werden.
Die so erhaltenen nickelbeschichteten Grundkörper werden in zwei Gruppen aufgeteilt, wobei jede Gruppe aus einem nickelbeschichteten ABS-Grundkörper und einem nickelbeschichteten Messinggrundkörper besteht. Die zwei Grundkörper der einen Gruppe werden direkt erfindungsgemäß beschichtet, während die zwei Grundkörper der zweiten Gruppe vor dieser Beschichtung mit einer Silberschicht versehen werden.
Zum Beschichten mit Silber werden die nickelbeschichteten Grundkörper der zweiten Gruppe mit einem kommerziell erhältlichen Silberelekt- rolyten (Typ Arguna 621 , Firma OMG, Deutschland) elektrolytisch beschichtet. Die Schichtdicke des Silbers beträgt 2 μm.
Die so erhaltene Silberoberfläche wird mit voll entsalztem Wasser und anschließend mit Ethanol abgespült. Dieses versilberte Substrat wird in eine 1 mmol ethanolische Lösung von 1 1 -Mercapto-1 -undecanol eingetaucht und 24 h lang in dieser Lösung belassen. Danach wird das so behandelte Substrat zunächst mit Ethanol und dann mit voll entsalztem Wasser abgespült und anschließend getrocknet.
Dann können sowohl die Grundkörper der ersten Gruppe (nickelbeschichtete Grundkörper) als auch die Grundkörper der zweiten Gruppe (silberbeschichtete Grundkörper) erfindungsgemäß weiterbeschichtet werden.
Zu diesem Zweck wird zunächst eine Organosilan-Mischung aus zwei Organosilanen im Verhältnis 1 :1 bereitgestellt. Bei dem ersten Organosilan handelt es sich um eine 5 %ige wäßrige Lösung eines modifizierten Fluoralkylsiians (Produkt Dynasylan 8800, Degussa, Deutschland). Die- ses Produkt wird als ethanolische Lösung erhalten und kann mit Wasser in entsprechender Weise verdünnt werden. Bei dem zweiten Organosilan handelt es sich um eine Lösung von 5 gr 1 ,2-Bis-triethoxysilylethan (BTSE, Merck, Deutschland) in 30 ml Ethanol.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung (Organosilan-Mischung) wird die Lösung von BTSE in Ethanol 1 h lang vorhydro- lysiert. Dieses Vorhydrosylat wird in ca. 50 ml verdünnte Essigsäure (pH = 3,5) langsam unter Rühren zugetropft. Die so erhaltene Lösung wird noch 1 h lang gerührt und mit der 5 %igen Lösung des Dynasylan 8800 gemischt.
Die so erhaltene endgültige Zusammensetzung wird auf die metallischen Oberflächen der vier Grundkörper aufgesprüht und zwar bei einem Sprühvordruck von 2 bar und einer minimalen Dosieröffnung der Sprühdüse (Querschnitt 0,7 mm) der Sprühpistole. Man läßt die so erhaltene Beschichtung antrocknen und unterzieht sie anschließend einer thermischen Nachbehandlung bei einer Temperatur von 70 °C. Diese Nachbe- handlung wird über einen Zeitraum von 45 Minuten durchgeführt.
Bei allen vier Grundkörpern erhält man eine festhaftende geschlossene Polysiloxan-Beschichtung mit hervorragenden Eigenschaften. Das optische Erscheinungsbild der überbeschichteten metallischen Oberflächen (Nickel bzw. Silber) bleibt voll erhalten. Es entstehen leicht zu reinigende, kraftbeständige Oberflächen hoher Transparenz und geringer Re- flektivität. Auch über längere Zeiträume ist eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit gegeben und im Falle der silberbeschichteten Grundkörper ein zuverlässiger Anlaufschutz.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Beschichtung von Gegenständen, insbesondere von Sanitärgegenständen wie Sanitärarmaturen, mit mindestens teilweise metallischen Oberflächen, bei dem
- gegebenenfalls mindestens ein Vorbehandlungsschritt zur Aktivierung der metallischen Oberflächen durchgeführt wird,
- auf die metallischen Oberflächen im sogenannten Sol-Gel- Verfahren mindestens ein Organosilan aufgebracht wird, und
- die so erhaltene Beschichtung in eine Polysiloxan-Beschichtung überführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Überführung der Beschichtung in eine Polysiloxan-Beschichtung durch thermische Behandlung bei Temperaturen < 100 °C, vorzugsweise < 70 °C, durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Dicke der Polysiloxan-Beschichtung < 5 μm, vorzugsweise < 1 μm, beträgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Organosilan-Mischung, vorzugsweise eine aus zwei Organosilanen bestehende Mischung, auf die metallischen Oberflächen aufgebracht wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Organosilan oder die Organosilan- Mischung als kolloidale wäßrige Lösung, insbesondere mit einem
Festkörperanteil von 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%, eingesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Organosilan ein insbesondere modifiziertes Fluoralkylsilan, vorzugsweise in wäßriger Lösung, eingesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Silan um 1 H, 1 H, 2H, 2H-Perfluorooctyl-triethoxysilan oder um 1 H, 1 H, 2H, 2H-Perfluorodecyl-triethoxysilan handelt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Organosilan ein (Poly-)Alkoxysilylalkan, vorzugsweise 1 ,2-Bis-triethoxysilylethan eingesetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Organosilan-Mischung aus einem modifizierten Fluoralkylsilan, vorzugsweise aus 1 H, 1 H, 2H, 2H-Perfluorooctyl-triethoxysilan oder aus 1 H, 1 H, 2H, 2H-Perfluorodecyl-triethoxysilan, und einem (Poly-)Alkoxysilylalkan, vorzugsweise 1 ,2-Bis-triethoxysilylethan, eingesetzt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die metallischen Oberflächen auf einem Kunststoffgrundkörper, vorzugsweise einem Kunststoffgrundkörper aus ABS, befinden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die metallischen Oberflächen auf einem Grundkörper aus Edelstahl, Aluminium, Zinkdruckguß oder vorzugsweise Messing befinden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den metallischen Oberflächen um solche aus Nickel, Palladium-Nickel (PdNi), Nickel-Wolfram (NiW) oder Chrom handelt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekenn- zeichnet, daß es sich bei den metallischen Oberflächen um solche aus Kupfer oder aus einem Edelmetall, vorzugsweise aus Silber oder Gold, handelt.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbeson- dere nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem
Aufbringen des Organosilans ein sogenannter Primer auf die metallischen Oberflächen aufgebracht wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Primer um ein langkettiges, ω-funktionalisiertes Mer- captan handelt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, daß die Kette des Primers aus Methylen-Einheiten und/oder Ethylenglycol-Einheiten aufgebaut ist.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Primer um 11 -Mercapto-1 - Undecanol handelt.
18. Gegenstand, vorzugsweise Sanitärgegenstand wie Sanitärarmatur, herstellbar nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
19. Gegenstand, vorzugsweise Sanitärgegenstand wie Sanitärarma- tur, insbesondere nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß er wie folgt aufgebaut ist: - einem Messinggrundkörper oder einem Kunststoffgrundkörper, vorzugsweise aus ABS,
- mindestens einer sich auf dem Grundkörper befindenden Metallschicht, insbesondere aus Nickel, Palladium-Nickel (PdNi), Nickel-Wolfram (NiW) oder Chrom, und
- einer sich auf der Metallschicht befindenden Polysiloxan- Beschichtung.
20. Gegenstand, vorzugsweise Sanitärgegenstand wie Sanitärarma- tur, insbesondere nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß er wie folgt aufgebaut ist:
- einem Messinggrundkörper oder einem Kunststoffgrundkörper, vorzugsweise aus ABS,
- mindestens einer sich auf dem Grundkörper befindenden Me- tallschicht, insbesondere aus Kupfer, Nickel, Palladium-Nickel
(PdNi), Nickel-Wolfram (NiW) oder Chrom,
- einer sich auf der Metallschicht befindenden Schicht aus Silber oder Gold,
- einer sich auf der Silber- oder Goldschicht befindenden Primer- Schicht, vorzugsweise aus einem langkettigen, ω-funktionalisierten Mercaptan, und
- einer sich auf der Primer-Schicht befindenden Polysiloxan- Beschichtung.
21. Gegenstand nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß er wie folgt aufgebaut ist:
- einem Kunststoffgrundkörper, vorzugsweise aus ABS,
- einer sich auf dem Kunststoffgrundkörper befindenden Nickelschicht, und - einer sich auf der Nickelschicht befindenden Polysiloxan-
Beschichtung.
22. Gegenstand nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß er wie folgt aufgebaut ist:
- einem Messinggrundkörper,
- einer sich auf dem Messinggrundkörper befindenden Nickel- schicht, und
- einer sich auf der Nickelschicht befindenden Polysiloxan- Beschichtung.
23. Gegenstand nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch ge- kennzeichnet, daß er wie folgt aufgebaut ist:
- einem Kunststoffgrundkörper, vorzugsweise aus ABS,
- einer sich auf dem Kunststoffgrundkörper befindenden Nickelschicht,
- einer sich auf der Nickelschicht befindenden Silberschicht, - einer sich auf der Silberschicht befindenden Primer-Schicht, vorzugsweise aus einem langkettigen, ω-funktionalisierten Mer- captan, und
- einer sich auf der Primer-Schicht befindenden Polysiloxan- Beschichtung.
24. Gegenstand nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß er wie folgt aufgebaut ist:
- einem Messinggrundkörper,
- einer sich auf dem Messinggrundkörper befindenden Nickel- schicht,
- einer sich auf der Nickelschicht befindenden Silberschicht,
- einer sich auf der Silberschicht befindenden Primer-Schicht, vorzugsweise aus einem langkettigen, ω-funktionalisierten Mercaptan, und - einer sich auf der Primer-Schicht befindenden Polysiloxan-
Beschichtung.
25. Gegenstand nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Polysiloxan-Beschichtung eine Schichtdicke von < 5 μm, vorzugsweise < 1 μm, aufweist.
26. Zusammensetzung zur Beschichtung von Gegenständen, insbesondere Sanitärgegenständen, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine Organosilan-Mischung aus mindestens einem insbesondere modifizierten Fluoralkylsilan, vorzugsweise aus 1 H, 1 H, 2H, 2H-Perfluorooctyl-triethoxysilan oder aus 1H, 1 H, 2H, 2H- Perfluorodecyl-triethoxysilan, und einem (Poly-)Alkoxysilylalkan, vorzugsweise 1 ,2-Bis-triethoxysilylethan handelt.
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