NO311894B1

NO311894B1 - Optisk klar beleggblanding med hydrofobe egenskaper samt fremgangsmåte for å danne en slik beleggblanding

Info

Publication number: NO311894B1
Application number: NO19962716A
Authority: NO
Inventors: Roland L Gasmena
Original assignee: Ameron Int Corp
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1996-06-27
Publication date: 2002-02-11
Also published as: CA2180137C; NO962716L; AU1405095A; CA2180137A1; KR100189580B1; WO1995018195A1; ES2173174T3; NZ278534A; DE69430324D1; AU683975B2; NO962716D0; JP2912018B2; US5417744A; FI962657A; EP0738309A1; DE69430324T2; MY119159A; FI962657A0; EP0738309B1; EP0738309A4

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en optisk klar beleggblanding samt fremgangsmåte for å danne en slik beleggblanding som tjener til å redusere overflateenergien til et substrat for de formål å fremme vaeskeavrenning, å øke substratets varmeresistens og kjemiske resistens sammen med substratets værbestandighet.

Beskyttende belegg er nødvendige for å beskytte en rekke substrater fra for tidlig forringelse og destruksjon som skyldes det spesielle miljø som substratet er underkastet. Typiske substrater for hvilke slik beskyttelse er ønsket kan inklu-

dere bygningsmaterialer som murverk, trevirke og stål.

Påføring av et beskyttende belegg på disse materialer danner

en barriere mellom substratets overflate og omgivelsene for å beskytte det underliggende material fra forringelse som, der-som dette ikke blir stanset, til sist vil kunne resultere i ikke bare en estetisk ødeleggelse men også i mekaniske brudd av substratet.

Belegg som anvendes for å beskytte slike bygningsmaterialer

er kjent innen teknikken og har typisk form av et vannav-støtende middel som påføres på substratets overflate i fly-tende form og som deretter herdes. Slike vannavstøtende belegg er kjent til å omfatte siloksanforbindelser som deltar i polykondenseringsreaksjoner ved påføring til substratoverflaten via avdamping til å danne en sterk polymer barriere. Disse belegg påføres typisk på substratoverflaten i relativt tykke filmer til å danne en vesentlig fysisk barriere mellom omgivelsene og substratoverflaten. Disse belegg kan også

være fargede eller fargeløse, avhengig av behovet for å

bevare de underliggende estetiske trekk av substratet. Ved anvendelse av et beskyttende belegg for å beskytte en substratoverf late som trevirke som anvendes for utendørsinventar eller dekk og lignende, er det ønskelig at belegget er klart for å bevare treoverflatens estetiske trekk.

Beskyttende belegg behøves også for å beskytte substrater

annet enn de typiske bygningsmaterialer nevnt i det foregående . For eksempel kan beskyttende belegg være ønsket for

å beskytte overflaten til gjenstander dannet fra plast eller glass mot de skadelige effekter av værforhold, varme og kjemikalier. Avhengig av den spesielle gjenstand og/eller funksjon av gjenstanden dannet fra slike materialer, vil de kjente beskyttende belegg som er utformet for anvendelse med de ovennevnte bygningsmaterialer ikke være godt egnet til å

gi den ønskede beskyttelse til overflater av slike materialer .

Gjenstander som er dannet fra plast- eller glassmaterialer er typisk dannet fra slike materialer på grunn av enten et spesielt estetisk eller funksjonelt formål. Glass- og plastmaterialer som pleksiglass og lignende anvendes vanligvis for eksempel for å fremstille vinduer i privathjem, offentlige bygninger, biler eller fly og lignende. Den ønskede egenskap hos et vindu er muligheten til å se gjennom det for å betrak-

te et objekt på den andre siden. Vinduer installeres typisk for å separere en innendørs omgivelse fra en utendørs omgivelse mens man opprettholder evnen til å betrakte en omgivelse fra den andre. Følgelig er i det minste en av vindusoverflåtene eksponert for de samme elementer som er kjent til å gi ødeleggelse og forringelse i andre bygningsmaterialer på grunn av værforhold.

Glass er iboende værbestandig, kjemisk resistent og varmeresistent, og derfor er et beskyttende belegg for å øke slik resistens ikke ønskelig. Plastmaterialer utviser imidlertid ikke den samme grad av værbestandighet, kjemisk resistens og varmeresistens som glass og kan derfor kreve behandling med et beskyttende belegg for å beskytte plastoverflaten mot forringelse. En faktor som er kjent til å på negativ måte påvirke anvendbarheten av vinduer dannet fra enten klar plast eller glass er akkumulering av vann på vinduets overflate. Vannakkumulering på vinduets overflate på grunn av regn eller kontakt med et vannlegeme, gjør det vanskelig å se objekter gjennom glasset, noe som typisk forvrenger gjenstanden på den andre siden.

Følgelig behøves et beskyttende belegg både for å beskytte overflaten av klare plastmaterialer fra de skadelige effekter i forbindelse med værforhold, kjemikalier og varme, og for å minimalisere substratoverf låtenes evne til å akkumulere vann. Det er ønskelig at det beskyttende belegg er optisk klart

slik at det hverken vil svekke funksjonen av substratoverflaten og heller ikke forringe de estetiske trekk til den underliggende substratoverflate. Det er ønskelig at det beskyttende belegg kan anvendes til å beskytte en rekke substrater, så vel som glass og klar plast, hvor optisk klarhet kreves for formål som å se gjennom substratoverf laten eller for å bevare de underliggende estetiske trekk til substratoverf laten.

Det er også ønskelig at det beskyttende belegg kan bevare egenskaper med optisk klarhet og hydrofobisitet ved neddykk-

ing i vann. Det er ønskelig at det beskyttende belegg lett kan påføres uten spesialutstyr eller spesialprosedyrer.

De foran beskrevne fordeler oppnås med de optisk klare beleggblandinger og fremgangsmåten for å danne en slik blanding ifølge oppfinnelsen slik de er definert med de i kravene anførte trekk.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et slikt beskyttende belegg som både er optisk klart og hydrofobt. Det optisk klare hydrofobe belegg fremstilles ved å kombinere, i nærvær av vann, et fluorert polysiloksan, et polysiloksan, et polyester-modifisert polysiloksan, en syre og en alkohol.

Det fluorerte polysiloksan har formelen

hvor R4 er valgt fra gruppen omfattende hydroksygrupper eller hydrolyserbare sidegrupper inkluderende alkyl-, aryl- eller alkoksygrupper, og hvor hver R4-gruppe kan være lik eller forskjellig fra andre R4-grupper, og hvor alkyl-, aryl- eller alkoksygruppene omfatter fra en til fire karbonatomer, og hvor R5 omfatter en alkangruppe med fra to til fire karbonatomer . Polysiloksanet som kombineres med det fluorerte polysiloksan har formelen hvor R6 omfatter et alkan med fra en til tre karbonatomer, og hvor hver R6-gruppe kan være like eller forskjellige, og hvor - n-L er i området fra en til fem. Det polyester-modifiserte polysiloksan som kombineres med polysiloksanet og det fluorerte polysiloksan har formelen

hvor R7 er valgt fra gruppen som utgjøres av alkyl-, aryl- og alkoksygrupper med fra en til seks karbonatomer, hvor R8 omfatter en alkylgruppe med fra en til tre karbonatomer, n2 er i området fra en til fem, og X omfatter en polyestergruppe.

Polyestergruppen har formelen

hvor R9 er valgt fra gruppen som utgjøres av en hydroksy-

eller en alkoksygruppe, og hvor alkoksygruppen har fra en til fem karbonatomer, og n3 er i området fra en til to.

Polysiloksan-bestanddelene blandes sammen i ønskede forhold

og kombineres med en syre og alkoholblanding. Polysiloksanbestanddelene gjennomgår hydrolytisk polykondensering og polymerisering til å danne en fluorert polyester-modifisert polysiloksanpolymer som, når den påføres på en substratoverflate, herder ved omgivelsestemperatur til å danne et varig, værbestandig, kjemisk resistent og varmeresistent, optisk klart hydrofobt belegg.

Et optisk klart belegg for nedsettelse av overflateenergien

til en substratoverflate og for å øke værbestandigheten, varmeresistensen og den kjemiske resistens til substratet kan, som signifikante ingredienser, ha et fluorert polysiloksan, et polysiloksan, et polyester-modifisert polysiloksan, vann, en syre og en alkohol. En foretrukket optisk klar beleggblanding kan fremstilles i henhold til den foreliggende oppfinnelse ved å kombinere, i nærvær av vann:

(a) et fluorert polysiloksan med formelen

hvor R4 er valgt fra gruppen som omfatter hydroksygrupper eller hydrolyserbare sidegrupper inkluderende alkyl-, aryl-eller alkoksygrupper, og hvor hver R4-gruppe kan være lik eller forskjellig fra andre R4-grupper, og hvor alkyl-, aryl-eller alkoksygruppene omfatter fra en til fire karbonatomer, og R5 omfatter en alkangruppe med fra to til fire karbonatomer; med

(b) et polysiloksan med formelen

hvor R6 omfatter et alkan med fra en til tre karbonatomer, og hvor hver R6-gruppe kan være lik eller forskjellig fra de

andre R6-gruppene, nx er i området fra en til fem, og hvor nx er et gjennomsnittlig antall repeterende enheter. I en blanding hvor n = 3, kan noen av polysiloksanmolekylene for eksempel ha en eller to repeterende enheter og noen kan ha fire eller fem, men de fleste har tre og gjennomsnittet er omtrent tre; med

(c) et polyester-modifisert polysiloksan med formelen

hvor R7 omfatter en alkyl-, aryl- eller alkoksygruppe med fra en til seks karbonatomer, R8 omfatter en alkylgruppe med fra en til tre karbonatomer, n2 er i området fra en til fem hvor n2 er et gjennomsnittlig antall repeterende enheter, og X omfatter en polyestergruppe med formelen hvor R9 omfatter en hydroksygruppe eller en alkoksygruppe, idet alkoksygruppen har fra en til fem karbonatomer, n3 er i området fra en til to og hvor n3 er et gjennomsnittlig antall repeterende enheter; med (d) en vandig syre som eddiksyre eller vandige uorganiske syrer som saltsyre, salpetersyre, svovelsyre, fosforsyre og lignende; med

(e) en alkohol som har fra en til fire karbonatomer.

Med hensyn til den fluorerte polysiloksanbestanddel er det ønskelig at R4-gruppen omfatter mindre enn fem karbonatomer for å forenkle hydrolytisk polykondensering og/eller polymerisering. Et fluorert polysiloksan omfattende R4-grupper med mer enn fire karbonatomer kan på negativ måte påvirke, via sterisk hindring, det fluorerte polysiloksanets evne til uten vanskeligheter å delta i de hydrolytiske polykondenserings-og/eller polymeriseringsreaksjoner for dannelse av beleggblandingen. I tillegg er det ønskelig at R4-gruppen omfatter mindre enn fem karbonatomer slik at alkoholanalogen av R4-gruppen dannet under hydrolysen og polymeriseringen av det fluorerte polysiloksan lett avdampes og fremskynder herde-tiden av beleggblandingen.

Den optisk klare beleggblanding fremstilt i henhold til oppfinnelsen omfatter fra 0,2 til l vekt% fluorert polysiloksan. Det fluorerte polysiloksan tjener til å øke hydrofobisiteten, og således nedsette overflateenergien til silisiumpolymeren dannet i henhold til den foreliggende oppfinnelse. En beleggblanding omfattende mindre enn 0,2 vekt% av det fluorerte polysiloksan utviser ikke en ønsket umiddelbar økning i hydrofobisiteten til et belagt substrat ved påføring. I tillegg vil de hydrofobe egenskaper som til sist utvikler seg på substratoverf laten etter påføring raskt avta når belegget aldres.

En beleggblanding omfattende mer enn omtrent 1 vekt% av det fluorerte polysiloksan øker ikke de hydrofobe egenskaper til belegget utover det som oppnås ved anvendelse av en mindre mengde. Følgelig reflekterer området av fluorert polysiloksan som anvendes for fremstilling av det optisk klare belegg en optimal mengde som både er økonomisk og som tilveiebringer den ønskede grad av hydrofobisitet.

En foretrukket beleggblanding omfatter omtrent 0,5 vekt% fluorert polysiloksan. Et foretrukket fluorert polysiloksan omfatter 3,3,3-trifluorpropyltrimetoksysilan produsert av

Hiils Americal, Inc., Piscataway, New Jersey, under produktnavnet PS 184-S, og PCR Inc., Gainesville, Florida, under produktnavnet PCR 12092-3.

Med hensyn til polysiloksanbestanddelen, omfatter beleggblandingen i området fra 10 til 60 vekt% polysiloksan. Polysiloksanet deltar ikke i reaksjonen som danner det optisk klare belegg, men er heller bundet i polymernettverket til å

gi smøreevne under påføring av belegget og tilveiebringer initiale hydrofobe egenskaper til substratoverflaten. En beleggblanding som omfatter mindre enn 10 vekt% av polysiloksanet dekker ikke substratoverflaten jevnt på grunn av nedsatt smøreevne, med reduksjon av beleggets evne til å bevirke vannavrenning. En beleggblanding som omfatter mer enn 60 vekt% av polysiloksanet er blitt vist til å gjøre påføring vanskelig og fører til stripedannelse og vanskeligheter med polering, som til sist reduserer beleggets klarhet. En foretrukket beleggblanding kan omfatte omtrent 30 vekt% av poly- - -• siloksanet.

Et foretrukket polysiloksan har en gjennomsnittlig viskositet

i området fra 10 centistoke (cSt) til 50 cSts. Viskositeten til polysiloksanbestanddelen er direkte proporsjonal med verdien av nx. Følgelig representerer et polysiloksan omfattende en nx i området fra en til fem et polysiloksan med en viskositet innen det ønskede område. En beleggblanding omfattende et polysiloksan med en viskositet større enn omtrent 50 cSts tilveiebringer ikke en optisk klar overflate fordi blandingens relativt høye viskositet gjør polering av belegget til en optisk klar "finish" uoppnåelig. Et foretrukket polysiloksan omfatter polydimetylpolysiloksan produsert av Dow Corning, Midland, Michigan, under produktnavnet 2 00

FLUID, BYK CHEMIE, Wallingford, Connecticut, under produktnavnet BYK 3 96.

Med hensyn til den polyester-modifiserte polysiloksanbestanddel, omfatter beleggblandingen fra 0,05 til 0,2 vekt% polyester-modif isert polysiloksan. Det polyester-modifiserte polysiloksan tjener til å forbedre overflatespenning og forbedre subst rat-fukt ing. En beleggblanding som omfatter mindre enn 0,05% av det polyester-modifiserte polysiloksan utviser både dårlige hydrofobe egenskaper og dårlig belegg-holdbarhet. Et belegg som omfatter mer enn 0,2 vekt% av det polyester-modifiserte polysiloksan utviser nedsatt optisk klarhet, og utvikler til sist en gul farge over tid. En foretrukket beleggblanding omfatter omtrent 0,13 vekt% av det polyester-modifiserte polysiloksan.

Det er ønskelig at det polyester-modifiserte polysiloksan har en gjennomsnittlig viskositet i området fra 10 cSts til 50 cSts. Viskositeten til det polyester-modifiserte polysiloksan er direkte proporsjonal med verdien av n2. Følgelig representerer et polyester-modifisert polysiloksan med en n2 i området fra en til fem et polyester-modifisert polysiloksan med en viskositet innen det ønskede område. Et polyester-modifisert polysiloksan med en viskositet på mer enn 50 cSts gir en beleggblanding som er harpiksaktig, har en økt herde-eller tørketid, og er vanskelig å polere til en optisk klar overflate. Et foretrukket polyester-modifisert polysiloksan omfatter polyesterpolydimetylpolysiloksan produsert av BYK CHEMIE under produktnavnet BYK 3 71.

Med hensyn til den sure bestanddel kan beleggblandingen omfatte fra 5 til 25 vekt% av syren. Syren kan omfatte en vandig eddiksyre eller en vandig uorganisk syre som tjener til å katalysere den hydrolytiske polykondensering av polysiloksanharpiksene med dannelse av det optisk klare belegg som herder ved omgivelsestemperatur. Det er ønskelig at syren har en pH mindre enn omtrent fem for både å øke kompatibiliteten og fremme den hydrolytiske polykondensering av polysiloksanharpiksene. En beleggblanding som omfatter mindre enn 5 vekt% av syren utviser en økt herdetid, som effektivt øker den periode før hvilken beleggets ønskede hydrofobe egenskaper kan inntreffe. En beleggblanding omfattende mer enn 25 vekt% syre utviser en herdetid som er kortere enn den tid som er nødvendig til å påføre belegget, noe som gjør påføring og polering av belegget til en optisk klar overflate vanskelig. Syren kan velges fra gruppen av vandige syrer inkluderende eddiksyre eller uorganiske syrer som saltsyre, salpetersyre, svovelsyre, fosforsyre og lignende. En foretruk-

ket syre omfatter fosforsyre. En foretrukket vandig fosfor-syreløsning kan omfatte omtrent 85% fosforsyre. En særlig foretrukket beleggblanding omfatter omtrent 9% av 85% fosfor-syren.

Når det gjelder alkoholbestanddelen, kan en beleggblanding omfatte i området fra 40 til 70 vekt% alkohol. Alkoholbestanddelen tjener til å redusere beleggblandingens viskositet for både å fremme påføring og kontrollere filmtykkelsen av belegget. En beleggblanding som omfatter mindre enn 40% av alkoholen resulterer i en rask anriking av beleggmaterialet under påføring, noe som gjør poleringen til en optisk klar overflate vanskelig. En beleggblanding som omfatter mer enn 70 vekt% av alkoholen nedsetter beleggets viskositet, noe som gjør at det er uoppnåelig å oppnå en ønsket beleggfilmtykkel-

se via en enkel påføring og som således krever multiple på-føringer for å oppnå de ønskede hydrofobe overflateegen-

skaper. En særlig foretrukket alkohol er isopropylalkohol.

En særlig foretrukket beleggblanding omfatter omtrent 60% alkohol.

Med hensyn til vann er det ønskelig at beleggblandingen omfatter i området fra 0,1 til 10 vekt% vann. Vannbestanddelen kan omfatte vann tilstede i den vandige syreløsning, fritt vann tilsatt til reaksjonen eller vann tilstede som atmosfærisk fuktighet. Vannet tjener til å forenkle den hydrolytiske polykondensering av polysiloksanharpiksene ved ioni-sering, med dannelse av hydrogenion (H<+>) og hydroksylion

(0H~) . En beleggblanding som omfatter mindre enn 0,1% vann omfatter ikke en tilstrekkelig mengde H+<->ioner og OH"-ioner til å fremme den hydrolytiske polykondensering av polysiloksanharpiksene. En beleggblanding som omfatter mer enn 10%

vann omfatter mer vann enn det som er nødvendig til å bevirke hydrolytisk polykondensering og utviser en økt herdetid på grunn av den ytterligere tid som er nødvendig til å avdampe overskuddsvann. En foretrukket beleggblanding omfatter omtrent 2% vann.

Beleggblandingen kan fremstilles ved å kombinere det fluorerte polysiloksan, polysiloksan og polyester-polysiloksan i henhold til de tidligere omtalte mengdeforhold, og med sam-menblanding av de tre polysiloksanbestanddeler inntil blandingen er klar. I en separat beholder kombineres alkohol- og syrebestanddelene i henhold til de tidligere beskrevne mengdeforhold og blandes sammen. Syre- og alkoholblandingen tilsettes sakte til polysiloksanblandingen mens en høy blan-dehastighet opprettholdes. Under blandingen av polysiloksanbestanddelene og syre- og alkoholblandingen er det ønskelig at blandingens temperatur holdes under 38°C for å gi en kontrollert reaksjon av de kjemiske bestanddeler.

Under blandingen av polysiloksanbestanddelene og syre- og alkoholblandingen antar man at bestanddelene gjennomgår hydrolyse- og polykondenseringsreaksjoner som av natur er eksotermiske, noe som fører til at temperaturen i blandingen øker. Det er ønskelig at temperaturen i blandingen holdes under 3 8°C for å gi en kontrollert reaksjon og ikke aksele-rere den kjemiske reaksjonen til å danne en gel. Blandingen av polysiloksanbestanddeler og syre- og alkoholblandingen får stå i omtrent tre timer for oppnåelse av en fullstendig reaksjon mellom de kjemiske bestanddeler via polykondensering.

For ytterligere å kontrollere polykondenseringsreaksjonen, blir den ovenfor angitte blanding fortynnet til omtrent 20 vekt% ved tilsetning av et løsningsmiddel. Fortynning av blandingen med et løsningsmiddel tjener til å forsinke hydrolyse- og polykondenseringsreaksjonene, noe som derved tilla-ter at blandingen kan lagres i en forseglet beholder for frem-tidig anvendelse. Ved åpning av beholderen og ved appli-kasjon av blandingen drives polykondenseringsreaksjonene til fullstendighet, og blandingen herdes til å gi et holdbart hydrofobt belegg ved avdamping av løsningsmiddelet. Passende løsningsmidler er blandbare med blandingen og kan omfatte alkoholer, som de alkoholer som er beskrevet i det foregående for blandingens alkoholbestanddel, glykoler som glykolaceta-ter og lignende, og vann, med den betingelse at blandingens surhet holdes mellom en pH på tre og fire. Et foretrukket løsningsmiddel omfatter en blanding av isopropylalkohol og etanol. Et foretrukket vektforhold av isopropylalkohol til etanol er omtrent 1:1.

Idet man ikke ønsker å være bundet av noen spesiell teori eller mekanisme, mener man at det optisk klare belegg dannes på følgende måte. Ved tilsetning av blandingen av vandig syre og alkohol til den blandede blanding av fluorert polysiloksan, polysiloksan og polyester-modifisert polysiloksan, mener man at en eller flere av R4-gruppene i det fluorerte polysiloksan gjennomgår en hydrolysereaksjon med vannets ioniseringsprodukter til å danne en alkoholanalog av R4-gruppen og et hydroksysubstituert fluorert polysiloksan som vist i den eksemplifiserte reaksjon (1).

Det hydroksy-substituerte fluorerte polysiloksanhydrolysepro-dukt reagerer med andre fluorerte polysiloksanmolekyler gjennom hydrolytisk heteropolymerisering, med dannelse av en fluorert polysiloksanpolymer og en alkoholanalog av R4-grup-pene, som vist i den eksemplifiserte reaksjon (2).

For å forenkle heteropolymeriseringsreaksjonen i reaksjon (2), er det foretrukket at mer enn en R4-gruppe gjennomgår hydrolyse og substituering med en hydroksygruppe. Multiple hydroksysubstitueringer tjener til å forenkle heteropolymeri-seringen av det hydroksysubstituerte fluorerte polysiloksan og det fluorerte polysiloksan ved å tilveiebringe ytterligere reaksjonsseter.

Ved tilsetning av blandingen av vandig syre og alkohol antar man at det polyester-modifiserte polysiloksan gjennomgår homopolykondensering med andre polyester-modifiserte polysiloksanmolekyler til å danne en polyester-modifisert polysiloksanpolymer og vann, som vist i den eksemplifiserte reaksjon (3).

Det hydroksy-substituerte fluorerte polysiloksan dannet i reaksjon (1) kan også gjennomgå heteropolykondensering med det polyester-modifiserte polysiloksan med dannelse av et fluorert polyester-modifisert polysiloksanmolekyl og vann som vist i reaksjon (4)

I tillegg kan det hydroksy-substituerte fluorerte polysiloksan gjennomgå homopolykondensering med andre hydroksy-substituerte fluorerte polysiloksanmolekyler, med dannelse av en fluorert polysiloksanpolymer og vann som vist i reaksjon (5) .

Som nevnt i det foregående deltar polysiloksanbestanddelen ikke i de hydrolytiske polykondenseringsreaksjoner med de andre polysiloksanharpikser men er heller bundet opp i polymer iser ingsproduktet dannet ved polykondenseringsreaksjonene, noe som tilveiebringer smøreevne og gir initiale hydrofobe egenskaper til belegget under påføring.

Endelig gjennomgår det fluorerte polysiloksan, hydroksy-substituerte fluorerte polysiloksan og det polyester-modifiserte polysiloksan alle polykondensering med hverandre og danner et optisk klart hydrofobt fluorert polyester-modifisert polysiloksanpolymernettverk. Dannelsen av det fluorerte polyester-modif iserte polysiloksanpolymernettverk er vist ved en økning i viskositeten til de kombinerte polysiloksanbestanddeler kort etter tilsetningen av blandingen av den vandige syre og alkohol.

Hydrolysen av det fluorerte polysiloksan drives til fullstendighet ved tilsetning av vann, via både tilsetningen av den vandige syre og homopolykondensering av det polyester-modif iserte polysiloksan. Homopolykondenseringsreaksjonene mellom de hydroksy-substituerte fluorerte polysiloksanmolekyler, homopolykondenseringsreaksjonene mellom de polyester-modif iserte polysiloksanmolekyler, og heteropolykonden-seringsreaksjoner mellom de hydroksy-substituerte fluorerte polysiloksanmolekyler og de polyester-modifiserte polysilok-saner, med dannelse av det optisk klare hydrofobe fluorerte polyester-modifiserte polysiloksanpolymernettverk drives imidlertid ved avdampingen av vann. Følgelig reflekterer mengden vann som anvendes for å fremstille beleggblandingen et kompromiss av konkurrerende overveielser, dvs. behovet for å effektuere hydrolyse versus behovet for å bringe i stand en beleggblanding med rask herding.

Beleggblandingen påføres på en substratoverflate som er eksponert for atmosfæren, noe som forenkler avdamping av vannet og som derved driver polykondenseringsreaksjonene til fullstendighet med dannelse av den optisk klare hydrofobe fluorerte polyester-modifiserte polysiloksanpolymer.

Beleggblandingen som er fremstilt i henhold til den foreliggende oppfinnelse er et optisk klart hydrofobt belegg som er værbestandig, dvs. bestandig mot for tidlig nedbrytning på grunn av UV-stråler, løsningsmidler, syrer og varme. Det optisk klare belegg er forenlig med en rekke substrater som murverk, trevirke, plast, glass og lignende og herder under betingelser med omgivelsestemperatur uten behov for spesielle herdebetingelser eller spesielt utstyr. Beleggblandingen er rasktherdende, den herder fullstendig ved omgivelsestemperatur og omtrent 50% relativ fuktighet innen to til tre timer. Beleggblandingen kan lagres og selges i et enkelpak-ningssystem og kan påføres med en fille eller klut, ved sprøyting, pensel eller rulle uten behov for fortynning eller ved anvendelse av spesielle applikasjonsteknikker eller

-utstyr.

Claims

1. Optisk klar beleggblanding med hydrofobe egenskaper, karakterisert ved at den er fremstilt ved å kombinere: et fluorert polysiloksan i området fra 0,2 til 1 vekt% av den totale blanding, et polysiloksan i området fra 10 til 60 vekt% av den totale blanding, et polyester-modifisert polysiloksan i området fra 0,05 til 0,2 vekt% av den totale blanding, opp til 25 vekt% av den totale blanding av en syre, vann, og en alkohol.

2. Optisk klar beleggblanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at det fluorerte polysiloksan har formelen hvor R4 er valgt fra gruppen som utgjøres av alkyl-, aryl-, alkoksy- og hydroksygrupper hvor, hver R4-gruppe kan være lik eller forskjellig fra andre R4-grupper, og hvor hver R4-gruppe omfatter fra en til fire karbonatomer, og R5 er et alkan omfattende fra to til fire karbonatomer.

3. Optisk klar beleggblanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at polysiloksanet har formelen hvor R6 omfatter et alkan med f ra. en. til tre karbonatomer, og hvor hver R6-gruppe er like eller forskjellige, og nx er i området fra en til fem.

4. Optisk klar beleggblanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at det polyester-modifiserte polysiloksan har formelen hvor R7 er valgt fra gruppen som utgjøres av alkyl-, aryl- og alkoksygrupper som har fra en til seks karbonatomer, R8 omfatter en alkylgruppe med fra en til tre karbonatomer, n2 er i området fra en til fem og X omfatter en polyestergruppe.

5. Optisk klar beleggblanding som angitt i krav 4, karakterisert ved at polyestergruppen har formelen hvor R9 er valgt fra gruppen som utgjøres av en hydroksy- og alkoksygruppe, og hvor alkoksygruppen omfatter fra en til fem karbonatomer, og n3 er i området fra en til to.

6. Optisk klar hydrofob beleggblanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at syren er valgt fra gruppen som utgjøres av eddiksyre og uorganiske syrer.

7. Optisk klar hydrofob beleggblanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at syren er i området fra 5 til 25 vekt% av den totale blanding.

8. Optisk klar hydrofob beleggblanding som angitt i krav l, karakterisert ved at alkoholen omfatter fra en til fire karbonatomer.

9. Optisk klar hydrofob beleggblanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at den omfatter alkohol i -området fra 4 0 til 70 vekt% av den totale blanding.

10. Optisk klar hydrofob beleggblanding som angitt i krav l, karakterisert ved at vannet er valgt fra gruppen som utgjøres av fritt vann tilsatt til blandingen, atmosfærisk fuktighet og vann fra en vandig syre.

11. Optisk klar hydrofob beleggblanding som angitt i krav 10, karakterisert ved at den omfatter vann i området fra 0,1 til 10 vekt% av den totale blanding.

12. Optisk klar hydrofob beleggblanding, karakterisert ved at den er fremstilt ved å kombinere: et fluorert polysiloksan i området fra 0,2 til 1 vekt% av den totale blanding idet det fluorerte polysiloksan har formelen hvor R4 er valgt fra gruppen som utgjøres av alkyl-, aryl-, alkoksy- og hydroksygrupper, hvor hver R4-gruppe er like eller forskjellige, og R5 er et alkan omfattende fra to til fire karbonatomer, et polysiloksan i området fra 10 til 60 vekt% av den totale blanding, idet polysiloksanet har formelen hvor R6 omfatter et alkan med fra en til tre karbonatomer, og hvor hver R6-gruppe kan være like eller forskjellige, og n-,^ er i området fra en til fem, et polyester-modifisert polysiloksan i området fra 0,05 til 0,2 vekt% av den totale blanding, en syre i området fra 5 til 2 5 vekt% av den totale blanding, vann, og en alkohol i området fra 40 til 70 vekt% av den totale blanding.

13. Optisk klar hydrofob beleggblanding som angitt i krav 12, karakterisert ved at det polyester-modifiserte polysiloksan har formelen hvor R7 er valgt fra gruppen som utgjøres av alkyl-, aryl- og alkoksygrupper med fra en til seks karbonatomer, R8 omfatter en alkylgruppe med fra en til tre karbonatomer, n2 er i området fra en til fem og X omfatter en polyestergruppe.

14. Optisk klar hydrofob beleggblanding som angitt i krav 13, karakterisert ved at polyestergruppen har formelen hvor R9 er valgt fra gruppen som utgjøres av en hydroksy- og en alkoksygruppe, og hvor alkoksygruppen omfatter fra en til fem karbonatomer, og n3 er i området fra en til to.

15. Optisk klar hydrofob beleggblanding som angitt i krav 12, karakterisert ved at syren er valgt fra gruppen som utgjøres av eddiksyre og uorganisk syre, og alkoholen omfatter fra en til fire karbonatomer.

16. Optisk klar hydrofob beleggblanding, karakterisert ved at den er fremstilt ved å kombinere: et fluorert polysiloksan i området fra 0,2 til l vekt% av den totale blanding idet det fluorerte polysiloksan har formelen hvor R4 er valgt fra gruppen som utgjøres av alkyl-, aryl-, alkoksy- og hydroksygrupper, hvor hver R4-gruppe er like eller forskjellige, og R5 er et alkan omfattende fra to til fire karbonatomer, et polysiloksan i området fra 10 til 60 vekt% av den totale blanding, et polyester-modifisert polysiloksan i området fra 0,05 til 0,2 vekt% av den totale blanding, idet det polyester-modifiserte polysiloksan har formelen hvor R7 er valgt fra gruppen som utgjøres av alkyl-, aryl- og alkoksygrupper med fra en til seks karbonatomer, R8 omfatter en alkylgruppe med fra en til tre karbonatomer, n2 er i området fra en til fem og X omfatter en polyestergruppe, en syre i området fra 5 til 25 vekt% av den totale blanding, vann, og en alkohol.

17. Optisk klar hydrofob beleggblanding som angitt i krav 16, karakterisert ved at polyestergruppen har formelen hvor R9 er valgt fra gruppen som utgjøres av en hydroksy- og en alkoksygruppe, og hvor alkoksygruppen omfatter fra en til fem karbonatomer, og n3 er i området fra en til to.

18. Optisk klar hydrofob beleggblanding som angitt i krav 17, karakterisert ved at polysiloksanet har formelen hvor R6 omfatter et alkan med fra en til tre karbonatomer, og hvor hver R6-gruppe er like eller forskjellige, og nx er i området fra en til fem.

19. Optisk klar hydrofob beleggblanding som angitt i krav 18, karakterisert ved at syren er valgt fra gruppen som utgjøres av eddiksyre og uorganiske syrer.

20. Optisk klar hydrofob beleggblanding som angitt i krav 19, karakterisert ved at alkoholen omfatter fra en til fire karbonatomer, idet beleggblandingen omfatter fra 40 til 70 vekt% alkohol.

21. Fremgangsmåte for å danne en optisk klar hydrofob beleggblanding, karakterisert ved at den omfatter trinnene med å: kombinere et fluorert polysiloksan i området fra 0,2 til 1 vekt% av den totale blanding, hvor det fluorerte polysiloksan har multiple hydrolyserbare sidegrupper, med et polysiloksan i området fra 10 til 60 vekt% av den totale blanding og et polyester-modifisert polysiloksan i området fra 0,05 til 0,2 vekt% av den totale blanding for å danne en polysiloksanblanding, kombinere en syre i en mengde opp til 25 vekt% av den totale blanding, og en alkohol med vann til å gi en sur blanding, hydrolysere det fluorerte polysiloksan, polysiloksanet og det polyester-modifiserte polysiloksan ved tilsetning av den vandige sure blanding til polysiloksanblandingen, og polymerisere det hydrolyserte fluorerte polysiloksan, polysiloksanet og det polyester-modifiserte polysiloksan til å danne et fluorert polyester-modifisert polysiloksan-poly-mernettverk.

22. Fremgangsmåte som angitt i krav 21, karakterisert ved at det fluorerte polysiloksan har formelen hvor R4 er valgt fra gruppen som utgjøres av alkyl-, aryl-, alkoksy- og hydroksygrupper hvor hver R4-gruppe er like eller forskjellige, og hvor hver R4-gruppe omfatter fra en til fire karbonatomer, og R5 er et alkan omfattende fra to til fire karbonatomer.

23. Fremgangsmåte som angitt i krav 21, karakterisert ved at polysiloksanet har formelen hvor R6 omfatter et alkan med fra en til tre karbonatomer, og hvor hver R6-gruppe er like eller forskjellige, og nx er i området fra en til fem.

24. Fremgangsmåte som angitt i krav 21, karakterisert ved at det polyester-modifiserte polysiloksan har formelen hvor R7 er valgt fra gruppen som utgjøres av alkyl-, aryl- og alkoksygrupper med fra en til seks karbonatomer, R8 omfatter en alkylgruppe med fra en til tre karbonatomer, n2 er i området fra en til fem og X omfatter en polyestergruppe.

25. Fremgangsmåte som angitt i krav 21, karakterisert ved at det polyester-modifiserte polysiloksan omfatter en polyestergruppe med formelen hvor R9 er valgt fra gruppen som utgjøres av en hydroksy- og en alkoksygruppe, og hvor alkoksygruppen omfatter fra en til fem karbonatomer, og n3 er i området fra en til to.

26. Fremgangsmåte som angitt i krav 21, karakterisert ved at den omfatter et ytterligere trinn med fortynning av den kombinerte polysiloksanblanding og syreblanding for å kontrollere polymeriser-ingshastigheten ved tilsetning av et løsningsmiddel inntil den kombinerte polysiloksanblanding og syreblanding er omtrent 2 0 vekt% av den totale blanding.