WO2021239879A1

WO2021239879A1 - Anti-beschlag-beschichtung

Info

Publication number: WO2021239879A1
Application number: PCT/EP2021/064214
Authority: WO
Inventors: Florian Haacke; Torsten Schmidt; Frank Südekum; Sarah WOELPER
Original assignee: Gxc Coatings Gmbh
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2021-05-27
Publication date: 2021-12-02
Also published as: EP4157952A1; DE102020114327A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Herstellung einer hydrophilierenden Beschichtung auf Basis eines lösungsmittelbasierten Lacksystems, wobei in diesem Lacksystem als Haftvermittler ein Haftvermittler auf Aminosilanbasis verwendet wird. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung entsprechende hydrophilierende Beschichtungssysteme sowie Verfahren zur Herstellung von beschichteten Substraten mit diesen Beschichtungssystemen. Entsprechend beschichtete Substrate werden bereitgestellt sowie Bauteile, die diese beschichteten Substrate aufweisen. Bei diesen Bauteilen handelt es sich insbesondere um Scheiben, wie Fahrzeugscheiben. Schließlich wird die Verwendung der Aminosilankomponente als Haftvermittler in hydrophilierenden Beschichtungen auf Basis eines lösungsmittelbasierten Lacksystems bereitgestellt.

Description

Anti-Beschlag-Beschichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Herstel lung einer hydrophilierenden Beschichtung auf Basis eines lösungsmittelbasierten Lacksystems, wobei in diesem Lacksystem als Haftvermittler ein Haftvermittler auf Aminosilanbasis verwendet wird. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung entspre chende hydrophilierende Beschichtungssysteme sowie Verfahren zur Herstellung von beschichteten Substraten mit diesen Beschichtungssystemen. Entsprechend be schichtete Substrate werden bereitgestellt sowie Bauteile, die diese beschichteten Substrate aufweisen. Bei diesen Bauteilen handelt es sich insbesondere um Schei ben, wie Fahrzeugscheiben. Schließlich wird die Verwendung der Aminosilankompo- nente als Haftvermittler in hydrophilierenden Beschichtungen auf Basis eines lö sungsmittelbasierten Lacksystems bereitgestellt.

Stand der Technik

Es ist bekannt, die Oberflächeneigenschaften von Substraten mit Hilfe von Beschich tungen gezielt zu verändern. Häufig handelt es sich bei diesen Beschichtungen um Kunststoffbeschichtungen, die in Form von Lacken oder Filmen vorliegen. Solche Be schichtungen werden im Folgenden als Lacke bezeichnet. Es sind häufig Polymerla cke, die als entsprechende Lacksysteme auf das Substrat aufgebracht und anschlie ßend gehärtet werden, um als gehärtete Oberflächen-Beschichtungen vorzuliegen. Übliche Lacksysteme sind solche auf Basis von Epoxiden, Polyurethanen, Polyac- rylaten sowie gemischte Systeme, wie isocyanatgehärtete Hydroxyacrylate, Polycar- bonate o. ä. Systeme als Basislacksysteme. Diesen Basislacksystemen können wei tere Bestandteile zur Veränderung mechanischer oder physikalischer Eigenschaften beigefügt werden. Die Härtung dieser Lacksysteme auf dem Substrat erfolgt üblicher weise thermisch oder durch Strahlung. Diese Lacksysteme sollen dabei die Oberflä cheneigenschaften der Substrate in unterschiedlicher Art und Weise beeinflussen. Additive in diesen Lacken beeinflussen dabei entsprechend Lackeigenschaften. So sind Kratzbeständigkeit, schmutzabweisende Eigenschaften aber auch Entfernung von anderen Verunreinigungen auf den Oberflächen wesentlich. Dies gilt insbeson dere für optische Oberflächen. Darüber hinaus ist auch das Vorhandensein von Flui den wie Regentropfen oder Kondensate durch Feuchtigkeit, wie Nebel, problema tisch, da sie die Eigenschaften optischer Oberflächen verschlechtern. Antibeschlag beschichtungen sind daher in Innenbereichen aber auch in Außenbereichen vieler orts zu finden, beispielsweise in Bereich von Instrumentenabdeckungen, wie Vitrinen, Fahrzeugscheiben und anderen Gläsern und transparenten Kunststoffen. Hierbei werden die Oberflächen durch die Beschichtung dauerhaft hydrophiliert, um vor Be schlagen mit Wasserdampf zu schützen. Diese Antibeschlagbeschichtungen finden daher einen vielseitigen Einsatz im Bereich von Glas und Kunststoffen. Darüber hin aus ist auch die Hydrophilierung hydrophober Papieroberflächen in der Druckindust rie ein wesentliches Anwendungsgebiet hydrophilierender Beschichtungen.

Die DE 102005 052 738 A1 offenbart eine Antibeschlagbeschichtung für transpa rente Substrate. Die Beschichtung besteht aus einem Polyurethan, das mit einem blockierten Isocyanat erhalten wird.

Aus der DE 10 2013 004 925 B4 sind Substrate mit Antibeschlagbeschichtungen, zu gehörige Herstellungsverfahren, Bauteile und Verwendung dieser Substanzen be kannt.

Die EP 233268 B1 beschreibt beschichtete Gegenstände und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Die DE 102007 054 002 A1 betrifft nicht ionisch hydrophillierte Bindemitteldispersio- nen. Solche Antischlagbeschichtungen müssen tatsächlich verschiedenen Anforderungen genügen, sie müssen einerseits sehr dünne, transparente Schichten ausbilden, die das Beschlagen und Betauen transparenter Kunststoffe längerfristig verhindern. An dererseits müssen diese Antibeschlagbeschichtungen weiteren mechanischen und physikalischen Eigenschaften genügen, insbesondere müssen sie Folgendes aufzei gen:

Sie müssen einen hohen initialen und anhaltenden Antibeschlageffekt ermöglichen, die Beschichtung selbst muss eine hervorragende Haftung auf unterschiedlichen Substraten erlauben. Darüber hinaus müssen diese Antibeschlagbeschichtungen bei optischen Substraten deren optische Eigenschaften bewahren.

Die Beschichtungen als äußerste Beschichtungen auf der Oberfläche dieser Sub strate müssen exzellente Langzeitbeständigkeit aufzeigen und darüber hinaus eine gute Abrieb- und Kratzfestigkeit aufweisen. Dabei sind die Schichtdicken möglichst gering zu halten, übliche Schichtdicken liegen zwischen 1 bis 5 pm.

Ideale Antibeschlagbeschichtungen erlauben dabei eine permanente klare Sicht und Durchsicht durch die transparenten Substrate. Die Substrate und entsprechende Bauteile mit solchen Substraten müssen deren funktionalen und optischen Eigen schaften sichern.

Insbesondere die notwendige Haftung der Beschichtung auf dem Substrat bei unter schiedlichen Substraten unter Beibehaltung der weiteren positiven Eigenschaften, wie Abrieb- und Kratzbeständigkeit ist wesentlich. Hierzu gibt es bereits aus der WO 03/048258 eine Beschichtung mit sehr guter und dauerhafter, d. h., sich nicht von Feuchtigkeitseinwirkung ablösender Antibeschlagbeschichtung bereit gestellt wer den. Dabei wird die Beschichtung durch eine Sol-Gel-Beschichtung in einem Sol vor handene sinterfähige nanoskalige Partikel mit einem geeigneten ausgewählten Be schichtungsverfahren auf der zu behandelnden Oberfläche niedergeschlagen und dort unter Entzug des Lösungsmittels aus den gelierenden Sol aushärten gelassen bzw. thermisch verdichtet. Ähnliche Sol-Gel-Lösungen sind aus der oben genannten DE 102005 025 738 A1 bekannt. Eine verbesserte und vor allen Dingen initiale Haftung unter möglichst schneller Här tung der Beschichtung des zugrundeliegenden Lacksystems ist wünschenswert.

D. h., die Antibeschlagbeschichtungen müssen nicht nur in der Lage sein, die Feuch tigkeit bei Beschlagen oder Betauen zu verringern, indem sie sich z. B. schnell auf der Oberfläche ausbreiten und keine einzelnen Tröpfchen bilden, sondern auch die anderen Zielgrößen, zu denen ein gewisser Konflikt besteht, müssen eingehalten werden. Diese anderen Zielgrößen sind unter anderem die genannten Parameter Kratzbeständigkeit, Transparenz und Adhäsion an dem Substrat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, entsprechende hydrophilierende Be schichtungen, die als Antibeschlagbeschichtungen geeignet sind, zur Verfügung zu stellen mit guten Anti-Fog-Wirkungen bei schneller und homogener Aushärtung mit guter Haftvermittlung an das Substrat.

Die Aufgabe wird mit einem Verfahren nach Anspruch 1 und einer hydrophilierenden Beschichtung nach Anspruch 10 gelöst. Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfin dung gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 13 sowie beschichteten Substra ten gemäß Anspruch 16 sowie entsprechenden Bauteilen nach Anspruch 18, die das beschichtete Substrat umfassen. Eine neue Verwendung bekannter Komponenten als Haftvermittler in diesen hydrophilierenden Beschichtungen ist in Anspruch 20 wie dergegeben.

Das erfindungsgemäß Verfahren ist ein Verfahren zur Herstellung von Herstellung ei ner hydrophilierenden Beschichtung auf Basis eines lösungsmittelbasierten Lacksys tems umfassend die Schritte: a. Vermischen des Grundlacks mit einem Härter und einem Lösungsmittel; b. Hinzufügen eines Haftvermittlers auf Aminosilanbasis und c. Vermischen hiervon mit der Mischung aus Schritt a) unter Ausbildung einer hydrophilierenden Beschichtung. Es könnte vorliegend überraschend festgestellt werden, dass bei Verwendung von Aminosilan als Haftvermittler in dem lösungsmittelbasierten Lacksystem eine ge wünschte Haftung an das Substrat erreicht wird unter Beibehaltung der anderen Ziel größen, d. h., der zu erreichenden Oberflächeneigenschaften. Es zeigte sich darüber hinaus überraschend, dass durch Zugabe dieses Haftvermittlers die Härtung der Be schichtung selbst schneller erfolgt. Weiterhin zeigte die Beschichtung eine verbes serte Härte im Vergleich zu Beschichtungen ohne erfindungsgemäße Zugabe es Haftvermittlers auf Aminosilanbasis.

Die Grundkomponenten des Lacks, d. h., das Basislacksystem aus Grundlack mit Härter, sind bekannte Lacksysteme von Antibeschlagbeschichtungen. Diese Lack system, d. h., der Basislack ist ein lösungsmittelbasierter Lack.

In einer Ausführungsform ist dabei das Basislacksystem ein Polyurethanlacksystem, das üblicherweise eine Diolkomponente mit einer Isocyanatkom ponente aufweist, wobei dieses Basislacksystem ggf. prepolymerisiert ist. Ein geeignetes System ist das Visgard System von FSI Coating Technologies, Inc., USA und hier das Visgard 106-94 A (Grundlack) und B (Härter) System.

In einer Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer hydrophilierenden Beschichtung auf Basis eines lösungsmittelbasierten Lack systems weiterhin das Zumischen eines Verlaufsadditivs auf Silanbasis. Dieses Ver laufsadditiv wird üblicherweise nach Hinzufügen des Haftvermittlers dem Lacksystem beigemischt.

In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Kombination aus Haftvermittler und Verlaufsadditiv, insbesondere ein Haftvermittler auf Silanbasis und ein Verlaufsadditiv auf Silanbasis, dem lösungsmittelbasierten Lacksystem hin zugefügt, insbesondere erfolgt das Hinzufügen des Verlaufsadditivs nach Hinzufügen des Haftvermittlers.

In einer Ausführungsform ist der Haftvermittler ein substituiertes Alkylaminoalkylsilan, insbesondere ein Alkylaminoalkyltrialkoxysilan. Dem Fachmann sind geeignete Aminosilane als Haftvermittler zwischen z. B. anorga nischen Materialien und Polymeren bekannt. Der Einsatz in einem lösungsmittelba sierten Lacksystem für hydrophilierende Beschichtungen ist allerdings noch nicht be schrieben.

Bei dem erfindungsgemäß verwendbaren Aminosilan handelt es sich in einer Ausfüh rungsform um solche substituierten Alkylaminoalkylsilane, insbesondere Alkylami- noalkyltrialkoxysilane, wo das Alkyl ein C1-C6 Alkyl ist, insbesondere ein Methyl,

Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl oder Hexyl und Alkoxy ein C1 -C6 Alkoxy, wie Methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy oder hexoxy ist.

Der Haftvermittler ist z. B. C1-C3 alkylamino C2-C6 alkyltriCi-C3 alkoxysilan. Erfin dungsgemäß ist insbesondere ein Methylaminopropyltrimethoxysilan als Haftvermitt ler geeignet.

Überraschenderweise zeigte dieser Haftvermittler neben den hervorragenden haft vermittelnden Eigenschaften in dem Lacksystem eine hervorragende Aushärtung- und Fördereigenschaft auf. D. h., bei Aushärtung mit Wärme zeigten die erfindungs gemäßen hydrophilierten Beschichtungen eine schnelle Aushärtung unter Ausbildung sehr guter Oberflächeneigenschaften, wie Transparenz, Stabilität, Beständigkeit ne ben den Antibeschlageigenschaften auf. Insbesondere die Förderung der Aushärtung dieser Beschichtungen durch das Vorhandensein des Aminosilans und damit eine schnellere Polymerisation und Aushärtung des lösungsmittelbasierten Lacksystems konnte nicht erwartet werden. Darüber hinaus konnte auch die Härte der Beschich tung selbst verbessert werden.

In einer Ausführungsform ist das Lösungsmittel eines ausgewählt aus Alkoholen, Al kanen. Acetaten, Ketonen oder Mischungen hiervon. Geeignet sind insbesondere po lare organische Lösungsmittelsysteme, wie Diacetonalkohol oder tert-Butanol. In einer Ausführungsform ist das Verlaufsadditiv ein silanbasiertes Verlaufsadditiv, wie ein modifiziertes Polysilan. Geeignete Verlaufsadditive schließen ein polyether modifizierte Polydialkylsilane, wie polyethermodifiziertes Polydimethylsilan.

In einer Ausführungsform wird eine Kombination eines silanbasierten Verlaufsaddi tivs, wie ein modifiziertes Polysilan, mit einem silanbasierten Haftvermittler, wie ei nem Alkylaminoalkylsilan, insbesondere ein Alkylaminoalkylalkoxysilan eingesetzt.

In einer Ausführungsform ist das Verfahren eines zur Herstellung einer hydrophilie- renden Beschichtung, wobei die Anteile der Ausgangskomponenten im folgenden Bereich liegen:

Grundlack 35 bis 55 Gew.-%, wie 40 bis 50 Gew.-%

Härter 12 bis 23 Gew.-&%, wie 15 bis 20 Gew.-%

Lösungsmittel 15 bis 45 Gew.-%

Haftvermittler 1 bis 5 Gew.-%

Verlaufsadditiv 0 bis 2 Gew.-%, wie 0,05 bis 1 ,5 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Lacksystems.

In einer Ausführungsform ist die Reihenfolge derart, dass der Haftvermittler dem Ba sislacksystem aus Grundlack/Härter und Lösungsmittel unter Rühren hinzugefügt wird. Anschließend wird ggf. das Verlaufsadditiv hinzugefügt.

Weitere Additive, die ggf. in dem Lacksystem vorliegen, werden vor oder nach dem Haftvermittler zu dem Basislacksystem (Grundlack, Härter und Lösungsmittel) hinzu gefügt.

Die vorliegende Erfindung richtet sich weiterhin auf eine hydrophilierende Beschich tung umfassend Grundlack, Härter, Lösungsmittel und eine Kombination von Haftver mittler und Verlaufsadditiv, insbesondere eine Kombination von silanbasiertem Haft vermittler und silanbasiertem Verlaufsadditiv. In einer Ausführungsform ist dabei der Haftvermittler ein C1 -C3 alkylamino C2-C6 alkyltri C1-C3 alkoxysilan. Entsprechend ge eignete Haftvermittler und Verlaufsadditive sind hierin genannt und können in ent- sprechender Kombination eingesetzt werden. In einer Ausführungsform ist der Haft vermittler dabei insbesondere N-Methylaminophrophyltrimethoxysilan, der in Kombi nation mit einem silanbasierten Verlaufsadditiv eingesetzt wird.

In einem weiteren Aspekt richtet sich die vorliegende Erfindung auf eine hydrophilie- rende Beschichtung erhältlich gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. Diese hydrophilierende Beschichtung ist insbesondere ein transparentes Lacksystem, das eine hervorragende Anti-Fog-/Antibeschlag-Eigenschaft nach Aushärtung aufweist. Diese hydrophilierende Beschichtung ist dabei eine, deren weiteren Kenngrößen, also Zielgrößen, z. B. Kratzbeständigkeit, Transparenz und Adhäsion, den Anforde rungen als Oberflächenbeschichtung genügt unter Beibehaltung der Dauerstabilität auch in Gegenwart von UV-Licht und Lösungsmitteln.

Die hydrophilierende Beschichtung kann dabei ggf. weitere Antibeschlagadditive auf weisen, wie z. B. beschrieben in der DE 10 2013 004 925 A1 , auf die hierbei Bezug genommen wird.

Die erfindungsgemäßen hydrophilierenden Beschichtungen zeichnen sich durch ein hervorragendes Haften an die Substrate nach Aushärtung aus und zeigen darüber hinaus eine hervorragende homogene und schnelle Aushärtung auf.

Diese hydrophilierenden Beschichtungen sind insbesondere zur Aushärtung durch Wärme geeignet, geeignete Maßnahmen sind dem Fachmann bekannt.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstel lung eines wenigstens auf Teilen einer Oberfläche beschichteten Substrats, wobei die Beschichtung eine erfindungsgemäße hydrophilierende Beschichtung auf Basis eines lösungsmittelbasierten Lacksystems ist oder das für die Beschichtung der hyd rophilierenden Beschichtung auf Basis eines lösungsmittelbasierten Lacksystems un ter Verwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird. Ein Härten der aufgebrachten Beschichtung erfolgt dann durch Wärme. ln einer Ausführungsform erfolgt dabei das Aufbringen der erfindungsgemäßen hyd- rophilierenden Beschichtung auf eine zu beschichtende Oberfläche des Substrats durch eines der folgenden Beschichtungsverfahren:

Sprühen, Rakeln, Fluten / Gießbeschichten und/oder Tauchen.

Entsprechende Techniken und Verfahren sind dem Fachmann bekannt, genauso wie das anschließende Aushärten der aufgebrachten Beschichtung.

Dieses Verfahren zur Fierstellung eines wenigstens auf einer Oberfläche beschichte ten Substrats ist insbesondere eines, wobei das Substrat ein zumindest teilweise transparentes Substrat ist.

In einem weiteren Aspekt werden entsprechend beschichtete Substrate mit einer we nigstens auf Teilen der Oberfläche des Substrat aufgebrachten Beschichtung, die eine Antibeschlagwirkung besitzt, erhältlich gemäß dem erfindungsgemäßen Verfah ren oder aufweisend eine erfindungsgemäße hydrophilierende Beschichtung bereit gestellt.

Diese beschichteten Substrate sind insbesondere Substrate aus Glas, insbesondere Floatglas, Kunststoff oder Keramik. Andere geeignete Substrate schließen lackierte Oberflächen, Holz, Papier, Leder undTextil ein. Ein wesentliches Substrat sind aber transparente Substrate aus Glas und Kunststoff. Diese Substrate weisen insbeson dere eine mindestens teilweise optische Transparenz auf. Die beschichteten Sub strate weisen eine gute Haftung der Beschichtung neben Beibehaltung der weiteren Zielgrößen auf.

In einem weiteren Aspekt wird ein Bauteil, das ein erfindungsgemäßes beschichtetes Substrat aufweist, bereitgestellt. Solche Bauteile sind z. B. antibeschlagbeschichtete Spiegel in Spiegelhalterungen, optische Elemente mit beschichteten Substraten der gleichen. Das beschichtete Substrat kann auch ein eigenständiges Produkt bilden, z. B. beschichtete Spiegel als solche, beschichtete Glasform körper, Fenster- oder Fahr zeugscheiben, Fahrzeugteile, Leuchtkörper usw. Ferner umfasst die Erfindung auch Produkte, die mit den erfindungsgemäßen beschichteten Substraten ausgerichtet sind. Hierzu gehören beispielsweise Geräte, die antibeschlagbeschichtete Abdeck gläser enthalten, optische Apparate mit beschichteten Linsen oder Prismen, Vitrine, technische Instrumente und dergleichen mehr.

Erfindungsgemäße Bauteile oder Produkte können beispielsweise sein: Brillengläser, Abdeckgläser, Linsen, Prismen, Leuchtteile, Kraftfahrzeugteile, Teile von Kühlgerä ten, Gehäuse, Messgeräte, insbesondere in Luftfahrt, Kraftfahrzeugen und im mariti men Bereich.

In einem Aspekt ist das Bauteil insbesondere eine Fahrzeugscheibe oder andere Bauteile im Inneren von Fahrzeugen.

Schließlich richtet sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung auf Amino- silankomponenten als Haftvermittler in einer hydrophilierenden Beschichtung auf Ba sis eines lösungsmittelbasierten Lacksystems, insbesondere eines lösungsmittelba sierten Polyurethanlacksystems.

Der Haftvermittler wird in einer Ausführungsform in dem erfindungsgemäßen hydro philierenden Beschichtung in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-% bezogen auf die Ge samtmenge der Beschichtung eingesetzt. Insbesondere richtet sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung von substituierten Alkylaminoalkylsilan, insbesondere Alkylaminoalkyltrialkoxysilanen, wie C1-C3 alkylamino C2-C6 alkyltri C1 -C3 alkyloxy- silan, wie N-Methylaminopropyltrimethoxysilan in hydrophilierenden Beschichtungen und damit als Antibeschlagbeschichtung von Substraten. Beispielhaft sei hier N- Me- thylaminopropyltrimethoxysilan oder Aminofunktionelles Silan, wie TEGO ADDID 900 genannt.

In einem weiteren Aspekt wird schließlich die Verwendung einer Kombination von Haftvermittler und Verlaufsmittel in einer hydrophilierenden Beschichtung auf Basis eines lösungsmittelbasierten Lacksystems, insbesondere eines lösungsmittelbasier ten Polyurethanlacksystems bereitgestellt. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Haftvermittler und Verlaufsadditive sind dabei in einer Ausführungsform solche auf Silanbasis, insbesondere solche wie in oben beschrieben. Die kombinierte Verwen dung von Haftvermittler und Verlaufsadditiv in einer hydrophilierenden Beschichtung auf Basis eines lösungsmittelbasierten Lacksystems und insbesondere eines lö sungsmittelbasierten Polyurethanlacksystems ist dabei insbesondere eine wobei N- Methylaminopropyltrimethoxysilan als Haftvermittler eingesetzt wird und das Ver laufsadditiv ein silanbasiertes Verlaufsadditiv, z. B. ein Polyether-modifiziertes Polydi- methylsilan ist.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Diese Beispiele sollen nur zur Illustration zum besseren Verständnis der Erfindung dienen. Der Fachmann kann anhand der vorstehenden Beschreibung weitere Aus führungsbeispiele auffinden. Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele be schränkt. Rezeptur einer erfindunqsqemäßen Beschichtung mit einer Kombination von

Haftvermittler und Verlaufsadditiv

1: Fsi Coating Technologies, Inc., USA 2: BCD Chemie, Hamburg, Deutschland

3: ABCR GmbH, Karlsruhe, Deutschland

4: BYK-Chemie GmbH, Wesel, Deutschland Rezeptur einer erfindunqsqemäßen Beschichtung mit Haftvermittler ohne

Verlaufsadditiv

Rezeptur einer Referenzbeschichtung ohne Haftvermittler

In einem ersten Schritt wird der Grundlack und der Härter vermischt. Unter Rühren wird das Lösungsmittel hinzu gefügt und diese Mischung weiter gerührt. Unter Rühren wird das N-Methylaminoproyltrimethoxysilan vermischt. Daran schließt sich die Zugabe des Verlaufsadditivs an und die Mischung wird noch für mindestens 15 min weiter gerührt.

Anschließend kann diese Zusammensetzung gemäß bekannter Verfahren auf das Substrat aufgebracht werden. Alle oben genannten Schritte wurden üblicherweise bei Raumtemperatur durchgeführt.

Proben der hergestellten Beschichtungen, beschichtet auf Glas einer Windschutzscheibe, wurden untersucht. Die Abriebbeständigkeit wurde untersucht gemäß ECE/324/Rev.1 /Add.42/Rev.3*(2012-08). Die Bestimmung der Haze erfolgte mittels ASTM D1003-13 und Iso 13468. Die erhaltenen Werte zeigten eine hervorragende Abriebbeständigkeit ohne wesentliche Veränderung der Haze und der Transmission vor und nach dem Prüfen der Abriebsbeständigkeit.

Die oben genannten Rezepturen wurden entsprechend auf die Benetzung einer Glasoberfläche hin untersucht. Dabei zeigte die Kombination aus Haftvermittler und Verlaufsmittel eine vollständige Benetzung des Substrates und zusätzlich hervorragende Haftungseigenschaften. Die Nutzung von Haftvermittler allein zeigte eine Benetzung des Substrates, allerdings war diese nicht so vollständig, wie die Kombination von Haftvermittler und Verlaufsmittel.

Das Referenzbeispiel mit Verlaufsmittel ohne Haftvermittler zeigte eine vollständige Benetzung, wie bei einem Verlaufsmittel zu erwarten war.

Allerdings zeigte dieses Referenzbeispiel bei der Untersuchung der Haftung gemäß DIN EN ISO 2409 eine schlechte Leistung, d. h. es fand eine starke Enthaftung der Beschichtung auf der Oberfläche statt. Im Gegensatz dazu die erfindungsgemäßen Rezepturen, die eine bessere Haftung bei Verwendung des Haftvermittlers und eine hervorragende Haftung bei Verwendung der Kombination von Haftvermittler und Verlaufsmittel zeigen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer hydrophilierenden Beschichtung auf Basis eines lösungsmittelbasierten Lacksystems umfassend die Schritte: a. Vermischen des Grundlacks mit einem Härter und einem Lösungsmittel; b. Hinzufügen eines Haftvermittlers auf Aminosilanbasis und c. Vermischen hiervon mit der Mischung aus Schritt a) unter Ausbildung einer hydrophilierenden Beschichtung.

2. Verfahren zur Herstellung einer hydrophilierenden Beschichtung auf Basis ei nes lösungsmittelbasiertes Lacksystems nach Anspruch 1, weiter umfassend den Schritt des Zumischens eines Verlaufsadditivs auf Silanbasis nach hinzufü gen des Haftvermittlers.

3. Verfahren zur Herstellung einer hydrophilierenden Beschichtung auf Basis ei nes lösungsmittelbasiertes Lacksystems nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Grundlack und Härter ein Polyurethanlacksystem sind.

4. Verfahren zur Herstellung einer hydrophilierenden Beschichtung auf Basis ei nes lösungsmittelbasiertes Lacksystems nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Haftvermittler ein substituiertes Alkylaminoalkylsilan ist, insbesondere ein Alkylaminoalkyltrialkoxysilan.

5. Verfahren zur Herstellung einer hydrophilierenden Beschichtung nach Anspruch 4, wobei das Alkyl ein Ci bis C6 Alkyl ist, insbesondere ein Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl oder Hexyl und das Alkoxy ein Ci bis C6 Alkoxy ist, insbesondere ein Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentoxy oder Hexoxy.

6. Verfahren zur Herstellung einer hydrophilierenden Beschichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei der Haftvermittler ein C1 -C3 alkylamino C2-C6 al- kyl C1 -C3 alkoxysilan ist.

7. Verfahren zur Herstellung einer hydrophilierenden Beschichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Haftvermittler N-Methylaminopropyltrime- thoxysilan ist.

8. Verfahren zur Herstellung einer hydrophilierenden Beschichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Lösungsmittel ausgewählt ist aus Alkoho len, Alkanen. Acetaten, Ketonen oder Mischungen hiervon, insbesondere Di- acetonalkohol oder tert-Butanol.

9. Verfahren zur Herstellung einer hydrophilierenden Beschichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Anteile der Komponenten im folgenden Bereich liegen:

Grundlack 40 bis 50 Gew.-%

Härter 15 bis 20 Gew.-%

Lösungsmittel 15 bis 45 Gew.-%

Haftvermittler 1 bis 5 Gew.-%

Verlaufsadditiv 0 bis 2 Gew.-%, wie 0,05 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung des Lacksystems.

10. Hydrophilierende Beschichtung umfassend Grundlack, Härter, Lösungsmittel und eine Kombination von Haftvermittler und Verlaufsadditiv.

11. Hydrophilierende Beschichtung nach Anspruch 10, wobei der Haftvermittler ein C1-C3 alkylamino C2-C6 alkyltri C1 -C3 alkyloxysilan ist.

12. Hydrophilierende Beschichtung erhältlich nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

13. Verfahren zur Herstellung eines wenigstens auf Teilen einer Oberfläche be schichteten Substrats, wobei die Beschichtung eine hydrophilierende Beschich tung auf Basis eines lösungsmittelbasierten Lacksystems nach einem der An sprüche 10 bis 12 ist oder das für die Beschichtung eine hydrophilierende Be schichtung auf Basis eines lösungsmittelbasierten Lacksystems unter Verwen dung eines Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 9 verwendet wird und das Härten durch Wärme erfolgt.

14. Verfahren zur Herstellung eines wenigstens auf Teilen einer Oberfläche be schichteten Substrats nach Anspruch 13, wobei das Aufbringen der Beschich tung auf eine zu beschichtende Oberfläche des Substrats durch eines der fol genden Beschichtungsverfahren erfolgt

- Sprühen

- Rakeln

- Fluten / Gießbeschichten

- Tauchen mit anschließendem Aushärten der aufgebrachten Beschichtung durch Wärme.

15. Verfahren zur Herstellung eines wenigstens auf Teilen einer Oberfläche be schichteten Substrats nach einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei das Sub strat ein zumindest teilweise transparentes Substrat ist.

16. Beschichtetes Substrat mit einer wenigstens auf Teilen der Oberfläche des Substrats aufgebrachten Beschichtung, die eine Antibeschlagwirkung besitzt, erhältlich gemäß einem Verfahren nach Ansprüchen 13 bis 15 oder aufweisend eine hydrophilierende Beschichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12.

17. Beschichtetes Substrat nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat aus Glas, insbesondere Floatglas, Kunststoff oder Keramik besteht.

18. Bauteil, das das beschichtete Substrat nach einem der Ansprüche 16 oder 17 aufweist.

19. Bauteil nach Anspruch 18, wobei dieses ein Abdeckglas, insbesondere für eine Instrumentenabdeckung, eine Linse, ein Prisma, ein Leuchtteil, ein Kraftfahr zeugteil, insbesondere eine Fahrzeugscheibe, eine Fensterscheibe, ein Ge häuse, eine Gehäusescheibe, eine Vitrine oder eine Vitrinenscheibe ist.

20. Verwendung einer Aminosilankomponente als Haftvermittler in einer hydrophi- lierenden Beschichtung auf Basis eines lösungsmittelbasierten Lacksystems, insbesondere eines Polyurethanlacksystems.

21. Verwendung nach Anspruch 20, wobei der Haftvermittler in einer Menge von 1 bis 5 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmenge der Beschichtung in der Be schichtung vorliegt.

22. Verwendung nach Anspruch 20 oder 21 , wobei das Aminosilan ein substituier- tes Alkylaminoalkylsilan ist, insbesondere ein Alkylaminoalkyltrialkoxysilan, wie ein C1-C3 alkylamino C2-C6 alkyltri C1 -C3 alkoxysilan, insbesondere ein Methyla- minopropyltrimethoxysilan ist.