DE3100675C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft beschichtete, geformte Gegenstände
aus Kunstharzen vom Polycarbonat-Harz-Typ, die mit einem
Überzug versehen sind, der ihnen eine hervorragende Abriebfestigkeit
verleiht.
Die Kunststoffgegenstände vom Polycarbonat-Harz-Typ werden
zunächst mit einer Grundierung von hoher Haftfestigkeit
auf dem Polycarbonat beschichtet, woraufhin, nach Aushärtung
der Grundierung, auf dieser ein Harz vom Silikontyp
aufgetragen und gehärtet wird.
Bekanntlich besitzen Kunstharze vom Polycarbonat-Typ eine
gute Schlagfestigkeit und Transparenz und werden daher in
großem Umfang als transparentes Plastikmaterial verwendet.
Andererseits haben sie den Nachteil einer geringen Abriebfestigkeit
und Löslichkeitsfestigkeit. Sie sind daher sehr
bald zerkratzt und durch die Einwirkung organischer Lösungsmittel
in Mitleidenschaft gezogen. Um diesen Nachteil
zu beheben, sind mehrere Verfahren zur Beschichtung von
Polycarbonat-Harz-Gegenständen vorgeschlagen worden. Keines
der vorgeschlagenen Verfahren hat jedoch diese Nachteile
in befriedigender Weise beseitigt.
Man hat z. B. als Überzugsmittel Kombinationen von Trialkoxysilanen,
wie z. B. Methyltrialkoxysilanen und Phenyltrialkoxysilanen
mit Tetraalkoxysilanen, wie z. B. Äthylsilikat
und Butylsilikat, und Mischungen von solchen Kombinationen
mit anderen Anstrichmitteln auf Harzbasis als
Überzugsmittel vorgeschlagen. Keines dieser Mittel hat jedoch
die Abriebfestigkeit, Klebefähigkeit, Widerstandsfähigkeit
gegenüber heißem Wasser sowie Widerstandsfähigkeit
gegenüber Hitze und Witterungseinflüssen wesentlich verbessert.
Die japanischen Offenlegungsschriften No. 15 743/1978 und
No. 35 589/1978 offenbaren Überzugsmittel, die Epoxygruppen
enthaltende Alkoxysilane enthalten und darüber hinaus
Härtungskatalysatoren, wie BF₃, BF₃-Ätherat und andere
Lewissäure, Komplexe solcher Säuren, HCl, HBr, HI, HNO₃,
HClO₃, H₃PO₄ und andere Brosted-Säuren. Diese Überzugskompositionen
haben eine kurze Standzeit und nur eine geringe
Haftfähigkeit auf den Polycarbonat-Gegenständen. Die US-
Patentschrift No. 39 86 997 offenbart eine Überzugskomposition
aus kolloidalem Silika und dem Hydrolysat des Methyltrimethoxysilan
als Hauptkomponente. Wenngleich der gehärtete
Überzugsfilm eine gute Härte aufweist, ist er jedoch von zu
geringer Flexibilität und darüber hinaus ist es sehr schwierig,
eine gute Haftung auf der Polycarbonatunterlage zu erzielen.
Die japanische Offenlegungsschrift No. 111 336/1978 offenbart
Überzugskompositionen, die aus einer oder mehreren
Mischungen von Epoxygruppen und Silanolgruppen und/oder
Siloxangruppen zusammengesetzt sind und darüber hinaus
fein verteilten Silika mit einem Teilchendurchmesser von
1-100 Millimikron und ein Aluminiumchelat enthalten.
Indessen besitzt der Überzugsfilm nur eine geringe Härte,
die überdies in kochendem Wasser sehr rasch weiter zurückgeht
und eine besonders schwache Haftfähigkeit auf Polycarbonaten
vom Bisphenol-Typ aufweist.
Die Erfindung betrifft demgemäß beschichtete, geformte
Gegenstände vom Polycarbonat-Harz-Typ, deren Überzug eine
hohe Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb, heißes Wasser, Hitze
und sonstige Wetterbedingungen aufweist und mithin auch
eine gute Haftfähigkeit auf der Unterlage besitzt. Darüber
hinaus betrifft die Erfindung auch das Verfahren zur Herstellung
der mit dem erfindungsgemäßen Überzug versehenen
Gegenstände auf der Basis der Polycarbonat-Harze.
Mithin betrifft die Erfindung beschichtete, geformte Gegenstände
aus Kunstharzen vom Polycarbonat-Harz-Typ mit verbesserter
Abriebfestigkeit, bestehend aus
- I. einem geformten Gegenstand aus Kunstharz vom Polycarbonat- Harz-Typ als Schichtträger,
- II. einer darauf aufgetragenen und ausgehärteten Grundierung,
die aus Polymere enthaltenden Verbindungen
besteht, wobei diese
- i. ein Polymer mit sich wiederholenden Struktureinheiten gemäß der folgenden allgemeinen Formel (3) enthält: worin R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander für ein H-Atom oder eine Alkylgruppe mit 1-5 C-Atomen oder eine Carboxylgruppe und X für eine Seitenkette, bestehend aus Carboxylgruppen, Aminogruppen oder Epoxygruppen steht und
- ii. ein Polymer mit sich wiederholenden Struktureinheiten der nachfolgenden Formel (4) enthält: worin R⁸ und R⁹ unabhängig voneinander für ein H-Atom oder eine niedrige Alkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen oder eine Carboxylgruppe und Y für eine Seitenkette aus einer Hydroxylgruppe und sich wiederholenden Struktureinheiten gemäß der nachfolgenden Formel (5) stehen: worin R¹⁰ und R¹¹ unabhängig voneinander für ein H-Atom oder eine niedrige Alkylgruppe oder Carboxylgruppe und Z für eine Seitenkette, bestehend aus einer Carboxylgruppe, Alkoxy-Carbonylgruppe, Aminogruppe, substituierte Aminogruppe, Epoxygruppe oder Tetrahydrofurylgruppe stehen, und bestehend aus
- III. einer darauf aufgetragenen und auf der Grundierung
gehärteten Schicht, die aus einer Verbindung gebildet
ist, bestehend aus
- A. wenigstens einem Hydrolysat aus der Gruppe der
Epoxygruppen enthaltenden Silikonverbindungen gemäß
der nachfolgenden allgemeinen Formel (1)
worin R¹ für eine organische Gruppe mit einer
Epoxygruppe, R² für ein H-Atom, eine Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 C-Atomen oder eine Vinylgruppe,
R³ für eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1
bis 5 C-Atomen, eine Alkoxyalkylgruppe oder eine
Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen,
a für eine ganze Zahl von 1-3 und
b für eine ganze Zahl von 0-2 stehen,
vorausgesetzt, daß a + b ≦ 3 erfüllt ist, - B. wenigstens einem Hydrolysat der organischen Silikonverbindungen gemäß der allgemeinen Formel (2) worin R⁴ für eine Kohlenwasserstoffgruppe von 1 bis 6 C-Atomen, Vinylgruppe, Methacryloxygruppe, Aminogruppe, Mercaptogruppe oder eine Fluor oder Chlor enthaltende organische Gruppe, R⁵ für eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen, Akoxyalkylgruppe oder Acylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen und c für eine ganze Zahl von 0-3, kolloidalem Silika und organischen Titanverbindungen stehen und
- C. einem Härtungskatalysator.
- A. wenigstens einem Hydrolysat aus der Gruppe der
Epoxygruppen enthaltenden Silikonverbindungen gemäß
der nachfolgenden allgemeinen Formel (1)
worin R¹ für eine organische Gruppe mit einer
Epoxygruppe, R² für ein H-Atom, eine Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 C-Atomen oder eine Vinylgruppe,
R³ für eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1
bis 5 C-Atomen, eine Alkoxyalkylgruppe oder eine
Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen,
Die Herstellung der erfindungsgemäß beschichteten Gegenstände
erfolgt nach folgendem Verfahren:
Beschichten (II) mit einer Komposition, die ein Polymer enthält
aus folgenden Komponenten:
- i. ein Polymer mit einer sich wiederholenden Struktureinheit, repräsentiert durch die allgemeine Formel (3) und
- ii. ein Polymer mit sich wiederholenden Struktureinheiten, repräsentiert durch die allgemeine Formel (4) und sich wiederholenden Struktureinheiten gemäß der allgemeinen Formel (5).
Diese Komposition ist die Grundierung für den Gegenstand
vom Polycarbonat-Harz-Typ.
Anschließend erfolgt ein weiteres Beschichten (III) mit
einer Komposition, die
- A. wenigstens ein Hydrolysat aus der Gruppe der Epoxygruppen enthaltenden Silikonverbindungen, repräsentiert durch die allgemeine Formel (1), enthält, und weiterhin
- B. wenigstens ein Bestandteil aus der Gruppe, bestehend aus Hydrolysaten von organischen Verbindungen, repräsentiert durch die allgemeine Formel (2), ferner kolloidalem Silika und organischer Titanverbindung sowie einen Härtungskatalysator.
Dieses Beschichtungsmittel dient als Überzug auf der Grundierung.
Beispiele für Epoxygruppen enthaltende Silikonverbindungen,
die für die vorliegende Erfindung als Komponente A geeignet
und durch die allgemeine Formel (1) dargestellt sind, seien
im folgenden aufgeführt.
Typische Silikonverbindungen, die eine Glycidoxygruppe enthalten,
sind z. B. die folgenden
Glycidoxymethyl-trimethoxysilan
Glycidoxymethyl-triethoxysilan
β-Glycidoxyethyl-trimethoxysilan
β-Glycidoxyethyl-triethoxysilan
γ-Glycidoxypropyl-trimethoxysilan
γ-Glycidoxypropyl-triethoxysilan
γ-Glycidoxypropyl-tri(methoxyethoxy)silan
γ-Glycidoxypropyl-triacetoxysilan
δ-Glycidoxybutyl-trimethoxysilan
δ-Glycidoxybutyl-triethoxysilan
Glycidoxymethyl-dimethoxysilan
Glycidoxymethyl(methyl)-dimethoxysilan
Glycidoxymethyl(ethyl)-dimethoxysilan
Glycidoxymethyl(phenyl)-dimethoxysilan
Glycidoxymethyl(vinyl)-dimethoxysilan
Glycidoxymethyl(dimethyl)-methoxysilan
β-Glycisoxyethyl(methyl)-dimethoxysilan
b-Glycidoxyethyl(ethyl)-dimethoxysilan
β-Glycidoxyethyl(dimethyl)-methoxysilan
γ-Glycidoxypropyl(methyl)-dimethoxysilan
γ-Glycidoxypropyl(ethyl)-dimethoxysilan
γ-Glycidoxypropyl(dimethyl)-methoxysilan
δ-Glycidoxybutyl(methyl)-dimethoxysilan
δ-Glycidoxybutyl(ethyl)-dimethoxysilan
δ-Glycidoxybutyl(dimethyl)-methoxysilan
Glycidoxymethyl-triethoxysilan
β-Glycidoxyethyl-trimethoxysilan
β-Glycidoxyethyl-triethoxysilan
γ-Glycidoxypropyl-trimethoxysilan
γ-Glycidoxypropyl-triethoxysilan
γ-Glycidoxypropyl-tri(methoxyethoxy)silan
γ-Glycidoxypropyl-triacetoxysilan
δ-Glycidoxybutyl-trimethoxysilan
δ-Glycidoxybutyl-triethoxysilan
Glycidoxymethyl-dimethoxysilan
Glycidoxymethyl(methyl)-dimethoxysilan
Glycidoxymethyl(ethyl)-dimethoxysilan
Glycidoxymethyl(phenyl)-dimethoxysilan
Glycidoxymethyl(vinyl)-dimethoxysilan
Glycidoxymethyl(dimethyl)-methoxysilan
β-Glycisoxyethyl(methyl)-dimethoxysilan
b-Glycidoxyethyl(ethyl)-dimethoxysilan
β-Glycidoxyethyl(dimethyl)-methoxysilan
γ-Glycidoxypropyl(methyl)-dimethoxysilan
γ-Glycidoxypropyl(ethyl)-dimethoxysilan
γ-Glycidoxypropyl(dimethyl)-methoxysilan
δ-Glycidoxybutyl(methyl)-dimethoxysilan
δ-Glycidoxybutyl(ethyl)-dimethoxysilan
δ-Glycidoxybutyl(dimethyl)-methoxysilan
Typische Silikonverbindungen mit zwei oder drei Glycidoxygruppen
sind die folgenden
Bis-(glycidoxymethyl)-dimethoxysilan
Bis-(glycidoxymethyl)-diethoxysilan
Bis-(glycidoxyethyl)-dimethoxysilan
Bis-(glycidoxyethyl)-diethoxysilan
Bis-(glycidoxypropyl)-dimethoxysilan
Bis-(glycidoxypropyl)-diethoxysilan
Tris-(glycidoxymethyl)-methoxysilan
Tris-(glycidoxymethyl)-ethoxysilan
Tris-(glycidoxyethyl)-methoxysilan
Tris-(glycidoxyethyl)-ethoxysilan
Tris-(glycidoxypropyl)-methoxysilan
Tris-(glycidoxypropyl)-ethoxysilan
Bis-(glycidoxymethyl)-diethoxysilan
Bis-(glycidoxyethyl)-dimethoxysilan
Bis-(glycidoxyethyl)-diethoxysilan
Bis-(glycidoxypropyl)-dimethoxysilan
Bis-(glycidoxypropyl)-diethoxysilan
Tris-(glycidoxymethyl)-methoxysilan
Tris-(glycidoxymethyl)-ethoxysilan
Tris-(glycidoxyethyl)-methoxysilan
Tris-(glycidoxyethyl)-ethoxysilan
Tris-(glycidoxypropyl)-methoxysilan
Tris-(glycidoxypropyl)-ethoxysilan
Typische glycidylhaltige Silikonverbindungen sind die folgenden
Glycidylmethyl-trimethoxysilan
Glycidylmethyl-triethoxysilan
β-Glycidylethyl-trimethoxysilan
β-Glycidylethyl-triethoxysilan
β-Glycidylpropyl-trimethoxysilan
γ-Glycidylpropyl-triethoxysilan
γ-Glycidylpropyl-tri(methoxyethoxy)silan
γ-Glycidylpropyl-triacetoxysilan
Glycidylmethyl-triethoxysilan
β-Glycidylethyl-trimethoxysilan
β-Glycidylethyl-triethoxysilan
β-Glycidylpropyl-trimethoxysilan
γ-Glycidylpropyl-triethoxysilan
γ-Glycidylpropyl-tri(methoxyethoxy)silan
γ-Glycidylpropyl-triacetoxysilan
Typische alicyclicepoxygruppenhaltige Silikonverbindungen
sind die folgenden
3,4-Epoxycyclohexylmethyl-trimethoxysilan
3,4-Epoxycyclohexylmethyl-triethoxysilan
3,4-Epoxycyclohexylethyl-trimethoxysilan
3,4-Epoxycyclohexylpropyl-trimethoxysilan
3,4-Epoxycyclohexylbutyl-trimethoxysilan
3,4-Epoxycyclohexylmethyl-triethoxysilan
3,4-Epoxycyclohexylethyl-trimethoxysilan
3,4-Epoxycyclohexylpropyl-trimethoxysilan
3,4-Epoxycyclohexylbutyl-trimethoxysilan
Beispiele von organischen Silikonverbindungen, die für die
vorliegende Erfindung geeignet sind als einer der Bestandteile
der Komponente B, repräsentiert durch die allgemeine
Formel (2), sind Trimethyl-methoxysilan, Dimethyldimethoxysilan,
Methyl-trimethoxysilan, Tetraethoxysilan,
Phenyl-trimethoxysilan, phenylmethyl-dimethoxysilan,
Vinyl-triethoxysilan, Vinyl-tris( β-methoxyethoxysilan,
Vinyl-triacetoxysilan, γ-Methaxryloxypropyltrimethoxysilan,
γ-Aminopropyl-triethoxysilan,
N-β-(Aminoethyl) γ-Aminopropyl-trimethoxysilan,
N-bis(β-Hydroxyethyl)-γ-Aminopropyl-triethoxysilan,
N-bis(β-Hydroxyethyl)-γ-Aminopropyl-triethoxysilan,
N-β-(Aminoethyl)-γ-Aminopropyl (methyl)-dimethoxysilan,
γ-Chloropropyl-trimethoxysilan, γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan
und 3,3,3-Trifluoropropyltrimethoxysilan.
Diese Verbindungen können entweder für
sich allein oder in Mischung untereinander zur Anwendung
gelangen. Unter den Bestandteilen der Verbindung B ist
das kolloidale Silika eine Kolloidlösung von einem ultrafeinen
Pulver des Silicidanhydrids, aufgeschwemmt z. B.
in Wasser oder einer alkoholischen Dispersionslösung mit
vorzugsweise Teilchengröße von 1-100 Millimikron. Dieses
Silika wird nach bekannten Verfahren hergestellt und
ist allseits käuflich zu erwerben.
Beispiele organischer Titanverbindungen, die für die vorliegende
Erfindung geeignet sind als Komponente B sind z.
B. Tetrabutyl-Titana, Tetraisopropyl-Titanat und Tetrakis
(2-Ethylhexyl)-Titanat sowie Alkoxy-Titanat-Polymere als
deren Polykondensate; ferner Titanatcylate, wie z. B. Tetrasteryl-
Titanate und Tributoxymonostearyl-Titanat; schließlich
auch Titanchelat, wie z. B. Diisopropoxy-bis(Acetyl-
Aceton)Titanat, Dibutoxy-bis(Triethanolamin)Titanat,
Dihydroxy-bis (Lactic-Acid)Titanat und Tetraoxylen-Glycol-
Titanat und Hydrolysate von diesen.
Die Anwendung von einem oder mehreren Komponente aus der
Gruppe der Komponenten B, wie sie vorstehend aufgeführt
sind, in Verbindung mit der Komponente A führt zu einer verbesserten
Wetterstabilität und Färbbarkeit der erzeugten
Gegenstände. Die kombinierte Anwendung der Hydrolysate
einer organischen Silikonverbindung gemäß der allgemeinen
Formel (2) und eines kolloidalen Silika als die beiden
Bestandteile aus der Gruppe der Komponente B in Verbindung
mit der Komponente A verleiht den geformten Gegenständen ein
unverändert gutes Aussehen nach dem Bewetterungstest. Falls
aus der Gruppe der Komponenten B wenigstens eine Komponente
aus der Gruppe kolloidalen Silika ausgewählt ist und eine
organische Titanverbindung in Verbindung mit der Komponente
A, so läßt sich der so beschichtete Gegenstand nach der
üblichen Methode mit Dispersionsfarben einfärben.
Ein oder mehrere Hydrolysate aus der Gruppe der Epoxygruppen
enthaltende Silikonverbindungen gemäß der allgemeinen
Formel (1), die als Komponente A dienen, und ein oder mehrere
Hydrolysate aus der Gruppe der organischen Silikonverbindungen
gemäß der Formel (2), die als Komponente B dienen,
enthalten Hydroxygruppen zu Folge einer teilweisen
oder vollständigen Substitution von Alkoxygruppen, Alkoxy-
Alkoxy-Gruppen oder Acyloxygruppen der jeweiligen Silikonverbindungen
und natürlich Kondensate, die teilweise zwischen
den Hydroxylgruppen durch Substitution gebildet wurden.
Diese Hydrolysate werden durch Hydrolyse der entsprechenden
Verbindungen in einer gemischten Lösung erhalten,
z. B. gebildet aus Wasser mit Alkohol in Gegenwart von
Säuren in der bekannten Art und Weise. Würden die Silikonverbindungen
gemäß den vorstehenden Formeln (1) und (2) in
nicht hydrolysierter Form zur Anwendung gelangen, so würden
die beschichteten Gegenstände ein trübes Aussehen aufweisen
und darüber hinaus eine geringere Abriebfestigkeit. Demgegenüber
werden wesentlich bessere Gesamtresultate erzielt,
wenn die Silikon- und Titanverbindungen gemäß den allgemeinen
Formeln (1) und (2) in Form von Hydrolysaten zur Anwendung
kommen, wobei im allgemeinen die besseren Ergebnisse
erzielt werden, wenn sie in Mischung gleichzeitig miteinander
der Hydrolyse unterworfen werden.
Das Mengenverhältnis zwischen der Komponente A und der Komponente
B soll erfindungsgemäß so gewählt werden, daß von
der Verbindung A eine Menge von 100 Gew.-Teilen -
bezogen auf Feststoff - berechnet als
und von der Verbindung B wenigstens ein Hydrolysat der
organischen Silikonverbindungen gemäß der allgemeinen
Formel (2), kolloidalem Silika und organischen Titanverbindungen
eine Menge von 1-567 Gew.-Teilen - bezogen
auf Feststoff - berechnet als
im Falle der organischen Silikonverbindung der allgemeinen
Formel (2); berechnet als SiO₂ im Falle des kolloidalen
Silika, und als
im Falle einer organischen Titanverbindung, worin R¹² für
eine nicht hydrolysierte Gruppe, die keine Hydroxylgruppe
enthält, und d für eine ganze Zahl zwischen 1-4 steht,
angewendet wird.
Für den Fall, daß mit der erfindungsgemäßen Beschichtung
eine besonders gut verbesserte Wetterbeständigkeit erzielt
werden soll, empfiehlt es sich, daß von der Verbindung
A eine Menge von 100 Gew.-Teilen und von der Verbindung B
das Hydrolysat einer organischen Silikonverbindung gemäß
der allgemeinen Formel (2) in einer Menge von 56 bis 550
Gew.-Teilen und daß das kolloidale Silika in einer Menge
von 4-334 Gew.-Teilen angewendet wird, wobei der Gesamtbetrag
der Komponenten B 60-576 Gew.-Teile beträgt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden
die besagten Mengenverhältnisse so gewählt, daß von
der Verbindung A eine Menge von 100 Gew.-Teilen angewendet
wird und daß von der Verbindung B das Hydrolysat einer organischen
Silikonverbindung gemäß der allgemeinen Formel
(2) in einer Menge von 105 bis 430 Gew.-Teilen und das
kolloidale Silika in einer Menge von 16-200 Gew.-Teilen
angewendet wird, wobei die Gesamtmenge der Komponenten B
121-473 Gew.-Teile beträgt.
Für die Komposition, deren ausgehärtete Schicht sich besonders
gut für die Einfärbung eignet, wird von der Verbindung
A eine Menge von 100 Gew.-Teilen gewählt und von der
Verbindung B wenigstens ein kolloidales Silika und eine
organische Titanverbindung in Gesamtmengen von 1-150
Gew.-Teilen.
Vorzugsweise werden im vorstehenden Falle die Mengenverhältnisse
so gewählt, das von der Verbindung A eine Menge
von 100 Gew.-Teilen und von der Verbindung B wenigstens
eine Komponente aus der Gruppe des kolloidalen Silika
und der organischen Titanverbindung in einer Menge von
3-70 Gew.-Teilen angewendet wird.
Abschließend sei zu den erfindungsgemäß ermittelten Mengenverhältnissen
gesagt, daß, falls die Komponente B unter
1 Gew.-Teil gewählt wird, die Wirkung dieser Komponente
praktisch entfällt. Falls die Mengen den Gew.-Anteil von
567 Teilen überschreiten, so zeigt der Überzug eine schwächere
Haftfähigkeit auf der Unterlage und neigt zur Sprödigkeit.
Als Härtungskatalysator für die Aushärtung des Überzuges
sind z. B. geeignet: Ammoniumperchlorat, Ammoniumnitrat,
Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat, Perchlorsäure, Salzsäure,
Salpetersäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Sulfonsäure,
Paratoluolsulfonsäure, Bortrifluorid und Komplexsalze, davon
mit freien Elektronen; Lewis-Säuren, wie z. B. SnCl₄, ZnCl₃,
FeCl₃, AlCl₃, SbCl₅ und TiCl₄ sowie Komplexe davon, ferner
organische Metallsalze, wie z. B. Natriumacetat, Zinknaphthenat,
Kobaltnaphthenat, Zinkoctylat und Zinnoctylat;
schließlich Metallsalze der Borfluoride, wie z. B. Zinkborfluorid
und Zinnborfluorid. Darüber hinaus sind geeignet
organische Ester der Borsäure, wie z. B. Ethylborat und
Methylborat, Alkalien wie z. B. Natriumhydroxyd und Kaliumhydroxyd,
ferner Titanate wie z. B. Tetrabutoxytitanat
und Tetraisopropoxytitanat; Metallacetylacetonate wie z. B.
Chromiumacetylacetonat, Titanylaetylacetat, Aluminiumacetylacetonat,
Cobaltacetylacetonat und Nickelacetylacetonat;
schließlich auch Amine wie z. B. n-Butylamin, di-n-Butylamin,
tri-n-Butylamin, Guanidin, Biguanidin und Imidazol.
Von den verschiedenartigen, vorstehend aufgezählten Härtungskatalysatoren
ist Ammoniumperchlorat einer der am
langsamsten wirkenden Katalysatoren, eine lange Standzeit
der Komposition, hohe Härte des ausgehärteten Films und
gute Haftung erzielt.
Als Härtungskatalysator für die endgültige Schutzschicht
eignet sich entweder ein einzelnes Mitglied oder eine
Mischung von zwei oder mehr Mitgliedern der verschiedenen
Gruppen der Härtungskatalysatoren, wie sie vorstehend aufgezählt
worden sind.
Die Menge an Härtungskatalysatoren liegt zwischen etwa 0,05
und 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1-5 Gew.-%, bezogen auf
Feststoff der Schutzschichtskomposition.
Beispiele für Lösungsmittel, die mit der Überzugskomposition
verträglich sind, umfassen Alkohole, Ketone, Ester,
Äther, Cellosolvo, Halide, Carboxylate und aromatische Verbinden.
Ein Mitglied oder eine Mischung von zwei oder mehreren
Mitgliedern der vorstehend aufgeführten Gruppe an Lösungsmitteln
können angewendet werden. Es ist vorteilhaft,
ein Mitglied oder eine Mischung von zwei oder mehr Mitgliedern
aus der Gruppe der niedrigen Alkohole zu verwenden,
wie z. B. von Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol und
Butanol, ferner von Cellosolvo-Lösungsmittel, wie z. B.
Methylcellosolvo, Ethylcellosolvo und Butylcellosolvo.
Ferner kommen in Betracht niedrige Alkylcarbonsäure, wie z. B.
Alkylcarbonsäuren wie Ameisensäure, Essigsäure und
Propionsäure, aromatische Verbindungen wie z. B. Toluol
und Xylol sowie Ester, wie z. B. Äthylacetat und Butylacetat.
Um einen weicheren Überzug zu erzielen, kann es sich empfehlen,
ein Mittel zur Verbesserung der Fließfähigkeit dem
Überzugsmittel einzuarbeiten. In den nachfolgenden Beispielen wurde hierfür ein
Blockcopolymer aus einem Alkylenoxyd und Dimethylsiloxan,
wie z. B. NUC-Silico Y-7006 von der Fa. Nippon Unicar Comp. verwendet.
Die Menge an zuzusetzendem Fließmittel ist nicht besonders
groß, es genügen im allgemeinen Mengen von 0,01 bis 5 Gew.-%,
vorzugsweise 0,03-3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Überzugskomposition. In besonderen Fällen kann
man auch ein Antioxidans, ein Mittel zur Adsorption der
ultravioletten Strahlen und ähnliche Zusätze in geringeren
Mengen in die Überzugskomposition einarbeiten.
Das Überziehen des geformten Gegenstandes auf der Basis
von Polycarbonat kann durch jede der bekannten Beschichtungsmethoden
erreicht werden, z. B. durch die Immersions-
Methode, die Spray-Methode oder durch Aufrollen, nachdem
vorab auf den zu beschichtenden Gegenstand die Grundierung
aufgetragen worden ist, auf deren Anbringung und Härtung
späterhin näher eingegangen werden soll. Der endgültig beschichtete
Gegenstand wird sodann einer Härtungsbehandlung
unterworfen durch Erhitzen auf nicht mehr als 70°C und jedenfalls
nicht so hoch, daß der beschichtete Gegenstand, wie
z. B. bei 130°C, deformiert wird. Für die Aushärtung genügt
eine Zeit von etwa 20 Minuten bis maximal 5 Stunden. Als
Ergebnis wird ein beschichteter Gegenstand erhalten, der
eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb,
gegenüber heißem Wasser und Bewetterung und Klebefähigkeit
besitzt.
Die erfindungsgemäß gebildete Schutzschicht soll eine Stärke
in der Größenordnung von 1 bis 30 Mikron, vorzugsweise
von 3-15 Mikron, aufweisen. Falls die Dicke der Schicht
unter 1 Mikron liegt, bietet die Schutzschicht keinen ausreichenden
Kratzwiderstand. Falls die Stärke der Schicht
30 Mikron übersteigt, neigt sie dazu, rissig zu werden.
Im folgenden sei die Grundierung, die zwischen die obere
Schutzschicht und den zu beschichtenden Gegenstand auf
der Basis der Polycarbonate eingelagert werden muß, näher
beschrieben:
Diese Grundierung ist ein Lack, der im wesentlichen aus
Polymere enthaltenden Verbindungen besteht, wobei diese
- i. ein Polymer mit sich wiederholenden Struktureinheiten gemäß der folgenden allgemeinen Formel enthält: worin R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander für ein H-Atom oder eine Alkylgruppe mit 1-5 C-Atomen oder eine Carboxylgruppe und X für eine Seitenkette, bestehend aus Carboxylgruppen, Aminogruppen oder Epoxygruppen steht und
- ii. ein Polymer mit sich wiederholenden Struktureinheiten der nachfolgenden Formel (4) enthält: worin R⁸ und R⁹ unabhängig voneinander für ein H-Atom oder eine niedrige Alkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen oder eine Carboxylgruppe und Y für eine Seitenkette aus einer Hydroxylgruppe und sich wiederholenden Struktureinheiten gemäß der nachfolgenden Formel (5) stehen: worin R¹⁰ und R¹¹ unabhängig voneinander für ein H-Atom oder eine niedrige Alkylgruppe oder Carboxylgruppe und Z für eine Seitenkette, bestehend aus einer Carboxylgruppe, Alkoxy-Carbonylgruppe, Aminogruppe, substituierte Aminogruppe, Epoxygruppe oder Tetrahydrofurylgruppe stehen.
Das vorstehend erwähnte Polymer (i) enthält die sich
wiederholenden Struktureinheiten gemäß der Formel (3) in
einer Menge von wenigstens 5 Mol-%, vorzugsweise in einer
Menge von 10-100 Mol-%
Das Polymer (ii) soll von den sich wiederholenden Struktureinheiten
gemäß der allgemeinen Formeln (4) und (5) etwa
wenigstens 2,5 Mol-%, vorzugsweise jedoch von 5-90 Mol-%
aufweisen.
Das Polymer (i) kann leicht dargestellt werden aus einem
Mitglied der Gruppe der Vinylmonomeren, die weiter unten
aufgeführt werden, entweder für sich allein oder in der Form
eines Copolymers mit einigen anderen copolymerisierbaren Monomeren
darin. Die in Frage kommenden Vinylmonomeren sind
Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Vinylessigsäure,
Maleinsäure, Itaconsäure, Aminomethylmethacrylate, Methacrylamide,
Crotonamide und Glycidylmethacrylate. Diese
Vinylmonomeren können unabhängig voneinander allein oder in
Form von Mischungen von zwei oder mehr der aufgezählten Verbindungen
angewendet werden.
Als weitere Monomere, die copolymerisierbar sind mit den erwähnten
Vinylmonomeren, kommen die Vinylmonomere (iii) und
(iv) in Betracht, die im folgenden beschrieben werden. Praktisch
kommen alle Verbindungen in Frage, die die Bedingung
erfüllen, daß sie wenigstens eine ethylenische, ungesättigte
Bindung in ihrer Moleküleinheit aufweisen. Beispiele für
solche Verbindungen sind Olefine, wie z. B. Ethylen, Diolefine,
wie z. B. Butadien, Vinylverbindungen wie z. B. Vinylchlorid,
Vinylidenchlorid und Acrylonitrile, sowie Ester der
Acrylsäure oder mit Acrylsäure, wie z. B. Methyl(meth)acrylat.
Diese Monomeren können unabhängig voneinander für sich
allein oder in Form einer Mischung mit zwei oder mehr der
fraglichen Verbindungen angewendet werden. Das Polymer (i)
kann für sich allein oder in Kombination mit einem oder
mehreren (i)-Polymeren angewendet werden.
Das vorstehend gekennzeichnete Polymer (ii) kann hergestellt
werden durch Copolymerisation des Vinylmonomer (iii) und des
Vinylmonomer (iv), das weiter unten näher beschrieben wird.
Diese Polymerisation soll vorzugsweise in Verbindung mit anderen
Monomeren, die copolymerisierbar sind mit den zwei
besagten Vinylmonomeren, erfolgen. Beispiele für die Vinylmonomeren
(iii) sind Allylalkohol, N-Hydroxymethyl(meth)acrylamid,
N-(2-Hydroxyethyl)(meth)-acrylamid,
N,N-Dihydroxymethyl(meth)acrylamid, N,N-Di(2-
hydroxyethyl)(meth)acrylamid; 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat,
1,4-butylen-glycol-mono(meth)acrylat, Glycerol-mono(meth)acrylat,
Hydroxyallyl-methacrylat, Polyethylen-glycol-
mono(meth)acrylat, Polypropylen-glycol-mono(meth)acrylat;
Hydroxymethyl-aminomethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxyethyl-
aminomethyl(meth)acrylat, 2-(2-Hydroxyethylamino)-ethyl-
(meth)acrylat und N,N-Di(Hydroxymethyl)-aminomethyl(meth)acrylat
und N,N-Di(2-hydroxyethyl)-aminomethyl(meth)acrylat.
Diese Vinylmonomeren können für sich allein
oder in Form einer Mischung von zwei oder mehr Mitgliedern
angewendet werden. Als Vinylmonomer (iv) kommen beispielsweise
in Betracht:
Acrylsäure, Methacrylic-acid. Crotonic-acid, Vinylacetiac- acid, Maleic-acid, Itaconic-acid; Methyl(metho)- acrylat, Ethyl(meth)acrylat; (meth)Acrylamid, Crotonamid, N-Methyl(meth)acrylamid, N-Ethyl(meth)acrylamid, N-Propyl(meth)acrylamid, N-Butyl(meth)-acrylamid, N-Tert-butyl(meth)acrylamid, N,N-Dimethyl(meth) acrylamid, N,N-Diethyl(meth)acrylamid, N,N-Dipropyl(meth)acrylamid, N,N-Dibutyl(meth)acrylamid, N-Butoxymethyl- (meth)acrylamid, N-Isobutoxymethyl(meth)acrylamid, 2-(N-methylamino)-Ethyl(meth)acrylat, 2-(diethylamino) ethyl(meth)acrylat, 2-(n,N-dimethylamino)-ethyl(meth) acrylat, 2-(N,N-diethylaminoethyl)(meth)acrylat, 2-(N,N-dibutylamino)-ethyl(meth)acrylat, 3- (N,N-diethylamino)-propyl(meth)acrylat, 2-(N,N-dibutylamino)-propyl(meth)acrylat, 3-N,N-dibutylamino)-propyl(meth)acrylat; (meth)acrylglycidyl- ether, Allyl-glycidyl-ether, Glycidyl(meth)- acrylat, Glycidyl-crotonat und Tetrahydrofurfuryl(meth) acrylat.
Acrylsäure, Methacrylic-acid. Crotonic-acid, Vinylacetiac- acid, Maleic-acid, Itaconic-acid; Methyl(metho)- acrylat, Ethyl(meth)acrylat; (meth)Acrylamid, Crotonamid, N-Methyl(meth)acrylamid, N-Ethyl(meth)acrylamid, N-Propyl(meth)acrylamid, N-Butyl(meth)-acrylamid, N-Tert-butyl(meth)acrylamid, N,N-Dimethyl(meth) acrylamid, N,N-Diethyl(meth)acrylamid, N,N-Dipropyl(meth)acrylamid, N,N-Dibutyl(meth)acrylamid, N-Butoxymethyl- (meth)acrylamid, N-Isobutoxymethyl(meth)acrylamid, 2-(N-methylamino)-Ethyl(meth)acrylat, 2-(diethylamino) ethyl(meth)acrylat, 2-(n,N-dimethylamino)-ethyl(meth) acrylat, 2-(N,N-diethylaminoethyl)(meth)acrylat, 2-(N,N-dibutylamino)-ethyl(meth)acrylat, 3- (N,N-diethylamino)-propyl(meth)acrylat, 2-(N,N-dibutylamino)-propyl(meth)acrylat, 3-N,N-dibutylamino)-propyl(meth)acrylat; (meth)acrylglycidyl- ether, Allyl-glycidyl-ether, Glycidyl(meth)- acrylat, Glycidyl-crotonat und Tetrahydrofurfuryl(meth) acrylat.
Diese Vinylmonomere (iv) können für sich allein oder in Form
einer Mischung von zwei oder mehr Mitgliedern angewendet
werden. Das Polymer (ii) kann ebenfalls allein oder in Kombination
mit einem oder mehreren (ii)-Polymeren als Grundierung
dienen.
Die vorstehend beschriebene Grundierungskomposition benötigt
nicht unbedingt stets ein Vernetzungsmittel. Andererseits
besteht die Möglichkeit, das Lösungsmittel aus dem
Schutzüberzug hinüberzudiffundieren in die Grundierung in einem
Ausmaß, daß die Klebrigkeit des Schutzüberzuges beeinträchtigt
wird. Um dem vorzubeugen, ist es erwünscht, daß
auch die Grundierung ein Vernetzungsmittel enthält, so daß
ein Überdiffundieren von organischen Lösungsmitteln aus der
Schutzschicht in die Grundierung vermieden wird. Beispiele
für Vernetzungsmittel, die für die Grundierungskomposition
geeignet sind, sind polyhydrische Alkohole, wie z. B.
1,4-Butandiol, Glycerin und Polyethylenglycol; Melamine,
wie z. B. Methylolmelamin und alkyletherifizierte Methylolmelamine;
mehrfach funktionelle Epoxyverbindungen, wie z. B.
Ethylenglyol, Diglycidylether, Glycelol-Polyglycidylether,
ferner Alkoxysilane mit Epoxygruppen und Hydrolsate.
Von diesen Vernetzungsmitteln sind besonders geeignet die
alkyletherifizierten Methylolmelamine, wie z. B. das
Hexa(methoxy)melamin und das Hexa(butoxy)methylmelamin.
Diese Vernetzungsmittel können für sich allein oder als
Mischung von zwei oder mehr ihrer Mitglieder angewendet
werden. Im Falle der alkyletherifizierten Methylolmelamine
soll die Menge an Vernetzungsmittel etwa 0,05 bis 0,7
Äquivalent-Gew., vorzugsweise 0,1 bis 0,4 Äquivalent-Gew.,
basierend auf einem Äquivalent-Gew. der funktionellen Gruppe
(Carboxylgruppe, Aminogruppe, substituierte Aminogruppe,
Hydroxylgruppe, Epoxygruppe oder Tetrahydroxylgruppe) des
vorstehend erwähnten Polymeres (i) oder (ii) angewendet
werden.
Beispiele für vernetzend wirkende Katalysatoren, die gemeinsam
angewendet werden können mit Vernetzungsmitteln wie vorstehend
beschrieben, sind Salzsäure, Ammoniumchlorid, Ammoniumnitrat,
Ammoniumthiocyanat und Ammoniumperchlorat. Im
allgemeinen soll die Menge an vernetzend wirkenden Katalysatoren
etwa 0,05-1 Gew.-% des Harzes betragen. Im Falle
der Verarbeitung von Polymeren (i) und (ii) ist nicht immer
ein Vernetzungsmittel unbedingt erforderlich.
Die Grundierungskomposition wird unmittelbar vor ihrem Auftrag
in geeigneter Konzentration in ein Verdünnungsmittel
eingebracht. Beispiele für geeignete Verdünnungsmittel sind
Methanol und andere Alkohole, wie Methylcellosolvo und andere
Äther, Methylethylcetone und andere Ketone, ferner Ethylacetat
und andere Ester. Diese Verdünnungsmittel können für
sich allein oder in Mischung miteinander zur Anwendung kommen.
Das Ausmaß der Verdünnung richtet sich nach der Konzentration
der vorstehend erwähnten Polymere (i) oder (ii) und
fällt in einem Bereich von 0,1-10 Gew.-%, vorzugsweise
0,5-5 Gew.-%.
Die Grundierung kann auch ein gewöhnliches Lackadditiv zur
Beeinträchtigung der Fließfähigkeit in untergeordneter Menge
enthalten.
Der Grundierungsfilm kann auf den geformten Gegenstand aus
Polycarbonat-Harz in der Weise erstellt werden, indem in
eine Komposition, die vorzugsweise aus den vorstehend erwähnten
Polymeren (i) oder (ii) besteht, ein Vernetzungsmittel,
ein Vernetzungskatalysator, ein Verdünnungsmittel und
ein Fließmittel eingearbeitet werden, woraufhin diese Komposition
auf die Oberfläche des geformten Gegenstandes aufgebracht
und bei einer mäßig erhöhten Temperatur, die jedenfalls
unterhalb der Verformungstemperatur des Gegenstandes
liegt, gehärtet wird.
Die Stärke der Grundierung soll in den Bereich von 0,1-
1 Mikron fallen. Demzufolge können die Hydroxylgruppen,
Carboxylgruppen oder Aminogruppen des Grundierungsfilmes
mit den Silikonverbindungen der Schutzschicht, die ja anschließend
auf die Grundierung aufgetragen wird, reagieren,
mit dem Resultat, daß die endgültige Schutzschicht
mit besonders hoher Festigkeit auf dem geformten Gegenstand
aus Polycarbonaten durch die haftungsvermittelnde
Wirkung des Grundierungsfilmes haftet.
Beispiele für Polycarbonat-Harz-Typen, die für die Erfindung
geeignet sind, sind z. B. Polycarbonate, wie sie in
der US-Patentschrift No. 3,305,520 und in der Veröffentlichung
von Christopher und Fox unter dem Titel "Polycarbonate",
Seiten 161 bis 176, aus aus dem Jahre 1962 offenbart
sind. Ferner sind geeignet die Ethylenglycol-bis-allylcarbonate
sowie die Bisphenolpolycarbonat-Typen wie z. B. das
4,4-Isopropyliden-di-phenolcarbonat. Diese Polycarbonate
können in Form von geformten Gegenständen zur Anwendung gelangen,
wie z. B. von durchscheinenden Linsen, Skibrillen,
Türen, Kraftfahrzeugscheiben und Trennwänden. Falls erwünscht,
können die erfindungsgemäß beschichteten Gegenstände
durch Anfärben ihres Überzuges leicht in gefärbte
Produkte übergeführt zu werden. Das Färben kann z. B. dadurch
erfolgen, daß man den erfindungsgemäßen Gegenstand in ein
Färbbad mit gewöhnlicher Dispersionsfarbe, einem Dispergator,
einem pH-Wert-Regler usw., aufgelöst in Wasser, bei
einer Temperatur von 85-95°C während 5-30 min eintaucht.
Auf diese Weise werden gefärbte Artikel mit hoher Abriebfestigkeit
erzeugt.
Die Erfindung sei im folgenden anhand einiger Beispiele
näher erläutert. Sie soll durch diese Beispiele nicht eingeengt
werden. Wo immer Teile und Prozente angegeben werden
in den nachfolgenden Beispielen, sind Gew.-Teile und
Gew.-Prozente gemeint.
Die Eigenschaften der Überzüge, die in den Beispielen aufgeführt
werden, sind wie folgt bestimmt worden:
Abriebfestigkeit:
durch Scheuern eines Musters mit Stahlwolle wurde die Kratzfestigkeit bestimmt. Die Eigenschaften wurden wie folgt charakterisiert:
durch Scheuern eines Musters mit Stahlwolle wurde die Kratzfestigkeit bestimmt. Die Eigenschaften wurden wie folgt charakterisiert:
- A. kein Kratzer, auch nach längerem starken Scheuern
- B. schwache Kratzer nach starkem Scheuern
- C. Kratzer bereits nach schwachem Scheuern
Haftfähigkeit:
diese Eigenschaft wurde nach dem sogenannten Cross-cut-tape-Test bestimmt. Bei diesem Test werden elf parallele Linien in sich kreuzenden Richtungen mit einem Messer in festgelegten Abständen von 1 mm auf der Oberfläche des Schutzfilmes eines Musters eingeritzt, um im ganzen 100 Felder zu bilden. Über diese Felder werden Klebestreifen auf Cellophan aufgeklebt und wieder abgezogen. Man zählt dann die Felder, an denen der Film beim Abziehen der Klebestreifen haften blieb. Die Haftfähigkeit wird durch die Zahl der so festgestellten Felder angegeben.
diese Eigenschaft wurde nach dem sogenannten Cross-cut-tape-Test bestimmt. Bei diesem Test werden elf parallele Linien in sich kreuzenden Richtungen mit einem Messer in festgelegten Abständen von 1 mm auf der Oberfläche des Schutzfilmes eines Musters eingeritzt, um im ganzen 100 Felder zu bilden. Über diese Felder werden Klebestreifen auf Cellophan aufgeklebt und wieder abgezogen. Man zählt dann die Felder, an denen der Film beim Abziehen der Klebestreifen haften blieb. Die Haftfähigkeit wird durch die Zahl der so festgestellten Felder angegeben.
Heißwasser-Widerstandsfähigkeit:
Diese Eigenschaft wurde durch Eintauchen eines Musters in kochendes Wasser für 1 Stunde und anschließendes Prüfen des Schutzfilmes bestimmt.
Diese Eigenschaft wurde durch Eintauchen eines Musters in kochendes Wasser für 1 Stunde und anschließendes Prüfen des Schutzfilmes bestimmt.
Hitze-Widerstandsfähigkeit:
Diese Eigenschaft wurde durch Einhängen eines Musters in einen heißen Luftstrom von einer Temperatur von etwa 100°C während 100 Stunden und Prüfen des Schutzfilmes am Ende dieser Behandlung bestimmt.
Diese Eigenschaft wurde durch Einhängen eines Musters in einen heißen Luftstrom von einer Temperatur von etwa 100°C während 100 Stunden und Prüfen des Schutzfilmes am Ende dieser Behandlung bestimmt.
Chemische Widerstandsfähigkeit:
Diese Eigenschaft wurde bestimmt durch Eintauchen eines Musters in verschiedene chemische Lösungen bei Zimmertemperatur während 100 Stunden. Danach wurde der Film geprüft. Als Lösung kommen in Frage 3%ige Fulfurilsäure, 1%ige Natronlauge, 95%iger Ethylalkohol, Aceton, Ethylacetat, Tetrachlorkohlenstoff, Toluol, n-Heptan und 10%ige Kochsalzlösung.
Diese Eigenschaft wurde bestimmt durch Eintauchen eines Musters in verschiedene chemische Lösungen bei Zimmertemperatur während 100 Stunden. Danach wurde der Film geprüft. Als Lösung kommen in Frage 3%ige Fulfurilsäure, 1%ige Natronlauge, 95%iger Ethylalkohol, Aceton, Ethylacetat, Tetrachlorkohlenstoff, Toluol, n-Heptan und 10%ige Kochsalzlösung.
Eine Überzugskomposition und eine Grundierung wurden wie
folgt hergestellt:
Es wurde eine Lösung aus 49,0 Teilen Isopropylalkohol, 86,4
Teilen γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und 53,3
Teilen Methyltrimethoxysilan hergestellt. In diese Lösung
wurden nach und nach 61,4 Teile einer wässerigen,
0,1 n-Salzsäure eingegeben und das Ganze bei Zimmertemperatur
zur Hydrolyse des Silans gerührt. Danach wurde
das Reaktionsgemisch bei Zimmertemperatur 20 Stunden
lang zur Nachreaktion stehengelassen.
Die gebildete Lösung war farblos und transparent und
enthielt 24,5% des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-
Hydrolysats, berechnet als
und 10,5% des Methyltrimethoxysilan-Hydrolates, berechnet
als
Eine Schutzschichtkomposition wurde hergestellt durch
Ansetzen einer Lösung aus 88,4 Teilen Ethylcellosolvo,
0,42 Teilen Ammoniumperchlorat und einer geringen Menge
eines zur Einstellung der Fließfähigkeit dienenden Mittels
und 240 Teilen des Cohydrolysats aus γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilans
und Methyltrimethoxysilans, das
wie vorstehend beschrieben hergestellt war.
Es wurde eine Lösung aus 320 Teilen Ethylcellosolvo,
76 Teilen des 2-Hydroxyethylmethacrylates, 4 Teilen
des Dimethylaminoethylmethacryles und 0,4 Teilen des
Azo-bis-isobutyronitriles hergestellt. Die Lösung wurde
unter Stickstoffatmosphäre bei 90°C während vier
Stunden gerührt und dadurch die Copolymerisation herbeigeführt.
Die Grundierungskomposition A wurde erhalten
durch Zugabe von 2,9 Teilen des Hexamethoxymethylmelamines,
0,18 Teilen des Ammoniumperchlorates, 900
Teilen Ethylcellosolvo und einer geringen Menge eines
Fließmittels auf 100 Teilen der wie anfangs beschrieben
hergestellten Lösung.
Die so hergestellte Komposition (gemäß II) wurde auf
einen Polycarbonat-Körper aufgebracht, der vorab gereinigt
und nach Durchführung des Auftrages in einem
Heißluftstrom bei 130°C während 20 Minuten behandelt
worden war. Danach wurde die Schutzfilmkomposition, die
gemäß I hergestellt worden war, auf den Polycarbonat-
Körper aufgebracht - der Grundierungsfilm hatte eine
Stärke von 0,3 Mikron - sodann getrocknet und in einem
heißen Luftstrom bei 130°C während 90 Minuten nachbehandelt.
Nachdem der Schutzfilm ausgehärtet war, betrug
seine Stärke etwa 5 Mikron. Der so beschichtete Körper
aus einem Polycarbonat-Harz war transparent. Seine Abriebfestigkeit
lag bei A, seine Haftfähigkeit betrug
100 : 100 und der Heißwassertest und das Ergebnis des
Hitzetestes waren gut. Sogar nach dem Heißwassertest
lag die Abriebfestigkeit immer noch bei A und die Klebefähigkeit
betrug 100 : 100. In allen Chemikalien erwies
sich das Produkt als absolut widerstandsfähig.
Selbst nach diesem Test zeigte der Körper ein unverändertes,
schönes Aussehen.
Es wurde eine Lösung aus 76,3 Teilen Isopropylalkohol,
98,8 Teilen des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilanes und
28,4 Teilen des Dimethyldimethoxysilanes hergestellt.
In die Lösung wurden 46,6 Teile 0,1 n-Salzsäure allmählich
eingetragen und das Ganze bei Zimmertemperatur zur
Durchführung der Hydrolyse gerührt. Danach wurde das Reaktionsgemisch
bei Zimmertemperatur zum endgültigen Abschluß
der Reaktion für 20 Stunden stehengelassen. Die
erhaltene Lösung war farblos und transparent und enthielt
28,0% des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-Hydrolysates,
berechnet als
und 7,0% des Dimethyldimethoxysilan-Hydrolysates, berechnet
als
(CH₃)₂SiO.
Eine Überzugskomposition wurde durch Auflösen von 88,4
Teilen Ethylcellosolvo, 0,42 Teilen Ammoniumperchlorat,
einer kleinen Menge eines Fließmittels und 240 Teilen
einer Lösung des Cohydrolysates von γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
und Dimethyldimethoxysilan - erhalten
wie vorstehend beschrieben - hergestellt.
Die Schutzschichtkomposition wurde auf einen Polycarbonat-
Körper aufgebracht, der vorab mit der Grundierung
gemäß Beispiel 1 beschichtet war und danach getrocknet
und in einem Heißluftstrom bei 130°C während 90 Minuten
gehärtet.
Der beschichtete Körper des Polycarbonat-Harzes war
durchscheinend. Seine Abriebfestigkeit lag bei A. Die
Haftfähigkeit betrug 100 : 100 und der Heißwassertest
und der Hitzetest ergaben beide gute Ergebnisse. Auch
nach all diesen Prüfungen zeigte der Körper ein gutes
Aussehen. Seine Haftfähigkeit betrug unverändert 100 :
100. Nach 500 Stunden eines Sonnenschein-Wetter-Testes
zeigte sich, daß das System des vorliegenden Beispieles
mit γ-Glycidoxypropylmethoxysilan als einem Mitglied
der Gruppe der Komponente A und Dimethyldimethoxysilan
als einem Mitglied der Gruppe der Komponente B ein besseres
Erscheinungsbild ergaben, als ein System mit
Glycidoxypropyltrimethoxysilan allein.
Es wurde eine Lösung aus 43,3 Teilen Isopropyl-Alkohol,
74,5 Teilen γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 53,5 Teilen
Methyltrimethoxysilan und 14,3 Teilen des Dimethyldimethoxysilanes
hergestellt. In diese Lösung wurden 63,8 Teile
einer 0,1 n-Salzsäure allmählich eingeführt und das Ganze
bei Zimmertemperatur zur Durchführung der Hydrolyse gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde 20 Stunden zur Vollendung
der Reaktion bei Zimmertemperatur stehengelassen.
Die fertige Lösung war farblos und transparent. Sie enthielt
21% γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-Hydrolysat,
kalkuliert als
10,5% des Methyltrimethoxysilan-Hydrolysates, kalkuliert
als
und 3,5% des Dimethyldimethoxysilan-Hydrolysates, kalkuliert
als
(CH₃)SiO.
Eine Überzugskomposition wurde erhalten durch Lösen von
88,4 Teilen Ethylcellosolvo, 0,4 Teilen Ammoniumperchlorat
und einer geringen Menge eines Fließmittels in 240 Teilen
der Lösung des Cohydrolysates des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilanes,
Methyltrimethoxysilanes und Dimethyldimethoxysilanes.
Diese Überzugskomposition wurde auf einen Polycarbonat-
Körper aufgebracht, der vorab mit einer Grundierung gemäß
Beispiel 1 beschichtet war. Der Körper wurde sodann getrocknet
und in einem heißen Luftstrom bei 130°C während 60
Minuten gehärtet. Der so erhaltene Polycarbonat-Körper war
transparent, seine Abriebfestigkeit lag bei A, seine Haftfähigkeit
bei 100 : 100 und der Heißwasser- und Hitzetest
verliefen beide positiv. Selbst nach dem Heißwassertest
war die Abriebfestigkeit gleich A und die Haftfähigkeit lag
bei 100 : 100.
Es wurde eine Lösung aus 56,3 Teilen des Isopropyl-Alkohols,
98,9 Teilen des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilanes,
69,4 Teilen des Tetramethoxysilanes und 26,6 Teilen des
Ethyltriethoxysilanes hergestellt. In diese Lösung wurden
82,1 Teile einer 0,05n-Salzsäure allmählich eingetragen
und das Ganze bei Zimmertemperatur zur Durchführung der Hydrolyse
gerührt. Danach wurde das Reaktionsgemisch noch 20
Stunden bei Zimmertemperatur zur endgültigen Beendigung
der Reaktion stehengelassen. Die fertige Lösung war farblos
und transparent und enthielt 21,0% des γ-Glydidoxypropyltrimethoxysilan-
Hydrolysates, berechnet als
6,0% des Tetraethoxysilan-Hydrolysates, berechnet als
SiO₂, und 3,0% des Methyltriethoxysilan-Hydrolysates,
berechnet als
Die Schutzschichtkomposition wurde erhalten durch Auflösen
von 50 Teilen Ethylcellosolvo, 0,6 Teilen Ammoniumperchlorat
und geringen Mengen eines Fließmittels in 250 Teilen
der Lösung der Cohydrolysate des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilanes,
Tetraethoxysilanes und Methyltriethoxysilanes.
Diese Überzugskomposition wurde auf einen Polycarbonat-Körper
aufgebracht, der vorab mit einer Grundierung gemäß
Beispiel 1 versehen war. Der Körper wurde sodann getrocknet
und mit einem Heißluftstrom bei 110°C 90 Minuten behandelt.
Der fertige Polycarbonat-Körper war immer noch transparent,
seine Abriebfestigkeit lag bei A und seine Haftfähigkeit
bei 100 : 100. Selbst nach dem Heißwassertest blieb das
schöne, durchsichtige Aussehen des Körpers erhalten.
Die Schutzschichtkomposition gemäß Beispiel 1 wurde auf
einen Polycarbonat-Körper aufgebracht, der vorab gereinigt,
aber nicht mit einer Grundierung versehen war. Der
Körper wurde sodann getrocknet und bei 130°C in einem
Heißluftstrom während 90 Minuten gehärtet. Die gehärtete
Schutzschicht haftete nicht an allen Seiten der Oberfläche
des Polycarbonat-Körpers und blieb ein vom Körper getrennter
Film.
γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan (236 Teile) und 280 Teile
des Vinyl-tris ( β-methoxyethoxy)silan wurden gemischt. Dieser
Mischung wurden 160 Teile einer 0,05 n-Salzsäure allmählich
zugegeben, das Ganze bei Raumtemperatur zur Durchführung der
Hydrolyse gerührt und 20 Stunden stehengelassen. Die so erhaltene
Lösung war leicht gelb und transparent und enthielt
24,6 Teile des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-Hydrolysat,
berechnet als
und 11,7% des Vinyl-tris( β-methoxyethoxy)silan-Hydrolysates,
kalkuliert als
Eine Überzugskomposition wurde erhalten durch Auflösen von
67,8 Teilen des Ethylcellosolvo, 0,54 Teilen Ammoniumperchlorat
und einer geringen Menge eines Fließmittels in
150 Teilen der Lösung der Cohydrolysate des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
und Vinyl-tris( β-methoxyethoxy)silan.
Diese Schutzschichtkomposition wurde auf einen Polycarbonatkörper
aufgetragen, der bereits mit einer Grundierung gemäß
Beispiel 1 überzogen war. Die Schutzschicht wurde getrocknet
und in einem Heißluftstrom bei 130°C während 60 Minuten
ausgehärtet. Der so erhaltene Polycarbonat-Körper war
transparent, seine Abriebfestigkeit lag bei A, auch nach dem
Heißwassertest war der Körper völlig unverändert und seine
Haftfähigkeit lag bei 100 : 100.
Es wurde eine Lösung aus 76 Teilen Isopropyl-Alkohol, 91,8
Teilen des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilanes und 68,9 Teilen
des γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan hergestellt. In
diese Lösung wurden 49 Teile einer 0,05 n-Salzsäure allmählich
eingegeben und das Ganze zur Durchführung der Hydrolyse
bei Raumtemperatur gerührt. Danach ließ man das Reaktionsgemisch
bei Raumtemperatur noch für 20 Stunden stehen, um die
Reaktion vollständig zu Ende zu führen. Die so erhaltene Lösung
war farblos und transparent und enthielt 22,8 Teile des
γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-Hydrolysates, berechnet als
und 12,3% des γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan-Hydrolysates,
berechnet als
Eine Schutzschichtkomposition wurde durch Auflösen von 40,4
Teilen Ethylcellosolvo, 0,18 Ammoniumperchlorat und einer
kleinen Menge eines Fließmittels in 100 Teilen der Lösung
des Cohydrolysates des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilanes
und γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan hergestellt.
Diese Schutzschichtkomposition wurde auf einen Polycarbonat-
Körper aufgebracht, der vorab mit einer Grundierung gemäß
Beispiel 1 überzogen war. Die Schutzschicht wurde getrocknet
und zur Aushärung mit einem Heißluftstrom von 130°C
während 60 Minuten behandelt. Der so beschichtete Körper
aus Polycarbonat war transparent und zeigte eine hohe Abriebfestigkeit,
gute Heißwasserfestigkeit und Haftfestigkeit.
Es wurde eine Lösung aus 80 Teilen Isopropyl-Alkohol, 111,1
Teilen des β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilanes und
40,6 Teilen des Methyltrimethoxysilanes hergestellt. In
diese Lösung wurden 54 Teile einer 0,1 n-Salzsäure allmählich
eingerührt und dadurch bei Zimmertemperatur die Hydrolyse
durchgeführt. Danach wurde das Reaktionsgemisch noch
während 20 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Die
so erzeugte Lösung war farblos und transparent und enthielt
28,0% des β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan-Hydrolysates,
berechnet als
und 7,0% des Methyltrimethoxysilan-Hydrolysates, berechnet
als
Die Schutzschichtkomposition wurde durch Auflösen von 40
Teilen Ethylcellosolvo, 0,18 Teilen Ammoniumperchlorat und
einer geringen Menge eines Fließmittels in 100 Teilen der
Lösung des Cohydrolysates des β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilanes
und Methyltrimethoxysilanes erhalten.
Diese Schutzschichtkomposition wurde auf einen Polycarbonat-
Körper aufgetragen, der gemäß Beispiel 1 mit einer Grundierung
versehen war. Daraufhin wurde die Schutzschicht getrocknet
und bei 130°C während 60 Minuten gehärtet. Der so
beschichtete Polycarbonat-Körper war transparent, seine Abriebfestigkeit
lag bei A, seine Haftfestigkeit betrug 100 :
100 und die Heißwasser- und Hitzeprüfungen verliefen positiv.
Nach dem Heißwassertest lag die Abriebfestigkeit nach
wie vor bei A und die Haftfähigkeit betrug 100 : 100. In
allen Chemikalien, denen der Körper ausgesetzt worden war,
bewahrte er sein gutes Aussehen.
Eine Überzugkomposition mit γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan
und γ-Chlorpropyltrimethoxysilan wurde ohne vorherige
Hydrolyse wie folgt hergestellt:
Es wurde eine Lösung aus 102,9 Teilen Ethylcellosolvo,
70,6 Teilen des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilanes und
76,5 Teilen des γ-Chlorpropyltrimethoxysilanes hergestellt.
Die Vergleichskomposition wurde erhalten durch
Auflösen von 0,8 Teilen Ammoniumperchlorat und einer
kleinen Menge eines Fließmittels in der gebildeten Lösung.
Diese Überzugskomposition wurde auf einen Polycarbonat-Körper
aufgetragen, der vorab mit einer Grundierung gemäß Beispiel
1 überzogen war. Die Schutzschicht wurde getrocknet
und in einem Heißluftstrom bei 130°C während 60 Minuten
gehärtet. Der so hergestellte Überzug befand sich in einer
leicht welligen Verfassung, seine Abriebfestigkeit lag
bei B.
Es wurde eine Lösung hergestellt aus 320 Teilen Ethylcellosolvo,
36 Teilen 2-Hydroxyethylmethacrylat, 14 Teilen Dimethylaminoethylmethacrylat,
50 Teilen Methylmethacrylat und
0,4 Teilen Azo-bis-isobutyronitril. Diese Lösung wurde unter
Stickstoffatmosphäre bei 90°C während 4 Stunden zur Herbeiführung
der Copolymerisation gerührt. Durch Zugabe von 1,3
Teilen Hexakismethoxymethylmelamin, 0,18 Teilen Ammoniumchlorid,
900 Teilen Ethylcellosolvo und einer geringen Menge
eines Fließmittels wurde die Grundierung fertiggestellt.
Diese Komposition wurde auf einen Polycarbonat-Körper aufgetragen,
der vorher gereinigt worden war. Abschließend
wurde die Grundierung in einem Luftstrom von 130°C innerhalb
von 20 Minuten getrocknet.
Daraufhin wurde die Schutzschichtkomposition gemäß Beispiel
1 auf den bereits grundierten Polycarbonat-Körper
aufgetragen, die Schutzschicht getrocknet und bei 130°C
innerhalb von 60 Minuten gehärtet. Die so erzeugte Schutzschicht
haftete gut auf dem Polycarbonat-Körper. Vor und
nach dem Heißwassertest betrug die Haftfähigkeit 100 :
100.
Die Überzugskomposition gemäß Beispiel 1 wurde bei Zimmertemperatur
einen Monat lang stehengelassen. Danach wurde
sie auf einen Polycarbonat-Körper aufgetragen, der vorher
mit einer Grundierung gemäß Anspruch 1 beschichtet worden
war. Der Überzug wurde sodann getrocknet und im heißen Luftstrom
bei 130°C innerhalb von 90 Minuten gehärtet. Dieser
Schutzfilm zeigte befriedigende Eigenschaften, ähnlich denen
des Überzuges gemäß Beispiel 1.
Eine Überzugskomposition in derselben Zusammensetzung gemäß
Beispiel 1, ausgenommen die Zugabe von Ammoniumperchlorat
als Härtungskatalysator, wurde bei Zimmertemperatur 30
Stunden lang stehengelassen. Danach wurde sie auf einen
Polycarbonat-Körper aufgetragen, der vorher mit einer Grundierung
gemäß Beispiel 1 beschichtet war. Die Schutzschicht
wurde getrocknet und im heißen Luftstrom bei 130°C innerhalb
von 90 Minuten gehärtet. Der so erhaltene Überzug war transparent,
die Abriebfestigkeit dieses Schutzfilmes lag bei
Stufe B.
100 Teile des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilanes wurden in
68,4 Teilen Isopropyl-Alkohol gelöst, in diese Lösung 34,2
Teile einer 0,1 n-Salzsäure allmählich eingetragen und das
Ganze zur Durchführung der Hydrolyse bei Raumtemperatur gerührt.
Nach 20stündigem Überstehen der Reaktionsmischung
war die Reaktion vollständig beendet. Die fertige Lösung
war farblos und transparent und enthielt 35% des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-
Hydrolysates, berechnet als
Zur Herstellung einer Schutzschichtkomposition wurden 42
Teile kolloidales Silika (mit einem Feststoffgehalt von
20%, hergestellt von der Fa. Nissan Chemical Industry
Co., Ltd. und gehandelt unter dem Handelsnamen "Snowtex-
C"), ferner 10,1 Teile Ethylcellosolvo, 0,28 Teile Ammoniumperchlorat
und eine kleine Menge eines Fließmittels
zu 56 Teilen der Lösung des γ-Glycidoxypropyltrimethylsilan-
Hydrolysates zugegeben.
Diese Überzugskomposition wurde auf einen Polycarbonat-
Körper aufgetragen, der zuvor mit einer Grundierung gemäß
Beispiel 1 versehen war. Die Schutzschicht wurde nunmehr
getrocknet und in einem heißen Luftstrom bei 130°C während
60 Minuten gehärtet. Der so beschichtete Polycarbonat-Gegenstand
war transparent, seine Abriebfestigkeit lag bei
A, seine Haftfähigkeit betrug 100 : 100 und die Widerstandsfähigkeit
gegenüber heißem Wasser und Hitze war gut. Auch
nach dem Heißwassertest lag die Abriebfestigkeit bei A und
die Haftfähigkeit bei 100 : 100.
Das System des vorliegenden Beispiels mit γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan,
einem Mitglied der Gruppe der Komponenten
A und kolloidalem Silika als weiterem Mitglied der
Gruppe der Komponenten A zeigte wesentlich besseres Aussehen
und Kratzfestigkeit nach 500 Stunden Sonnenschein-Bewetterung,
als ein System mit der Komponente A allein.
Eine Überzugskomposition wurde hergestellt durch Zugabe von
66,7 Teilen kolloidalem Silika mit einem Feststoffgehalt
von 30%, hergestellt von der Fa. Shokubai Kasei Industry
Co., Ltd. und gehandelt unter dem Handelsnamen "Organosol",
43,1 Teilen Ethylcellosolvo, 0,25 Teilen Ammoniumperchlorat
und einer geringen Menge eines Fließmittels zu 85,7 Teilen
der Lösung des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-Hydrolysates,
erhalten gemäß Beispiel 10. Diese Überzugskomposition
wurde auf einen Polycarbonat-Körper aufgetragen, der vorher
mit einer Grundierung gemäß Beispiel 8 beschichtet war. Der
Überzug wurde getrocknet und im heißen Luftstrom von 130°C
innerhalb von 60 Minuten gehärtet. Der so erzeugte, beschichtete
Polycarbonat-Körper war transparent, seine Abriebfestigkeit
lag bei A, seine Haftfähigkeit betrug 100 :
100 und die Widerstandsfähigkeit gegenüber heißem Wasser
und Hitze sowie gegenüber Chemikalien war in allen Fällen
gut. Der Körper überstand alle diese Tests ohne Beeinträchtigung
seines guten Aussehens.
Eine Überzugskomposition und eine Grundierungskomposition
wurden wie folgt hergestellt:
80 Teile des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 144 Teile des
Methyltrimethoxysilan, 71 Teile kolloidales Silika mit einem
Feststoffgehalt von 20%, hergestellt von der Fa. Nissan
Chemical Industry Co., Ltd. und gehandelt unter dem Handelsnamen
"Snowtext-C" und 170 Teile einer 0,1 n-Salzsäure wurden
innig miteinander bei 80-85°C unter Rückfluß während zwei
Stunden gemischt und dadurch hydrolysiert. Die fertige Lösung
enthielt 12,2% γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-Hydrolysat,
berechnet als
15,3% Methyltrimethoxysilan-Hydrolysat, berechnet als
CH₃SiO1,5,
und 1,3% des kolloidalen Silika, berechnet als SiO₂.
Die fertige Überzugskomposition wurde durch Zugabe von
73 Teilen Ethylcellosolvo, 1,3 Teilen Ammoniumperchlorat
und einer geringen Menge eines Fließmittels zu 410 Teilen
der Lösung des 3-Komponente-Cohydrolysates, dessen Herstellung
im folgenden beschrieben wird, erhalten.
230 Teile Ethylcellosolvo, 30 Teile des 2-Hydroxyethylmethacrylates,
70 Teile des Glycidylmethacrylates und 0,4
Teile des Azo-bis-isobutyronitriles wurden unter Stickstoffatmosphäre
bei 90°C während 4 Stunden zur Durchführung
der Copolymerisation gerührt.
Eine Grundierungskomposition C wurde erhalten durch Zugabe
von 9 Teilen einer Lösung des 2-Hydroxyethylmethacrylates
und Dimethylaminoethylmethacrylates aus der Herstellung der
Grundierungskomposition gemäß Beispiel 1, 520 Teilen Ethylcellosolvo
und einer geringen Menge eines Fließmittels zu
52 Teilen der wie vorstehend hergestellten Lösung.
Die Grundierungskomposition C wurde auf einen Polycarbonat-
Körper aufgebracht, der vorher gereinigt war, und anschließend
getrocknet und bei 130°C während 10 Minuten gehärtet.
Daraufhin wurde die Überzugskomposition, hergestellt nach
1. dieses Beispieles, auf den Polycarbonat-Körper aufgetragen,
getrocknet und im heißen Luftstrom bei 130°C während
60 Minuten gehärtet. Der so gewonnene Polycarbonat-Körper
war transparent, seine Abriebfestigkeit lag bei A, seine
Haftfähigkeit betrug 100 : 100 und seine Hitzebeständigkeit
war gut. Auch nach dem Heißwassertest lag die Abriebfestigkeit
bei A und die Haftfähigkeit bei 100 : 100. Auch nach
einem 500 Stunden Sonnenschein-Wetter-Test zeigte das Produkt
ein gutes Aussehen und hohe Kratzfestigkeit. Gegenüber
Chemikalien zeigte das Produkt eine hohe Widerstandsfähigkeit
und zeigte auch nach den Tests mit Chemikalien ein
gutes Aussehen.
60 Teile des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilanes, 173
Teile des Methyltrimethoxysilanes, 71 Teile kolloidales
Silika (mit einem Feststoffgehalt von 20%, hergestellt
von der Fa. Nissan Chemical Ind. Co., Ltd. und gehandelt
unter dem Handelsnamen "Snowtex-C") und 190 Teile einer
0,1 n Salzsäure wurden innig miteinander unter Rückfluß
bei 80-85°C während zwei Stunden zur Durchführung der
Hydrolyse gerührt. Die so gewonnene Lösung enthielt 8,6
% des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-Hydrolysates,
berechnet als
17,3% Methyltrimethoxysilan-Hydrolysat, berechnet als
CH₃SiO1,5
und 2,9% kolloidales Silika, berechnet als SiO₂.
Die Überzugskomposition wurde durch Zugabe von 47 Teilen
Ethylcellosolvo, 1,3 Teilen Ammoniumperchlorat und einer
geringen Menge eines Fließmittels zu 436 Teilen der
3-Komponenten-Cohydrolysat-Lösung, wie vorstehend hergestellt,
gebildet. Diese Komposition wurde auf einen Polycarbonat-
Körper aufgetragen, der zuvor mit einer Grundierung
gemäß Beispiel 12 beschichtet war. Der Überzug wurde
getrocknet und im heißen Luftstrom bei 130°C während 60
Minuten gehärtet.
Der so beschichtete Polycarbonat-Körper war transparent,
seine Widerstandsfähigkeit gegenüber heißem Wasser und
Hitze war gut, auch nach dem Heißwassertest lag die Abriebfestigkeit
bei A und die Haftfähigkeit bei 100 : 100.
Auch nach einem Sonnenschein-Wettertest von 500 Stunden
zeigte das Produkt ein gutes Aussehen und gute Kratzfestigkeit.
40 Teile des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilanes, 202
Teile des Methyltrimethoxysilanes, 71 Teile des kolloidalen
Silika mit 20% Feststoffanteil, hergestellt von der
Fa. Nissan Chemical Ind. Co., Ltd. und gehandelt unter dem
Handelsnamen "Snowtex-C" und 211 Teile einer 0,1 n-Salzsäure
wurden innig miteinander unter Rückfluß bei 80-85°C
während einer Stunde gemischt und dadurch hydrolysiert. Die
fertige Lösung enthielt 5,4 Teile des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-
Hydrolysates, berechnet als
19,0% des Methyltrimethoxysilan-Hydrolysates, berechnet
als
CH₃SiO a ,5
und 1,5% des kolloidalen Silika, berechnet als SiO₂.
Die Überzugskomposition wurde erhalten durch Zugabe von
20 Teilen Ethylcellosolvo, 1,3 Teilen Ammoniumperchlorat
und einer geringen Menge eines Fließmittels zu 463 Teilen
der Lösung des 3-Komponenten-Cohydrolysates, erhalten wie
vorstehend beschrieben. Diese Überzugskomposition wurde
auf einen Polycarbonat-Körper aufgebracht, der zuvor mit
einer Grundierung gemäß Beispiel 1 überzogen war. Der
Schutzfilm wurde getrocknet und in einem 120°C heißen
Luftstrom während 60 Minuten gehärtet.
Der beschichtete Polycarbonat-Körper war transparent, seine
Abriebfestigkeit lag bei A, seine Haftfähigkeit betrug
100 : 100 und die Widerstandsfähigkeit gegenüber heißem
Wasser und Hitze war gut. Auch nach dem Heißwassertest lag
die Abriebfestigkeit bei A und die Haftfähigkeit bei 100 :
100. Der Körper zeigte nach wie vor ein gutes Aussehen und
seine Oberfläche besaß auch nach 500 Stunden Sonnenschein-
Bewetterung eine hohe Härte und Kratzfestigkeit.
60 Teile des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilanes, 144
Teile des Methyltrimethoxysilanes, 142 Teile des kolloidalen
Silika mit 20% Feststoffgehalt, hergestellt von
der Fa. Nissan Chemical Ind. Co., Ltd., und gehandelt unter
dem Handelsnamen "Snowtex-C" und 98 Teile einer 0,1 n-Salzsäure
wurden innig miteinander bei 80-85°C unter Rückfluß
während zwei Stunden hydrolysiert. Die gebildete Lösung
enthielt 9,6% des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-
Hydrolysates, berechnet als
16,0% des Methyltrimethoxysilan-Hydrolysates, berechnet
als
CH₃SiO1,5
und 6,4% kolloidales Silika, berechnet als SiO₂.
Eine Überzugskomposition wurde durch Zugabe von 66 Teilen
Ethylcellosolvo, 1,3 Teilen Ammoniumperchlorat und einer
geringen Menge eines Fließmittels zu 417 Teilen der Lösung
des 3-Komponenten-Cohydrolysates - hergestellt wie vorstehend
beschrieben - erhalten. Diese Schutzfilmkomposition
wurde auf einen Polycarbonat-Körper aufgetragen, der
zuvor mit einer Grundierung gemäß Beispiel 1 versehen war.
Der Schutzfilm wurde getrocknet und im heißen Luftstrom
bei 120°C innerhalb von 60 Minuten gehärtet. Der so mit
einem Schutzfilm versehene Polycarbonat-Körper war nach
wie vor transparent, seine Abriebfestigkeit lag bei A und
seine Haftfähigkeit betrug 100 : 100. Der Heißwassertest
und der Hitzetest verliefen beide gut. Auch nach dem Heißwassertest
lag die Abriebfestigkeit bei A und die Haftfähigkeit
bei 100 : 100. Der Körper zeigte ein gutes Aussehen
und die Härte seiner Oberfläche war auch nach 500 Stunden
Sonnenschein-Bewetterung hervorragend.
Zu 77 Teilen des Isopropyl-Alkohols wurden 60 Teile des
γ-Glycidoxypropyltrimethyloxysilanes, 115 Teile des
Methyltrimethoxysilanes, 213 Teile des kolloidalen Silika
mit 20% Feststoffgehalt, hergestellt von der Fa. Nissan
Chemical Industry Co., Ltd. und gehandelt unter dem Handelsnamen
"Snowtex-C" sowie 5 Teile einer 1 n-Salzsäure
zugegeben. Die Mischung wurde bei 80-85°C unter Rückfluß
während zwei Stunden hydrolysiert. Die fertige Lösung
enthielt 9,1% des Glycidoxypropyltrimethyloxysilan-
Hydrolysates, berechnet als
12,1% des Methyltrimethoxysilan-Hydrolysates, berechnet
als
CH₃SiO1,5
und 9,1% des kolloidalen Silika, berechnet als SiO₂.
Die Überzugskomposition wurde durch Zugabe von 66 Teilen
Ethylcellosolvo, 1,3 Teilen Ammoniumperchlorat und einer
geringen Menge eines Fließmittels zu 417 Teilen der Lösung
des 3-Komponente-Cohydrolysates - hergestellt wie vorstehend
beschrieben - erhalten. Diese Überzugskomposition
wurde auf einen Polycarbonat-Körper aufgetragen, der zuvor
mit einer Grundierung gemäß Beispiel 1 beschichtet war.
Der Überzug wurde getrocknet und im heißen Luftstrom bei
120°C während 60 Minuten gehärtet.
Der beschichtete Gegenstand aus Polycarbonat-Harz war nach
wie vor transparent. Seine Abriebfestigkeit lag bei A, sein
Haftvermögen bei 100 : 100 und die Tests gegenüber heißem
Wasser und Hitze verliefen gut. Selbst nach dem Heißwassertest
lag die Abriebfestigkeit bei A und die Haftfähigkeit
bei 100 : 100. Der Körper zeigte ein gutes Aussehen und
eine unverändert gute Kratzfestigkeit, selbst nach einer
Sonnenschein-Bewetterung während 100 Stunden.
Eine Mischung aus 39 Teilen des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilanes,
2,9 Teilen des 3,3,3-Trifluoropropyltrimethoxysilanes,
110 Teilen des Methyltrimethoxysilanes, 75 Teilen
des kolloidalen Silika mit einem Feststoffgehalt von
20%, hergestellt von der Fa. Nissan Chemical Ind. Co., Ltd.
und gehandelt unter dem Handelsnamen "Snowtex-C" sowie 100
Teile einer 0,1 n-Salzsäure wurden unter Rückfluß bei 80-
85°C während zwei Stunden erhitzt. Die fertige Lösung enthielt
8,5% des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-Hydrolysates,
berechnet als
0,6% des 3,3,3-Trifluorpropyltrimethoxysilan-Hydrolysates,
berechnet als
CF₃C₂H₄SiO1,5,
16,7% Methyltrimethoxysilan-Hydrolysat, berechnet als
CH₃SiO1,5
und 4,6% kolloidales Silika, berechnet als SiO₂.
Die Überzugskomposition wurde erhalten durch Zugabe von
49 Teilen Ethylcellosolvo, 0,9 Teilen Perchlorat und einer
geringen Menge eines Fließmittel zu 310 Teilen der Lösung
des 4-Komponenten-Cohydrolysates - hergestellt wie vorstehend
beschrieben. Diese Überzugskomposition wurde auf einen
Polycarbonat-Körper aufgetragen, der zuvor mit einer Grundierung
gemäß Beispiel 12 beschichtet war. Der Überzug wurde
getrocknet und in einem heißen Luftstrom bei 120°C während
60 Minuten gehärtet.
Der so beschichtete Polycarbonat-Körper war nach wie vor
transparent, seine Abriebfestigkeit lag bei A, die Haftfähigkeit
betrug 100 : 100 und seine Widerstandsfähigkeit
gegenüber heißem Wasser und Hitze war gut. Auch nach dem
Heißwassertest lag die Abriebfestigkeit bei A und die Haftfähigkeit
bei 100 : 100. Nach einer Sonnenschein-Bewetterung
von 500 Stunden zeigte der Artikel eine gute Transparenz
und unverändert hohe Kratzfestigkeit.
10 Teile des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilanes, 144
Teile des Methyltrimethoxysilanes, 320 Teile des kolloidalen
Silika mit 20% Feststoffanteil, hergestellt von der
Fa. Nissan Chemical Ind. Co., Ltd. und gehandelt unter dem
Handelsnamen "Snowtex-C" sowie 6 Teile 0,1 n-Salzsäure
wurden innig miteinander unter Rückfluß bei 80-85°C
während zwei Stunden gemischt und hydrolysiert. Die gebildete
Lösung enthielt 1,5% des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-
Hydrolysates, berechnet als
14,8% des Methyltrimethoxysilan-Hydrolsates, berechnet
als
CH₃SiO1,5
und 13,3% des kolloidalen Silika, kalkuliert als
SiO₂.
Zwei Arten einer Überzugskomposition wurden gebildet durch
Zugabe von 82 Teilen Ethylcellosolvo, einer kleinen Menge
eines Fließmittels und 1,3 Teilen Ammoniumperchlorat einerseits
und 0,8 Teilen Natriumacetat andererseits als Härtungskatalysator
zu 400 Teilen der Lösung des 3-Komponenten-
Cohydrolysates - hergestellt wie vorstehend beschrieben.
Diese Überzugskomposition wurde auf einen Polycarbonat-Körper
aufgebracht, der zuvor mit einer Grundierung gemäß Beispiel
12 versehen war. Der Schutzfilm wurde getrocknet und
in einem heißen Luftstrom bei 130°C während 60 Minuten gehärtet.
Der so beschichtete Polycarbonat-Körper zeigte zwar
eine ausgezeichnete Kratzfestigkeit, besaß aber nur eine
geringe Haftfähigkeit. Nach dem Heißwassertest löste sich
die Schutzschicht von dem Polycarbonat-Körper ab.
Eine Mischung aus 944,4 Teilen des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilanes,
835,2 Teilen des kolloidalen Silika mit
einem Feststoffanteil von 20%, hergestellt von der Fa.
Nissan Chemical Ind. Co., Ltd. und gehandelt unter dem
Handelsnamen "Snowtex-C" sowie 8,0 Teile einer 1,2 n-Salzsäure
wurden bei 80°C unter Rückfluß fünf Stunden erhitzt.
Aus der gebildeten Lösung wurden 168 Teile des Lösungsmittels
durch fraktionierte Destillation bei 80-90°C abgetrennt.
Die restliche Lösung enthielt 41% des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-
Hydrolysates, berechnet als
sowie 10% des kolloidalen Silika, berechnet als SiO₂.
Eine Überzugskomposition wurde durch Zugabe von 149 Teilen
Ethylcellosolvo, 0,75 Teilen Ammoniumperchlorat und einer
geringen Menge eines Fließmittels zu 141,0 Teilen der Lösung
des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilanes und kolloidalem
Silika - hergestellt wie vorstehend beschrieben - erhalten.
Diese Überzugskomposition wurde auf einen Polycarbonat-
Körper aufgetragen, der zuvor mit einer Grundierung
gemäß Beispiel 12 versehen war. Der Überzug wurde getrocknet
und im heißen Luftstrom während einer Stunde bei 120°C
gehärtet. Der nunmehr mit einem Schutzfilm versehene Polycarbonat-
Körper wurde gefärbt, wie weiter unten beschrieben.
Das Anfärben des Polycarbonat-Körpers erfolgte in einem
wässerigen Farbbad mit gewöhnlicher Dispersionsfarbe, Dispersionsmittel,
Zusätzen zur Regulierung des pH-Wertes
usw. innerhalb 20 Minuten, wobei das Bad auf 85-95°C
eingestellt wurde. Das so angefärbte Produkt hatte ein
gutes Aussehen, der Anteil an sichtbar durchtretenden
Strahlen betrug 65%, die Abriebfestigkeit lag bei A, die
Haftfähigkeit betrug 100 : 100 und das Ergebnis des Heißwassertestes
war gut. Die Haftung des Farbstoffes war befriedigend.
Eine Überzugskomposition wurde durch Zugabe von 7,6 Teilen
Tetrabutoxytitan, 39,4 Teilen Ethylcellosolvo, 0,18 Teilen
Ammoniumperchlorat und einer kleinen Menge eines Fließmittels
zu 100 Teilen der Lösung des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-
Hydrolysates, hergestellt gemäß Beispiel 10,
erhalten.
Diese Überzugskomposition wurde auf einen Polycarbonat-Körper
aufgebracht, der vorab mit einer Grundierung gemäß Beispiel
8 versehen war. Der Überzug wurde getrocknet und im
heißen Luftstrom bei 130°C während 60 Minuten gehärtet.
Der so mit einem Schutzfilm versehene Polycarbonat-Artikel
war transparent, seine Abriebfestigkeit lag bei A, seine
Haftfähigkeit betrug 100 : 100 und er überstand den Heißwassertest
gut.
Eine Überzugskomposition wurde durch Zugabe von 20 Teilen
Butoxytitan-Polymer mit einer Reinheit über 95%, hergestellt
von der Fa. Nippon Soda Co., Ltd. und gehandelt
und dem Handelsnamen "TBT-200", 24,1 Teilen des Ethylcellosolvo,
0,28 Teilen des Ammoniumperchlorat und einer geringen
Menge eines Fließmittels zu 64 Teilen der Lösung des
γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan-Hydrolysates, hergestellt
gemäß Beispiel 10, erhalten. Diese Überzugskomposition
wurde auf einen Polycarbonat-Körper aufgebracht, der
zuvor mit einer Grundierung gemäß Beispiel 8 versehen war.
Der Überzug wurde getrocknet und im heißen Luftstrom bei
130°C während 60 Minuten gehärtet. Dieser beschichtete
Gegenstand aus Polycarbonat zeigte eine gute Transparenz,
seine Abriebfestigkeit lag bei A und seine Haftfähigkeit
bei 100 : 100. Der Heißwassertest verlief gut.
120 Teile des γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und 9,4
Teile eines Tetramers eines Alkoxy-titanats der Fa. Nippon Soda Co., Ltd.,
gehandelt unter dem Handelsnamen "TBT-400", wurden unter
Zusammengeben innig miteinander verrührt. Der gebildeten
Lösung wurden 27 Teile einer 0,1 n-Salzsäure allmählich
zugegeben, das Ganze bei Raumtemperatur während drei Stunden
zur Durchführung der Hydrolyse gerührt. Die fertige
Überzugskomposition wurde durch Zugabe von 184 Teilen
Ethylcellosolvo, 0,8 Teilen Ammoniumperchlorat und einer
geringen Menge eines Fließmittels zu 140 Teilen einer
leicht gelben, transparenten Lösung, die wie vorstehend
beschrieben hergestellt war, erhalten. Diese Überzugskomposition
wurde auf einen Polycarbonat-Körper aufgebracht,
der zuvor mit einer Grundierung gemäß Beispiel 1 versehen
war. Der Überzug wurde getrocknet und im heißen Luftstrom
bei 130°C innerhalb einer Stunde gehärtet. Der so beschichtete
Gegenstand aus Polycarbonat wurde gemäß Beispiel 18
angefärbt. Das gefärbte Produkt hatte ein gutes Aussehen,
der Anteil an sichtbar durchtretenden Strahlen lag bei 70
%, die Abriebfestigkeit lag bei A und das Haftvermögen betrug
100 : 100. Der Heißwassertest und die Haftung des
Farbstoffes auf dem Körper waren beide gut.
Wie Tabelle 1 zeigt, wurden Copolymere und Homopolymere
hergestellt unter Verwendung von Comonomeren und Monomeren
sowie Lösungsmitteln und Initiatoren. Durch anschließende
Zugabe von Vernetzungskatalysatoren und Härtungskatalysatoren
sowie Lösungsmitteln zu den Copolymeren und Homopolymeren,
veranschaulicht in Tabelle 2, wurden Grundierungskompositionen
der Buchstaben (d) bis (n) hergestellt.
Diese Grundierungskompositionen (d) bis (n) wurden jeweils
auf einen Polycarbonat-Körper aufgetragen, der vorher gereinigt
worden war, woraufhin die Grundierung getrocknet
und in einem heißen Luftstrom bei 130°C innerhalb 20 Minuten
gehärtet wurde.
Auf die mit Grundierungen (d) bis (n) beschichteten Polycarbonat-
Körper wurden Überzugskompositionen gemäß Beispiel 2
und gemäß Beispiel 12 aufgetragen, die, wie bisher, getrocknet
und bei 130°C innerhalb von 60 Minuten gehärtet wurden.
Die so mit einem Schutzfilm versehenen Körper zeigten vor
und auch nach dem Heißwassertest eine Haftfähigkeit von
100 : 100.
Die Grundierungskomposition gemäß Beispiel 1 wurde auf
einen Polycarbonat-Körper aufgetragen, der zuvor gereinigt
war. Die Grundierung wurde in einem heißen Luftstrom bei
130°C während 60 Minuten getrocknet.
Eine Überzugskomposition gemäß Beispiel 13, in der das
Ammoniumperchlorat durch 1,3 Teile Ammoniumnitrat ersetzt
war, wurde auf den Polycarbonat-Körper aufgetragen, der zuvor,
wie gesagt, mit einer Grundierung versehen war. Der
Überzug wurde getrocknet und im heißen Luftstrom bei 130°C
innerhalb fünf Stunden gehärtet. Der auf diese Weise beschichtete
Polycarbonat-Körper war nach wie vor transparent,
er besaß eine Abriebfestigkeit zwischen A und B, die Haftfähigkeit
lag bei 100 : 100, Heißwassertest und Hitzetest
verliefen gut. Selbst nach dem Heißwassertest lag die Abriebfestigkeit
unverändert zwischen A und B und das Haftvermögen
betrug 100 : 100. Gegenüber allen Chemikalien
zeigte der Körper eine hohe Widerstandsfähigkeit und nach
der Behandlung mit den Chemikalien ein unverändert gutes
Aussehen.
Claims (12)
1. Beschichteter Formkörper mit einer Polycarbonat-
Grundlage als Schichtträger und einer Deckschicht
auf der Basis von hydrolysierten organischen
Siliciumverbindungen und ggf. feinverteilter
Silika, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper den
folgenden Schichtaufbau aufweist:
- I. eine Grundlage auf der Basis von Polycarbonat als Schichtträger
- II. eine darauf aufgetragene und ausgehärtete Grundierung,
die aus
- i. einem Polymer mit sich wiederholenden Struktureinheiten gemäß der folgenden allgemeinen Formel (3) besteht, worin R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander für ein H-Atom oder eine Alkylgruppe mit 1-5 C-Atomen oder eine Carboxylgruppe und X für eine Seitenkette, bestehend aus Carboxylgruppen, Aminogruppen oder Epoxygruppen steht und
- ii. einem Polymer mit sich wiederholenden Struktureinheiten der nachfolgenden Formel (4) worin R⁸ und R⁹ unabhängig voneinander für ein H-Atom oder eine niedrige Alkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen oder eine Carboxylgruppe und Y für eine Seitenkette aus einer Hydroxylgruppe und sich wiederholenden Struktureinheiten gemäß der nachfolgenden Formel (5) stehen: worin R¹⁰ und R¹¹ unabhängig voneinander für ein H-Atom oder eine niedrige Alkylgruppe oder Carboxylgruppe und Z für eine Seitenkette, bestehend aus einer Carboxylgruppe, Alkoxy-Carbonylgruppe, Aminogruppe, substituierte Aminogruppe, Epoxygruppe oder Tetrahydrofurylgruppe stehen, und
- III. eine darauf aufgetragene und auf der Grundierung
gehärtete Schicht, die aus einer Verbindung gebildet
ist, bestehend aus
- A. wenigstens einem Hydrolysat aus der Gruppe der
Epoxygruppen enthaltenden Silikonverbindungen gemäß
der nachfolgenden allgemeinen Formel (1)
worin R¹ für eine organische Gruppe mit einer
Epoxygruppe, R² für ein H-Atom, eine Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 C-Atomen oder eine Vinylgruppe,
R³ für eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1
bis 5 C-Atomen, eine Alkoxyalkylgruppe oder eine
Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen,
a für eine ganze Zahl von 1-3 und
b für eine ganze Zahl von 0-2 stehen,
vorausgesetzt, daß a + b ≦ 3 erfüllt ist, - B. wenigstens einem Hydrolysat der organischen Silikonverbindungen gemäß der allgemeinen Formel (2) worin R⁴ für eine Kohlenwasserstoffgruppe von 1 bis 6 C-Atomen, Vinylgruppe, Methacryloxygruppe, Aminogruppe, Mercaptogruppe oder eine Fluor oder Chlor enthaltende organische Gruppe, R⁵ für eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen, Alkoxyalkylgruppe oder Acylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen und c für eine ganze Zahl von 0-3, gegebenenfalls kolloidales Silika und organische Titanverbindungen steht und
- C. einem Härtungskatalysator.
- A. wenigstens einem Hydrolysat aus der Gruppe der
Epoxygruppen enthaltenden Silikonverbindungen gemäß
der nachfolgenden allgemeinen Formel (1)
worin R¹ für eine organische Gruppe mit einer
Epoxygruppe, R² für ein H-Atom, eine Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 C-Atomen oder eine Vinylgruppe,
R³ für eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1
bis 5 C-Atomen, eine Alkoxyalkylgruppe oder eine
Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen,
2. Gegenstand gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
von der Verbindung A, nämlich wenigstens einem Hydrolysat
aus der Gruppe der Epoxygrupen enthaltenden Silikonverbindungen
gemäß der allgemeinen Formel (1) eine
Menge von 100 Gew.-Teilen - bezogen auf Feststoff - berechnet als
und von der Verbindung B wenigstens ein Hydrolysat der
organischen Silikonverbindungen gemäß der allgemeinen
Formel (2), kolloidalem Silika und organischen Titanverbindungen
eine Menge von 1-567 Gew.-Teilen - bezogen
auf Feststoff - berechnet als
im Falle der organischen Silikonverbindung der allgemeinen
Formel (2); berechnet als SiO₂ im Falle des kolloidalen
Silika, und als
im Falle einer organischen Titanverbindung, worin R¹² für
eine nicht hydrolysierte Gruppe, die keine Hydroxylgruppe
enthält, und d für eine ganze Zahl zwischen 1-4 steht,
angewendet wird.
3. Gegenstand gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
von der Verbindung A, nämlich wenigstens einem Hydrolysat
aus der Gruppe der Epoxygruppen enthaltenden Silikonverbindungen
gemäß der allgemeinen Formel (1) eine
Menge von 100 Gew.-Teilen und von der Verbindung B das
Hydrolysat einer organischen Silikonverbindung gemäß der
allgemeinen Formel (2) in einer Menge von 56 bis 550
Gew.-Teilen und daß das kolloidale Silika in einer Menge
von 4-334 Gew.-Teilen angewendet wird, wobei der Gesamtbetrag
der Komponenten B 60-576 Gew.-Teile beträgt.
4. Gegenstand gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
von der Verbindung A, nämlich wenigstens einem Hydrolysat
aus der Gruppe der Epoxygruppen enthaltenden Silikonverbindungen
gemäß der allgemeinen Formel (1) eine Menge
von 100 Gew.-Teilen und von den Verbindungen B wenigstens
ein kolloidales Silika und eine organische Titanverbindung
in Gesamtmengen von 1-150 Gew.-Teilen angewendet
wird.
5. Gegenstand gemäß Anpruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
von der Verbindung A, nämlich wenigstens einem Hydrolysat
aus der Gruppe der Epoxygruppen enthaltenden Silikonverbindungen
gemäß der allgemeinen Formel (1) eine Menge
von 100 Gew.-Teilen und von der Verbindung B das Hydrolysat
einer organischen Silikonverbindung gemäß der allgemeinen
Formel (2) in einer Menge von 105 bis 430
Gew.-Teilen und das kolloidale Silika in einer Menge
von 16-200 Gew.-Teilen angewendet wird, wobei die
Gesamtmenge der Komponenten B 121-473 Gew.-Teile
beträgt.
6. Gegenstand gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
von der Verbindung A, nämlich wenigstens einem Hydrolysat
aus der Gruppe der Epoxygruppen enthaltenden Silikonverbindungen
gemäß der allgemeinen Formel (1) eine
Menge von 100 Gew.-Teilen und von der Verbindung B wenigstens
eine Komponente aus der Gruppe des kolloidalen
Silika und der organischen Titanverbindung in einer Menge
von 3-70 Gew.-Teilen angewendet wird.
7. Gegenstand gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Härtungskatalysator aus einem Perchlorat, Hydrochlorid,
Sulfat, Nitrat, Carboxylat, höherem aliphatischen
Fluorsulfonat und/oder aliphatischem Fluorsulfonylat
besteht.
8. Gegenstand gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Härtungskatalysator aus einem Ammoniumsalz der Perchlorate,
Chloride, Sulfate und/oder Nitrate besteht.
9. Gegenstand gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Härtungskatalysator in einer Menge von 0,05-10
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Verbindungen
A und B (Festsubstanz) angewendet wird.
10. Gegenstand gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stärke der Oberschicht zwischen etwa 1 und
30 Mikron beträgt und daß die Grundierungsschicht
eine Stärke von etwa 0,1-1 Mikron besitzt.
11. Verfahren zur Herstellung von beschichteten, geformten
Gegenständen aus Kunstharzen vom Polycarbonat-Harz-
Typ mit höheren Abriebfestigkeiten, dadurch gekennzeichnet,
daß auf einen geformten Gegenstand aus Polycarbonat
(I) eine Grundierung aufgetragen wird, die aus
einer Polymere enthaltenden Verbindung besteht, wobei
diese
- i. ein Polymer mit sich wiederholenden Struktureinheiten gemäß der folgenden allgemeinen Formel (3) enthält: worin R⁶ und R⁷ unabhängig voneinander für ein H- Atom oder eine Alkylgruppe mit 1-5 C-Atomen oder eine Carboxylgruppe und X für eine Seitenkette, bestehend aus Carboxylgruppen, Aminogruppen oder Epoxygruppen steht und/oder
- ii. ein Polymer mit sich wiederholenden Struktureinheiten
der nachfolgenden Formel (4) enthält:
worin R⁸ und R⁹ unabhängig voneinander für ein H-
Atom oder eine niedrige Alkylgruppe mit 1 bis 5
C-Atomen oder eine Carboxylgruppe und Y für eine
Seitenkette aus einer Hydroxylgruppe und sich wiederholenden
Struktureinheiten gemäß der nachfolgenden
Formel (5) stehen:
worin R¹⁰ und R¹¹ unabhängig voneinander für ein H-
Atom oder eine niedrige Alkylgruppe oder Carboxylgruppe
und Z für eine Seitenkette, bestehend aus einer
Carboxylgruppe, Alkoxy-Carbonylgruppe, Aminogruppe,
sustituierte Aminogruppe, Epoxygruppe oder
Tetrahydrofurylgruppe stehen, woraufhin auf diese
Grundierung eine weitere Schicht aufgetragen wird,
bestehend aus
- A. wenigstens einem Hydrolysat aus der Gruppe der
Epoxygruppen enthaltenden Silikonverbindungen
gemäß der nachfolgenden allgemeinen Formel (1)
worin R¹ für eine organische Gruppe mit einer
Epoxygruppe, R² für ein H-Atom, eine Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 C-Atomen oder eine
Vinylgruppe, R³ für eine Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 5 C-Atomen, eine Alkoxyalkylgruppe
oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen,
a für eine ganze Zahl von 1-3 und
b für eine ganze Zahl von 0-2 stehen,
vorausgesetzt, daß a + b ≦ 3 erfüllt ist, - B. wenigstens einem Hydrolysat der organischen Silikonverbindungen gemäß der allgemeinen Formel (2) worin R⁴ für eine Kohlenwasserstoffgruppe von 1 bis 6 C-Atomen, Vinylgruppe, Methacrylgruppe, Aminogruppe, Mercaptogruppe oder eine Fluor oder Chlor enthaltende organische Gruppe, R⁵ für eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen, Alkoxyalkylgruppe oder Acylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen und c für eine ganze Zahl von 0-3, kolloidales Silika und organische Titanverbindungen steht und
- C. einem Härtungskatalysator.
- A. wenigstens einem Hydrolysat aus der Gruppe der
Epoxygruppen enthaltenden Silikonverbindungen
gemäß der nachfolgenden allgemeinen Formel (1)
worin R¹ für eine organische Gruppe mit einer
Epoxygruppe, R² für ein H-Atom, eine Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 6 C-Atomen oder eine
Vinylgruppe, R³ für eine Kohlenwasserstoffgruppe
mit 1 bis 5 C-Atomen, eine Alkoxyalkylgruppe
oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 C-Atomen,
a für eine ganze Zahl von 1-3 und
12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
von der Verbindung A, nämlich wenigstens einem Hydrolysat
aus der Gruppe der Epoxygruppen enthaltenden Silikonverbindungen
gemäß der allgemeinen Formel (1) eine
Menge von 100 Gew.-Teilen - bezogen auf Feststoff - berechnet
als
und von der Verbindung B wenigstens ein Hydrolysat der
organischen Silikonverbindungen gemäß der allgemeinen
Formel (2), kolloidalem Silika und organischen Titanverbindungen
eine Menge von 1-567 Gew.-Teilen - bezogen
auf Feststoff - berechnet als
im Falle der organischen Silikonverbindung der allgemeinen
Formel (2); berechnet als SiO₂ im Falle des kolloidalen
Silika, und als
im Falle einer organischen Titanverbindung, worin R¹²
für eine nicht hydrolysierte Gruppe, die keine Hydroxylgruppe
enthält, und d für eine ganze Zahl zwischen 1-4
steht, angewendet wird.
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