WO1997020005A1 - Use of a fluorine-containing coating compound containing inorganic polycondensates - Google Patents

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WO1997020005A1
WO1997020005A1 PCT/EP1996/005308 EP9605308W WO9720005A1 WO 1997020005 A1 WO1997020005 A1 WO 1997020005A1 EP 9605308 W EP9605308 W EP 9605308W WO 9720005 A1 WO9720005 A1 WO 9720005A1
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WO
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groups
atoms
coating
polycondensates
Prior art date
Application number
PCT/EP1996/005308
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German (de)
French (fr)
Inventor
Reiner Kasemann
Helmut Schmidt
Gerhard Jonschker
Stefan Brück
Volker Gerhard
Martin Mennig
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Institut für Neue Materialien Gemeinnützige GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D185/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes
    • C09D183/08Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen, and oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D4/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16

Definitions

  • EP-A-587 667 (W092 / 21729) describes a coating composition based on fluorine-containing inorganic polycondensates and their preparation.
  • this document describes a coating composition based on
  • fluorine-containing coating compositions are suitable for a wide variety of substrates and, after corresponding curing, to give coatings with a wide variety of advantageous properties, in particular transparency, flexibility, mechanical resistance and abrasion resistance and excellent non-stick properties to a wide variety of substances (such as water, oils, for example) , Dirt, dust, etc.).
  • the present invention thus relates to the use of a coating composition which contains 5 polycondensates based on one or more compounds of the elements M of the main groups III to V and the subgroups II to IV of the periodic table of the elements which are capable of hydrolytic polycondensation, in which polycondensates at least a part of the 0 central atoms M each have at least one organic group G which has at least 2 aliphatic carbon atoms to which at least one fluorine atom is bonded, either directly via one of the carbon atoms or via a connecting group A, for coating 5 surfaces made of metal, plastics, possibly modified natural materials, ceramics, concrete, clay and / or glass.
  • the above metal surfaces also include 0 metal compound surfaces.
  • metals such as copper, silver, gold, platinum, palladium, iron, nickel, chromium, zinc, tin, lead, aluminum and titanium as well as alloys containing these metals such as e.g. (Stainless) steel, brass and bronze. '5
  • the above coating composition can also be applied to surfaces of oxides, carbides, silicides, nitrides, borides, etc. of metals and non-metals, e.g. Surfaces containing metal oxides, carbides such as silicon carbide, tungsten carbide and boron carbide,
  • silicon nitride silicon dioxide, etc.
  • glass includes all types of glass with the most varied compositions, such as Soda-lime glass, potassium glass, borosilicate glass, lead glass, barium glass, phosphate glass, optical glass, historical glass, etc.
  • thermoplastics thermosets, elastomers and foamed plastics.
  • specific examples of such plastics are e.g. :
  • Homo- and copolymers of olefinically unsaturated compounds e.g. Olefins such as ethylene, propylene, butenes, pentenes, hexenes, octenes and decenes; Serve like butadiene, chloroprene, isoprene, hexadiene,
  • halogenated vinyl compounds such as Vinyl chloride, vinyl fluoride, vinylidene chloride,
  • Vinylidene fluoride and tetrafluoroethylene ⁇ , ⁇ -unsaturated carbonyl compounds such as e.g. Acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid and fumaric acid and their derivatives
  • Polyester such as Polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; Polyamides such as Nylons;
  • Polyimides Polyurethanes; Polyether; Polysulfones; Polyacetals; Epoxy resins; Polycarbonates; Polyphenylene sulfides; synthetic rubbers (optionally vulcanized); (vulcanized) natural rubber; Phenol-formaldehyde resins; Phenol urea resins; Phenol-melamine resins; Alkyd resins; and polysiloxanes.
  • plastics can use the usual plastic additives such as Contain fillers, pigments, dyes, reinforcing agents (e.g. (glass) fibers), stabilizers, flame retardants, inhibitors, lubricants, etc.
  • plastic additives such as Contain fillers, pigments, dyes, reinforcing agents (e.g. (glass) fibers), stabilizers, flame retardants, inhibitors, lubricants, etc.
  • compositions are particularly suitable for coating buildings and parts thereof; Means of transportation and parts thereof; Work equipment, devices and machines for commercial or industrial purposes and research and parts thereof; Household items and work tools for household purposes, and parts thereof; Equipment, devices and aids for games, sports and leisure and parts thereof; as well as devices, aids and devices for medical purposes and the sick. Specific examples of such coatable materials or articles are given below.
  • Means of transport and transportation e.g. cars, trucks, buses, motorbikes, mopeds, bicycles, trains, trams, ships and planes
  • transport and transportation e.g. cars, trucks, buses, motorbikes, mopeds, bicycles, trains, trams, ships and planes
  • plastic visors for motorcycles, instruments for motorcycles, seats, saddles, door handles, steering wheels, tire rims, tank sockets (especially for diesel), license plates, luggage racks, roof containers for Cars and cockpits.
  • the exterior coating of motor vehicles makes them easier to clean (wash).
  • Molds e.g. casting molds, especially made of metal
  • pouring hoppers filling systems, extruders, water wheels, rollers, conveyor belts, printing machines, screen printing stencils, filling machines, (machine) housings, injection molded parts, drilling heads, turbines, pipes (inside and outside), pumps, saw blades , Covers (e.g. for scales), keyboards, switches, buttons, ball bearings, shafts, screws, displays, solar cells, solar systems, tools, tool handles, liquid containers, insulators, capillaries, lenses, laboratory equipment (e.g.
  • Tablecloths dishes (e.g. made of porcelain and earthenware), glassware, cutlery (e.g. knives), trays, pans, pots, baking pans, cooking utensils (e.g. wooden spoons, rasps, garlic presses etc.), cooking hobs, heating plates, ovens (inside and outside), Flower vases, covers for wall clocks, TV sets (especially screens), stereo systems, housings for (electrical) household appliances, picture glazing, Christmas baubles, wallpapers, lamps and lights, upholstered furniture, objects made of leather. In particular, the coating of furniture makes it easier to clean and shows no stains on the surface.
  • Prostheses especially for limbs
  • implants catheters, artificial intestinal exits, braces, dentures, glasses (glasses and frames), medical cutlery (for operations and dental treatment), plaster casts, Medical thermometers and wheelchairs, as well as general hospital facilities to improve (among other things) hygiene.
  • Faucets generally all objects made of rubber, bottles, light, heat or pressure sensitive recording materials (before or after recording, e.g. photos) and church windows, as well as objects (e.g. made of sheet steel) that are exposed to graffiti (e.g. Exterior and interior of railway wagons, walls of subway and S-Bru stations, etc.).
  • objects e.g. made of sheet steel
  • graffiti e.g. Exterior and interior of railway wagons, walls of subway and S-Bru stations, etc.
  • the above elements M from the main groups III to V and the subgroups II to IV of the periodic table of the elements are e.g. by at least one element selected from silicon, aluminum, boron, tin, zirconium, titanium, vanadium and tin, Si, Al, Ti and Zr being preferred and Si being particularly preferred.
  • preferably 75 to 100 and particularly preferably 90 to 100% of all central atoms of the polycondensates present in the coating composition are silicon, aluminum, titanium and / or zirconium atoms.
  • M Usually at least 0.1% (preferably at least 0.5% and in particular at least 1%) of all central atoms present in the above polycondensates are M. bound organic groups G, which preferably have at least 3 (more preferably at least 4 and in particular at least 5) aliphatic carbon atoms, to each of which at least one and preferably at least two fluorine atoms are bonded. These groups G are preferably partially fluorinated alkyl and / or alkenyl groups. These groups can also be groups derived from fluorinated alkanoic and alkenoic acids, for example. In this case you can chelate the corresponding acid with a
  • Examples of partially fluorinated groups G which can be used according to the invention (and are also preferred according to the invention) are groups which have aliphatic carbon atoms to which a total of 2 to 30 (preferably 3 to 25, more preferably 5 to 20 and particularly preferably 8 to 18) fluorine atoms are bound, and which (at least in the case of direct binding of G to M) are each separated from the central atom M by at least 2 atoms (preferably carbon atoms).
  • Carbon atoms are bound (eg in the case of C g F 4 ). It is also possible for one or more fluorine atoms to be attached an aliphatic carbon atom from which a double or triple bond originates.
  • fluorine-containing groups which are bonded directly to preferably silicon atoms are preferred. Specific examples of such fluorine-containing groups are, for example:
  • nC 8 F 13 CH 2 CH 2 -, nC 8 F 17 CH 2 CH 2 - and nC 1Q F 21 CH 2 CH 2 - are particularly preferred.
  • fluorine-containing groups G can also be used according to the invention, as can mixtures of different fluorine-containing groups G.
  • At least a portion of the central atoms M of the polycondensates is preferably also at least one (for example one or two) non-hydrolyzable or non-hydrolyzing organic group with functional grouping Z.
  • non-hydrolyzing is understood to mean a group, which is in principle accessible to hydrolysis, but actually does not hydrolyze under the given conditions during the production of the polycondensates, the coating and the subsequent drying and / or curing. Examples of the latter groups can also include, for example, the above chelating groups A.
  • One or two (preferably one) non-hydrolyzable or non-hydrolyzing groups are preferably bound to at least 0.1% and in particular at least 0.5% of the central atoms M in the polycondensates.
  • These groups can be selected from functionalized, for example (Substituted) alkyl (in particular C 1 _ 4 -alkyl, such as methyl, ethyl, propyl and butyl), alkenyl (in particular C 2 _ 4 -alkenyl, such as vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl and butenyl), alkynyl (in particular C 2 _ 4 alkynyl, such as ethynyl and propynyl) and functionalized aryl
  • alkyl in particular C 1 _ 4 -alkyl, such as methyl, ethyl, propyl and butyl
  • alkenyl in particular C 2 _ 4 -alkenyl, such as vinyl, 1-propeny
  • alkyl radicals also include the corresponding cyclic and aryl-substituted radicals, such as cyclohexyl and benzyl, while the alkenyl and alkynyl groups may also be cyclic and the aryl groups mentioned should also include alkaryl groups (such as tolyl and xylyl).
  • Particularly preferred groups are groups which have an (optionally multiply) unsaturated carbon-carbon bond and / or have a highly reactive functional group such as epoxy.
  • unsaturated groups are in particular to be mentioned groups, acryloxy a (meth) (particularly a (meth) acryloxy-C 1 _ 4 - alkyl group such as (meth) acryloxypropyl) feature.
  • Central atoms M are present, in particular also those which are derived from long-chain saturated (but also unsaturated) fatty acids (in this case preferably bound to the central atom via a chelating group A).
  • the (partially) hydrolyzable starting compounds used to produce the coating composition or polycondensates used according to the invention are those of elements of main groups III to V and subgroups II to IV of the periodic table.
  • other hydrolyzable compounds can also be used, in particular those of elements of main groups I and II of the periodic table (e.g. Na, K, Ca and Mg) and subgroups V to VIII of the
  • the compounds just mentioned preferably make up no more than 10 and in particular no more than 5 mol percent of the hydrolyzable monomeric compounds used overall.
  • hydrolyzable groups in the starting compounds are - depending in part on the central atom M - halogen (F, Cl, Br and I, especially Cl and Br), alkoxy (especially C 1 _ 4 alkoxy, such as methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy and butoxy), aryloxy (especially C g _ 1 () aryloxy, e.g. phenoxy), acyloxy (in particular C ⁇ _ 4 -acyloxy, for example acetoxy and propionyloxy) and acyl (for example acetyl).
  • halogen F, Cl, Br and I, especially Cl and Br
  • alkoxy especially C 1 _ 4 alkoxy, such as methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy and butoxy
  • aryloxy especially C g _ 1 () aryloxy, e.g. phenoxy
  • acyloxy in particular C ⁇ _ 4 -
  • hydrolyzable groups which may also be mentioned are hydrogen and alkoxy radicals having 5 to 20, in particular 5 to 10, carbon atoms and halogen and alkoxy radicals. substituted alkoxy groups (eg ß-methoxyethoxy).
  • Hydrolysis products may sooner or later also have to be removed in any suitable manner (in particular if such a hydrolysis product in the coating composition used according to the invention would have an unfavorable influence on the material to be coated or its components), those hydrolyzable groups which do not have any substituents are particularly preferred and low molecular weight hydrolysis products such as lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanols.
  • the latter hydrolyzable groups are also preferred because they have practically no influence on the pH during hydrolysis (in contrast to e.g. halogen).
  • the coating composition used according to the invention will contain a solvent for adjusting the viscosity of the preserving liquid.
  • This solvent can be water and / or organic solvents.
  • Organic solvents include conventional solvents for paints and in particular the lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol and the butanols, since these are usually already by-products of Polycondensation reaction can be formed using the preferred starting materials (see above).
  • Mixtures of solvents can of course also be used, for example mixtures of the by-products formed by the hydrolysis reaction (for example alcohols) and other (preferably volatile) solvents such as for example ethers, ketones, esters and (aliphatic or aromatic) hydrocarbons.
  • the total solids content of the coating composition used according to the invention is generally 10 to 75, preferably 15 to 50 and particularly preferably 20 to 40 percent by weight.
  • the coating composition can also contain compounds which can react with such groups or groups in the course of a thermally or photochemically induced reaction.
  • non-hydrolyzable or non-hydrolyzing organic groups with carbon-carbon double or triple bond such as (meth) acryloxyalkyl groups
  • organic unsaturated compounds are styrene,
  • Such compounds can also be partially or perfluorinated.
  • compounds which have (per) fluorinated groups which, during the preparation of the coating composition or the polycondensates, contain non-hydrolyzable or non- hydrolyzing non-fluorinated groups react and thereby provide fluorinated groups (for example by reaction of SH or NH groups with hexafluoropropene oxide).
  • fluorinated groups for example by reaction of SH or NH groups with hexafluoropropene oxide.
  • nanoscale particles make the coating more abrasion-resistant or scratch-resistant, for example, without impairing the transparency.
  • surface modification of nanoscale (ceramic) particles reference can be made, for example, to W093 / 21127. Furthermore, for example, in the case of the presence of epoxy-containing organic groups on central atoms M, the
  • Coating liquid contain compounds that have a (catalytic)
  • Ring opening polymerization e.g. Compounds containing hydroxyl and amine groups (e.g. phenols).
  • the coating composition preferably also contains a catalyst for the thermally and / or photochemically induced curing of the coating applied to the substrate Polycondensates.
  • a photopolymerization initiator can be added.
  • the commercially available photoinitiators can be used. Examples include Irgacure (R) 184 (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone), Irgacure (R) 500
  • Suitable thermal initiators include organic peroxides in the form of diacyl peroxides, peroxydicarbonates, alkyl peresters, dialkyl peroxides, perketals, ketone peroxides and alkyl hydroperoxides. Specific examples of such thermal
  • Initiators are dibenzoyl peroxide, tert-butyl perbenzoate and azobisisobutyronitrile.
  • Coating composition may be present, e.g. tertiary amines (e.g. imidazole and its derivatives).
  • a coating composition containing 30 to 50 weight percent solids may contain initiator in an amount of e.g. 0.5 to 2 percent by weight (based on the total amount) can be added.
  • the coating composition produced can either as such or after partial or almost complete removal of the solvent used or of the solvent formed during the reaction (for example the alcohols formed by hydrolysis of the alkoxides) and / or after the addition of a suitable solvent for the purpose
  • the coating composition optionally (and preferably) provided with an initiator and optionally other additives is then brought into contact with the substrate.
  • the coating composition can be applied in a conventional manner to the objects or materials to be coated. Although the resulting coatings usually adhere very well to the substrates, it may be advisable in certain cases to carry out a surface treatment (e.g. corona treatment, treatment with a primer) before coating.
  • a surface treatment e.g. corona treatment, treatment with a primer
  • Common coating processes are e.g. Diving, flooding, pulling, pouring, spinning, spraying and painting.
  • the coating composition can be cured thermally and / or by irradiation in a manner known per se, depending on the type or the presence of an initiator.
  • the curing temperatures are preferably at least 50 ° C., in particular at least 90 ° C.
  • the maximum curing temperature is also determined by the thermal load capacity of the substrate to be coated is determined. Curing temperatures of 250 ° C. and in particular 180 ° C. are preferably not exceeded.

Abstract

The disclosure relates to the use of a coating compound containing polycondensates based on one or more compounds of elements M from main groups III-V and sub-groups II-IV of the periodic table, said compounds being rendered capable of hydrolytic polycondensation. In these polycondensates, at least one organic group G, which contains at least two aliphatic carbon atoms to each of which at least one fluorine atom is attached, is bound to each of at least some of the central atoms M either directly or via one of the carbon atoms or via a binding group A. The intended use is for coating surfaces of metal, plastic, modified natural materials, ceramics, concrete, clay and/or glass.

Description

VERWENDUNG EINER FLUORHALTIGE ANORGANISCHE POLYKONDENSATE ENTHALTENDEN BESCHICHTUNGSZUSAMMENSETZUNGUSE OF A COATING COMPOSITION CONTAINING FLUORINE INORGANIC POLYCONDENSATE
Die EP-A-587 667 (W092/21729) beschreibt eine Beschichtungszusammensetzung auf der Basis von fluorhaltigen anorganischen Polykondensaten sowie deren Herstellung.EP-A-587 667 (W092 / 21729) describes a coating composition based on fluorine-containing inorganic polycondensates and their preparation.
Insbesondere beschreibt diese Druckschrift eine Beschichtungszusammensetzung auf der Basis vonIn particular, this document describes a coating composition based on
Polykondensaten von einer oder mehreren hydrolysierbaren Verbindungen mindestens eines Elements M aus den Hauptgruppen III bis V und den Nebengruppen II bis IV des Periodensystems der Elemente, wobei zumindest ein Teil dieser Verbindungen neben hydrolysierbaren Gruppen A auch nicht-hydrolysierbare kohlenstoffhaltige Gruppen B aufweist und das Gesamt-Molverhältnis von Gruppen A zu Gruppen B in den zugrundeliegenden monomeren Ausgangsverbindungen 10:1 bis 1:2 beträgt und 0,1 bis 100 Molprozent der Gruppen B Gruppen B' sind, die durchschnittlich 2 bis 30 Fluoratome aufweisen, die an ein oder mehrere aliphatische Kohlenstoffatome gebunden sind, die durch mindestens zwei Atome von M getrennt sind.Polycondensates of one or more hydrolyzable compounds of at least one element M from the main groups III to V and the subgroups II to IV of the Periodic Table of the Elements, at least some of these compounds in addition to hydrolyzable groups A also having non-hydrolyzable carbon-containing groups B and the total Molar ratio of groups A to groups B in the basic monomeric starting compounds is 10: 1 to 1: 2 and 0.1 to 100 mol percent of groups B are groups B 'which have an average of 2 to 30 fluorine atoms attached to one or more aliphatic carbon atoms which are separated from M by at least two atoms.
Hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen und die Herstellung und Anwendung (Auftragung) derartiger Beschichtungszusammensetzungen wird hiermit ausdrücklich auf den Inhalt der W092/21729 Bezug genommen.With regard to preferred embodiments and the production and application (application) of such coating compositions, reference is hereby expressly made to the content of WO92 / 21729.
Es wurde gefunden, daß derartige und ähnliche fluorhaltige Beschichtungszusammensetzungen für die verschiedensten Substrate geeignet sind und nach entsprechender Härtung zu Überzügen mit den unterschiedlichsten vorteilhaften Eigenschaften, insbesondere Transparenz, Flexibilität, mechanische Beständigkeit und Abriebfestigkeit und ausgezeichnete Antihafteigenschaften gegenüber den unterschiedlichsten Substanzen (wie z.B. Wasser, Ölen, Schmutz, Staub, etc.) führen.It has been found that such and similar fluorine-containing coating compositions are suitable for a wide variety of substrates and, after corresponding curing, to give coatings with a wide variety of advantageous properties, in particular transparency, flexibility, mechanical resistance and abrasion resistance and excellent non-stick properties to a wide variety of substances (such as water, oils, for example) , Dirt, dust, etc.).
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit die Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung, die 5 Polykondensate auf der Basis von einer oder mehreren zur hydrolytischen Polykondensation befähigten Verbindungen der Elemente M der Hauptgruppen III bis V und der Nebengruppen II bis IV des Periodensystems der Elemente enthält, wobei in diesen Polykondensaten an mindestens einen Teil der 0 Zentralatome M jeweils mindestens eine organische Gruppe G, die mindestens 2 aliphatische Kohlenstoffatome aufweist, an die jeweils mindestens ein Fluoratom gebunden ist, entweder direkt über eines der Kohlenstoffatome oder über eine Verbindungsgruppe A gebunden ist, zur Beschichtung von 5 Oberflächen aus Metall, Kunststoffen, gegebenenfalls modifizierten Naturstoffen, Keramik, Beton, Ton und/oder Glas.The present invention thus relates to the use of a coating composition which contains 5 polycondensates based on one or more compounds of the elements M of the main groups III to V and the subgroups II to IV of the periodic table of the elements which are capable of hydrolytic polycondensation, in which polycondensates at least a part of the 0 central atoms M each have at least one organic group G which has at least 2 aliphatic carbon atoms to which at least one fluorine atom is bonded, either directly via one of the carbon atoms or via a connecting group A, for coating 5 surfaces made of metal, plastics, possibly modified natural materials, ceramics, concrete, clay and / or glass.
Die obigen Oberflächen aus Metall schließen auch 0 Oberflächen aus Metallverbindungen ein. Beispielhaft sind als Metalle zu nennen Kupfer, Silber, Gold, Platin, Palladium, Eisen, Nickel, Chrom, Zink, Zinn, Blei, Aluminium und Titan sowie diese Metalle enthaltende Legierungen wie z.B. (Edel-)Stahl, Messing und Bronze. '5The above metal surfaces also include 0 metal compound surfaces. Examples include metals such as copper, silver, gold, platinum, palladium, iron, nickel, chromium, zinc, tin, lead, aluminum and titanium as well as alloys containing these metals such as e.g. (Stainless) steel, brass and bronze. '5
Die obige Beschichtungszusammensetzung kann auch auf Oberflächen aus Oxiden, Carbiden, Siliciden, Nitriden, Boriden usw. von Metallen und Nichtmetallen aufgetragen werden, wie z.B. Oberflächen, die Metalloxide, Carbide wie 0 Siliciumcarbid, Wolframcarbid und Borcarbid,The above coating composition can also be applied to surfaces of oxides, carbides, silicides, nitrides, borides, etc. of metals and non-metals, e.g. Surfaces containing metal oxides, carbides such as silicon carbide, tungsten carbide and boron carbide,
Siliciumnitrid, Siliciumdioxid usw. umfassen, bzw. aus diesen bestehen.Include, or consist of silicon nitride, silicon dioxide, etc.
Unter den Oberflächen aus (gegebenenfalls modifizierten) 5 Naturstoffen wären insbesondere solche aus Naturstein (Sandstein, Marmor, Granit etc.), (gebranntem) Ton und Cellulosematerialien zu erwähnen, während selbstverständlich auch Oberflächen aus Beton, Keramik, Porzellan, Gips, Glas und Papier (einschließlich synthetischem Papier) mit den obigenAmong the surfaces made of (possibly modified) 5 natural materials, those made of natural stone (sandstone, marble, granite etc.), (fired) clay and cellulose materials should be mentioned, while Of course, surfaces made of concrete, ceramic, porcelain, plaster, glass and paper (including synthetic paper) with the above
Beschichtungszusammensetzungen in vorteilhafter Weise beschichtet werden können. Der Ausdruck "Glas" schließt hierbei alle Arten von Glas mit den unterschiedlichsten Zusammensetzungen ein, wie z.B. Natronkalkglas, Kaliglas, Borsilicatglas, Bleiglas, Bariumglas, Phosphatglas, optisches Glas, historisches Glas, usw.Coating compositions can be coated in an advantageous manner. The term "glass" includes all types of glass with the most varied compositions, such as Soda-lime glass, potassium glass, borosilicate glass, lead glass, barium glass, phosphate glass, optical glass, historical glass, etc.
Unter den Kunststoffen, die Oberflächen bilden, die mit den obigen Beschichtungszusammensetzungen beschichtet werden können, sind Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere und geschäumte Kunststoffe. Konkrete Beispiele für derartige Kunststoffe sind z.B. :Among the plastics that form surfaces that can be coated with the above coating compositions are thermoplastics, thermosets, elastomers and foamed plastics. Specific examples of such plastics are e.g. :
Homo- und Copolymere von olefinisch ungesättigten Verbindungen, wie z.B. Olefinen wie Ethyien, Propylen, Butenen, Pentenen, Hexenen, Octenen und Decenen; Dienen wie Butadien, Chloropren, Isopren, Hexadien,Homo- and copolymers of olefinically unsaturated compounds, e.g. Olefins such as ethylene, propylene, butenes, pentenes, hexenes, octenes and decenes; Serve like butadiene, chloroprene, isoprene, hexadiene,
Ethylidennorbornen und Dicyclopentadien; aromatischen VinylVerbindungen wie z.B. Styrol und dessen DerivatenEthylidene norbornene and dicyclopentadiene; aromatic vinyl compounds such as Styrene and its derivatives
(z.B. α-Methylstyrol, Chlorstyrole, Bromstyrole, Methylstyrole usw.) ; halogenierten Vinylverbindungen wie z.B. Vinylchlorid, Vinylfluorid, Vinylidenchlorid,(e.g. α-methylstyrene, chlorostyrenes, bromostyrenes, methylstyrenes, etc.); halogenated vinyl compounds such as Vinyl chloride, vinyl fluoride, vinylidene chloride,
Vinylidenfluorid und Tetrafluorethylen; α,ß-ungesättigten Carbonylverbindungen wie z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure und Fumarsäure und deren DerivatenVinylidene fluoride and tetrafluoroethylene; α, β-unsaturated carbonyl compounds such as e.g. Acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid and fumaric acid and their derivatives
(insbesondere (Alkyl-) Estern, Amiden, Anhydriden, Imiden, Nitrilen und Salzen wie z.B. Ethylacrylat,(in particular (alkyl) esters, amides, anhydrides, imides, nitriles and salts such as ethyl acrylate,
Methylmethacrylat, Acrylnitril, Methacrylnitril,Methyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile,
(Meth) acrylamid und Maleinsäureanhydrid) ; und Vinylacetat .(Meth) acrylamide and maleic anhydride); and vinyl acetate.
Polyester wie z.B. Polyethylenterephthalat und Polybutylenterephthalat; Polyamide wie z.B. Nylons;Polyester such as Polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate; Polyamides such as Nylons;
Polyimide; Polyurethane; Polyether; Polysulfone; Polyacetale; Epoxid-Harze; Polycarbonate; Polyphenylensulfide; (gegebenenfalls vulkanisierte) synthetische Kautschuke; (vulkanisierter) Naturkautschuk; Phenol-Formaldehyd-Harze; Phenol-Harnstoff-Harze; Phenol- Melamin-Harze; Alkyd-Harze; und Polysiloxane.Polyimides; Polyurethanes; Polyether; Polysulfones; Polyacetals; Epoxy resins; Polycarbonates; Polyphenylene sulfides; synthetic rubbers (optionally vulcanized); (vulcanized) natural rubber; Phenol-formaldehyde resins; Phenol urea resins; Phenol-melamine resins; Alkyd resins; and polysiloxanes.
Selbstverständlich können derartige Kunststoffe die üblichen Kunststoff-Additive wie z.B. Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Verstärkungsmittel (z.B. (Glas-) Fasern) , Stabilisatoren, Flammschutzmittel, Inhibitoren, Gleitmittel usw. enthalten.Of course, such plastics can use the usual plastic additives such as Contain fillers, pigments, dyes, reinforcing agents (e.g. (glass) fibers), stabilizers, flame retardants, inhibitors, lubricants, etc.
Die obigen Beschichtungszusammensetzungen eignen sich insbesondere für die Beschichtung von Bauwerken und Teilen davon; Fortbewegungs- und Transportmitteln und Teilen davon; Arbeitsgerätschaften, Vorrichtungen und Maschinen für gewerbliche bzw. industrielle Zwecke und Forschung sowie Teilen davon; Haushaltsgegenständen und Arbeitsgerätschaften für den Haushalt sowie Teilen davon; Ausrüstung, Geräten und Hilfsmitteln für Spiel, Sport und Freizeit und Teilen davon; sowie Geräten, Hilfsmitteln und Vorrichtungen für medizinische Zwecke und Kranke. Konkrete Beispiele für derartige beschichtungsfähige Materialien bzw. Gegenstände werden im folgenden angegeben.The above coating compositions are particularly suitable for coating buildings and parts thereof; Means of transportation and parts thereof; Work equipment, devices and machines for commercial or industrial purposes and research and parts thereof; Household items and work tools for household purposes, and parts thereof; Equipment, devices and aids for games, sports and leisure and parts thereof; as well as devices, aids and devices for medical purposes and the sick. Specific examples of such coatable materials or articles are given below.
Bauwerke (insbesondere Gebäude) und Teile davon:Buildings (especially buildings) and parts thereof:
Innen- und Außenfassaden von Gebäuden, Fußböden und Treppen aus Naturstein, Beton usw., Fußbodenbeläge aus Kunststoff, Teppichböden und Teppiche, Fußbodenleisten (Scheuerleisten) , Fenster (insbesondere Fensterrahmen, Fensterbänke, Verglasungen aus Glas oder Kunststoff und Fenstergriffe) , Jalousien, Rollos, Türen, Türgriffe, Armaturen in Küche, Bad und WC, Duschkabinen, Sanitärzellen, WC-Kabinen, Rohre (und insbesondere Abflußrohre, bei denen die Schmutzablagerung vermieden werden soll) , Heizkörper, Spiegel, Lichtschalter, Wand- und Bodenkacheln, Beleuchtung, Briefkästen, Dachziegel, Dachrinnen, Regenrinnen, Antennen, Satellitenschüsseln, Handläufe von Geländern und Rolltreppen, Architekturverglasung, Sonnenkollektoren, Wintergärten, Wände von Aufzügen; Denkmäler, Skulpturen und allgemein Kunstwerke aus Naturstein, (z.B. Granit, Marmor) , Metall etc., insbesondere solche, die im Freien aufgestellt sind.Interior and exterior facades of buildings, floors and stairs made of natural stone, concrete etc., plastic floor coverings, carpets and carpets, skirting boards (rubbing strakes), windows (especially window frames, window sills, glass or plastic glazing and window handles), blinds, roller blinds, Doors, door handles, fittings in kitchens, bathrooms and toilets, shower cubicles, sanitary cells, toilet cubicles, pipes (and in particular drain pipes, in which dirt deposits should be avoided), radiators, mirrors, light switches, wall and floor tiles, lighting, letter boxes, Roof tiles, Gutters, gutters, antennas, satellite dishes, handrails of railings and escalators, architectural glazing, solar panels, conservatories, walls of elevators; Monuments, sculptures and general works of art made of natural stone (e.g. granite, marble), metal etc., especially those that are set up outdoors.
Fortbewegungs- und Transportmittel (z.B. Pkw, Lkw, Omnibus, Motorrad, Moped, Fahrrad, Eisenbahn, Straßenbahn, Schiff und Flugzeug) und Teile davon:Means of transport and transportation (e.g. cars, trucks, buses, motorbikes, mopeds, bicycles, trains, trams, ships and planes) and parts thereof:
Scheinwerfer, Innen- und Außenspiegel, Windschutzscheiben, Heckscheiben, Seitenscheiben, Schutzbleche von Fahrrädern und Motorrädern, Kunststoffvisiere von Motorrädern, Instrumente von Motorrädern, Sitze, Sättel, Türgriffe, Lenkräder, Reifenfelgen, Tankstutzen (insbesondere für Diesel) , Nummernschilder, Gepäckträger, Dachcontainer für Pkws sowie Cockpits . Zum Beispiel führt die Außenbeschichtung von Kraftfahrzeugen dazu, daß sich diese leichter reinigen (waschen) lassen.Headlights, interior and exterior mirrors, windshields, rear windows, side windows, mudguards for bicycles and motorcycles, plastic visors for motorcycles, instruments for motorcycles, seats, saddles, door handles, steering wheels, tire rims, tank sockets (especially for diesel), license plates, luggage racks, roof containers for Cars and cockpits. For example, the exterior coating of motor vehicles makes them easier to clean (wash).
Arbeitsgerätschaften, Vorrichtungen und Maschinen für gewerbliche bzw. industrielle Zwecke und Forschung sowie Teile davon:Work equipment, devices and machines for commercial or industrial purposes and research as well as parts thereof:
Formen (z.B. Gießformen, insbesondere aus Metall), Schüttrichter, Einfüllanlagen, Extruder, Wasserräder, Walzen, Transportbänder, Druckmaschinen, Siebdruckschablonen, Abfüllmaschinen, (Maschinen-) Gehäuse, Spritzgußteile, Bohrköpfe, Turbinen, Rohre (innen und außen) , Pumpen, Sägeblätter, Abdeckungen (z.B. für Waagen) , Tastaturen, Schalter, Knöpfe, Kugellager, Wellen, Schrauben, Displays, Solarzellen, Solaranlagen, Werkzeuge, Werkzeuggriffe, Flüssigkeitsbehälter, Isolatoren, Kapillaren, Linsen, Laboreinrichtungen (z.B.Molds (e.g. casting molds, especially made of metal), pouring hoppers, filling systems, extruders, water wheels, rollers, conveyor belts, printing machines, screen printing stencils, filling machines, (machine) housings, injection molded parts, drilling heads, turbines, pipes (inside and outside), pumps, saw blades , Covers (e.g. for scales), keyboards, switches, buttons, ball bearings, shafts, screws, displays, solar cells, solar systems, tools, tool handles, liquid containers, insulators, capillaries, lenses, laboratory equipment (e.g.
Chromatographiesäulen und Abzüge) und Computer (insbesondere Gehäuse und Monitorscheiben) . Haushaltsgegenstände und Arbeitsgerätschaften für den Haushalt sowie Teile davon:Chromatography columns and prints) and computers (in particular housings and monitor disks). Household items and work equipment for the household or parts thereof:
Möbelfurniere, Möbelleisten, Mülleimer, WC-Bürsten,Furniture veneers, furniture moldings, trash cans, toilet brushes,
Tischdecken, Geschirr (z.B. aus Porzellan und Steingut) , Glaswaren, Bestecke (z.B. Messer) , Tabletts, Pfannen, Töpfe, Backformen, Kochutensilien (z.B. Kochlöffel, Raspeln, Knoblauchpressen usw.) , Kochmulden, Heizplatten, Backöfen (innen und außen) , Blumenvasen, Abdeckungen von Wanduhren, TV-Geräte (insbesondere Bildschirme) , Stereo- Anlagen, Gehäuse von (elektrischen) Haushaltsgeräten, Bildverglasungen, Christbaumkugeln, Tapeten, Lampen und Leuchten, Polstermöbel, Gegenstände aus Leder. Insbesondere führt die Beschichtung von Möbeln dazu, daß sich diese leichter reinigen lassen und keine Flecken auf der Oberfläche zeigen.Tablecloths, dishes (e.g. made of porcelain and earthenware), glassware, cutlery (e.g. knives), trays, pans, pots, baking pans, cooking utensils (e.g. wooden spoons, rasps, garlic presses etc.), cooking hobs, heating plates, ovens (inside and outside), Flower vases, covers for wall clocks, TV sets (especially screens), stereo systems, housings for (electrical) household appliances, picture glazing, Christmas baubles, wallpapers, lamps and lights, upholstered furniture, objects made of leather. In particular, the coating of furniture makes it easier to clean and shows no stains on the surface.
Ausrüstung, Geräte und Hilfsmittel für Spiel, Sport und Freizeit:Equipment, devices and aids for games, sports and leisure:
Gartenmöbel, Gartengeräte, Gewächshäuser (insbesondere Verglasungen), Werkzeuge, Spielplatzgeräte (z.B. Rutschen), Bälle, Luftmatratzen, Tennisschläger, Tischtennisschläger, Tischtennisplatten, Skis, Snowboards, Surfboards, Golfschläger, Hanteln, Sitzgelegenheiten in Parks, Spielplätzen usw., Motorradkleidung, Motorradhelme, Skianzüge, Skistiefel, Skibrillen, Sturzhelme für Skifahrer, Taucherkleidung und Taucherbrillen.Garden furniture, garden tools, greenhouses (especially glazing), tools, playground equipment (e.g. slides), balls, air mattresses, tennis rackets, table tennis rackets, table tennis tables, skis, snowboards, surfboards, golf clubs, dumbbells, seating in parks, playgrounds etc., motorcycle clothing, motorcycle helmets, Ski suits, ski boots, ski goggles, helmets for skiers, diving clothing and diving goggles.
Geräte, Hilfsmittel und Vorrichtungen für medizinische Zwecke und Kranke:Devices, aids and devices for medical purposes and the sick:
Prothesen (insbesondere für Gliedmaßen) , Implantate, Katheter, künstliche Darmausgänge, Zahnspangen, Zahnersatz, Brillen (Gläser und Gestelle) , medizinische Bestecke (für Operationen und Zahnbehandlungen) , Gipsverbände, Fieberthermometer und Rollstühle, sowie ganz allgemein Krankenhauseinrichtungen zwecks Verbesserung (u.a.) der Hygiene.Prostheses (especially for limbs), implants, catheters, artificial intestinal exits, braces, dentures, glasses (glasses and frames), medical cutlery (for operations and dental treatment), plaster casts, Medical thermometers and wheelchairs, as well as general hospital facilities to improve (among other things) hygiene.
Neben den obigen Gegenständen können natürlich auch andere Gegenstände und Teile davon vorteilhaft mit den obigen Beschichtungszusammensetzungen beschichtet werden, wie z.B. Schmuck, Münzen, Kunstwerke (z.B. Gemälde) , Bucheinbände, Grabsteine, Urnen, Schilder (z.B. Verkehrsschilder) , Leuchtreklamen, Ampelanlagen, CDs, Schlechtwetterkleidung, Textilien, Postkästen, Telefonhäuschen, Wartehäuschen für öffentliche Verkehrsmittel, Schutzbrillen, Schutzhelme, Raketen, Innenseiten von Lebensmittelverpackungen und Ölbehältern, Folien (z.B. für die Verpackung von Lebensmitteln) , Telefonapparate, Dichtungen fürIn addition to the above items, other items and parts thereof can of course also be advantageously coated with the above coating compositions, e.g. Jewelery, coins, works of art (e.g. paintings), book covers, tombstones, urns, signs (e.g. traffic signs), neon signs, traffic lights, CDs, bad weather clothing, textiles, post boxes, telephone booths, waiting booths for public transport, safety glasses, protective helmets, rockets, inside pages of food packaging and oil containers, foils (eg for packaging food), telephones, seals for
Wasserhähne, ganz allgemein alle Gegenstände, die aus Gummi hergestellt sind, Flaschen, licht-, wärme- oder druckempfindliche AufZeichnungsmaterialien (vor oder nach der Aufzeichnung, z.B. Photos) und Kirchenfenster, sowie Gegenstände (z.B. aus Stahlblech) , die Graffiti ausgesetzt sind (z.B. Äußeres und Inneres von Eisenbahnwaggons, Wände von U- und S-Bahnhaltestellen usw.) .Faucets, generally all objects made of rubber, bottles, light, heat or pressure sensitive recording materials (before or after recording, e.g. photos) and church windows, as well as objects (e.g. made of sheet steel) that are exposed to graffiti (e.g. Exterior and interior of railway wagons, walls of subway and S-Bahn stations, etc.).
Bei den obigen Elementen M aus den Hauptgruppen III bis V und den Nebengruppen II bis IV des Periodensystems der Elemente handelt es sich z.B. um mindestens ein aus Silicium, Aluminium, Bor, Zinn, Zirkonium, Titan, Vanadium und Zinn ausgewähltes Element, wobei Si, AI, Ti und Zr bevorzugt sind und Si besonders bevorzugt ist. Insbesondere sind vorzugsweise 75 bis 100 und besonders bevorzugt 90 bis 100% aller Zentralatome der in der Beschichtungszusammensetzung vorliegenden Polykondensate Silicium-, Aluminium-, Titan- und/oder Zirkoniumatome.The above elements M from the main groups III to V and the subgroups II to IV of the periodic table of the elements are e.g. by at least one element selected from silicon, aluminum, boron, tin, zirconium, titanium, vanadium and tin, Si, Al, Ti and Zr being preferred and Si being particularly preferred. In particular, preferably 75 to 100 and particularly preferably 90 to 100% of all central atoms of the polycondensates present in the coating composition are silicon, aluminum, titanium and / or zirconium atoms.
Üblicherweise sind an mindestens 0,1% (vorzugsweise mindestens 0,5% und insbesondere mindestens 1%) aller in den obigen Polykondensaten vorhandenen Zentralatome M organische Gruppen G gebunden, die vorzugsweise mindestens 3 (bevorzugter mindestens 4 und insbesondere mindestens 5) aliphatische Kohlenstoffatome aufweisen, an die jeweils mindestens ein und vorzugsweise mindestens zwei Fluoratome gebunden sind. Vorzugsweise handelt es sich bei diesen Gruppen G um teilweise fluorierte Alkyl- und/oder Alkenylgruppen. Bei diesen Gruppen kann es sich z.B. auch um von fluorierten Alkan- und Alkensäuren abgeleitete Gruppen handeln. In diesem Fall können sie z.B. durch Chelatbildung der entsprechenden Säure mit einer zurUsually at least 0.1% (preferably at least 0.5% and in particular at least 1%) of all central atoms present in the above polycondensates are M. bound organic groups G, which preferably have at least 3 (more preferably at least 4 and in particular at least 5) aliphatic carbon atoms, to each of which at least one and preferably at least two fluorine atoms are bonded. These groups G are preferably partially fluorinated alkyl and / or alkenyl groups. These groups can also be groups derived from fluorinated alkanoic and alkenoic acids, for example. In this case you can chelate the corresponding acid with a
Hydrolyse befähigten Ausgangsverbindung von z.B. AI, Ti oder Zr in die Polykondensate eingeführt worden sein und die obige Verbindungsgruppe A ist somit eine Chelat- bildende Gruppe, die zu der StrukturStarting compound capable of hydrolysis of e.g. Al, Ti or Zr have been introduced into the polycondensates, and the above linking group A is thus a chelating group that belongs to the structure
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führt.leads.
Beispiele für teilweise fluorierte Gruppen G, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können (und erfindungsgemäß auch bevorzugt sind) sind Gruppen, die über aliphatische Kohlenstoffatome verfügen, an die insgesamt 2 bis 30 (vorzugsweise 3 bis 25, noch bevorzugter 5 bis 20 und besonders bevorzugt 8 bis 18) Fluoratome gebunden sind, und die (zumindest im Fall der direkten Bindung von G an M) jeweils durch mindestens 2 Atome (vorzugsweise Kohlenstoffatome) vom Zentralatom M getrennt sind.Examples of partially fluorinated groups G which can be used according to the invention (and are also preferred according to the invention) are groups which have aliphatic carbon atoms to which a total of 2 to 30 (preferably 3 to 25, more preferably 5 to 20 and particularly preferably 8 to 18) fluorine atoms are bound, and which (at least in the case of direct binding of G to M) are each separated from the central atom M by at least 2 atoms (preferably carbon atoms).
In der oben angegebenen Zahl der Fluoratome, die an aliphatische Kohlenstoffatome gebunden sind, sind diejenigen Fluoratome nicht berücksichtigt, die gegebenenfalls in anderer Weise, z.B. an aromatischeIn the above number of fluorine atoms attached to aliphatic carbon atoms, those fluorine atoms are not taken into account which may possibly be used in another way, e.g. aromatic
Kohlenstoffatome, gebunden sind (z.B. im Fall von CgF4) . Es ist auch möglich, daß sich ein oder mehrere Fluoratome an einem aliphatischen Kohlenstoffatom befinden, von dem eine Doppel- oder Dreifachbindung ausgeht. Insbesondere im Hinblick auf die Zugänglichkeit der entsprechenden Ausgangssubstanzen (d.h. der (teilweise) hydrolysierbaren Verbindungen der Elemente M) werden fluorhaltige Gruppen bevorzugt, die direkt an vorzugsweise Siliciumatome gebunden sind. Konkrete Beispiele für derartige fluorhaltige Gruppen sind z.B. :Carbon atoms are bound (eg in the case of C g F 4 ). It is also possible for one or more fluorine atoms to be attached an aliphatic carbon atom from which a double or triple bond originates. In particular with regard to the accessibility of the corresponding starting substances (ie the (partially) hydrolyzable compounds of the elements M), fluorine-containing groups which are bonded directly to preferably silicon atoms are preferred. Specific examples of such fluorine-containing groups are, for example:
CF3CH2CH2-, C2F5CH2CH2-, C4FgCH2CH2-, n-C8F^C^CH..-, n-C8F17CH2CH2-' n-C10F21CH2CH2- Und ± - C2 F~ (CH2} 3~ 'CF 3 CH 2 CH 2 -, C 2 F 5 CH 2 CH 2 -, C 4 F g CH 2 CH 2 -, nC 8 F ^ C ^ CH ..-, n - C 8 F 17 CH 2 CH 2- ' n - C 10 F 21 CH 2 CH 2- And ± - C 2 F 1 ° ~ (CH 2 } 3 ~ '
Unter diesen Gruppen werden n-C8F13CH2CH2- , n-C8F17CH2CH2- und n-C1QF21CH2CH2- besonders bevorzugt. Selbstverständlich können aber auch andere fluorhaltige Gruppen G erfindungsgemäß eingesetzt werden, ebenso wie Mischungen von unterschiedlichen fluorhaltigen Gruppen G.Among these groups, nC 8 F 13 CH 2 CH 2 -, nC 8 F 17 CH 2 CH 2 - and nC 1Q F 21 CH 2 CH 2 - are particularly preferred. Of course, other fluorine-containing groups G can also be used according to the invention, as can mixtures of different fluorine-containing groups G.
Bevorzugt befindet sich an mindestens einem Teil der Zentralatome M der Polykondensate auch mindestens eine (z.B. eine oder zwei) nicht-hydrolysierbare bzw. nicht- hydrolysierende organische Gruppe mit funktioneller Gruppierung Z. Unter "nicht-hydrolysierend" wird im vorliegenden Zusammenhang eine Gruppe verstanden, die zwar prinzipiell einer Hydrolyse zugänglich ist, aber unter den gegebenen Bedingungen bei der Herstellung der Polykondensate, der Beschichtung und der anschließenden Trocknung und/oder Härtung tatsächlich nicht hydrolysiert. Beispiele für die letztgenannten Gruppen können z.B. auch die obigen Chelat-bildenden Gruppen A einschließen. Bevorzugt sind an mindestens 0,1% und insbesondere mindestens 0,5% der Zentralatome M in den Polykondensaten jeweils eine oder zwei (vorzugsweise eine) nicht- hydrolysierbare bzw. nicht-hydrolysierende Gruppen (zusätzlich zu den Gruppen G) gebunden. Diese Gruppen können z.B. ausgewählt werden aus funktionalisiertem (substituierten) Alkyl (insbesondere C1_4-Alkyl, wie z.B. Methyl, Ethyl, Propyl und Butyl), Alkenyl (insbesondere C2_4-Alkenyl, wie z.B. Vinyl, 1-Propenyl, 2-Propenyl und Butenyl) , Alkinyl (insbesondere C2_4-Alkinyl, wie z.B. Ethinyl und Propinyl) und funktionalisiertem ArylAt least a portion of the central atoms M of the polycondensates is preferably also at least one (for example one or two) non-hydrolyzable or non-hydrolyzing organic group with functional grouping Z. In the present context, “non-hydrolyzing” is understood to mean a group, which is in principle accessible to hydrolysis, but actually does not hydrolyze under the given conditions during the production of the polycondensates, the coating and the subsequent drying and / or curing. Examples of the latter groups can also include, for example, the above chelating groups A. One or two (preferably one) non-hydrolyzable or non-hydrolyzing groups (in addition to groups G) are preferably bound to at least 0.1% and in particular at least 0.5% of the central atoms M in the polycondensates. These groups can be selected from functionalized, for example (Substituted) alkyl (in particular C 1 _ 4 -alkyl, such as methyl, ethyl, propyl and butyl), alkenyl (in particular C 2 _ 4 -alkenyl, such as vinyl, 1-propenyl, 2-propenyl and butenyl), alkynyl (in particular C 2 _ 4 alkynyl, such as ethynyl and propynyl) and functionalized aryl
(insbesondere Cg_10-Aryl, wie z.B. Phenyl und Naphthyl) , wobei auch die von Alkylgruppen und Arylgruppen verschiedenen Gruppen gegebenenfalls einen oder mehrere Substituenten (z.B. Chlor, Brom, Hydroxy, Alkoxy, Epoxy, (gegebenenfalls substituiertes) Amino usw.) aufweisen können. Die obigen Alkylreste schließen auch die entsprechenden cyclischen und Aryl-substituierten Reste, wie z.B. Cyclohexyl und Benzyl, ein, während die Alkenyl- und Alkinylgruppen ebenfalls cyclisch sein können und die genannten Arylgruppen auch Alkarylgruppen (wie z.B. Tolyl und Xylyl) mit einschließen sollen. Besonders bevorzugte Gruppen sind Gruppen, die über eine (gegebenenfalls mehrfach) ungesättigte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung verfügen und/oder eine hochreaktive funktionelle Gruppe wie z.B. Epoxy aufweisen. Unter den ungesättigten Gruppen sind insbesondere zu erwähnen Gruppen, die über einen (Meth) acryloxyrest (insbesondere einen (Meth) acryloxy-C1_4- Alkylrest wie z.B. (Meth)acryloxypropyl) verfügen. Die Anwesenheit derartiger Gruppen in den entsprechenden Polykondensaten hat den Vorteil, daß nach der Beschichtung mit der Beschichtungsflussigkeit eine zweifache Härtung erfolgen kann, nämlich eine Reaktion zwischen den funktionellen Gruppen Z (z.B. eine thermisch oder photochemisch induzierte Verknüpfung der ungesättigten organischen Reste durch (radikalische) Polymerisation oder eine Ringöffnungspolymerisation im Falle von Epoxidringen) und eine thermische Vervollständigung der Polykondensation (z.B. durch Wasserabspaltung aus noch vorhandenen M-OH- Gruppen) . Selbstverständlich können in den Polykondensaten auch nicht-funktionalisierte Alkyl- und Arylgruppen an(in particular C g _ 10 aryl, such as phenyl and naphthyl), the groups other than alkyl groups and aryl groups also optionally having one or more substituents (for example chlorine, bromine, hydroxyl, alkoxy, epoxy, (optionally substituted) amino, etc.) can have. The above alkyl radicals also include the corresponding cyclic and aryl-substituted radicals, such as cyclohexyl and benzyl, while the alkenyl and alkynyl groups may also be cyclic and the aryl groups mentioned should also include alkaryl groups (such as tolyl and xylyl). Particularly preferred groups are groups which have an (optionally multiply) unsaturated carbon-carbon bond and / or have a highly reactive functional group such as epoxy. Among the unsaturated groups are in particular to be mentioned groups, acryloxy a (meth) (particularly a (meth) acryloxy-C 1 _ 4 - alkyl group such as (meth) acryloxypropyl) feature. The presence of such groups in the corresponding polycondensates has the advantage that after coating with the coating liquid, double curing can take place, namely a reaction between the functional groups Z (for example a thermally or photochemically induced linkage of the unsaturated organic residues by (radical) polymerization or a ring opening polymerization in the case of epoxy rings) and a thermal completion of the polycondensation (for example by elimination of water from M-OH groups still present). Of course, non-functionalized alkyl and aryl groups can also be present in the polycondensates
Zentralatomen M anwesend sein, insbesondere auch solche, die von langkettigen gesättigten (aber auch ungesättigten) Fettsäuren abgeleitet sind (in diesem Falle vorzugsweise über eine Chelat-bildende Gruppe A an das Zentralatom gebunden) .Central atoms M are present, in particular also those which are derived from long-chain saturated (but also unsaturated) fatty acids (in this case preferably bound to the central atom via a chelating group A).
Bei den zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Beschichtungszusammensetzung bzw. Polykondensate verwendeten (teilweise) hydrolysierbaren Ausgangsverbindungen handelt es sich um solche von Elementen der Hauptgruppen III bis V und der Nebengruppen II bis IV des Periodensystems. Selbstverständlich können zusätzlich auch andere hydrolysierbare Verbindungen eingesetzt werden, insbesondere solche von Elementen der Hauptgruppen I und II des Periodensystems (z.B. Na, K, Ca und Mg) und der Nebengruppen V bis VIII desThe (partially) hydrolyzable starting compounds used to produce the coating composition or polycondensates used according to the invention are those of elements of main groups III to V and subgroups II to IV of the periodic table. Of course, other hydrolyzable compounds can also be used, in particular those of elements of main groups I and II of the periodic table (e.g. Na, K, Ca and Mg) and subgroups V to VIII of the
Periodensystems. Vorzugsweise machen die soeben genannten Verbindungen aber nicht mehr als 10 und insbesondere nicht mehr als 5 Molprozent der insgesamt eingesetzten hydrolysierbaren monomeren Verbindungen aus.Periodic table. However, the compounds just mentioned preferably make up no more than 10 and in particular no more than 5 mol percent of the hydrolyzable monomeric compounds used overall.
Beispiele für hydrolysierbare Gruppen in den Ausgangsverbindungen (die nicht notwendigerweise als monomere Verbindungen, sondern bereits als entsprechende Vorkondensate von Verbindungen eines oder mehrerer der Elemente M eingesetzt werden können) sind - teilweise abhängig vom Zentralatom M - Halogen (F, Cl, Br und I, insbesondere Cl und Br) , Alkoxy (insbesondere C1_4-Alkoxy, wie z.B. Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, i-Propoxy und Butoxy) , Aryloxy (insbesondere Cg_1()-Aryloxy, z.B. Phenoxy) , Acyloxy (insbesondere Cχ_4-Acyloxy, z.B. Acetoxy und Propionyloxy) und Acyl (z.B. Acetyl) .Examples of hydrolyzable groups in the starting compounds (which can not necessarily be used as monomeric compounds, but can already be used as corresponding precondensates of compounds of one or more of the elements M) are - depending in part on the central atom M - halogen (F, Cl, Br and I, especially Cl and Br), alkoxy (especially C 1 _ 4 alkoxy, such as methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy and butoxy), aryloxy (especially C g _ 1 () aryloxy, e.g. phenoxy), acyloxy (in particular C χ _ 4 -acyloxy, for example acetoxy and propionyloxy) and acyl (for example acetyl).
Neben den oben genannten hydrolysierbaren Gruppen können als weitere ebenfalls geeignete Gruppen erwähnt werden Wasserstoff und Alkoxyreste mit 5 bis 20, insbesondere 5 bis 10 Kohlenstoffatomen und Halogen- und Alkoxy- substituierte Alkoxygruppen (z.B. ß-Methoxyethoxy) .In addition to the above-mentioned hydrolyzable groups, further suitable groups which may also be mentioned are hydrogen and alkoxy radicals having 5 to 20, in particular 5 to 10, carbon atoms and halogen and alkoxy radicals. substituted alkoxy groups (eg ß-methoxyethoxy).
Da die hydrolysierbaren Gruppen im fertigen Überzug praktisch nicht mehr vorhanden sind, sondern durch Hydrolyse (und Kondensation) verlorengehen, wobei dieSince the hydrolyzable groups are practically no longer present in the finished coating, but are lost through hydrolysis (and condensation), the
Hydrolyseprodukte früher oder später möglicherweise auch in irgendeiner geeigneten Weise entfernt werden müssen (insbesondere wenn ein derartiges Hydrolyseprodukt in der erfindungsgemäß eingesetzten Beschichtungszusammensetzung auf das zu beschichtende Material oder dessen Bestandteile einen ungünstigen Einfluß ausüben würde) , sind solche hydrolysierbare Gruppen besonders bevorzugt, die keine Substituenten tragen und zu Hydrolyseprodukten mit niedrigem Molekulargewicht, wie z.B. niederen Alkoholen wie Methanol, Ethanol, Propanol und Butanolen führen. Die letztgenannten hydrolysierbaren Gruppen sind auch deshalb bevorzugt, weil sie bei der Hydrolyse den pH-Wert praktisch nicht beeinflussen (im Gegensatz zu z.B. Halogen) .Hydrolysis products may sooner or later also have to be removed in any suitable manner (in particular if such a hydrolysis product in the coating composition used according to the invention would have an unfavorable influence on the material to be coated or its components), those hydrolyzable groups which do not have any substituents are particularly preferred and low molecular weight hydrolysis products such as lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanols. The latter hydrolyzable groups are also preferred because they have practically no influence on the pH during hydrolysis (in contrast to e.g. halogen).
Neben den oben beschriebenen Polykondensaten und gegebenenfalls Wasser und Hydrolyseprodukten aus der Hydrolyse der Ausgangsverbindungen können in der erfindungsgemäß eingesetzten Beschichtungszusammensetzung auch andere Komponenten anwesend sein, die selbstverständlich keinen schädlichen Einfluß auf das zu beschichtende Material ausüben dürfen.In addition to the above-described polycondensates and, if appropriate, water and hydrolysis products from the hydrolysis of the starting compounds, other components may also be present in the coating composition used according to the invention, which of course must not have any harmful influence on the material to be coated.
So wird die erfindungsgemäß eingesetzte Beschichtungszusammensetzung in den meisten Fällen ein Lösungsmittel zur Einstellung der Viskosität der Konservierungsflüssigkeit enthalten. Bei diesem Lösungsmittel kann es sich um Wasser und/oder organische Lösungsmittel handeln. Unter den organischen Lösungsmitteln sind herkömmliche Lösungsmittel für Lacke und insbesondere die niederen Alkohole wie z.B. Methanol, Ethanol, Propanol und die Butanole, zu nennen, da diese in der Regel bereits als Nebenprodukte der Polykondensationsreaktion unter Verwendung der bevorzugten Ausgangsmaterialien (siehe oben) gebildet werden. Selbstverständlich können auch Mischungen von Lösungsmitteln eingesetzt werden, z.B. Mischungen aus den durch die Hydrolysereaktion gebildeten Nebenprodukten (z.B. Alkoholen) und anderen (vorzugsweise leicht flüchtigen) Lösungsmitteln wie z.B. Ethern, Ketonen, Estern und (aliphatischen oder aromatischen) Kohlenwasserstoffen. Der Gesamtfeststoffgehalt der erfindungsgemäß eingesetzten Beschichtungszusammensetzung beträgt in der Regel 10 bis 75, vorzugsweise 15 bis 50 und besonders bevorzugt 20 bis 40 Gewichtsprozent.In most cases, the coating composition used according to the invention will contain a solvent for adjusting the viscosity of the preserving liquid. This solvent can be water and / or organic solvents. Organic solvents include conventional solvents for paints and in particular the lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol and the butanols, since these are usually already by-products of Polycondensation reaction can be formed using the preferred starting materials (see above). Mixtures of solvents can of course also be used, for example mixtures of the by-products formed by the hydrolysis reaction (for example alcohols) and other (preferably volatile) solvents such as for example ethers, ketones, esters and (aliphatic or aromatic) hydrocarbons. The total solids content of the coating composition used according to the invention is generally 10 to 75, preferably 15 to 50 and particularly preferably 20 to 40 percent by weight.
Insbesondere in dem Fall, wo zumindest ein Teil der nicht- hydrolysierbaren bzw. nicht-hydrolysierenden organischenEspecially in the case where at least some of the non-hydrolyzable or non-hydrolyzing organic
Gruppen, die an Zentralatome M gebunden sind, über reaktive Mehrfachbindungen und/oder andere reaktive Gruppen (z.B. Epoxidringe) verfügt, kann die Beschichtungszusammensetzung auch Verbindungen enthalten, die mit derartigen Gruppen bzw. Gruppierungen im Rahmen einer thermisch oder photochemisch induzierten Reaktion reagieren können. Es kann sich somit z.B. beim Vorliegen von nicht- hydrolysierbaren bzw. nicht-hydrolysierenden organischen Gruppen mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppel- oder Dreifachbindung (wie z.B. (Meth) acryloxyalkyl-Gruppen) als zweckmäßig erweisen, der Beschichtungszusammensetzung organische ungesättigte Verbindungen zuzusetzen, die dann mit diesen ungesättigten Gruppen der Polykondensate copolymerisieren können. Beispiele für derartige ungesättigte organische Verbindungen sind Styrol,Groups which are bonded to central atoms M, have reactive multiple bonds and / or other reactive groups (e.g. epoxy rings), the coating composition can also contain compounds which can react with such groups or groups in the course of a thermally or photochemically induced reaction. Thus, e.g. in the presence of non-hydrolyzable or non-hydrolyzing organic groups with carbon-carbon double or triple bond (such as (meth) acryloxyalkyl groups) prove to be expedient to add organic unsaturated compounds to the coating composition, which then combine with these unsaturated groups Can copolymerize polycondensates. Examples of such unsaturated organic compounds are styrene,
Acrylsäure, Methacrylsäure oder entsprechende Derivate (z.B. Ester, Amide, Nitrile) der soeben genannten Säuren. Derartige Verbindungen können auch teil- oder perfluoriert sein. Ebenso können Verbindungen eingesetzt werden, die über (per) fluorierte Gruppen verfügen, welche während der Herstellung der Beschichtungszusammensetzung bzw. der Polykondensate mit nicht-hydrolysierbaren bzw. nicht- hydrolysierenden nicht-fluorierten Gruppen reagieren und dabei fluorierte Gruppen liefern (z.B. durch Reaktion von S-H- oder N-H-Gruppen mit Hexafluorpropenoxid) . Es ist auch möglich, die obigen organischen Verbindungen nicht als solche sondern in Form von Oberflächenmodifizierungs- mitteln, die sich auf nanoskaligen Partikeln (z.B. Füllstoffteilchen) befinden, einzusetzen. Dadurch ist es möglich, nanoskalige Teilchen in homogener Verteilung in den endgültigen Überzug einzuverleiben. Diese Teilchen machen den Überzug z.B. abrieb- bzw. kratzbeständiger ohne die Transparenz zu beeinträchtigen. Hinsichtlich der Oberflächenmodifizierung von nanoskaligen (keramischen) Teilchen kann z.B. auf die W093/21127 verwiesen werden. Weiter kann z.B. im Fall des Vorliegens von Epoxid-haltigen organischen Gruppen an Zentralatomen M dieAcrylic acid, methacrylic acid or corresponding derivatives (eg esters, amides, nitriles) of the acids just mentioned. Such compounds can also be partially or perfluorinated. It is also possible to use compounds which have (per) fluorinated groups which, during the preparation of the coating composition or the polycondensates, contain non-hydrolyzable or non- hydrolyzing non-fluorinated groups react and thereby provide fluorinated groups (for example by reaction of SH or NH groups with hexafluoropropene oxide). It is also possible not to use the above organic compounds as such but in the form of surface modifiers which are located on nanoscale particles (for example filler particles). This makes it possible to incorporate nanoscale particles into the final coating in a homogeneous distribution. These particles make the coating more abrasion-resistant or scratch-resistant, for example, without impairing the transparency. With regard to the surface modification of nanoscale (ceramic) particles, reference can be made, for example, to W093 / 21127. Furthermore, for example, in the case of the presence of epoxy-containing organic groups on central atoms M, the
Beschichtungsflussigkeit Verbindungen enthalten, die mit den Epoxidringen eine (katalytische)Coating liquid contain compounds that have a (catalytic)
Ringöffnungspolymerisation eingehen können, wie z.B. Hydroxyl- und Amingruppen-haltige Verbindungen (z.B. Phenole) .Ring opening polymerization, e.g. Compounds containing hydroxyl and amine groups (e.g. phenols).
Durch Zusatz der oben genannten organischen Verbindungen, die mit an den Zentralatomen M der erfindungsgemäß verwendeten Polykondensate (vorzugsweise) vorhandenen funktionalisierten organischen Gruppen reagieren können, ist es möglich, die Eigenschaften des resultierenden Überzugs auf die speziellen Gegebenheiten (Art, Beschaffenheit und beabsichtigte Verwendung des zu beschichtenden Materials usw.) einzustellen.By adding the above-mentioned organic compounds, which can react with (preferably) functionalized organic groups present on the central atoms M of the polycondensates used according to the invention, it is possible to adapt the properties of the resulting coating to the specific circumstances (type, nature and intended use of the coating material, etc.).
Insbesondere wenn sich unter den organischen Gruppen in den Polykondensaten der erfindungsgemäß eingesetzten Beschichtungszusammensetzung solche mit ungesättigten Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen befinden, enthält die Beschichtungszusammensetzung vorzugsweise auch einen Katalysator für die thermisch und/oder photochemisch induzierte Härtung der auf das Substrat aufgebrachten Polykondensate. So kann z.B. die Zugabe eines Photopolymerisationsinitiators erfolgen. Als Photoinitiatoren können die im Handel erhältlichen eingesetzt werden. Beispiele hierfür sind Irgacure (R) 184 (1-Hydroxycyclohexylphenylketon) , Irgacure(R) 500In particular if the organic groups in the polycondensates of the coating composition used according to the invention include those with unsaturated carbon-carbon bonds, the coating composition preferably also contains a catalyst for the thermally and / or photochemically induced curing of the coating applied to the substrate Polycondensates. For example, a photopolymerization initiator can be added. The commercially available photoinitiators can be used. Examples include Irgacure (R) 184 (1-hydroxycyclohexylphenyl ketone), Irgacure (R) 500
(1-Hydroxycyclohexylphenylketon, Benzophenon) und andere von der Firma Ciba-Geigy erhältliche Photoinitiatoren vom Irgacure(R)-Typ; Darocur (R) 1173, 1116, 1398, 1174 und 1020 (erhältlich von der Firma Merck) , Benzophenon, 2-Chlorthioxanthon, 2-Methylthioxanthon,(1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, benzophenone) and other photo initiators of the Irgacure (R) type available from Ciba-Geigy ; Darocur (R) 1173, 1116, 1398, 1174 and 1020 (available from Merck), benzophenone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone,
2-Isopropylthioxanthon, Benzoin, 4,4 ' -Dimethoxybenzoin, Benzoinethylether, Benzoinisopropylether, Benzyldimethylketal, 1,1, 1-Trichloracetophenon, Diethoxyacetophenon und Dibenzosuberon.2-isopropylthioxanthone, benzoin, 4,4'-dimethoxybenzoin, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzyl dimethyl ketal, 1,1, 1-trichloroacetophenone, diethoxyacetophenone and dibenzosuberone.
Als einsetzbare thermische Initiatoren kommen unter anderem organische Peroxide in Form von Diacylperoxiden, Peroxydicarbonaten, Alkylperestern, Dialkylperoxiden, Perketalen, Ketonperoxiden und Alkylhydroperoxiden in Frage. Konkrete Beispiele für derartige thermischeSuitable thermal initiators include organic peroxides in the form of diacyl peroxides, peroxydicarbonates, alkyl peresters, dialkyl peroxides, perketals, ketone peroxides and alkyl hydroperoxides. Specific examples of such thermal
Initiatoren sind Dibenzoylperoxid, tert-Butylperbenzoat und Azobisisobutyronitril .Initiators are dibenzoyl peroxide, tert-butyl perbenzoate and azobisisobutyronitrile.
Im Falle der Anwesenheit von Epoxidringen können die üblichen Ringöffnungs-Katalysatoren in derIn the presence of epoxy rings, the usual ring opening catalysts can be used in the
Beschichtungszusammensetzung vorhanden sein, wie z.B. tertiäre Amine (z.B. Imidazol und dessen Derivate) .Coating composition may be present, e.g. tertiary amines (e.g. imidazole and its derivatives).
Die obigen Initiatoren werden der Beschichtungszusammensetzung in üblichen Mengen zugegeben. So kann beispielsweise einer Beschichtungszusammensetzung, die 30 bis 50 Gewichtsprozent Feststoff enthält, Initiator in einer Menge von z.B. 0,5 bis 2 Gewichtsprozent (bezogen auf die Gesamtmenge) zugesetzt werden.The above initiators are added to the coating composition in conventional amounts. For example, a coating composition containing 30 to 50 weight percent solids may contain initiator in an amount of e.g. 0.5 to 2 percent by weight (based on the total amount) can be added.
Die hergestellte Beschichtungszusammensetzung kann entweder als solche oder nach teilweiser oder nahezu vollständiger Entfernung des verwendeten Lösungsmittels bzw. des während der Reaktion gebildeten Lösungsmittels (z.B. der durch Hydrolyse der Alkoxide entstandenen Alkohole) und/oder nach Zugabe eines geeigneten Lösungsmittels zwecksThe coating composition produced can either as such or after partial or almost complete removal of the solvent used or of the solvent formed during the reaction (for example the alcohols formed by hydrolysis of the alkoxides) and / or after the addition of a suitable solvent for the purpose
Viskositätserniedrigung mit dem zu beschichtenden Substrat in Kontakt gebracht werden. Spätestens vor der Verwendung der Beschichtungszusammensetzung können dieser noch übliche Additive zugegeben werden, wie z.B. Färbemittel (Pigmente, Farbstoffe, etc.) , Oxidationsinhibitoren, Verlaufsmittel, UV-Absorber, Füllstoffe und dergleichen.Lowering the viscosity can be brought into contact with the substrate to be coated. At the latest before the use of the coating composition, it is possible to add conventional additives such as e.g. Colorants (pigments, dyes, etc.), oxidation inhibitors, leveling agents, UV absorbers, fillers and the like.
Die gegebenenfalls (und vorzugsweise) mit einem Initiator und gegebenenfalls anderen Additiven versehene Beschichtungszusammensetzung wird dann mit dem Substrat in Berührung gebracht . Die Beschichtungszusammensetzung kann auf herkömmliche Art und Weise auf die zu beschichtenden Gegenstände bzw. Materialien aufgetragen werden. Obwohl die resultierenden Überzüge in der Regel sehr gut auf den Substraten haften, kann es sich in bestimmten Fällen empfehlen, vor der Beschichtung eine Oberflächenbehandlung (z.B. Corona-Behandlung, Behandlung mit einem Primer) durchzuführen. Übliche Beschichtungsverfahren sind z.B. Tauchen, Fluten, Ziehen, Gießen, Schleudern, Spritzen und Aufstreichen.The coating composition optionally (and preferably) provided with an initiator and optionally other additives is then brought into contact with the substrate. The coating composition can be applied in a conventional manner to the objects or materials to be coated. Although the resulting coatings usually adhere very well to the substrates, it may be advisable in certain cases to carry out a surface treatment (e.g. corona treatment, treatment with a primer) before coating. Common coating processes are e.g. Diving, flooding, pulling, pouring, spinning, spraying and painting.
Nach der gegebenenfalls vorgenommenen Trocknung (vorzugsweise bei Raumtemperatur oder leicht erhöhter Temperatur) kann die Beschichtungszusammensetzung abhängig von der Art bzw. der Anwesenheit eines Initiators thermisch und/oder durch Bestrahlung in an sich bekannter Weise gehärtet werden.After drying, if appropriate (preferably at room temperature or slightly elevated temperature), the coating composition can be cured thermally and / or by irradiation in a manner known per se, depending on the type or the presence of an initiator.
Im Fall der thermischen Härtung liegen die Härtungstemperaturen vorzugsweise bei mindestens 50°C, insbesondere mindestens 90°C. Die maximale Härtungstemperatur wird unter anderem auch von der thermischen Belastbarkeit des zu beschichtenden Substrats bestimmt . Vorzugsweise werden Härtungstemperaturen von 250°C und insbesondere 180°C nicht überschritten. In the case of thermal curing, the curing temperatures are preferably at least 50 ° C., in particular at least 90 ° C. The maximum curing temperature is also determined by the thermal load capacity of the substrate to be coated is determined. Curing temperatures of 250 ° C. and in particular 180 ° C. are preferably not exceeded.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung, die1. Using a coating composition that
Polykondensate auf der Basis von einer oder mehreren zur hydrolytischen Polykondensation befähigtenPolycondensates based on one or more capable of hydrolytic polycondensation
Verbindungen der Elemente M der Hauptgruppen III bis V und der Nebengruppen II bis IV des Periodensystems der Elemente enthält, wobei in diesen Polykondensaten an mindestens einen Teil der Zentralatome M jeweils mindestens eine organische Gruppe G, die mindestens 2 aliphatische Kohlenstoffatome aufweist, an die jeweils mindestens ein Fluoratom gebunden ist, entweder direkt über eines der Kohlenstoffatome oder über eine Verbindungsgruppe A gebunden ist, zur Beschichtung von Oberflächen aus Metall, Kunststoffen, gegebenenfalls modifizierten Naturstoffen, Keramik, Beton, Ton und/oder Glas.Compounds of the elements M of the main groups III to V and the subgroups II to IV of the periodic table of the elements, wherein in these polycondensates at least a part of the central atoms M each have at least one organic group G which has at least 2 aliphatic carbon atoms, each of which has at least a fluorine atom is bound, either directly via one of the carbon atoms or via a connecting group A, for coating surfaces made of metal, plastics, optionally modified natural materials, ceramics, concrete, clay and / or glass.
2. Verwendung nach Anspruch 1 für die Beschichtung von Bauwerken und Teilen davon; Fortbewegungs- und2. Use according to claim 1 for the coating of structures and parts thereof; Locomotion and
Transportmitteln und Teilen davon;Means of transport and parts thereof;
Arbeitsgerätschaften, Vorrichtungen und Maschinen für gewerbliche bzw. industrielle Zwecke und Forschung sowie Teilen davon; Haushaltsgegenständen und Arbeitsgerätschaften für den Haushalt sowie Teilen davon; Ausrüstung, Geräten und Hilfsmitteln für Spiel, Sport und Freizeit und Teilen davon; sowie Geräten, Hilfsmitteln und Vorrichtungen für medizinische Zwecke und Kranke.Work equipment, devices and machines for commercial or industrial purposes and research and parts thereof; Household items and work tools for household purposes, and parts thereof; Equipment, devices and aids for games, sports and leisure and parts thereof; as well as devices, aids and devices for medical purposes and the sick.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2 als Wasser-, Öl-, Staub- und/oder Schmutz-abweisende Beschichtung.3. Use according to claim 1 or 2 as a water, oil, dust and / or dirt-repellent coating.
4. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2 als Beschichtung zum Schutz vor Graffiti.4. Use according to claim 1 or 2 as a coating to protect against graffiti.
5. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2 als Antireflex- Beschichtung.5. Use according to claim 1 or 2 as an anti-reflective Coating.
6. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2 bei Trennproblemen, insbesondere in Formgebungsverfahren.6. Use according to claim 1 or 2 in separation problems, especially in molding processes.
7. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2 als kratzfeste und/oder abriebfeste Beschichtung.7. Use according to claim 1 or 2 as a scratch-resistant and / or abrasion-resistant coating.
8. Verwendung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente M aus Si, AI,8. Use according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the elements M made of Si, Al,
B, Sn, Ti, Zr, V und Zn, insbesondere Si, AI, Ti und Zr, oder Mischungen dieser Elemente ausgewählt sind.B, Sn, Ti, Zr, V and Zn, in particular Si, Al, Ti and Zr, or mixtures of these elements are selected.
9. Verwendung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 0,1 und insbesondere mindestens 0,5% der Zentralatome M organische Gruppen G aufweisen.9. Use according to any one of claims 1 to 8, characterized in that at least 0.1 and in particular at least 0.5% of the central atoms M have organic groups G.
10. Verwendung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Gruppen G über mindestens 4 und vorzugsweise mindestens 5 aliphatische Kohlenstoffatome verfügen, an die jeweils mindestens ein und vorzugsweise mindestens zwei Fluoratome gebunden sind.10. Use according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the organic groups G have at least 4 and preferably at least 5 aliphatic carbon atoms to which at least one and preferably at least two fluorine atoms are bonded.
11. Verwendung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Gruppen G um fluorierte Alkyl- und/oder Alkenylgruppen handelt.11. Use according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the groups G are fluorinated alkyl and / or alkenyl groups.
12. Verwendung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen G Gruppen umfassen, in denen 2 bis 30 Fluoratome an aliphatische Kohlenstoffatome gebunden sind, die im Falle der direkten Bindung der Gruppe G durch mindestens 2 Atome von M getrennt sind. 12. Use according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the groups G comprise groups in which 2 to 30 fluorine atoms are bonded to aliphatic carbon atoms which are separated from M in the case of direct bond of the group G by at least 2 atoms .
13. Verwendung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsgruppe A einen Chelat-Komplex mit M bildet.13. Use according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the connecting group A forms a chelate complex with M.
14. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Chelat-Komplex M über mindestens zwei aus Sauerstoff- und Stickstoffatomen ausgewählte Atome der Gruppe A koordiniert ist.14. Use according to claim 13, characterized in that in the chelate complex M is coordinated via at least two atoms of group A selected from oxygen and nitrogen atoms.
15. Verwendung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Polykondensate weiter an Zentralatomen M Gruppen aufweisen, die über mindestens eine funktionelle Gruppierung Z verfügen, die sich an der Bildung eines organischen Netzwerks, vorzugsweise durch Polymerisation, beteiligen kann.15. Use according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the polycondensates further have M groups on central atoms which have at least one functional group Z, which can participate in the formation of an organic network, preferably by polymerization.
16. Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungszusammensetzung weiter mindestens eine organische Verbindung enthält, die mit den Gruppierungen Z reaktiv ist und vorzugsweise eine16. Use according to claim 15, characterized in that the coating composition further contains at least one organic compound which is reactive with the groups Z and preferably one
Polymerisationsreaktion damit eingehen kann.Polymerization reaction can go with it.
17. Verwendung nach irgendeinem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppierung Z aus Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen und17. Use according to any one of claims 15 and 16, characterized in that the grouping Z from carbon-carbon multiple bonds and
Epoxidringen ausgewählt ist .Epoxy rings is selected.
18. Verwendung nach irgendeinem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungszusammensetzung zusätzlich einen oder mehrere Katalysatoren, ausgewählt aus thermischen und photochemischen Polymerisationskatalysatoren und Katalysatoren für die Epoxid- Ringöffnungspolymerisation, enthält. 18. Use according to any one of claims 15 to 17, characterized in that the coating composition additionally contains one or more catalysts selected from thermal and photochemical polymerization catalysts and catalysts for epoxy ring opening polymerization.
19. Verwendung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die19. Use according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the
Beschichtungszusammensetzung weiter ein Losungs- oder Dispergiermittel, vorzugsweise Wasser und/oder ein organisches Lösungsmittel, umfaßt. Coating composition further comprises a solvent or dispersant, preferably water and / or an organic solvent.
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