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DE10159288A1 - Coating used for impregnating textiles and paper and for antibacterial surfaces comprises an inorganic or inorganic-organic matrix with fluorinated particulate filler - Google Patents

Coating used for impregnating textiles and paper and for antibacterial surfaces comprises an inorganic or inorganic-organic matrix with fluorinated particulate filler

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DE10159288A1
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coating
inorganic
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coating according
particles
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Stefan Sepeur
Jan Interwies
Frank Gros
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N-Tec 84051 Essenbach De GmbH
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N-TEC GmbH
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Abstract

Coating comprises an inorganic or inorganic-organic matrix with fluorinated particulate filler.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beschichtung zum Aufbringen auf ein Substrat, ein Verfahren zum Herstellen der Beschichtung und Verwendungen der Beschichtung. The invention relates to a coating for application to a substrate, a method for Producing the coating and uses of the coating.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Beschichtungen zum Aufbringen auf ein Substrat bekannt, welche entweder als Bulk oder als Beschichtungswerkstoff eingesetzt werden, um beispielsweise die Reinigungsfähigkeit von Oberflächen zu verbessern. From the prior art are various coatings for application to a Substrate known, which used either as a bulk or as a coating material For example, to improve the cleanability of surfaces.

Hierzu gehören teflonartige Beschichtungen, also Fluorcarbonharze und Derivate hiervon, die ein sehr gutes Antihaftverhalten aufweisen, jedoch auch schlecht an den Substraten haften und zudem eine geringe Abriebfestigkeit aufweisen. Die tribologischen Eigenschaften dieser Fluorcarbonharze sind ebenfalls herausragend. These include Teflon-like coatings, ie fluorocarbon resins and derivatives thereof, the have a very good non-stick behavior, but also adhere poorly to the substrates and also have a low abrasion resistance. The tribological properties of this Fluorocarbon resins are also outstanding.

Weiterhin sind gefüllte Fluorcarbonharze, beispielsweise aus der EP 109 171 B1 bekannt, bei denen die weichen Fluorpolymere, um eine höhere Abriebfestigkeit zu erhalten, mit Metall oder Oxidfüllern im µm-Bereich gefüllt werden, so daß sich die mechanische Verschleißresistenz wesentlich verbessert. Nachteil dieser Technik ist es, daß der organische Fluorcarbonbinder in der Hitze, wie sie z. B. bei Bratpfannenbeschichtungen auftritt, weich, bzw. flüssig wird und damit die Abriebbeständigkeit wesentlich verschlechtert wird, so daß beim Gebrauch die oxidischen Füller aus der Matrix ausgetragen werden. Furthermore, filled fluorocarbon resins, for example known from EP 109 171 B1, at the soft fluoropolymers with metal to obtain a higher abrasion resistance or oxide fillers are filled in the micron range, so that the mechanical Wear resistance significantly improved. Disadvantage of this technique is that the organic Fluorcarbonbinder in the heat, as z. B. occurs in frying-pan coatings, soft, or becomes liquid and thus the abrasion resistance is significantly deteriorated, so that in use, the oxide filler is discharged from the matrix.

Fluorierte Silane, die auf Oberflächen aufgesintert werden, zeigen besonders im keramischen Bereich hohe Abriebfestigkeiten, werden aber beim Gebrauch von Säuren und Laugen sehr schnell chemisch von den Oberflächen abgekoppelt, so daß eine Anwendbarkeit im Küchenbereich bisher nicht bekannt ist. Fluorinated silanes, which are sintered on surfaces, show particularly in the ceramic Range high abrasion resistance, but become very much in the use of acids and alkalis rapidly chemically decoupled from the surfaces so that applicability in the Kitchen area is not known yet.

Sol-Gel-Gradientenmaterialien, wie sie aus der US 5,274,159, der EP 587 667 B1, der DE 196 49 954 A1 und der DE 196 49 955 A1 bekannt sind, zeigen zwar hohe Abriebbeständigkeiten, doch wird auch hier aufgrund der Gradientenstruktur ein chemischer Abtrag festgestellt. Sol-gel gradient materials, as described in US 5,274,159, EP 587 667 B1, the DE 196 49 954 A1 and DE 196 49 955 A1 are known, show high abrasion resistance, but here, too, due to the gradient structure, a chemical erosion is detected.

Zusammenfassend läßt sich also feststellen, daß gemäß dem Stand der Technik entweder die Matrix weich und der Füller hart ist, wobei der Füller sich aus der Matrix ablöst bzw. enthaftet oder aber die Matrix hart ist und es der Beschichtung an chemischer Beständigkeit bzw. an fluorierter Masse fehlt. In summary, it can be stated that according to the prior art either the Soft matrix and the filler is hard, the filler separates from the matrix or or the matrix is hard and the coating of chemical resistance or lack of fluorinated compound.

Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung einer dauerhaften hitzebeständigen Beschichtung, die sowohl chemikalienbeständig als auch eine hohe Abriebbeständigkeit aufweist. The object of the invention is thus to provide a durable heat resistant Coating that is both chemical resistant and high abrasion resistance having.

Im Rahmen der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Beschichtung aus einer anorganischen oder anorganisch-organischen Matrix besteht, die mit fluorierten Partikeln gefüllt ist. In the context of the invention this is achieved in that the coating of a inorganic or inorganic-organic matrix is made with fluorinated particles is filled.

Im Rahmen der Erfindung hat sich überraschend gezeigt, daß durch die Verwendung von anorganischen oder organischen Beschichtungen, die mit fluorierten Partikeln gefüllt sind, eine dauerhafte, hitzebeständige, chemikalienbeständige, auf dem Substrat fest haftende Beschichtung erreicht werden kann. Es handelt sich also um weiche Füller in einer relativ harten Matrix, bei der kein Auslösen oder Aufweichen der Beschichtung bei hoher Temperatur zu beobachten ist und die dennoch sehr abriebbeständig ist. In the context of the invention has surprisingly been found that through the use of inorganic or organic coatings filled with fluorinated particles, a durable, heat-resistant, chemical-resistant, adherent to the substrate Coating can be achieved. So these are soft pens in a relative hard matrix, in which no triggering or softening of the coating at high Temperature is observed and yet very resistant to abrasion.

Der Kontaktwinkel dieser Beschichtungen gegen Wasser beträgt mehr als 60° (>60°), vorzugsweise mehr als 90° (>90°). Die beschriebenen Beschichtungen lassen sich mattieren, füllen oder strukturieren. Im Falle von Oberflächenstrukturierungen im Nano- oder Mikrobereich zeigen diese hydrophoben Schichten Kontaktwinkel gegen Wasser von mehr als 140° und selbstreinigende Eigenschaften. The contact angle of these coatings against water is more than 60 ° (> 60 °), preferably more than 90 ° (> 90 °). The described coatings can be matted, fill or structure. In the case of surface structuring in the nano- or In the micro range, these hydrophobic layers show contact angles to water of more than 140 ° and self-cleaning properties.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Matrix aus anorganischen oder anorganischorganischen Verbindungen besteht, die durch Hydrolyse und Kondensation eines Silans und/oder eines oder mehrerer Alkoxide oder Metallsalze (insbesondere Silber- und Kupfersalze) aus den Hauptgruppen III bis V oder den Nebengruppen II bis IV, insbesondere Al, B, Ga, Ge, Hf, Nb, Si, Sn, Zn, Ti, V oder Zr erhalten werden. According to the invention it is provided that the matrix of inorganic or inorganic-organic compounds, which are obtained by hydrolysis and condensation of a silane and / or one or more alkoxides or metal salts (in particular silver and Copper salts) from main groups III to V or subgroups II to IV, in particular Al, B, Ga, Ge, Hf, Nb, Si, Sn, Zn, Ti, V or Zr.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung bestehen darin, daß das Silan organisch modifiziert ist, reaktive Gruppen trägt oder Fluorgruppen aufweist. Further embodiments of the invention are that the silane organic is modified, carries reactive groups or has fluoro groups.

Als organisch modifizierte Silane seien z. B. Alkylsilane genannt, die reaktiven Gruppen können beispielsweise Vinyl-, Epoxy-, Methacryl- oder Aminogruppen sein. As organically modified silanes are z. B. called alkyl silanes, the reactive groups may be, for example, vinyl, epoxy, methacrylic or amino groups.

Eine Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die Matrix Silane, insbesondere Glycidyloxypropyltriethoxysilan, Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Tetraethoxysilan, 1H,1H,2H,2H-Perfluorooctyltriethoxysilan, 1H,1H,2H,2H-Perfluordecyltriethoxysilan, Propyltriethoxysilan, Octyltriethoxysilan oder Aminosilane, Mercaptosilane, Acrylsilane oder Vinylsilane enthält. An embodiment of the invention is that the matrix silanes, in particular Glycidyloxypropyltriethoxysilane, methacryloxypropyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, Tetraethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane, propyltriethoxysilane, octyltriethoxysilane or aminosilanes, mercaptosilanes, Acrylic silanes or vinylsilanes contains.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Matrix neben den fluorierten Partikeln 0 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 0-20 Gew.-% Partikel enthält, wobei diese Partikel insbesondere Oxide, Sulfide, Phosphate oder Sulfate von Metallen oder Oxide bzw. Sulfide von Halbmetallen sind. It is within the scope of the invention that the matrix next to the fluorinated particles 0 to Contains 40 wt .-%, preferably 0-20 wt .-% particles, these particles in particular Oxides, sulfides, phosphates or sulfates of metals or oxides or sulfides of Semi-metals are.

Es ist zweckmäßig, daß die fluorierten Partikel Fluorkohlenstoffverbindungen oder Seitenketten-fluorierte nanoskalige Partikel sind. It is expedient that the fluorinated particles fluorocarbon compounds or Side-chain fluorinated nanoscale particles are.

Hierbei ist vorgesehen, daß die Beschichtung 5 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 60 Gew.-% fluorierte Partikel mit einer Partikelgröße von 5 nm bis 10 µm, vorzugsweise von 10 nm bis 1 µm, enthält. Für transparente Anwendungen werden Partikelgrößen zwischen 10 und 200 nm bevorzugt. It is provided that the coating 5 to 75 wt .-%, preferably 5 to 60 wt .-% fluorinated particles having a particle size of 5 nm to 10 .mu.m, preferably of 10 nm to 1 micron, contains. For transparent applications, particle sizes between 10 and 200 nm preferred.

Im Rahmen der Erfindung liegt auch ein Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf ein Substrat, wobei eine erfindungsgemäße Beschichtung auf ein Substrat aufgebracht und ausgehärtet wird. Within the scope of the invention is also a method for applying a coating a substrate, wherein a coating according to the invention applied to a substrate and is cured.

Hierbei ist es zweckmäßig, daß das Aufbringen der Beschichtung durch Schütten, Fluten, Tauchen, Walzen, Schleudern oder Sprühen erfolgt. It is expedient that the application of the coating by pouring, flooding, Dipping, rolling, spinning or spraying takes place.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß Schichtdicken von 100 nm bis 50 µm, bevorzugt von 1 µm bis 15 µm aufgebracht werden. According to the invention, it is provided that layer thicknesses of 100 nm to 50 μm, preferably of 1 μm to 15 microns are applied.

Eine Ausbildung des Verfahrens besteht darin, daß die Aushärtung der Beschichtung bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 400°C, bevorzugt zwischen 130 und 300°C erfolgt. An embodiment of the method is that the curing of the coating at Temperatures between room temperature and 400 ° C, preferably between 130 and 300 ° C. he follows.

Möglich ist weiterhin, daß die Aushärtung über Strahlenhärtung oder durch Kombination von thermischer und Strahlenhärtung erfolgt. It is also possible that the curing by radiation curing or by combination of thermal and radiation curing takes place.

Unter Strahlenhärtung versteht man in diesem Zusammenhang die UV-, IR-, Elektronenstrahl- oder Mikrowellenhärtung. Radiation curing is understood in this context to mean the UV, IR, Electron beam or microwave curing.

Schließlich liegt auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtung als leicht zu reinigende bzw. verschmutzungsresistente Oberfläche, als Antigraffitisystem, Textil- oder Papierimprägnierung, Holzschutzmittel, Antifingerprintsystem, als leicht zu reinigende oder haftungsarme Oberfläche im Rahmen der Erfindung. Finally, the use of the coating according to the invention is also easy cleaning or pollution-resistant surface, as an anti-graffiti system, textile or Paper impregnation, wood preservative, anti-fingerprint system, as easy to clean or low-adhesion surface in the context of the invention.

Somit bieten sich viele Anwendungen als sogenannte "easy-to-clean"-Oberflächen, "Antifingerprint"-Oberflächen oder Antihaft-Oberflächen an. Auch eine Verwendung der Beschichtung als Entformungshilfe ("Nonstick"-Oberfläche) ist möglich. Somit bietet sich ein extrem breites Anwendungsspektrum, wobei die folgenden Anwendungen nur beispielhaft und zur Darstellung der Breite des Spektrums genannt werden:

  • 1. Die Beschichtung kann auf den Substraten Glas, Keramik, Kunststoff, Naturstoffen, wie Leder, Textil, Fasern, Papier, Pappe und Holz, Metall (Eisen, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Zink, Chrom, Magnesium (auch Legierungen dieser Metalle)), Lack, Gummi, Beton, technischen Fasern und zahlreichen anderen Substraten aufgebracht werden.
  • 2. Konkrete Anwendungsbeispiele sind: Druckwalzen, Industriewalzen, Metallformen für Kunststoff, Siegelstempel, Spritz- und Gußformen, Küchen- und Haushaltsgeräte, und -möbel (Backblechen, Pfannen, Töpfen, Herden, Geschirrspülern, Kühlschränken, Küchenzeilen, Fernsehern, etc.), Preß- und Stanzwerkzeuge, Automobilteile, medizinische Geräte und Räume, Sanitärarmaturen, Satellitenanlagen, als Schutz von Oberflächen gegen Graffitis, Bekleben mit Postern und Plakaten oder Fingerabdrücke, gegen Bemoosung oder Vergrauung von Betonwänden, als Textil- und Papierimprägnierung, als Holzschutzmittel, zum Erleichtern des Reinigens von Oberflächen, etc.
Thus, many applications offer as so-called "easy-to-clean" surfaces, "anti-fingerprint" surfaces or non-stick surfaces. Also, a use of the coating as Entformungshilfe ("Nonstick" surface) is possible. Thus, an extremely broad range of applications is offered, with the following applications being given by way of example only and to illustrate the breadth of the spectrum:
  • 1. The coating can be applied to the substrates glass, ceramics, plastics, natural materials, such as leather, textile, fibers, paper, cardboard and wood, metal (iron, stainless steel, aluminum, copper, brass, zinc, chromium, magnesium (including alloys of this Metals), varnish, rubber, concrete, technical fibers and numerous other substrates.
  • 2. Specific application examples are: pressure rollers, industrial rollers, metal molds for plastic, seal stamps, injection molds, kitchen and household appliances, and furniture (baking trays, pans, pots, stoves, dishwashers, refrigerators, kitchen units, televisions, etc.), Pressing and stamping tools, automotive parts, medical equipment and rooms, sanitary fittings, satellite systems, as protection of surfaces against graffiti, sticking with posters and fingerprints, against mossing or graying of concrete walls, as textile and paper impregnation, as wood preservatives, for facilitating the Cleaning surfaces, etc.

Weiterhin möglich ist auch eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Beschichtung mit einer Matrix mit Silbersalzzusatz als antibakterielle Oberfläche. Furthermore, it is also possible to use a coating according to the invention a matrix with silver salt additive as antibacterial surface.

Schließlich ist auch eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Beschichtung mit einer Matrix mit Kupfersalzzusatz mit fungizide oder vermoosungsresistente Oberfläche möglich. Finally, a use of a coating according to the invention with a Matrix with copper salt additive with fungicidal or moss-resistant surface possible.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In the following the invention will be explained in more detail with reference to embodiments.

Ausführunsgbeispiel 1Embodiment 1

Zu 55,6 g (0,2 mol) Glyciddoxypropyltriethoxysilan (Fa. Degussa-Hüls) werden 20,6 g 0,01 N HCl zugesetzt und 4 h gerührt. Zu der klaren Lösung werden 10,0 g Algoflon RN101 (Fa. Ausimont) gegeben und 30 min im Ultraturax (20.000 U/min) dispergiert. Anschließend werden 4,4 g (0,02 mol) Aminopropyltriethoxysilan (Fa. Degussa-Hüls) zugesetzt und weitere 30 min gerührt und anschließend mit 160 g Ethanol verdünnt. To 55.6 g (0.2 mol) Glyciddoxypropyltriethoxysilane (Degussa-Hüls) are 20.6 g 0.01 N HCl added and stirred for 4 h. To the clear solution 10.0 g Algoflon RN101 (Fa. Ausimont) and dispersed in Ultraturax (20,000 rpm) for 30 min. Subsequently 4.4 g (0.02 mol) of aminopropyltriethoxysilane (Degussa-Hüls) are added and more Stirred for 30 min and then diluted with 160 g of ethanol.

Die Lösung wird auf alkalisch gereinigte (Alsa 25/7, Alsar-Chemie) Edelstahlsubstrate gesprüht und anschließend eine Stunde bei 130°C getrocknet. Die Schicht zeigt eine hohe Abriebfestigkeit, gute hydro- und oleophobe Eigenschaften sowie gute Antifingerprinteigenschaften, d. h. Fingerabdrücke hinterlassen keine Anlaufspuren auf der Oberfläche, werden optisch fast nicht wahrgenommen und lassen sich leicht mit einem trockenen Baumwolltuch entfernen. The solution is basified on alkaline (Alsa 25/7, Alsar chemistry) stainless steel substrates sprayed and then dried at 130 ° C for one hour. The layer shows a high Abrasion resistance, good hydro- and oleophobic properties as well as good Anti-fingerprint properties, d. H. Fingerprints leave no tarnishes on the Surface, are almost not visually perceived and can be easily combined with a remove dry cotton cloth.

Ausführun sg beispiel 2Example 2

Zu 55,6 g (0,2 mol) Glycidoxypropyltriethoxysilan (Fa. Degussa-Hüls) werden 20,6 g 0,01 N HCl zugesetzt und 4 h gerührt. Zu der klaren Lösung werden 15,0 g 20%ige Zirkonacetatlösung gegeben und 2 min gerührt. Anschließend werden 10,0 g Algoflon RN101 (Fa. Ausimont) zugegeben und 30 min im Ultraturax (20.000 U/min) dispergiert. Der Dispersion werden 4,4 g (0,02 mol) Aminopropyltriethoxysilan (Fa. Degussa-Hüls) zugesetzt und weitere 30 min gerührt. Die Lösung wird mit 160 g Ethanol verdünnt. To 55.6 g (0.2 mol) of glycidoxypropyltriethoxysilane (Degussa-Hüls) are added 20.6 g of 0.01N HCl added and stirred for 4 h. The clear solution is 15.0 g 20% Zirconium acetate solution and stirred for 2 min. Subsequently, 10.0 g Algoflon RN101 (Ausimont Co.) were added and dispersed in Ultraturax (20,000 rpm) for 30 minutes. Of the 4.4 g (0.02 mol) of aminopropyltriethoxysilane (Degussa-Hüls) are added to the dispersion and stirred for a further 30 min. The solution is diluted with 160 g of ethanol.

Die Lösung wird auf Aluminium gesprüht und anschließend einen Tag bei Raumtemperatur getrocknet. Die Schicht zeigt gute hydro- und oleophobe Eigenschaften sowie gute Antifingerprinteigenschaften. The solution is sprayed on aluminum and then one day at room temperature dried. The layer shows good hydro- and oleophobic properties as well as good Anti-fingerprint properties.

Ausführungsbeispiel 3Embodiment 3

Zu 55,6 g (0,2 mol) Glycidoxypropyltriethoxysilan (GPTES) und 10,4 g (0,05 mol) Tetraethoxysilan (Fa. Degussa-Hüls) werden 21,6 g 0,1 N HCl gegeben und 16 h gerührt. Zu der klaren Lösung werden 10,0 g Algoflon RN101 (Fa. Ausimont) gegeben und 30 min im Ultraturax (20.000 U/min) dispergiert. Anschließend werden 4,4 g (0,02 Mol) Aminopropyltriethoxysilan (Fa. Degussa-Hüls) und 2 g F 8800 (Fa. Degussa-Hüls) zugesetzt und weitere 30 min gerührt und anschließend mit 160 g Ethanol verdünnt. To 55.6 g (0.2 mol) of glycidoxypropyltriethoxysilane (GPTES) and 10.4 g (0.05 mol) Tetraethoxysilane (Degussa-Hüls) is added to 21.6 g of 0.1 N HCl and stirred for 16 h. To 10.0 g Algoflon RN101 (Ausimont) are added to the clear solution and the mixture is stirred for 30 min Ultraturax (20,000 rpm) dispersed. Subsequently, 4.4 g (0.02 mol) Aminopropyltriethoxysilane (Degussa-Hüls) and 2 g of F 8800 (Degussa-Hüls) were added and stirred for a further 30 min and then diluted with 160 g of ethanol.

Die Lösung wird auf alkalisch gereinigte (Alsa 25/7, Alsar-Chemie) Edelstahlsubstrate gesprüht und anschließend eine Stunde bei 130°C getrocknet. Die Schicht zeigt eine hohe Abriebfestigkeit, gute hydro- und oleophobe Eigenschaften sowie gute Antifingerprinteigenschaften. The solution is basified on alkaline (Alsa 25/7, Alsar chemistry) stainless steel substrates sprayed and then dried at 130 ° C for one hour. The layer shows a high Abrasion resistance, good hydro- and oleophobic properties as well as good Anti-fingerprint properties.

Ausführungsbeispiel 4Embodiment 4

Zu 24,8 g Methacryloxypropyltrimethoxysilan (Fa. Degussa-Hüls) werden 10,0 g 10%ige Ameisensäure gegeben und 3 h gerührt. Nach Zugabe von 0,32 g Aluminium sec-butoxid (Fa. Fluka) wird weitere 2 h bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend werden 170 g Isopropanol und 0,8 g des Photoinitiators Irgacure 500 (Fa. Ciba) zugesetzt und 15 min gerührt. Zu der klaren Lösung werden 11,2 g Algoflon 9207 (Fa. Ausimont) gegeben und 30 min im Ultraturax (20.000 U/min) dispergiert. To 24.8 g of methacryloxypropyltrimethoxysilane (Degussa-Hüls) are 10.0 g 10% Added formic acid and stirred for 3 h. After addition of 0.32 g of aluminum sec-butoxide (Fa. Fluka) is stirred for a further 2 h at room temperature. Subsequently, 170 g of isopropanol and 0.8 g of the photoinitiator Irgacure 500 (Ciba) was added and stirred for 15 min. To the clear solution are added 11.2 g Algoflon 9207 (Ausimont) and 30 min in Ultraturax (20,000 rpm) dispersed.

Die Lösung wird auf PMMA geflutet und nach fünfminütigem Ablüften mit einem Quecksilberhochdruckstrahler unter einem UV-Trockner im Durchlauf mit einer Strahlungsleistung von 2 J/cm2 getrocknet. Man erhält eine kratzfeste Oberfläche, die gute hydro- und oleophobe Resistenz gegenüber Stahlwolle zeigt. The solution is flooded on PMMA and, after being flashed for five minutes with a high-pressure mercury lamp, dried under a UV dryer in a continuous flow with a radiation power of 2 J / cm 2 . This gives a scratch-resistant surface, showing good hydro- and oleophobic resistance to steel wool.

Ausführungsbeispiel 5Embodiment 5

Zu 17,8 g (0,1 Mol) Methyltriethoxysilan (Fa. Degussa-Hüls) werden 10,0 g 10%ige Ameisensäure zugegeben und 2 h bei Raumtemperatur gerührt. Hiernach werden 4,0 g Fluorsilan Dynasilan F8800 (Fa. Degussa-Hüls) unter Rühren dazu gegeben und 5 min nachgerührt. Anschließend werden 10,0 g Algoflon RN101 (Ausimont) 30 min im Turrax (20.000 U/min) eindispergiert und anschließend mit 144,0 g Isopropanol verdünnt. To 17.8 g (0.1 mol) of methyltriethoxysilane (Degussa-Hüls) are 10.0 g 10% Formic acid added and stirred for 2 h at room temperature. After that, 4.0 g Fluorosilane Dynasilan F8800 (Degussa-Hüls) with stirring and 5 min stirred. Subsequently, 10.0 g Algoflon RN101 (Ausimont) 30 min in Turrax (20,000 rev / min) and then diluted with 144.0 g of isopropanol.

Die Lösung wird auf alkalisch gereinigte (Alsa 25/7, Alsar-Chemie) Edelstahlsubstrate gesprüht, 5 min abgelüftet und anschließend mit 1 K/min auf 270°C aufgeheizt, 1 h bei dieser Temperatur gehalten und langsam abkühlen gelassen. Die Schicht zeigt gute Antihafteigenschaften (selbst unter thermischer Belastung bis 400°C) und gute hydro- und oleophobe Eigenschaften (Wasser- und Ölabweisung). The solution is basified on alkaline (Alsa 25/7, Alsar chemistry) stainless steel substrates sprayed, flashed for 5 min and then heated at 1 K / min to 270 ° C, 1 h at this Maintained temperature and allowed to cool slowly. The layer shows good Non-stick properties (even under thermal stress up to 400 ° C) and good hydro- and oleophobic properties (water and oil repellency).

Ausführungsbeispiel 6Embodiment 6

Zu 55,6 (0,2 mol) Glycidoxypropyltriethoxysilan (Fa. Degussa-Hüls) werden 20,6 g 0,01 N HCl zugesetzt und 4 h gerührt. Zu der klaren Lösung werden 15,0 g 20%ige Zirkonacetatlösung gegeben und 2 min gerührt. Anschließend werden 15,0 g Algoflon RN101 (Fa. Ausimont) zugegeben und 30 min im Ultraturax (20.000 U/min) dispergiert. Der Dispersion werden 4,4 g (0,02 mol) Aminopropyltriethoxysilan (Fa. Degussa-Hüls) zugesetzt und weitere 30 min gerührt. Die Lösung wird mit 160 g Wasser verdünnt. To 55.6 (0.2 mol) of glycidoxypropyltriethoxysilane (Degussa-Hüls) are added 20.6 g of 0.01N HCl added and stirred for 4 h. The clear solution is 15.0 g 20% Zirconium acetate solution and stirred for 2 min. Subsequently, 15.0 g Algoflon RN101 (Ausimont Co.) were added and dispersed in Ultraturax (20,000 rpm) for 30 minutes. Of the 4.4 g (0.02 mol) of aminopropyltriethoxysilane (Degussa-Hüls) are added to the dispersion and stirred for a further 30 min. The solution is diluted with 160 g of water.

Die Lösung wird auf Baumwollfasern gesprüht und anschließend bei 140°C in einem Umluftofen getrocknet. Die Schicht zeigt gute hydro- und oleophobe Eigenschaften, eine Ölnote von 6 und sehr gute Langzeitbeständigkeit in der Waschmaschine. The solution is sprayed on cotton fibers and then at 140 ° C in a Circulating air oven dried. The layer shows good hydro- and oleophobic properties, one Oil grade of 6 and very good long-term stability in the washing machine.

Ausführungsbeispiel 7Embodiment 7

Zu 55,6 (0,2 mol) Glycidoxypropyltriethoxysilan (GPTES) (Fa. Degussa-Hüls) werden 21,6 g 0,1 N HCl zugesetzt und 16 h gerührt. Zu der transparenten Lösung werden 27,8 g (25 Gew.-%) Polytetrafluorethylen-Pulver vom Typ Algoflon RN 101 zugegeben und anschließend mit einem Ultraturax (Fa. IKA) 20 min bei 20.000 U/min homogenisiert. Daran anschließend wird die Suspension mit Wasser im Verhältnis 1 : 1 verdünnt und direkt zur Imprägnierung eines Polyestergewebes weiterverarbeitet. Dazu wird das Gewebe in die Lösung eingetaucht. Das überschüssige Material wird danach mit einer Handrakel abgequetscht. Zur Trocknung und Fixierung wird das Gewebe in einem Umlufttrockenschrank bei 150°C für 1 h getrocknet. Man erhält ein Gewebe mit hydro- und oleophober Ausrüstung. Zur Prüfung wurde mittels Tropfpipette ein Tropfen Wasser bzw. n-Tetradecan auf das Gewebe aufgebracht und 30 s lang beobachtet. Im Vergleich zum Referenzmaterial ohne Imprägnierung ist nach 30 s kein Eindringen bzw. Benetzen der Probe festzustellen. To 55.6 (0.2 mol) of glycidoxypropyltriethoxysilane (GPTES) (Degussa-Hüls) are 21.6 g 0.1 N HCl added and stirred for 16 h. To the transparent solution are added 27.8 g (25% by weight) Polytetrafluoroethylene powder type Algoflon RN 101 added and then with an Ultraturax (IKA) for 20 min at 20,000 rev / min. Then it will be the suspension diluted with water in a ratio of 1: 1 and directly for the impregnation of a Polyester fabric further processed. For this, the tissue is immersed in the solution. The excess material is then squeezed off with a squeegee. For drying and Fixing the fabric is dried in a convection oven at 150 ° C for 1 h. This gives a fabric with hydro- and oleophobic equipment. To test was by means of Drip pipette a drop of water or n-tetradecane applied to the tissue and 30 s long watched. Compared to the reference material without impregnation is after 30 s no Intrusion or wetting of the sample determine.

Ausführungsbeispiel 8Embodiment 8

Analog Beispiel 7 wird die Lösung durch Sprühen auf ein saugfähiges Papier aufgetragen und anschließend bei 130°C für 2 h im Umlufttrockenschrank getrocknet. Man erhält eine Papieroberfläche mit schmutzabweisenden Eigenschaften. Zur Prüfung wird eine 2%ige Rußlösung auf die Oberfläche aufgetropft und 10 min lang auf der Oberfläche beobachtet. Danach wird der Tropfen mit einem Wasserstrahl abgespült. Nach dem Spülvorgang sind keine Rußrückstände auf der Oberfläche zu sehen. Mit dem unbehandelten Papier wird nach dem Aufbringen der Rußlösung ein sofortiges Eindringen beobachtet. Der Fleck ist mit Wasser nicht entfernbar. Analogously to Example 7, the solution is applied by spraying on an absorbent paper and then dried at 130 ° C for 2 h in a convection oven. You get one Paper surface with dirt-repellent properties. The exam will be a 2% The soot solution was dropped on the surface and observed on the surface for 10 minutes. Then the drop is rinsed off with a stream of water. After the rinsing process are no soot residue on the surface to see. With the untreated paper is after observed an immediate penetration of the soot solution. The stain is with Water not removable.

Claims (15)

1. Beschichtung zum Aufbringen auf ein Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung aus einer anorganischen oder anorganisch-organischen Matrix besteht, die mit fluorierten Partikeln gefüllt ist. 1. A coating for application to a substrate, characterized in that the coating consists of an inorganic or inorganic-organic matrix filled with fluorinated particles. 2. Beschichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix aus anorganischen oder anorganisch-organischen Verbindungen besteht, die durch Hydrolyse und Kondensation eines Silans und/oder eines oder mehrerer Alkoxide oder Metallsalze aus den Hauptgruppen III bis V oder den Nebengruppen II bis IV, insbesondere Al, B, Ga, Ge, Hf, Nb, Si, Sn, Zn, Ti, V oder Zr erhalten werden. 2. Coating according to claim 1, characterized in that the matrix inorganic or inorganic-organic compounds consisting of Hydrolysis and condensation of a silane and / or one or more alkoxides or Metal salts from main groups III to V or subgroups II to IV, In particular, Al, B, Ga, Ge, Hf, Nb, Si, Sn, Zn, Ti, V or Zr can be obtained. 3. Beschichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Silan organisch modifiziert ist, reaktive Gruppen trägt oder Fluorgruppen aufweist. 3. Coating according to claim 2, characterized in that the silane is organic is modified, carries reactive groups or has fluoro groups. 4. Beschichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix Silane, insbesondere Glycidyloxypropyltriethoxysilan, Methacryloxypropyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Tetraethoxysilan, 1H,1H,2H,2H-Perfluorooctyltriethoxysilan, 1H,1H,2H,2H-Perfluordecyltriethoxysilan, Propyltriethoxysilan, Octyltriethoxysilan oder Aminosilane, Mercaptosilane, Acrylsilane oder Vinylsilane enthält. 4. Coating according to claim 2, characterized in that the matrix silanes, in particular glycidyloxypropyltriethoxysilane, methacryloxypropyltrimethoxysilane, Methyltriethoxysilane, tetraethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane, propyltriethoxysilane, octyltriethoxysilane or aminosilanes, mercaptosilanes, acrylsilanes or vinylsilanes. 5. Beschichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix neben den fluorierten Partikeln 0 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 0-20 Gew.-% Partikel enthält, wobei diese Partikel insbesondere Oxide, Sulfide, Phosphate oder Sulfate von Metallen oder Oxide bzw. Sulfide von Halbmetallen sind. 5. Coating according to claim 1, characterized in that the matrix next to the fluorinated particles 0 to 40 wt .-%, preferably 0-20 wt .-% of particles contains, these particles in particular oxides, sulfides, phosphates or sulfates of Metals or oxides or sulfides of semimetals. 6. Beschichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fluorierten Partikel Fluorkohlenstoffverbindungen oder Seitenketten-fluorierte nanoskalige Partikel sind. 6. Coating according to claim 1, characterized in that the fluorinated Particles fluorocarbon compounds or side-chain fluorinated nanoscale Particles are. 7. Beschichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung 5 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 60 Gew.-% fluorierte Partikel mit einer Partikelgröße von 5 nm bis 10 µm, vorzugsweise von 10 nm bis 1 µm, enthält. 7. Coating according to claim 1, characterized in that the coating 5 to 75 wt .-%, preferably 5 to 60 wt .-% fluorinated particles with a Particle size of 5 nm to 10 .mu.m, preferably from 10 nm to 1 .mu.m, contains. 8. Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf ein Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beschichtung gemäß der Ansprüche 1 bis 7 auf ein Substrat aufgebracht und ausgehärtet wird. 8. A method for applying a coating to a substrate, characterized characterized in that a coating according to claims 1 to 7 on a substrate applied and cured. 9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der Beschichtung durch Schütten, Fluten, Tauchen, Walzen, Schleudern oder Sprühen erfolgt. 9. The method according to claim 8, characterized in that the application of the Coating by pouring, flooding, dipping, rolling, spinning or spraying he follows. 10. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung in Schichtdicken von 100 nm bis 50 µm, vorzugsweise von 1 µm bis 15 µm aufgebracht werden. 10. The method according to claim 8, characterized in that the coating in Layer thicknesses of 100 nm to 50 .mu.m, preferably applied from 1 .mu.m to 15 .mu.m become. 11. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung der Beschichtung bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 400°C, bevorzugt zwischen 130 und 300°C erfolgt. 11. The method according to claim 8, characterized in that the curing of Coating at temperatures between room temperature and 400 ° C, preferably between 130 and 300 ° C takes place. 12. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung über Strahlenhärtung oder durch Kombination von thermischer und Strahlenhärtung erfolgt. 12. The method according to claim 8, characterized in that the curing over Radiation curing or by combination of thermal and radiation curing takes place. 13. Verwendung der Beschichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 7 als leicht zu reinigende bzw. verschmutzungsresistente Oberfläche, als Antigraffitisystem, Textil- oder Papierimprägnierung, Holzschutzmittel, Antifingerprintsystem, als leicht zu reinigende oder haftungsarme Oberfläche. 13. Use of the coating according to claims 1 to 7 as easy to clean or pollution-resistant surface, as anti-graffiti system, textile or Paper impregnation, wood preservative, anti-fingerprint system, as easy to cleansing or low-adhesion surface. 14. Verwendung der Beschichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 mit einer Matrix mit Silbersalzzusatz als antibakterielle Oberfläche. 14. Use of the coating according to claims 1 to 8 with a matrix with Silver salt additive as antibacterial surface. 15. Verwendung der Beschichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 mit einer Matrix mit Kupfersalzzusatz mit fungizide oder vermoosungsresistente Oberfläche. 15. Use of the coating according to claims 1 to 8 with a matrix with Copper salt additive with fungicidal or moss-resistant surface.
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