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DE19957325A1 - Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung von Schutzschichten für Metalle - Google Patents

Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung von Schutzschichten für Metalle

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DE19957325A1
DE19957325A1 DE1999157325 DE19957325A DE19957325A1 DE 19957325 A1 DE19957325 A1 DE 19957325A1 DE 1999157325 DE1999157325 DE 1999157325 DE 19957325 A DE19957325 A DE 19957325A DE 19957325 A1 DE19957325 A1 DE 19957325A1
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metal
alkyl
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Friedrich Auer
Christoph Roth
Jens Harenburg
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Few Chemicals Wolfen GmbH
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Few Chemicals Wolfen GmbH
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Abstract

Es wird eine Beschichtungszusammensetzung für transparente, mechanisch stabile Korrosionsschutzschichten für Metalle beschrieben, die als Haftvermittler ein Bis(silylorganyl)sulfid enthält. Die Beschichtungslösung ist ein Hydrolyse- und Kondensationsprodukt einer Mischung aus 20-90 Mol-% eines oder mehrerer Metall- oder Halbmetallalkoxide, 10-80 Mol-% eines oder mehrerer hydrolysierbarer Organosilane, 0,05-10 Mol-% eines oder mehrerer Bis(silylorgano)sulfide, 0-3 Mol-% eines oder mehrerer Organosilane mit fluorhaltiger Seitenkette, und 0-10 Mol-% eines im verwendeten Lösungsmittel löslichen Reduktionsmittels. Die Beschichtungszusammensetzung eignet sich zur Beschichtung von Metallen mit thermischer Härtung, man erhält gute Benetzung und Haftung auf verschiedensten Metallen. Trotz geringer Schichtdicke bildet die Beschichtung einen wirksamen Korrosionsschutz, der 72 Stunden Salzsprühtest unbeschadet übersteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung einer Beschich­ tungslösung zur Erzeugung einer abriebbeständigen Schutz­ schicht gegen Korrosion auf Metallen, insbesondere Nichteisen- Metallen, sowie ihre Anwendung.
Zum Schutz von metallischen Werkstoffen vor Korrosion haben sich verschiedene Methoden der Oberflächenbehandlung eta­ bliert. Neben der Beschichtung des Metalles mit Schutzanstri­ chen finden vor allem die elektrolytische Abscheidung unedler Metalle wie Aluminium, Titan, Magnesium ("Anodisierung"), die Chromatierung sowie die Phosphatierung Verwendung. Diese Ver­ fahren sind in der Praxis allerdings mit Nachteilen behaftet:
Die Anodisierung fordert einen hohen Energieaufwand und die Phosphatierung stellt ohne weiteren Verfahrensschritt oft kei­ nen ausreichenden Korrosionsschutz dar. Die Chromatierung ist wegen der Verwendung toxischer und cancerogener Chrom(VI)- Verbindungen aus ökologischer Sicht problematisch und wird aus diesem Grund in absehbarer Zeit aufgrund strengerer Gesetze aus der Anwendung verdrängt werden.
Alternativ zu den drei diskutierten Methoden haben sich daher Beschichtungen auf Polymerbasis als Korrosionsschutz durchge­ setzt, die das Metall nicht chemisch verändern, sondern so gut wie möglich von seiner Umgebung abtrennen. Als solche haben Polysiloxane verbreitete Anwendung gefunden, da sie gegenüber herkömmlichen organischen Polymeren über eine Reihe von vor­ teilhaften Charakteristiken verfügen:
  • 1. Aufgrund ihres höheren Quervernetzungsgrades bilden Polysi­ loxane besonders dichte Netzwerke, die eine sehr gute Sperr­ wirkung gegen korrosionsverursachende Substanzen wie Wasser, Sauerstoff, SO2, usw. besitzen.
  • 2. Durch die gegenüber organischen Polymeren höhere mechanische Härte und Stabilität führen mechanische Einwirkungen weniger leicht zu Verletzungen der Schutzschicht, an denen die Kor­ rosion ansetzen kann.
  • 3. Die notwendigen Schichtdicken sind erheblich geringer als bei organischen Systemen, wodurch die Masshaltigkeit und die optische Erscheinung von Bauteilen erhalten werden kann und Deformationen des Substrates weniger zur Rissbildung führen.
  • 4. Die Zersetzungstemperatur ist bedeutend höher als die der meisten organischen Polymere.
  • 5. Die Modifizierung von Polysiloxanen mit organischen Gruppen erlaubt eine Hydrophobierung der Beschichtung, wodurch die Permeation von Wasser durch die Schicht weiter erschwert wird.
Einige unedle Metalle und Metallegierungen wie z. B. Eisen, Aluminium, Magnesium, Zink, Stahl, bilden an Luft auf ihrer Oberfläche eine Oxidschicht, die die kovalente Anbindung von Polysiloxanschichten über Metall-Sauerstoff-Silizium-Bindungen ermöglicht und damit eine ausreichende Haftung der Beschich­ tung auf dem unvorbehandelten Metall gewährleistet. Im Gegen­ satz dazu bilden andere Metalle und Legierungen wie z. B. Gold, Silber, Chrom, Nickel, Messing, gar keine bzw. keine zur Anbindung von Siloxanen geeignete Oxidschicht, so dass oft keine ausreichende Benetzung bzw. Haftung durch eine Polysi­ loxanschicht erzielt werden kann.
Eine Lösung dieses Problems liegt in der Verwendung von orga­ no-funktionalisierten Silanen mit hydrolysierbaren Gruppen, die einerseits über eine geeignete funktionelle Gruppe mit der Metalloberfläche wechselwirken können und andererseits mittels Silanol-Gruppen kovalent in die Siloxan-Matrix eingebunden werden. Solche Reagenzien können sowohl als "Primer" zur Vor­ behandlung der zu beschichtenden Oberfläche verwendet werden, als auch als haftvermittelnde Komponente der Beschichtungsmi­ schung zugesetzt werden. Als funktionelle Gruppen zur Anbin­ dung auf die Oberfläche von Edelmetallen eignen sich insbeson­ dere basische Gruppen mit chemisch "weichen" Elementen als Le­ wis-Base. Als Haftverbesserer haben sich daher Thiol-funktionalisierte Monomere, insbesondere hydrolysierbare 3-Mercaptopropylsilane für Metall-Schutzschichten auf Polysilox­ an-Basis, etabliert. Ebenso werden solche Verbindungen auch zur Anbindung von organischen Polymeren auf der Oberfläche un­ edler Metalle genutzt, da sich die Siloxan-Gruppe mit der Oxidschicht und die Thiol-Gruppe mit funktionellen Gruppen des Polymers verbindet.
Ein wesentlicher Nachteil bei der Anwendung dieser Verbindun­ gen liegt aber darin, dass sie bei der Verarbeitung übelrie­ chende und gesundheitsgefährdende Dämpfe entwickeln. Als Al­ ternative zu den Thiolen werden in einer Offenlegungsschrift (DE 28 38 495 A1) zu Beschichtungslösungen für Silber und Gold Silanolylalkyl-funktionalisierte Methyldithioether bzw. Car­ boxylatoethylthioether beschrieben. Diese Verbindungen werden aber im Gegensatz zu Mercaptopropylsilanen nicht im grosstech­ nischen Massstab hergestellt und sind demzufolge unwirtschaft­ lich und für eine Anwendung des Korrosionsschutzes in grossen Mengen nicht geeignet. Bis(silylorgano)sulfide dagegen wurden bisher nur in Klebstoffen für Polymere auf Edelmetalloberflä­ chen und als Haftvermittler in Kieselsäure-verstärkten Kaut­ schuken verwendet.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Beschich­ tungszusammensetzung mit den erwähnten positiven Eigenschaften von Polysiloxan-Überzügen zur Verfügung zu stellen, die insbe­ sondere ohne Verwendung von übelriechenden und toxischen Mer­ captosilanen oder teuren Alkyl(silyl-organyl)thioethern die Herstellung von Schichten mit guter Haftung auf den verschie­ densten Metalloberflächen, u. a. auch auf Nickel, Silber und Gold ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Beschichtungszusammensetzung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausfüh­ rungsformen und Verwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung basiert insbesondere auf der Verwendung von Bis(silyl-organo)sulfid als Haftvermittler zwischen Metall­ oberfläche und Polysiloxan.
Beschichtungslösungen gemäß der Erfindung werden hergestellt durch Hydrolyse und partielle Kondensation in einem organi­ schen Lösungsmittel von
  • A) 20-90 Mol-% eines oder einer Mischung mehrerer Metall- oder Halbmetallalkoxide der allgemeinen Formel M(OR1)n (M = B, Al, Si, Ti, Zr; R1 = Alkyl C1-C10, Aryl, Acyl, Alkoxyalkyl), sowie Hydrolyse- und Kondensationsprodukte davon,
  • B) 10-80 Mol-% eines oder einer Mischung mehrerer Organosilane der allgemeinen Formel R2 aSi(OR3)4-a (R2 = Alkyl C1-C20, a = 1-3, R3 = Alkyl C1-C10, Aryl, Acyl, Alkoxyalkyl), sowie Hydrolyse- und Kondensationsprodukte davon,
  • C) 0,05-10 Mol-% eines oder mehrerer schwefelhaltiger Or­ ganodisilane der allgemeinen Formel [(R4O)3-b(R5)bSi(CH2)c]2Sd (R4 = Alkyl C1-C10, Acyl, Alkoxyalkyl, Aryl; R5 = Alkyl C1-C10, Aryl; b = 0-2; c = 1-8; d = 1-12), sowie Hydrolyse- und Kondensati­ onsprodukte davon,
  • D) 0-3 Mol-% eines oder mehrerer Organosilane mit fluorhalti­ ger Seitenkette, sowie Hydrolyse- und Kondensationsprodukte davon,
    sowie gemischte Kondensationsprodukte der Komponenten A) bis D) in den angegebenen Verhältnissen,
  • E) 0-10 Mol-% eines im verwendeten Lösungsmittel löslichen Re­ duktionsmittels.
Als Lösungsmittel können alle Solventien zum Einsatz kommen, die mit Wasser und den verwendeten Ausgangsverbindungen misch­ bar sind. Bevorzugt sind hierbei solche, die keinen extrem ho­ hen Siedepunkt besitzen, die nicht toxisch oder cancerogen sind, die gute Filmbildungseigenschaften besitzen und im grosstechnischen Massstab kostengünstig angeboten werden. Die­ ses Anforderungsprofil wird am besten von Ketonen und Alkoho­ len, insbesondere Aceton, Butanon, Ethanol, n-Propanol, iso-Propanol und n-Butanol sowie deren Mischungen erfüllt.
Zur Hydrolyse wird Wasser mindestens halbstöchiometrisch bezo­ gen auf hydrolysierbare Gruppen, bevorzugt aber stöchiome­ trisch oder überstöchiometrisch zugegeben, um eine vollständi­ ge Hydrolyse zu gewährleisten.
Als Katalysatoren für Hydrolyse und Kondensation können alle gängigen, im jeweiligen System löslichen Säuren und Basen ein­ gesetzt werden, bevorzugt wird die Bildung von Korrosions­ schutzschichten aber sauer katalysiert, da durch saure Kataly­ se kompakte, unporöse Materialien erhalten werden. Insbesonde­ re werden stark dissoziierende, nicht oxidierende Säuren be­ vorzugt, die die Bildung von stabilen Solen begünstigen. Als Metall- bzw. Halbmetall-Alkoxide werden bevorzugt Tetraal­ koxysilane und insbesondere Tetraethylorthosilikat ("TEOS") eingesetzt. Die anderen beschriebenen Alkoxide eignen sich, um in Mischungen mit Silanen Eigenschaften des resultierenden Ma­ terials wie Haftungsverhalten, Polarität, Quervernetzungsgrad, Temperaturstabilität, Flexibilität, usw. zu variieren.
Die verwendeten Organylsilane sind bevorzugt Alkenyl-, Phenyl- oder Alkylsilane, insbesondere Alkylsilane, die eine Hydropho­ bierung der Schicht bewirken und damit die Benetzung unpolarer Oberflächen begünstigen und die Permeation von Wasser durch die Schicht minimieren. Bei der Beschichtung polarer Oberflä­ chen kann es aber von Vorteil sein, Organylsilane mit polaren funktionellen Gruppen im organischen Teil einzusetzen, um Oberflächenhaftung, Quervernetzung und Verarbeitungstemperatur zu optimieren. Beispiele für solche polaren Gruppen sind Epoxy-, Amino-, Aminoalkylamino-, Methacryl-, Acryl-, Isocya­ nato-, Cyanato-, Carboxylato- und Chloro-Gruppen.
Das Verhältnis zwischen Alkoxiden (A) und Organylsilanen (B) bestimmt den Vernetzungsgrad des resultierenden Materials und damit dessen Trocknungsverhalten und Flexibilität. Auf diese Weise kann die Flexibilität der Beschichtung derjenigen des Substrates angepasst werden.
Die Bis(silyl-organo)sulfide können der Reaktionsmischung schon am Beginn der Hydrolyse zugesetzt werden, es ist aber vorteilhaft, sie erst zuzugeben, nachdem die Hydrolyse und Kondensation der Komponenten A) und B) schon weitgehend abge­ laufen ist (bei Raumtemperatur bevorzugt nach mindestens 3 Ta­ gen), so dass die haftvermittelnden Schwefelgruppen nur auf der Oberfläche (und nicht im Volumen) der gebildeten Solparti­ kel vorliegen. Auf diese Weise wird eine optimale Nutzung des Haftvermittlers gewährleistet.
Da einerseits die Korrosionsgeschwindigkeit bei beschichteten Metallen abhängt von der Permeationsgeschwindigkeit von an­ greifenden Medien (wie Sauerstoff, Wasser, SO2, etc.) durch die Schutzschicht und andererseits der erste Schritt des Per­ meationsvorganges die Adsorption von Molekülen auf der Be­ schichtungsoberfläche ist, kann das Korrosionsverhalten durch antiadhäsive Ausrüstung der Schutzschicht weiter verbessert werden. Ausserdem führt eine antiadhäsive Oberfläche zu ver­ mindertem Anhaften von unerwünschten Ablagerungen, wodurch ein frühzeitiger Verschleiss der Schicht infolge von Abrieb durch Schmutzpartikel oder durch häufige mechanische Reinigung wir­ kungsvoll verhindert wird.
Besonders geeignete Additive zur Verminderung der Oberfläche­ nenergie und damit zur Erzielung eines antiadhäsiven Effektes sind Moleküle mit perfluorierten organischen Gruppen. Insbe­ sondere eignen sich hydrolysierbare Silane mit fluorierten Seitenketten, um Polysiloxanmaterialien mit antiadhäsiven Oberflächen auszustatten. Optional kann die Beschichtungszu­ sammensetzung dieser Erfindung daher auch geringe Mengen an Silyl-funktionalisierten fluororganischen Verbindungen enthal­ ten.
Um Reste von durch die Schicht diffundierenden Oxidationsmit­ teln zu reduzieren, bevor sie an der Metalloberfläche ankom­ men, kann es vorteilhaft sein, der Beschichtungslösung zusätz­ lich ein im verwendeten Solvens lösliches Reduktionsmittel zu­ zusetzen. Verbindungen, die sich als korrosionsinhibierende Re­ duktionsmittel bewährt haben, sind z. B. Thioharnstoff und seine Derivate, Alkylamine, Nitrite, Sulfoxide usw.
Im Gegensatz zu den übelriechenden und gesundheitsschädlichen Mercaptoorganylsilanen besitzen die hier erstmalig als Haft­ vermittler in einer Korrosionsschutzbeschichtung eingesetzten Bis(silylorgano)sulfide einen erheblich geringeren Dampfdruck, einen schwächeren Eigengeruch und eine bedeutend geringere To­ xizität [z. B. LD50 (oral rat) = 16,4 g/kg für Bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfid (40372-72-3) gegenüber LD50 (oral rat) = 2,38 g/kg für Mercaptopropyltrimethoxysilan (4420-74-0)]. Hierdurch wird das Gefährdungspotential für den Menschen erheblich verringert.
Bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfid (40372-72-3, Handelsna­ me Degussa "Si69®") ist ein grossindustriell produziertes Standardprodukt und als solches leicht verfügbar und kosten­ günstig zu erwerben, wodurch sich aus seiner Verwendung an­ stelle der erwähnten Mercaptopropylsilane auch keine wirt­ schaftlichen Nachteile ergeben. Die haftverbessernde Wirkung tritt schon bei relativ geringen Anteilen an Bis(silylalkyl)sulfid ein, so dass der Anteil des Haftvermitt­ lers an den Gesamtkosten der Beschichtung klein ist.
Mit der beschriebenen Beschichtungslösung lassen sich dünne, transparente, flexible, mechanisch beständige, korrosionsinhi­ bierende Schutzschichten auf den verschiedensten Metallen und Metalllegierungen (oder metallisierten Festkörperoberflächen) realisieren. Der Auftrag der Beschichtung kann in verschiede­ nen Techniken wie Tauchen, Sprühen, Rakeln, Fluten usw. erfol­ gen. Die Schutzschichten und ihre Herstellung sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung.
Ausführungsbeispiele Beispiel 1
In einem Erlenmeyerkolben (300 ml) wurden 200 ml iso-Propanol, 40 ml Tetraethylorthosilikat ("TEOS", 179,1 mmol), 10 ml Iso­ butyltrimethoxysilan ("IBTMO", 52,3 mmol), 12,5 ml destillier­ tes Wasser und 12,5 ml 0,1 N Trifluoressigsäure (1,25 mmol) gemischt und drei Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Nach drei Tagen werden zu 60 ml des gebildeten Soles 3 ml ei­ ner Lösung von 10 Volumen-% Bis(triethoxysilylpropyl)­ tetrasulfid ("Si69", 0,6 mmol) in Aceton zugegeben und die Mi­ schung eine Stunde gerührt. Nach einem Tag Lagerung bei Raum­ temperatur ist die Lösung gebrauchsfertig.
Beispiel 2
Analog Beispiel 1, aber hydrolysiert mit 10 ml destilliertem Wasser und 10 ml 0,1 N ortho-Phosphorsäure.
Beispiel 3
Analog Beispiel 1, zusätzlich werden zu 60 ml des gebildeten Soles mit 3 ml einer Lösung von 10 Volumen-% Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid ("Si69", 0,6 mmol) in Aceton 0,15 ml Heptafluorobutyramidopropyltriethoxysilan zuge­ geben. Nach einem Tag Lagerung bei Raumtemperatur ist die Lö­ sung gebrauchsfertig.
Beispiele 4-11
Kleinbauteile aus verschiedenen Metalllegierungen wurden in Lösung aus Beispiel 1 getaucht, danach 10 Minuten an der Luft getrocknet und anschliessend 25 Minuten bei 130°C ausgehärtet. Die Metalllegierungen waren im Einzelnen:
4) Messing (CuZn39Pb)
5) Messing (CuZn), vernickelt
6) Aluminium (AlCuBiPb)
7) Aluminium (AlCuMgPb)
8) Stahl (9SMnPb)
9) Stahl (9SMnPb), verzinkt und blauchromatiert
10) Zinkdruckguss (GD-ZnAl4Cu1)
11) Zinkdruckguss (GD-ZnAl4Cu1), verzinkt und blauchromatiert.
Auf allen Teilen wurde gute Benetzung und Haftung erzielt. Al­ le so beschichteten Metallteile wurden folgenden Korrosion­ stests unterworfen:
  • A) Warm-kalt-Auslagerung (120°C/-20°C)
  • B) Feuchtwechselklima-Test (DIN 50017)
  • C) Kasternich-Test (DIN 50018)
  • D) Salzsprühnebel-Test (DIN 50021).
Die Prüflinge (6-11) zeigten keine Veränderung nach 50 Zyklen von Test A) und keinerlei Korrosionserscheinungen nach je 72 Stunden der Tests B, C und D.
Beispiele 12-19
Die Kleinbauteile aus den unter 4)-11) genannten Metalllegie­ rungen wurden in Lösung aus Beispiel 3 getaucht, danach 10 Mi­ nuten an der Luft getrocknet und anschliessend 25 Minuten bei 130°C ausgehärtet:
12) Messing (CuZn39Pb)
13) Messing (CuZn), vernickelt
14) Aluminium (AlCuBiPb)
15) Aluminium (AlCuMgPb)
16) Stahl (9SMnPb)
17) Stahl (9SMnPb), verzinkt und blauchromatiert
18) Zinkdruckguss (GD-ZnAl4Cu1)
19) Zinkdruckguss (GD-ZnAl4Cu1), verzinkt und blauchromatiert.
Die Oberflächenenergie der Bauteile verringerte sich durch die Beschichtung um 2-12 mN/m, im Einzelnen:
12) von 44 auf 32 mN/m, 13) von 38 auf 36 mN/m, 14) von 43 auf 37 mN/m, 15) von 45 auf 36 mN/m, 16) von 45 auf 36 mN/m, 17) von 44 auf 32 mN/m, 18) von 45 auf 35 mN/m, 19) von 41 auf 32 mN/m.
Beispiel 20
Eine mit Gold beschichtete Polycarbonat-Platte wurde in Lösung aus Beispiel 2 getaucht, danach 5 Minuten an der Luft getrock­ net und anschliessend 30 Minuten bei 120°C ausgehärtet. Es wurde eine harte, transparente Schicht mit einer Gitter­ schnitt-Haftung von 100% erhalten.
Beispiel 21
Eine mit Silber beschichtete Polyester-Folie wurde in Lösung aus Beispiel 2 getaucht, danach 5 Minuten an der Luft getrock­ net und anschliessend 30 Minuten bei 120°C ausgehärtet. Es wurde eine harte, transparente Schicht mit einer Gitter­ schnitt-Haftung von 100% erhalten.
Beispiel 22
Lösung aus Beispiel 2 wurde auf Polyethylenterephthalat-Folie gegossen (Nassschichtdicke 22 µm), bei 90°C fixiert und 10 Mi­ nuten bei 130°C ausgehärtet. Es wurde eine transparente Schicht erhalten. Der Oberflächenglanz (20°) dieser Folie ging nach 100 Zyklen Taber-Abraser-Test (2,5 N, CS10, DIN 52347) um 5,4% des Anfangswertes zurück, gegenüber 81,0% Glanzverlust für unbeschichtetes Polyethylenterphthalat.

Claims (13)

1. Beschichtungszusammensetzung zur Herstellung einer abrieb­ beständigen Schutzschicht gegen Korrosion auf Metallen, ge­ kennzeichnet durch eine Mischung mit den folgenden Stoffmen­ genverhältnissen:
  • A) 20-90 Mol-% eines oder einer Mischung mehrerer Metall- oder Halbmetallalkoxide der allgemeinen Formel M(OR1)n (M = B, Al, Si, Ti, Zr; R1 = Alkyl C1-C10, Aryl, Acyl, Alkoxyalkyl, n = 3-4), sowie Hydrolyse- und Kondensationsprodukte davon,
  • B) 10-80 Mol-% eines oder einer Mischung mehrerer Organosilane der allgemeinen Formel R2 aSi(OR3)4-a (R2 = Alkyl C1-C20, a = 1-3, R3 = Alkyl C1-C10, Aryl, Acyl, Alkoxyalkyl), sowie Hydrolyse- und Kondensationsprodukte davon, und
  • C) 0,05-10 Mol-% eines oder mehrerer schwefelhaltiger Or­ ganodisilane der allgemeinen Formel [(R4O)3-b(R5)bSi(CH2)c]2Sd R4 = Alkyl C1-C10, Acyl, Alkoxyalkyl, Aryl; R5 = Alkyl C1-C10, Aryl; b = 0-2; c = 1-8; d = 1-12), sowie Hydrolyse- und Kondensa­ tionsprodukte davon, und
    gemischte Kondensationsprodukte der Komponenten A) bis C).
2. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, die zusätz­ lich als Komponente D) bis zu 3 Mol-% eines oder mehrerer Or­ ganosilane mit fluorhaltiger Seitenkette, sowie Hydrolyse- und Kondensationsprodukte davon, enthält.
3. Beschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der An­ sprüche 1 oder 2, die zusätzlich als Komponente E) bis zu 10 Mol-% eines im verwendeten Lösungsmittel löslichen Reduktions­ mittels enthält.
4. Beschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der An­ sprüche 1 bis 3, bei der als Organosilan der Komponente B) Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Isobutyl-, Hexyl- und/oder Octyl-trialkoxysilan enthalten ist.
5. Beschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der An­ sprüche 1 oder 4, bei der als Bis(silylalkyl)sulfid der Kompo­ nente C) Bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfid (40372-72-3) enthalten ist.
6. Beschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der An­ sprüche 1 bis 5, bei der als Metall- oder Halbmetallalkoxid der Komponente A) zumindest teilweise ein Siliziumalkoholat enthalten ist.
7. Beschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der An­ sprüche 2 bis 6, bei der als Organosilan mit fluorhaltiger Seitenkette der Komponente D) ein Fluoralkylsilan, Perfluorpo­ lyethersilan oder ein (Perfluoralkylamido)alkylsilan enthalten ist.
8. Beschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der An­ sprüche 1 bis 7, die als Lösungsmittel Aceton, Butanon, Metha­ nol, Ethanol, Propanol, Isopropanol, Butanol und/oder Mischun­ gen aus diesen enthält.
9. Beschichtungszusammensetzung nach mindestens einem der An­ sprüche 1 bis 8, die eine wässrig verdünnte Säure zur Katalyse der Hydrolyse und Kondensation enthält.
10. Verfahren zur Herstellung einer Schutzschicht auf einer Metalloberfläche durch Auftragen und Trocknen einer Beschich­ tungszusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9 auf der Metalloberfläche.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die aufgetragene Be­ schichtungszusammensetzung bei einer Temperatur über 90°C aus­ gehärtet wird.
12. Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung nach minde­ stens einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung einer Schutzschicht auf einer Metalloberfläche.
13. Verwendung eines Bis(silyl-organo)sulfids als Haftvermitt­ ler zwischen einer metallischen Festkörperoberfläche und Poly­ siloxan.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002096914A3 (en) * 2001-04-30 2003-02-27 Crompton Corp Hybrid silicon-containing coupling agents for filled elastomer compositions
DE10253841A1 (de) * 2002-11-14 2004-05-27 Hansgrohe Ag Beschichtungsverfahren
DE10253839A1 (de) * 2002-11-14 2004-05-27 Hansgrohe Ag Beschichtungsverfahren
DE10006270B4 (de) * 2000-02-12 2006-07-20 Bayerische Motoren Werke Ag Lackierverfahren und damit hergestelltes Metallbauteil
US7504456B2 (en) 2006-02-21 2009-03-17 Momentive Performance Materials Inc. Rubber composition containing organofunctional silane
US7510670B2 (en) 2006-02-21 2009-03-31 Momentive Performance Materials Inc. Free flowing filler composition based on organofunctional silane
US7550540B2 (en) 2006-08-14 2009-06-23 Momentive Performance Materials Inc. Rubber composition and articles therefrom both comprising mercapto-functional silane
US7718819B2 (en) 2006-02-21 2010-05-18 Momentive Performance Materials Inc. Process for making organofunctional silanes and mixtures thereof
US7816434B2 (en) 2001-09-11 2010-10-19 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien UV-curing anti-fingerprinting coatings
US7816435B2 (en) 2007-10-31 2010-10-19 Momentive Performance Materials Inc. Halo-functional silane, process for its preparation, rubber composition containing same and articles manufactured therefrom
US7919650B2 (en) 2006-02-21 2011-04-05 Momentive Performance Materials Inc. Organofunctional silanes and their mixtures
US7928258B2 (en) 2004-08-20 2011-04-19 Momentive Performance Materials Inc. Cyclic diol-derived blocked mercaptofunctional silane compositions
US7960576B2 (en) 2004-08-13 2011-06-14 Momentive Performance Materials Inc. Diol-derived organofunctional silane and compositions containing same
US8008519B2 (en) 2006-08-14 2011-08-30 Momentive Performance Materials Inc. Process for making mercapto-functional silane
DE102011010718A1 (de) 2010-03-12 2011-09-15 Heidelberger Druckmaschinen Ag Verfahren zum Herstellen einer strukturierten, Bedruckstoff kontaktierenden Oberfläche
US8097744B2 (en) 2006-08-14 2012-01-17 Momentive Performance Materials Inc. Free flowing filler composition comprising mercapto-functional silane

Cited By (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10006270B4 (de) * 2000-02-12 2006-07-20 Bayerische Motoren Werke Ag Lackierverfahren und damit hergestelltes Metallbauteil
US7629430B2 (en) 2001-04-30 2009-12-08 Momentive Performance Materials Inc. Hybrid silicon-containing coupling agents for filled elastomer compositions
US7169872B2 (en) 2001-04-30 2007-01-30 General Electric Co. Hybrid silicon-containing coupling agents for filled elastomer compositions
WO2002096914A3 (en) * 2001-04-30 2003-02-27 Crompton Corp Hybrid silicon-containing coupling agents for filled elastomer compositions
US7816434B2 (en) 2001-09-11 2010-10-19 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien UV-curing anti-fingerprinting coatings
DE10253839A1 (de) * 2002-11-14 2004-05-27 Hansgrohe Ag Beschichtungsverfahren
DE10253841A1 (de) * 2002-11-14 2004-05-27 Hansgrohe Ag Beschichtungsverfahren
AU2003301971B2 (en) * 2002-11-14 2009-10-01 Hansgrohe Ag Coating method
US7919147B2 (en) 2002-11-14 2011-04-05 Hansgrohe Ag Coating method
US8198472B1 (en) 2004-08-13 2012-06-12 Momentive Performance Materials Inc. Diol-derived organofunctional silane and compositions containing same
US8158812B2 (en) 2004-08-13 2012-04-17 Momentive Performance Marerials Inc. Diol-derived organofunctional silane and compositions containing same
US7960576B2 (en) 2004-08-13 2011-06-14 Momentive Performance Materials Inc. Diol-derived organofunctional silane and compositions containing same
US8609877B2 (en) 2004-08-20 2013-12-17 Momentive Performance Materials, Inc. Cyclic diol-derived blocked mercaptofunctional silane compositions
US7928258B2 (en) 2004-08-20 2011-04-19 Momentive Performance Materials Inc. Cyclic diol-derived blocked mercaptofunctional silane compositions
US7504456B2 (en) 2006-02-21 2009-03-17 Momentive Performance Materials Inc. Rubber composition containing organofunctional silane
US7919650B2 (en) 2006-02-21 2011-04-05 Momentive Performance Materials Inc. Organofunctional silanes and their mixtures
US7718819B2 (en) 2006-02-21 2010-05-18 Momentive Performance Materials Inc. Process for making organofunctional silanes and mixtures thereof
US7510670B2 (en) 2006-02-21 2009-03-31 Momentive Performance Materials Inc. Free flowing filler composition based on organofunctional silane
US8008519B2 (en) 2006-08-14 2011-08-30 Momentive Performance Materials Inc. Process for making mercapto-functional silane
US7550540B2 (en) 2006-08-14 2009-06-23 Momentive Performance Materials Inc. Rubber composition and articles therefrom both comprising mercapto-functional silane
US8097744B2 (en) 2006-08-14 2012-01-17 Momentive Performance Materials Inc. Free flowing filler composition comprising mercapto-functional silane
US7816435B2 (en) 2007-10-31 2010-10-19 Momentive Performance Materials Inc. Halo-functional silane, process for its preparation, rubber composition containing same and articles manufactured therefrom
US8372906B2 (en) 2007-10-31 2013-02-12 Momentive Performance Materials Inc. Halo-functional silane, process for its preparation, rubber composition containing same and articles manufactured therefrom
DE102011010718A1 (de) 2010-03-12 2011-09-15 Heidelberger Druckmaschinen Ag Verfahren zum Herstellen einer strukturierten, Bedruckstoff kontaktierenden Oberfläche
US9132625B2 (en) 2010-03-12 2015-09-15 Heidelberger Druckmaschinen Ag Method for producing a structured surface contacting printing material, structured surface, machine and method for self-repair of structured surfaces
US9321078B2 (en) 2010-03-12 2016-04-26 Heidelberger Druckmaschinen Ag Structured surface contacting printing material and printing material processing machine
DE102011010718B4 (de) 2010-03-12 2022-07-07 Heidelberger Druckmaschinen Ag Verfahren zum Herstellen einer strukturierten, Bedruckstoff kontaktierenden Oberfläche

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