AT210041B - Verfahren zum Bedecken von Oberflächen von Gegenständen mit einem das Ankleben verhindernden Überzug - Google Patents

Description

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  Verfahren zum Bedecken von Oberflächen von Gegenständen mit einem das Ankleben verhindernden Überzug 
Es ist bekannt, Silikonlacke auf Formen für Brot, Waffel usw. zum Zwecke der Bildung einer das An- kleben verhindernden Schicht aufzubringen, um das Herausnehmen aus der Form zu erleichtern und das
Ankleben an der Form zu verhindern. Die Verwendung der gleichen Lacke, um Gerätschaften aus Alumi- nium zu behandeln, gestattete jedoch nicht sehr gute Resultate zu erreichen. Man konstatierte, dass der auf dem Metall aufgebrachte Überzug sich als relativ zart erweist, sogar nach einer Polymerisation durch verlängertes Kochen. Daraus ergibt sich, dass ein solcher Überzug sich sehr rasch abnützt. Anderseits lässt das Vermögen der Silikone, dem Ankleben gewisser Lebensmittel entgegenzuwirken, zu wünschen übrig. 



   Es ist gleichfalls bekannt, Polytetrafluoräthylen, ein Produkt, das insbesondere durch die E. I. du
Pont de Nemour & Co. unter der Marke "TEFLON" verkauft wird, auf   Aluminiumgerätschaftenzu appli-   zieren, um das Ankleben von Lebensmitteln zu verhindern. Der Überzug auf dem Metall ist viel härter als der, welcher mit Silikonlacken erhalten wird. Im Hinblick auf die klebverhindernde Eigenschaft des Polytetrafluoräthylens ist es jedoch schwer, einen Überzug aufzubringen, der vollkommen fest auf dem Metall haftet. Komplizierte Vorbehandlungen des Metalls oder des Polytetrafluoräthylens müssen durchgeführt werden. 



   Gemäss der brit. Patentschrift Nr. 718,349 ist es bekannt, elektrisches Material, zwecks Isolierung desselben, mit einer feuchtigkeitsbeständigen Isolierschicht zu überziehen, indem man nacheinander auf die Oberfläche der zu überziehenden Körper eine Lösung von Monochlortrifluoräthylen und dann eine Silikonlösung aufbringt. Jeder Beschichtung folgt eine Erhitzung mit dem Zweck, den aufgetragenen Film zu trocknen und die Fluorderivate bzw. die Silikone zu polymerisieren. 



   Gemäss der USA- Patentschrift Nr.   2,   768, 925 ist es bekannt, ein Glasgewebe mit einem Überzug zu versehen, der gegen Hitze und gegen die Einwirkung von Chemikalien beständig ist. Auf der einen Seite des Gewebes wird eine in einem organischen Lösungsmittel gelöste Silikonkautschuklösung, auf der andern Seite des Gewebes wird eine wässerige Polytetrafluoräthylendispersion aufgestrichen. Anschliessend wird durch Erhitzen getrocknet. 



   Es wurde nun gefunden, dass die Verwendung einer Kombination von Silikon und Polytetrafluoräthylen die Bedeckung der Oberflächen mit Überzügen gestattet, die das Ankleben verhindern und die vollkommen fest haften. 



   Gemäss der Erfindung appliziert man auf irgend eines der Materialien mehrere Emulsionen von Silikon und Polytetrafluoräthylen. Die Emulsion, die jene Schicht bildet, welche in direktem Kontakt mit der behandelten Oberfläche steht, ist im allgemeinen am reichsten an Silikon, der Gehalt an Silikon der folgenden Schichten vermindert sich in dem Masse, in dem sich die Schicht von der (ursprünglichen) Oberfläche entfernt. 



   Das Verfahren nach der Erfindung ist für die verschiedensten Oberflächen geeignet, z. B. metallische von nichtrostendem Stahl, von weichem Stahl, von Kupfer, von Nickel, von Aluminium, usw. oder auch Oberflächen von Glas, Porzellan, Sandstein, Email usw. 



   Man hat festgestellt, dass die Haftung auf Metalloberflächen verbessert wird, wenn man die Oberflächen vorher mit Säuren oder Alkalien, oder auch mit einem Sandstrahlgebläse behandelt. Der weiche Stahl neigt manchmal nach der Behandlung mit einem Sandstrahl dazu, zu rosten. Ein Mittel, um diesem 

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Missstand zu begegnen, besteht darin, dass man die   Oberfläche   des Stahles in der Flamme oxydiert, um sie mit einer dünnen Hautschicht von magnetischem Oxyd zu bedecken. 



   Wenn es sich um Glas handelt, ist es notwendig, die Oberfläche aufzurauhen, sei es mechanisch, sei es chemisch durch Einwirkung der Dämpfe von Fluorwasserstoffsäure. Man kann in gleicher Weise die   Glasoberfläche mithydrolysierbaren Organosiliziumverblndungen behandeln, wie z. B. mit   Methyltrichlorosilan. Die Verbindungen müssen in Berührung mit Luft hydrolysieren oder zumindest vor dem Auftragen der Mischungen von Silikon und Polytetrafluoräthylen hydrolisiert sein. 



   Die Silikone sichern die Verankerung der Schicht auf der Oberfläche, während das Polytetrafluor- äthylen die Härte erhöht und die Eigenschaft verbessert, das Ankleben zu verhindern gegenüber Substanzen wie Zucker, Gelatine, Leim, Natriumsilikat, Zement, Arylharze, Polyester, Kautschuk usw. 



   Die Härte der auf. diese Weise erhaltenen Schichten ist grösser als die von Aluminium. Sie beträgt
7 - 8 H nach der Wilkinsonschen Skala (Skala der Bleistifte), die Härte von Aluminium liegt in der Gegend von 3   H - 4   H der gleichen Skala. 



   Das Verfahren gemäss der Erfindung kann auf mehrere Arten durchgeführt werden. Die Anzahl der Schichten, die aufgetragen werden, ist variabel und beträgt im allgemeinen von   1 - 10.   Man kann beginnen durch Auftragen einer Emulsion, welche 50% Silikon und 50 %   Polytetrafluoräthylen   als wirksame Substanz enthält und abschliessen mit einer Emulsion von 25 % Silikon und   75%   Polytetrafluoräthylen oder auch 5 % Silikon und 95 % Polytetrafluoräthylen, oder mit ganz reinem Polytetratluoräthylen. Man versteht leicht, dass diese Kombinationen ad infinitum variiert werden können. 



   Man kann ebenso eine einzige Schicht, gebildet aus einer Mischung von Silikonlack und Polytetrafluoräthylen im passenden Verhältnis auftragen. 



   Man kann den Emulsionen auch Pigmente zusetzen und es gelingt auf diese Weise, die behandelten Oberflächen mit einer gefärbten, das Ankleben verhindernden Schicht zu bedecken. Diese Pigmente werden irgendeiner der Emulsionen, die auf die Oberfläche gestrichen werden,   einverleibtJDie   Herstellung dieser pigmentierten Emulsionen erfolgt gemäss irgendeiner bekannten Methode. 



   Im Prinzip sind alle Pigmente geeignet, aber es ist notwendig, dass sie die Emulsion nicht brechen. 



  Die Wahl hängt ganz von dem dekorativen Effekt ab, den man erzeugen will. Vorzugsweise verwendet man metallische Pulver von Aluminium, Zink oder Bronze, oder Pulver von Oxyden wie von Eisen, Chrom oder Titan ; Chromaten (z. B. Zinkchromat), Sulfiden, Sulfaten, Ultramarinblau usw. Es ist überflüssig zu sagen, dass alle Pigmente in einem so fein verteilten Zustand vorliegen müssen, dass die Körnchen in der Mischung mit der Emulsion suspendiert bleiben. Für viele Verwendungszwecke müssen diese Pigmente eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Hitze besitzen. 



   Für die Herstellung von Emulsionen verwendet man Methyl-, Phenyl- und Methylphenylsilikone, für welche das Verhältnis R : Si unter 1, 8 beträgt. 



   Die verwendeten Mischungen gemäss der Erfindung werden z. B. wie folgt hergestellt :
Man beginnt mit der Herstellung einer Silikonemulsion, indem man Wasser zu einem Silikonfirnis, (Silikonharz) der einen Emulgator enthält, zusetzt (und emulgiert). Nun fügt man eine Emulsion von Polytetrafluoräthylen zu und gegebenenfalls auch Pigmente. Man stellt die Konzentration ein, welche von 150 bis 350 g wirksames Material pro Liter betragen soll. 



   Es versteht sich von selbst, dass die Herstellung dieser Mischungen nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung'ist, und dass diese gemäss bekannter Methoden hergestellt werden können. In den folgenden Beispielen sind die Mischungen der Emulsionen in Prozenten wirksamer Materie ausgedrückt. 



   Beispiel 1 : Ein Eisenblech wird entfettet und dann mit verdünnter Salzsäure abgebeizt. Man wäscht sorgfältig mit destilliertem Wasser und trocknet in einer Bunsenbrennerflamme, bis zur Blaufärbung. Man appliziert auf das Blech eine Mischung von einer wässerigen Emulsion von einem Methylphenylsilikonharz   [   (Me +   Ph) :   Si = 1,   6]   und von einer Emulsion von Polytetrafluoräthylen. Die Mischung enthält gleiche Gewichtsteile von jedem aktiven Stoff. Man trocknet das Metall durch die Wirkung infraroter Strahlen und erhitzt rasch auf 380 C, um die Polytetrafluoräthylenteilchen zu agglomerisieren. 



   Anschliessend appliziert man eine Schicht einer   Emulsion, welche 100/0 des gleichen Silikonharzes   und 90% Polytetrafluoräthylen enthält. Man trocknet und kondensiert bei 3800 C. 



   Man giesst eine Gelatinelösung auf das Blech und verdampft bis zur Trockne. Die Gelatinehaut klebt nicht auf dem Blech und kann leicht abgehoben werden. 



   Beispiel 2 : Ein Blech aus rostfreiem Stahl wird entfettet, mit. Sandstrahl behandelt und getrocknet. 



  Man appliziert auf dieses Plech eine Mischung von einer wässerigen Emulsion, die   25%   eines Phenylsilikonharzes   (Cs     H5 :   Si = 1, 6) und 75% Polytetrafluoräthylen enthält. Nach einer Trocknung in heisser Luft oder infraroter Bestrahlung erwärmt man das Blech rasch auf 3800 C,   damit sich die Polytetrafluor-   äthylenteilchen agglomerisieren. 

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   Man appliziert hierauf auf den ersten Anstrich eine Emulsion, die 5% des gleichen Silikonharze und
95% Polytetrafluoräthylen enthält. Man trocknet undkopolymerisiert bei 3800 C. 



   Man giesst auf das Blech, das auf diese Weise behandelt wurde, eine wässerige Natriumsilikatlösung. 



   Man verdampft bis zur Trockne. Die erhaltene Natriumsilikathaut haftet nicht auf dem Blech und kann leicht abgehoben werden. 



   Beispiel   3 : Eine   Form aus weichem Stahl wird mit Sandstrahl behandelt, gewaschen und ge- trocknet. Man erwärmt sie rasch in einer Bunsenbrennerflamme bis zur Bildung einer magnetischen Oxyd- haut. Man appliziert   nacheinander :   a) eine Emulsion, enthaltend   60'%'Methylphenylsilikon   [ (Me + Ph) : Si = 1, 5] und 40 %   Polytetrafluoräthylen :   b) eine Emulsion, enthaltend 30% Methylphenylsilikon   [   (Me + Ph) : Si = 1, 5] und 70% Polytetrafluoräthylen ; c) eine Emulsion, enthaltend 10% Methylphenylsilikon [ (Me + Ph) : Si = 1, 5] und   90%   Polytetrafluoräthylen. 



   Jeder dieser Applikationen folgte eine Trocknung und eine Polymerisation bei 3800 C. 



   In die Form, die auf diese Weise behandelt wurde, füllt man einen Mörtel, hergestellt aus zwei Teilen Sand und einem Teil Portlandzement. Nach vollständiger Härtung des Zements (8 Tage)   lässt   sich der   Formkörper   leicht aus der Form herausnehmen. Man konstatiert, dass die verwendete Form vollkommen rein geblieben ist. 



     Beispiel 4 : Eine   emaillierte Pfanne wird im Sandstrahlgebläse leicht gerauht, gewaschen und getrocknet. Man behandelt sie mit Emulsionen, wie sie in Beispiel 1 verwendet wurden. Ohne Fettmaterial zu verwenden, giesst man in die Pfanne geschlagene Eier und erhitzt bei mässigem Feuer. Die Omelette lässt sich leicht abheben, da sie nicht an der Pfanne klebt. 



   Beispiel 5 : Die Schliffverbindungen eines Kolbens und eines Kühlers aus"Pyrex"-Glas werden sorgfältig gewaschen und getrocknet. Man appliziert auf die Schliffe einen dünnen Film Fluorwasserstoffsäure von 30% HF, die sich rasch in die Luft verflüchtigen. Man behandelt die Schliffe hierauf mit den Emulsionen, die in Beispiel 2 verwendet wurden und kopolymerisiert die   Silikonpolyäthylenfluoräthylen-   schicht durch eine rasche Erhitzung auf 3800 C. Man lässt 30% ige Natronlauge zwischen die Schliffe fliessen und lässt 48 Stunden stehen. Das Auseinandernehmen des Schliffes ist leicht. Man kann kein Kleben der Schliffoberflächen feststellen. 



   Beispiel   6 : Das Kücken eines Hahnes aus Sandstein   wird mit Hilfe eines Schleifmittel mechanisch matt geschliffen. Man wäscht, trocknet und behandelt es mit Methyltrichlorsilan, welches sich an der feuchten Luft hydrolysiert. Man reinigt die behandelte Oberfläche mit einem Lappen. Anschliessend appliziert man die Emulsionen, die in Beispiel 3 verwendet   wurden ; die Kopolymerisation   erfolgt im Ofen bei 3800 C. 



   Dieser Hahn wird in einem Rohrsystem, in dem Benzylchlorid zirkuliert, angeordnet. Nach der Verwendung ist keine Blockierung des Hahnes zu bemerken. Im Gegensatz dazu erfolgt die Blockierung eines Hahnes, der nicht mit einer Mischung von Silikonpolytetrafluoräthylen behandelt wurde, sehr rasch. 



   Beispiel 7 : Die Schliffe eines Hahnes aus "Pyrex -Glas werden entfettet, gewaschen und getrocknet. Man behandelt sie mit Methyltrichlorsilan, welches an feuchter Luft rasch hydrolysiert. Man spült mit Wasser und trocknet dann. 



   Man appliziert auf die Verbindung eine'Emulsion, welche 5% eines Methylphenylsilikonharzes 
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Man erhitzt progressiv bis zum Schmelzen des Polytetrafluoräthylens. 



   Man lässt abkühlen und in den Schliff Natronlauge einfliessen und überlässt das Ganze 24 Stunden sich selbst. Am nächsten Tag bemerkt man, dass sich der Hahn leicht drehen lässt. 



     Beispiel 8 : Man   rauht einen Rezipienten   aus Pyrex -Glas   durch die Einwirkung   von Fluorwasser-     stoffsäuredampf   auf. Man wäscht den Rezipienten, trocknet ihn und behandelt ihn mit Methyltrichlorsilan, welches an der Luft hydrolysiert. 



   Man appliziert anschliessend die Emulsionen, die in Beispiel 1 verwendet wurden. 



   In dem Rezipienten lässt man Milch kochen. Die Milch haftet nicht auf dem Glas, selbst wenn man sie leicht anbrennen lässt. 



   Beispiel 9 : Ein Rezipient aus Kupfer wird mit Sandstrahl behandelt und sorgfältig mit destilliertem Wasser gewaschen und durch Einwirken infraroter Strahlen getrocknet. 



   Man appliziert die Emulsionen des Beispiels 1. 

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   In dem auf diese Weise behandelten Rezipienten schmilzt man Zucker und konstatiert, dass der geschmolzene Zucker an der Oberfläche des Rezipienten nicht haftet und dass er leicht ausgegossen werden kann. 
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Chromoxyd und 45% Polytetrafluoräthylen an Trockensubstanz enthält.. 



   Man appliziert einen Film dieser Emulsion auf das Blech. Man lässt trocknen und erhitzt dann rasch auf   2800   C. Hierauf appliziert man nacheinander die folgenden Emulsionen, a) eine Emulsion enthaltend 20% Methylphenylsilikon, 70% Polytetrafluoräthylen und 10% grünes Chromoxyd ; b) eine Emulsion, enthaltend   5%     Phenylsilikon   und   9 5% Polytetrafluoräthylen.   



   Jeder dieser Applikationen folgt eine Erhitzung auf   3800C.   Die auf diese Weise behandelte Form bietet einen schönen Anblick. 



   In diese Form füllt man einen Mörtel, bestehend aus zwei Teilen Sand und einem Teil Portlandzement. Nach dem Erhärten des Zements ist es möglich, den Mörtel aus der Form herauszunehmen. Man bemerkt keinerlei Haftung. 



     Beispiel 11 :   Ein Rezipient aus Kupfer wird mit Sandstrahl behandelt, gewaschen und getrocknet. 



    Man appliziert auf den Rezipienten eine Emulsion, welche 500/0 Methylphenylsilikon [ (Me + Ph) : Si = I, 6]    und 50% Polytetrafluoräthylen enthält. 



   Man trocknet und erhitzt dann auf 3800 C. 



   Man appliziert hierauf nacheinander : a) eine Emulsion, enthaltend   15%   Eisenoxyd,   15%   Methylphenylsilikon, wie oben angegeben und 70%   Polytetrafluoräthylen ;   b) eine Emulsion, enthaltend 2,   50/0   des gleichen Methylphenylharzes und   97, 5% Polytetrafluoräthylen.   



   Nach jeder dieser Applikationen trocknet man und erhitzt auf   380    C. Der auf diese Weise behandelte Rezipient bietet einen schönen Anblick. 



   Man schmilzt Zucker in diesem Rezipienten. Man konstatiert, dass dieser die Oberfläche in geschmolzenem Zustand nicht benetzt und leicht ausgegossen werden kann. 



     Beispiel 12 :   Ein Rezipient aus rostfreiem Stahl wird im Sandstrahlgebläse behandelt, gewaschen und'dann getrocknet. Man appliziert auf diesen Rezipienten eine Emulsion, die 40 % Methylsilikon (CH3 : Si = 1, 6), 50% Polytetrafluoräthylen und 10% Ultramarinblau enthält. 



   Man trocknet und erhitzt dann auf   380oC. Man   appliziert hierauf eine Emulsion, die 10% des gleichen Silikons und 90% Polytetrafluoräthylen enthält. 



   Man trocknet und erhitzt auf 3800 C. 



   Man verdampft eine wässerige Lösung von Natriumsilikat oder Leim in diesem Rezipienten, bis zur völligen Trockne. Man kann kein Festhaften beobachten. 



   Man erhält dasselbe Resultat mit einer Gelatinelösung. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zum Bedecken von Oberflächen von Gegenständen aus Metall, Glas, Porzellan, Sandstein und Email mit einem das Ankleben verhindernden Überzug, dadurch gekennzeichnet, dass man auf diese Oberflächen Emulsionsgemische von Silikon und von Polytetrafluoräthylen aufbringt und sie auf eine Temperatur zwischen   350    und   4000   C, vorzugsweise auf   380 ? C   erhitzt.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den aufzubringenden Emulsionsgemischen von Silikon und von Polytetrafluoräthylen Pigmente zusetzt, vorzugsweise Aluminium-, Zinkund Bronzepulver oder Eisenoxyd, Chromoxyd, Titanoxyd bzw. Chromate, Sulfate oder Sulfide und insbesonders Ultramarinblau.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man mehrere Mischemulsionen von Silikon und von Polytetrafluoräthylen nacheinander aufbringt, derart, dass das Mischungsverhältnis der aufeinander folgenden Beschichtungen ständig so verändert wird, dass jede folgende Schicht einen geringeren Silikongehalt aufweist als die darunter liegende Schicht, so dass der Gehalt des gesamten Überzuges an Silikon nach aussen in dem Mass geringer wird, in dem die Schicht von der ursprünglichen Oberfläche entfernt ist. <Desc/Clms Page number 5>

   4. Mittel zum Bedecken von Oberflächen von Gegenständen aus Metall, Glas, Porzellan, Sandstein, und Email mit einem Überzug, der das Ankleben verhindert, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Emulsion besteht, die Silikone und Polytetrafluoräthylene und gegebenenfalls Pigmente enthält.