DE1669229B2 - Mittel zur behandlung von windschutzscheiben eines flugzeugs - Google Patents
Mittel zur behandlung von windschutzscheiben eines flugzeugsInfo
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- Y10T428/31612—As silicone, silane or siloxane
Description
XO
-CO-N(R) — R' oder — SO2- N(R) — R'-
Gruppen zwischen den Fluoralkylgruppen und den Siliciumatomen, worin R' ein Alkylenrest mit
2 bis 11 Kohlenstoffatomen ist und R H sein kann, gelöst ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das flüssige Fluorkohlenstoffsiioxan aus einem Gemisch hydrplysebeständiger Fluorkohlenstoffsiloxane mit einer Viskosität von 500 bis 500 000
Centistok besteht, das wenigstens ein Fluorkohlenstoffsiloxan mit wiederkehrenden Einheiten
der Formel
worin der Kohlenstoff in Rf als Substituenten 2s
außer den F-Gruppen nur H- und Cl-Gruppen aufweist, R außer H ein niederer Alkylrest mit 1 bis
4 Kohlenstoffatomen sein kann und R" ein niederer Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, und
wenigstens ein Fluorkohlenstoffsiioxan mit wiederkehrenden Einheiten der Formel
R,r—CHs-CH — lCH,CHClSi(R")O
R,r—CHs-CH — lCH,CHClSi(R")O
Si(R")OJa
worin der Kohlenstoff in Rf als Substituenten außer
den F-Gruppen nur H- und Cl-Gruppen aufweist. α eine ganze Zahl von 0 bis 10 bedeutet und R"
ein niederer Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, enthält, und zwar in einem Verhältnis
von etwa 5 : 1 bis 1 : 5, und das organische Lösungsmittel ein halogeniertes organisches Lösungsmittel
ist.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es Fiuorkohlenstoffsilov ie enthält.
worin Rf ein perfmorierter organischer Rest mit
4 bis 12 Kohlenstoffatomen ist.
3. Mittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Siloxane
gemäß den Formeln
PoIy-
— CH, — CH —
Si(R")O.
in einem Gewichtsverhältnis von etwa 1:2 und
außerdem ein kationisches Netzmittel enthält.
4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,5 bis 2 Gewichtsprozent Fluorkohlenstoffsiloxane gemäß den Formeln
PoIy-
C8F
8r17
— CH2 — CH —
Si(CH3)O
in einem Gewichtsverhältnis von etwa 1: 2 enthält.
5. Verwendung der Mittel nach Anspruch 1 bis 4 zur Ausbildung eines dauerhaften, transparenten, hydrophoben Films mit einer im wesentlichen monomolekularen Dicke auf Windschutzscheiben eines Flugzeugs.
Die Erfindung betrifft ein Mittel zur Behandlung von Windschutzscheiben eines Flugzeugs bzw. die
Verwendung einer Lösung zur Ausbildung eines dauerhaften, transparenten, hydrophoben Films mit einer
im wesentlichen monomolekularen Dicke auf Windschutzscheiben eines Flugzeugs.
In der Flugzeugindustrie besteht seit langem das Problem, eine hinreichende Sicht während des Regens
zu ermöglichen. Dieses Problem ist sehr ernst geworden, weil sich die Flugzeuggeschwindigkeit erhöht hat.
Übliche Wischer für Windschutzscheiben sind vor dem Aufkommen der schnell fliegenden Düsenflugzeuge in großem Umfang zur Entfernung des
Regens angewendet worden. Die besonderen Eigenschaften des Düsentriebwerks erfordern andere Mittel
zur Entfernung von Regen von den Windschutzscheiben des Flugzeugs, die darin bestehen, daß aus
dem Triebwerk ausströmende Luft gegen die Windschutzscheibe geblasen wird. Diese beiden Systeme
zur Entfernung des Regens leiden jedoch an gewissen Nachteilen. Obwohl die Wischer für die Windschutzscheiben bei leichtem bis mäßigen Regen und bei geringen Fluggeschwindigkeiten ganz wirksam sind, sind sie bei starkem Regen und hohen Fluggeschwindigkeiten
nicht anwendbar. Das Düsengebläsesystem wird durch heftigen Regen oder die Fluggeschwindigkeit
nicht merklich beeinflußt, durch Einstellungen der Triebkraft jedoch unmittelbar beeinflußt. So arbeitet
ein Düsengebläsesystem bei hohen Einstellungen der Triebkraft gut, ist aber bei geringen Einstellungen
der Triebkraft wirkungslos.
Andere Methoden und Mittel, die angewendet worden sind, um das Problem einer schlechten Sicht
durch Regen zu bekämpfen, beruhen auf Lacken, Wachsen und ähnlichen Stoffen, die auf die Oberfläche
der Windschutzscheibe aufgetragen werden. Diese
auf dem Erdboden aufgetragenen Mittel überziehen was einen Aufbau von Filmschichten bewirkt, die, im
die Oberfläche der Windschutzscheibe mit einem Film, besten Fall, nicht ganz durchsichtig sind. Dieser nicht
der die Oberflächenenergie der so überzogenen Ober- ganz durchsichtige Filmrückstand vermindert nicht
fläche vermindert, wodurch das Wasser in Tropfen nur die Sicht, sondern erzeugt auch eine gefährliche
aufzieht und abläuft. Es ist zeitraubend, lackartige 5 Sichiblendung bei einer nächtlichen Landung.
Mittel auf die Windschutzscheiben aufzutragen, und Hydrolysierbare Siliconverbindungen sind seit landie Wirksamkeitsdauer solcher Überzüge ist sehr gern als Behandlungsmittel für Glas angewendet begrenzt. Außerdem ist es schwierig, einen einheitlichen worden; die hydrolysierbare Gruppe dieser VerÜberzug auf der Oberfläche der Windschutzscheibe bindungen reagiert mit freiem oder absorbiertem zu erhalten. Die wasserabstoßenden Mittel vom io Wasser, und dadurch bleiben Moleküle auf den Wachstyp erfordern eine vorhergehende Bearbeitung behandelten Oberflächen haften. Solche hydrolysierder Oberfläche, um eine geeignete Haftfestigkeit des baren Verbindungen sind nicht in gewünschtem Maße Wachses auf der Windschutzscheibe zu gewährleisten; lagerbeständig, und einige Verbindungen wirken so muß die Oberfläche erheblich poliert werden, und möglicherweise durch Kontakt mit Wasser korroder entstandene Überzug ist nur für eine kurze Zeit- 15 dierend. Entsprechend dem zuvor beschriebenen spanne wirksam. Ein Hauptnachteil eines auf dem hydrolysierbaren Silicon-Titanat-Mittel ist eine relativ Erdboden aufgetragenen wasserabstoßenden Mittels komplizierte wasserfreie Aufbewahrung und Vorist, daß es notwendig ist, sicn vollständig auf eine richtung zum Auftragen erforderlich. Vorhersage zu verlassen, weil das wasserabstoßende Aus der britischen Patentschrift 999 795 ist ferner Mittel nicht während des Hugs auf die Windschutz- ao bekannt, Fluoralkylverbindungen mit einer RfSO2N-scheibe oes Flugzeugs aufgetragen werden kann. Im C-Konfiguration zum wasserabweisenden Behandeln Hinblick auf den Stand der Meteorologie ist daher der von Oberflächen, wie z. B. Glas, zu verwenden. Bloße einzig gangbare Weg, das wasserabstoßende Mittel hydrophobe und gegebenenfalls oleophobe Eigenverfügbar zu haben, es, sobald es nötig ist, aufzu- schäften einer Verbindung stellen jedoch keine betragen und eine regenabweisende Oberfläche auf den 25 stimmenden Faktoren für die Brauchbarkeit einer Windschutzscheiben des Flugzeugs jederzeit aufrecht- Verbindung zur Behandlung von Windschutzscheiben erhalten zu können. Ein schwerwiegender Faktor, eines Flugzeugs dar. Wie oben erläutert ist, müssen insbesondere wenn das auf dem Erdboden aufgetragene Mittel zur Behandlung von Windschutzscheiben eines wasserabstoßende Mittel fur längere Zeit vorhanden Flugzeugs einer Reihe von bestimmten Anforderungen sein soll, ist die Tatsache, daß sich die Flugzeiten des 30 genügen. Der genannten britischen Patentschrift ist Flugzeugs häufiger über längere Zeitspannen als die nicht zu entnehmen, daß die dort beschriebenen Verrelativ kurze Wirkungsdauer dieser auf dem Boden bindungen derartigen Anforderungen gerecht werden aufgetragenen wasserabweisenden Systeme ausdehnen. könnten.
Mittel auf die Windschutzscheiben aufzutragen, und Hydrolysierbare Siliconverbindungen sind seit landie Wirksamkeitsdauer solcher Überzüge ist sehr gern als Behandlungsmittel für Glas angewendet begrenzt. Außerdem ist es schwierig, einen einheitlichen worden; die hydrolysierbare Gruppe dieser VerÜberzug auf der Oberfläche der Windschutzscheibe bindungen reagiert mit freiem oder absorbiertem zu erhalten. Die wasserabstoßenden Mittel vom io Wasser, und dadurch bleiben Moleküle auf den Wachstyp erfordern eine vorhergehende Bearbeitung behandelten Oberflächen haften. Solche hydrolysierder Oberfläche, um eine geeignete Haftfestigkeit des baren Verbindungen sind nicht in gewünschtem Maße Wachses auf der Windschutzscheibe zu gewährleisten; lagerbeständig, und einige Verbindungen wirken so muß die Oberfläche erheblich poliert werden, und möglicherweise durch Kontakt mit Wasser korroder entstandene Überzug ist nur für eine kurze Zeit- 15 dierend. Entsprechend dem zuvor beschriebenen spanne wirksam. Ein Hauptnachteil eines auf dem hydrolysierbaren Silicon-Titanat-Mittel ist eine relativ Erdboden aufgetragenen wasserabstoßenden Mittels komplizierte wasserfreie Aufbewahrung und Vorist, daß es notwendig ist, sicn vollständig auf eine richtung zum Auftragen erforderlich. Vorhersage zu verlassen, weil das wasserabstoßende Aus der britischen Patentschrift 999 795 ist ferner Mittel nicht während des Hugs auf die Windschutz- ao bekannt, Fluoralkylverbindungen mit einer RfSO2N-scheibe oes Flugzeugs aufgetragen werden kann. Im C-Konfiguration zum wasserabweisenden Behandeln Hinblick auf den Stand der Meteorologie ist daher der von Oberflächen, wie z. B. Glas, zu verwenden. Bloße einzig gangbare Weg, das wasserabstoßende Mittel hydrophobe und gegebenenfalls oleophobe Eigenverfügbar zu haben, es, sobald es nötig ist, aufzu- schäften einer Verbindung stellen jedoch keine betragen und eine regenabweisende Oberfläche auf den 25 stimmenden Faktoren für die Brauchbarkeit einer Windschutzscheiben des Flugzeugs jederzeit aufrecht- Verbindung zur Behandlung von Windschutzscheiben erhalten zu können. Ein schwerwiegender Faktor, eines Flugzeugs dar. Wie oben erläutert ist, müssen insbesondere wenn das auf dem Erdboden aufgetragene Mittel zur Behandlung von Windschutzscheiben eines wasserabstoßende Mittel fur längere Zeit vorhanden Flugzeugs einer Reihe von bestimmten Anforderungen sein soll, ist die Tatsache, daß sich die Flugzeiten des 30 genügen. Der genannten britischen Patentschrift ist Flugzeugs häufiger über längere Zeitspannen als die nicht zu entnehmen, daß die dort beschriebenen Verrelativ kurze Wirkungsdauer dieser auf dem Boden bindungen derartigen Anforderungen gerecht werden aufgetragenen wasserabweisenden Systeme ausdehnen. könnten.
des Flugs angewendet werden kann, und zwar wird 35 korrodierendes, regenwar .erabweisendes Mittel zur
ein hydrolysierbares Silicon-Titanat-Copolymerisat als Behandlung von Windschutzscheiben eines Flugzeugs
regenabweisündes Mittel benutzt. Dieses hydrolysier- zur Verfügung zu haben, wobei das Mittel in einfacher
bare Silicon-Titanat-Copolymerisat kann in Ver- Weise und wiederholt auf Windschutzscheiben eines
bindung mit C2F3Cl3 als Lösungsmittel in einem in Flugzeugs, sobald und solange es erforderlich ist, auf-
sich geschlossenen, zuvor unter Druck gesetzten 40 getragen werden kann, um eine hinreichende Flugsicht
sächlichen Regenperioden aufgetragen werden, um Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,
für kurze Zeitspannen von 5 bis 15 Minuten ein ein Mittel zur Behandlung von Windschutzscheiben
Regenabweisungsvermögen zu verleihen. Die Flüssig- eines Flugzeugs zur Verfügung zu stellen, wobei das
keit reagiert mit dem Regenwasser unter Bildung eines 45 Mittel in einfacher Weise und wiederholt auf Windunlöslichen, transparenten, hydrophoben Films auf der schutzscheiben eines Flugzeugs zur Erzielung einer
Windschutzscheibe. Regenwasser zieht dadurch in hinreichenden Flugsicht auft/agbar und ferner lager-Tröpfchen auf, die nur einen Teil der Windschutz- beständig sein und nach dem Auftragen einen dauerscheibe bedecken, wodurch die Bereiche zwischen den haften, transparenten, hydrophoben Film auf den
Tröpfchen trocken und transparent bleiben. Die 50 Windschutzscheiben eines Flugzeugs ausbilden soll.
Tröpfchen werden dann leicht durch die hohe Ge- Die Transparenz des aufgetragenen Films soll während
schwindigkeit des Luftstrudels über die Windschutz- der normalen Gebrauchszeitspannen transparent bleischeibe hinweg entfernt, wodurch eine gute Sicht ben, und die Wirksamkeit des aufgetragenen Films
geschaffen wird. Die starke Reaktionsfähigkeit des soll von den Bedingungen, unter denen der Film
wasserabweisenden Mittels aus Silicon-Titanat-Copoly- 55 aufgetragen wird, nicht abhängig sein,
merisat mit Wasser, die eine Grundlage für die Durch- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein
führbarkeit ist, erfordert jedoch ein komplexes und Mittel zur Behandlung von Windschutzscheiben eines
ausgeklügeltes Austragssystem, um eine vorzeitige Flugzeugs gelöst, das gekennzeichnet ist durch einen
Reaktion des wasserabweisenden Mittels mit Wasser Gehalt an einem halogenierten organischen Lösungsund auch atmosphärischer Feuchtigkeit zu verhüten. 60 mittel, in dem ein flüssiges Gemisch hydrolyse-Ein anderes Problem, das mit dem Silicon-Titanat- beständiger Fluorkohlenstoffsiloxane mit einer Vis-Mittel verbunden ist, besteht in der Bildung eines kosität von 500 bis 500 000 Centistok bei 25° C gelöst
unlöslichen weißen, milchigen Rückstands, wenn das ist, das wenigstens ein Fluorkohlenstoffsiloxan (Klaswasserabweisende Mittel auf eine trockene Windschutz- se A) mit wiederkehrenden Einheiten der Formel
scheibe oder bei leichtem Regen oder durch wiederholte 65 ^ 0N(R)R'Si(R")0
Anwendungen bei mäßigem Regen aufgetragen worden ViJ
ist. Der Rückstand wird gebildet, weil der Film die worin Rf eine Fluoralkylgruppe mit 2 bis 18 Kohlenphysikalische Eigenschaft hat, mit sich selbst zu kleben, Stoffatomen ist und in der der Kohlenstoff als Sub-
f ,r»;ct R H
stituenten nur F-, H- und Cl-Gruppen aufw«t R.»
oder ein niederer Alkylrest mit 11bis 4 Ko teo"
atomen, R' ein Alkylenrest mit 2 bis11 K°nJ"*°n_
dtomcn, R" ein niederer Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlen
stoffatomen und Q - SO2- oder - CO- ι*, una
wenigstens ein Fluorkohlenstoffs.loxan (Klasse B) wiederkehrenden Einheiten der Formel
ClS
rke
Rt ι CH CH - 1 CH2CHClSi(R")O
Rt ι CH CH - 1 CH2CHClSi(R")O
Γ !
SiiR")OJfl
worin R, eine Huoralkyjgruppe
stoffatomen .st und in derj der
stituenten nur F-, H- »J«
α eine ganze Zahl von ^ bis 10
stoffatomen .st und in derj der
stituenten nur F-, H- »J«
α eine ganze Zahl von ^ bis 10
i« linhlen-18 Kohl«
-„·„-„ FluBvorbereitungen aufgetragen werroutinemaLige"
■ . . f,ra-,en am Boden normalerden,
obwohl em solche AuUra .^ ^
^ ^ beab ht.g no ^ ^^ ^
daß d M.ttel der t Netzmittel vor-
lragen wird, kann bz*. ^o das ^
s c fortgelassen «erae. ^^
^ besünders nutzl ch ware n Auf
einem Schwamm ode'5in kene Windschutzscheibe
tragsvorrichtung aut α ^n die Anwcndu
ι» aufgetragen w.rd. In J Umständen die Bildu
e!neSlScη RS tands bewirken, der jedo.h aneines
]en.nicn ι , gelöst wird. Es is: fest-
^.^ hl %a ser ρ ^ ^^^.^ m
( «orden dab «. am f
>5 dem Mittel der Erfindung^wcn ^^^ ^
aufzutragendes *asse™D ejnem vieru-i und
SS"-
si: iss."-".».«— - =r-
SSe zur Erzielung eines dauerhaften Wasser- »gh^
abweisungsvermögens unter Beibehaltung der Trans- 4o richtet
Snz KtTns etwa 5 Gewichtsprozent, Vorzugs- des M
Wiederholte Anwendungen Erfindung haben ke.n wesenthches
moleku!aren Films zur Folge_
Flüssigkeit, die durch mittels Pumpen erzeugter Druckluft η üblicher Weise ohne Entwässerung ve--S
und während des Flugs aufgetragen werden kann
um einen klären Film von bemerkenswerter Dauer
""ergeben. Es besteht dabei keine Gefahr, daß das Mittel mit Wasser reagiert, um wie d.e früheren Mittel
eine unlösliche, trübe Abscheidung zu bilden ««I die
wesentlichen Bestandteile des M.ttels der Erfindung hyarolysierte Fluorkohlenstoffsiloxane und daher
wasserbeständig sind. Das Mittel der Erfindung kann
lurfi ein Dispersions- oder Netzmittel enthalten das
dazu dient, das Mittel bei dem Auftragen mit dem Regenwa£serfilm zu emulgieren, und dazu verhilft,
daß es einheitlich auf der Oberfläche der Windschutescheibe verteilt wird. Das Mittel der Erfindung kann
ο bequem auf Windschutzscheiben eines Flugzeugs
durch Verspritzen der Flüssigkeit an oder nahe an der
Leitkante der Windschutzscheibe wahrend des Flugs aufgetragen werden
, Und die Hydrolyseprodukte neigen
L· Bestandteile darzustellen als fluss.ge.
Jj sind die bevorzugten Verbindungen solche,
»^ fluorierte Rest etvva 4 b.s 12 Kohlenstoff.
Jde«»«, obwohl eine Perfluoralkygruppe beatome:
emn hU der Ersatz e.nes klemen
^ϊΐιΐ Beispiel weniger als etwa 25 «7* der FluorJ'^^ H-oder Cl-Gruppen, besonders wenn der
«gmedun:^ Perfluormethylgruppeauf·
Rest nocn dje wasserabweisenden Eigen-
J«^1«*^ Vorhandensein einer Bindung von einem
ff^m m zwei fluorierten Kohlenstoffatomen
Bat Stickstoffatom m dr« fluorierten
verändert nicht wesentlich die
obwoW gera(Je R
ta allgemeinen bevorzugt werden, rufen
Ringe oder eine gelegentliche Verzweigung
^^ ^ sekundäre Effekte hervor.
von verschiedenen Strukturen oder d i meinen .—*
oder in-
weil sie leichter wirtschaftlich erhältlich sind und im allgemeinen dazu neigen, den flüssigen Bereich des
gewünschten öligen Produkts zu vergrößern.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält das Mittel zur Behandlung von Windschutzscheiben eines Flugzeugs 0,5 bis S Gewichts*
prozent Siloxane gemäß den Formeln
Poly-[RfQN(R)R'Si(R")O] und
Poly- Rf f- CH1CH — 1 CH1CHCISi(R'^ ι
[
Si(R")Oj a
J
in einem Gewichtsverhältnis von etwa 1: 2 und außerdem ein kationisches Netzmittel.
Die in dem Mittel der Erfindung enthaltenen fluorhaltigen Siloxane, die durch gesteuerte Hydrolyse
nach bekannten Methoden aus den Fluorkohlenstoff· silanen der Formel RrQSi(R^X1 erhalten werden,
sind flüssige Polymerisate niedrigen Molekulargewichts mit einer Viskosität von 500 bis 500 000 Centistok bei 25° C. Obwohl diese eine Mischung von
cyclischen und linearen Strukturen unterschiedlichen Molekulargewichts enthalten, weisen die vorherrschenden Verbindungen cyclische Strukturen auf, in
denen die Einheiten durch O — Si — O-Bindungen
verbunden sind, wobei die mittlere Zahl der Einheiten in einem einzelnen Molekül etwa 3 bis 5 beträgt.
Im allgemeinen wird die Brauchbarkeit der Siloxane
nicht sehr durch die Viskosität beeinflußt. Siloxane mit einer Viskosität unter etwa 500 Centistok neigen
jedoch dazu, flüchtig zu sein, und führen zu der geringsten Dauerhaftigkeit. Bei Viskositäten über
etwa 500 000 Centistok findet das Auftragen nur langsam statt und kann ein ungleichmäßiger Auftrag
vorkommen. Für beste Resultate wird ein Viskositätsbereich von etwa 1000 bis 100 000 Centistok bevorzugt.
Typische Beispiele für Fluorkohlenstoffsiloxane mit wiederkehrenden Einheiten der Klasse A, die in den
Mitteln der Erfindung geeignet sind, sind
C4F9CON H(CHt)4Si(CHa)O
C8F17SO1N(C1H4)(CH4)^i(CH3)O
C11F1SSO1N(CH1)(CHj)11Si(C1Hs)O
CFJCONtCHHCHJS
mitteln in dem Mittel der Erfindung werden chlorierte Lösungsmittel aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt.
Das verwendete Dispersions- oder Netzmittel muß in den halogenierten Lösungsmitteln löslich sein.
Die Zusammensetzung des Mittels der Erfindung ist wesentlich. So führt die Anwendung einer Lösung
mit 1,5 Gewichtsprozent nur eines der Fluorkohlenstoffsiioxane zu dem Ergebnis, daß ein hohes Wasserabweisungsvermögen erzielt wird, das aber von relativ
ίο geringer Dauer ist. Es wurde gefunden, daß das Verhältnis von den Fluorkohlenstoffsiloxan-Komponenten
des Mittels der Erfindung, das 5:1 bis etwa 1:5 ausmachen kann, mit besonderem Vorteil zur Erzielung
optimaler Ergebnisse 1: 2 beträgt.
Durch die Verwendung der Lösung aus einem halogenierten organischen Lösungsmittel und darin
gelöstem, flüssigem, polymerem, fluorhaltigem, hydrolysebeständigem Organosiloxan niedrigen Molekulargewichts mit wiederkehrenden Einheiten der Formel
»o Rf2Si(R")0, worin Rr eine Fluoralkylgruppe mit 2 bis
18 Kohlenstoffatomen, Z (a) -SO1N(R)R'- oder
— CON(R)R' —, worin R H oder ein niederer Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und R' Alkylen ist,
oder (b)
-CH1CH- 1 CH1CHCl(CHj)1n
und der Klasse B sind
(CFj)1CF(CF1^CH1CHaSKC4H8)O
0(CF(CF,)CF1)1N(CFt)4CH1CHOSKCH,)0
Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform
der Erfindung enthält das Mittel zur Behandlung von Windschutzscheiben eines Flugzeugs 0,5 bis 2 Gewichtsprozent Fluorkohlenstoffsiloxane gemäß den Fonnein
und
Si(R")O,fl
bedeutet, worin a O bis 10, m O bis 18 und R" ein
niederer Alkylrest mit 1 bis Λ Kohlenstoffatomen ist, und mit einer Viskosität von 500 bis 500 000 Centistok
bei 25 C als Mittel zur Behandlung von Windschutzscheiben eines Flupeugs wird somit ein dauerhafter,
transparenter, hydrophober Film mit einer im wesentlichen monomolekularen Dicke auf den behandelten
Windschutzscheiben erzielt.
Wie oben dargelegt ist, kann eine Lösung au: halogeniertem organischem Lösungsmittel und darin
gelöstem flüssigem Gemisch hydrolysebeständigei Organosiloxane, das wenigstens ein Siloxan mit
wiederkehrenden Einheiten der Formel
*5 RfQN(R)R'Si(R")O
worin Rr, Q, R, R' und R" die oben angegeben« Bedeutung haben, und wenigstens ein Siloxan mti
wiederkehrenden Einheiten der Formel
Si(R")Oje
in einem Gewichtsverhältnis von etwa 1: 2.
Von den nichtentflammbaren halogenierten LösungsSS worin Rr, R", β und R" die oben angegebene Be
deutung haben, enthält, und zwar in einem Gewichts verhältnis von etwa 5: 1 bis 1: 5, zur Ausbildung de
dauerhaften, transparenten, hydrophoben Films mi einer im wesentlichen moncmokkularen Dicke au
Windschutzscheiben ein» Flugzeugs mit besonderen Vorteil verwendet werden.
Dk Herstellung der in dem Mittel der Erfind unj
verwendeten Ftoorkohlenstoffsiloxane kacn, wie nach
folgend schbn ist, erfolgen.
Eine z. B. als Ausgangsverbindung verwendet! Fluorkohlenstoff verbindung
wird nach den Angaben in der USA.-Patentschrift 2 803 615 hergestellt. Zum Beispiel werden 527 g
(1,0 MoI) dieses Amids in einen 3-Liter-Dreihalskolben, der mit einem Rührer und einem vollwirksamen Rückflußkühler
ausgestattet ist, zusammen mit 1 Liter Äthvlinglykol eingetragen und auf 1000C erhitzt.
132 g (1,1 Mol) Allylbromid werden innerhalb von 2 Stunden unter Rühren hinzugefügt. Eine Temperatur
von 100 bis 120° C wird 16 Stunden lang eingehalten,
wobei die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Die untere Phase wird abgetrennt und destilliert.
Das klare, flüssige Produkt, das bei 100 bis 12O0C bei 2,0 mm Hg siedet, enthält 560 g des Produkts
C8F17SO2N(C2H6)CH2CH = CH2
(Ausbeute gemäß Gasflüssigkeits-Chromatographie: 92,3%).
In einen, wie zuvor beschrieben ausgestatteten Kolben, der 1,6MoI N-AIIyl-N-äthyl-perfluoroctansulfonamid
in Diisopropyläther enthält, werden 2,25 Mol Methyldichlorsilan und ein 5%iger Katalysator
aus Platin-Kohle hinzugefügt. Die Lösung wird gerührt und am Rückfluß 16 Stunden lang bei etwa
600C erwärmt, dann abgekühlt und filtriert. Das Lösungsmittel und überschüssiges Methyldichlorsilan
werden unter Vakuum bei Raumtemperatur entfernt. Es bleibt eine weiße, feste Substanz zurück. Diese
feste Substanz besteht aus
C8FI7SO2N(C2H6)(CH2)3Si(CH3)Cl2,
100 g dieses Silans,
C8F17SO2N(C2H6)(CH2), - Si(CH3)CI2
können in 100 ml Diäthyläther gelöst und unter Rühren 1000 ml wäßriger 5%iger Salzsäure in einem
C8F17SO2CI
C8F17CH2CHCISi(CHj)CI2
C8F1 ,CH2CHCH2CHCISi(CH3)CI2
M,,, τ.-- --»»—»■; bei 250C zugegeben werden.
Nachdem d.e Zugabe beendet worden ist, kann die Mischung kurz am Rückfluß erhitzt, die Ätherschicht
SS, Und T verdünntem, wäßrigem Bikarbonat
gewasche« ^8n, Der Äther kann dann
werden. Es wird ein
"-β
einer Viskosität von etwa 440OcSt bei 25*C er-
10n°r α Weiteres Erhitzen des Rückstands bei
iw L und unter vermindertem Druck wird die allmählich erhöht.
t nylchlorid, C8F17SO2Cl, kann z. B.
:n in der USA.-Patentschrift 2 732 398 ffffMnn D ^cruen· Ein Gemisch von z.B. 500 g
Methvlv' ÄrCMansulfonylchlorid<
220 g (1,5 Mol)
ao nltril & -?°niIan Und 3'5J Azobisisobutyro.
bei 79^Γ fr" l "Α in einem °lbad l Stunde lan*
etwa 75^C ΤΓρ ?'· Gasen^icklung beginnt bei
und die T,m ?ΜΐςΙΙ?η wird exotherm bei 790C,
WährendH- Pera.tUr Steigt in 20 Minuten auf 1000C.
"5 gehlen £ T/6'^'"1 die Badtemperatur bei 8O0C
ifofSe R Jfem dle exotherme Reaktion nachläßt,
Reaktion,. TPeratUr auf 100°c erhöht. Das
nicht in ReW Wird dann destilHert· wobei das
nicnt in Reaktion getretene MPthvi»;nJiA:„M~«.:i-~
ion ge^eien^Fr=
^yhlond unter Vakuum entfernt werden.
von 8O'rΐΡ Tn eS DeStiIIats mit einem Siedepunkt
12,8 %
40,2 ·/,
38,1%
40,2 ·/,
38,1%
Si(CH3)CI2
C8F17J- CH2CH - jCH2CHClSi(CH3)CI2 3,6%
I Si(CH3)CI2J 2
Dieses Material wird hydrolysiert und führt nach so
geeigneter Aufarbeitung zu einer klaren, leichten, bernsteinfarbenen Flüssigkeit niedrigen Molekular
gewichts. Die Viskosität beträgt etwa 4100 cSt bei 25 C.
Der Rückstand C8Fi7SO2CI wird vorzugsweise fast
vollständig während der ersten Destillation entfernt.
MtCriaI
während der ^"Produkt mit
Si(CH1)O CH2CHQSi(CH1)O
hat eine Konstitution, in der α = 0 ist. Die relativen
Anteile von a = 1, a = 2 usw. hängen von den relativen Konzentrationen des Sulfonylchlorids. des Vinylmethyldichlorsilans und des Aktivierungsmittels ab.
Im allgemeinen sollte die Reaktion in einer solchen Weise ausgeführt werden, daß z. B. eine so niedrige
Formel
Verbind
««den
"zu
zu
zu
ic prakrelaUven
m« " = 0 in vorstehender
zu ha|tc|) Ohwoh, dic
2 O^ "lehr dargestellt
cine·" befriedigenden Was«rab-
11 12
Weisungsvermögen führen, tragen sie zur Erhöhung ist es offensichtlich, daß die Wirkung einer Lösung
der Viskosität des Endprodukts bei, wodurch eine von Fluorkohlenstoffsiloxanen der Klasse A und der
einheitliche Verteilung des Mittels auf den Wind- Klasse B zusammen unvorhergesehenerweise größer
Schutzscheiben schwieriger wird. ist als die Summe der Wirkungen, die durch Lösungen
5 erzielt werden, die jeweils nur Verbindungen der
Beispiel Klasse A oder B enthalten. Außerdem bleiben die
Es wird ein Mittel zur Behandlung von Windschutz- erwünschten Eigenschaften der Lösungen, die die
scheiben eines Flugzeugs durch Mischen der folgenden Verbindungen der Klasse A oder B jeweils gesondert
Bestandteile, wobei alle Teile Gewichtsteile sind, enthalten, in dem Gemisch dieses Beispiels erhalten.
zubereitet: io Diese erwünschten Eigenschaften zeichnen die Lösung
:S?e ÄiiiSSSSuSÄkok«. ™ΐι wu?enHaus·So rird f eiTe Unzu·
dimethylammoniumchlorid in Isopropa- lä«f chke.t d.e den einzelnen Regenabwe.sungs-
. J 15 mitteln aus Fluorkohlenstoffsiloxanverbindungen an-
97,5Teile 1,1,1-Trichloräthan ha.ftet' d'h O die begrenzte Dauer während eines
' ' ' schweren Regens, überwunden, während die auf-
Die erhaltene Lösung wird auf der Windschutz- gezeigten Vorteile dieser einzelnen Fluorkohlenstoffscheibe
eines Flugzeugs mit Getriebeteilattrappe in siloxane den füher bekannten Verbindungen, nämlich
einem Windtunnel mit einer künstlich erzeugten Luft- ao ausgezeichnete hydrophobe Eigenschaft, Unempfindgeschwindigkeit
von 120 Knoten und einem Regenfall lichkeit gegenüber einem zufälligen Kontakt mit
von 7,11 cm pro Stunde untersucht. Unter diesen Feuchtigkeit und lichtdurchlässige Filmbildung mit
Bedingungen ist die Sicht durch die Windschutzscheibe minimaler Sichtbehinderung, wenn sie auf eine
gering, was der Anwesenheit eines kontinuierlichen trockene oder leicht benetzte Windschutzscheibe aufFilms
auf ihr aus aufgewirbeltem Wasser zuzu- as gebracht werden, nicht verlorengehen. Außerdem
schreiben ist. Die Lösung dieses Beispiel wird auf die läßt sich die Lösung dieses Beispiels leicht verteilen
Vorderkante der Windschutzscheibe durch den An- und gut in leichtem Regen austragen; eine ernste
trieb von Luft, die mittels einer gesondeiien Pumpe Beeinträchtigung der besten der früher bekannten
unter Druck gesetzt worden ist, aufgetragen. Die Regenabweisungsmittel ist deren toialc Unwirksamkeit
Lösung wird fast sofort auf der Windschutzscheibe 30 in leichtem Regen durch Bildung eines nicht ganz
verteilt, die unmittelbar hydrophob wird, und der in durchsichtigen polymeren Films.
Tropfen aufziehende Regen wird unter Zurücklassung Ein Beispiel dieser letzteren Situation wird durch die eines großen Bereichs trockenen Glases fortgeblasen. Ergebnisse eines Tests erläutert, der an der Wind-Die Sicht durch die nichtbenetzten Teile der Wind- schutzscheibe eines Flugzeugs während des Flugs ausschutzscheibe ist ausgezeichnet, was in einem deut- 35 geführt wird. Das Flugzeug wird so ausgestattet, daß liehen Gegensatz zu dem trüben, undurchsichtigen jede Hälfte der Windschutzscheibe (in Wirklichkeit Aussehen steht, das durch den zusammenhängenden zwei getrennte Scheiben) unabhängig behandelt werden Film des aufgewirbelten Wassers entstanden ist, das können, wodurch es möglich gemacht wird, gleichauf der Oberfläche der Windschutzscheibe vor dem zeitig zwei Mittel zur Behandlung zu vergleichen; Auftragen der Lösung dieses Beispiels vorhanden ist. 40 zusätzlich kann ein Vergleich von jeder Testlösung mit Diese ausgezeichnete Sicht besteht nach lOminutigem einer unbehandelten Windschutzscheibe gemacht wer-Aussetzen ohne weitere Behandlung unvermindert den. Solche während des Flugs vorgenommenen Tests unter den obengenannten Bedingungen. in leichtem Regen haben überzeugend gezeigt, daß
Tropfen aufziehende Regen wird unter Zurücklassung Ein Beispiel dieser letzteren Situation wird durch die eines großen Bereichs trockenen Glases fortgeblasen. Ergebnisse eines Tests erläutert, der an der Wind-Die Sicht durch die nichtbenetzten Teile der Wind- schutzscheibe eines Flugzeugs während des Flugs ausschutzscheibe ist ausgezeichnet, was in einem deut- 35 geführt wird. Das Flugzeug wird so ausgestattet, daß liehen Gegensatz zu dem trüben, undurchsichtigen jede Hälfte der Windschutzscheibe (in Wirklichkeit Aussehen steht, das durch den zusammenhängenden zwei getrennte Scheiben) unabhängig behandelt werden Film des aufgewirbelten Wassers entstanden ist, das können, wodurch es möglich gemacht wird, gleichauf der Oberfläche der Windschutzscheibe vor dem zeitig zwei Mittel zur Behandlung zu vergleichen; Auftragen der Lösung dieses Beispiels vorhanden ist. 40 zusätzlich kann ein Vergleich von jeder Testlösung mit Diese ausgezeichnete Sicht besteht nach lOminutigem einer unbehandelten Windschutzscheibe gemacht wer-Aussetzen ohne weitere Behandlung unvermindert den. Solche während des Flugs vorgenommenen Tests unter den obengenannten Bedingungen. in leichtem Regen haben überzeugend gezeigt, daß
Im Gegensatz dazu wird, wenn nur eine Verbindung Verbindungen von entweder der Klasse A oder der
der Fluorkohlenstoffsiloxanc alleine in entsprechender 45 Klasse B besser hinsichtlich der Verteilbarkeit, dem
Menge, die also der Menge der beiden Fluorkohlen- Regenabweisungsvermögen und der Dauerhaftigkeit
stoffsitoxane dieses Beispiels gleich ist, sowie mit als das beste der früher in Flug angewendeten flüssigen
einem Anteil an Emulgator, der gleich dem dieses Systeme, d. b. ab die Silicon-Titanat-Miuel, sind. Ein
die jedoch nur 3 Minuten anhält. $0 abweisungsmittel aus SiKcon-Titanat gründlich zu ver-
Claims (1)
1. Mittel zur Behandlung von Windschutzscheiben eines Flugzeugs mit einem Gehalt an
einem orgar.^chen Lösungsmittel, in dem flüss:;?es
Fluorkohlenstoffsiioxan mit Fluoralkylgruppen Rf
mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen und mit
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