Beschichtungsmaterialien an sich sind bekannt. Eine bekannte Beschichtung wird auf Basis von Perfluoralkylsilanen herge- stellt. Diese bekannte Beschichtung hat viele für Beschich- tugnen wunschenswerte Eigenschaften, wie Antihafteigenschaf- ten usw.. Nachteilig ist, daß die bekannten Beschichtungen auf Basis von Perfluoralkylsilanen bislang nur in sehr dünnen Schichtdicken auf Oberflächen aufgebracht werden (< 1-2 um) konnen. Dies verringert die ohnehin geringe Abriebsfestigkeit weiter.

Ursachlich hierfür ist vermutlich ein Autophobie-Effekt, der bewirkt, daß die sich bildende Beschichtung weiteres Be- schichtungsmaterial abstößt, welches andernfalls in die Be- schichtung eingebaut werden könnte.

Zudem sind die bekannten Beschichtungen auch nicht völlig gleichmäßig aufzutragen, denn beim Überschreiten einer kriti- schen Schichtdicke zieht die sich bildende Schicht zu Tropfen bzw. Tränen zusammen und läuft ab. Dies erfolgt etwa in der gleichen Weise wie das Auftreten von"Tränen"am Rande mit hochprozentigem Gläsern.gefüllter

Dieses Verhalten ist als Marangonie-Effekt bekannt. Es hängt damit zusammen, daß die Lösungsmittel aus der sich bil- denden Schicht heraus verdampfen und dabei im sich bildenden Film Inhomogenitäten entstehen, die zu einer Aufkonzentration der Fluorsilankomponente führt. Da die typischen Losungsmit- tel wie Alkohole, Ether oder auch Wasser polar sind, findet dann ein Massentransport zum Ausgleich von Polaritäten statt.

Dabei kann die sich bildende Beschichtung sogar lokal reißen oder auf andere Weise zerstört bzw. gestört werden.

Es ist damit im Stand der Technik praktisch unmöglich, Be- schichtungen mit Fluorsilankomponenten zu erzeugen, die eine bestimmte Dicke überschreiten.

Die Beschichtungen mit Fluoralkylsilanen im Stand der Technik weisen aber weitere Nachteile auf. So wird in der Regel durch sterische Behinderung der Fluoralkylsilane eine nur schlechte Vernetzung erzielt ; bisher bekannte Fluorsilanhydrolysate, die bei Raumtemperatur auf Oberflächen aufgebracht werden, vernetzen nur sehr unvollständig und können daher noch viele freie Silanolgruppen enthalten, was die Antihafteigenschaften verschlechtern.

Zudem sammeln sich die autophoben Fluorkomponenten an der Oberflache der Beschichtung. Hier sind zwar die Konzentratio- nen hoch, aber die tatsächlich fluorhaltige Schicht kann un- erwünscht schnell etwa durch Reiben abgetragen werden.

Außerdem erfolgt unter einigen der bekannten Beschichtungen mit fluorierten Polymeren cftmals eine Korrosion des be- schichteten Materials. Dies ist insbesondere bei Leiterplat- ten gravierend.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf, Neues fur die gewerb- liche Anwendung bereitzustellen.

Dieses Ziel wird erreicht unter Zugrundelegung der überra- schenden Beobachtung, daß Kondensate aus Fluoralkylsilanen, selbst ohne jegliche Stabilisierung durch weitere organische oder anorganische Molekule oder Ionen, in einem mindestens teilfluorierten Lösungsmittel gelöst und dann sehr homogen, gleichmäßig und vor allem dick auf praktisch beliebige Ober- flächen aufgebracht werden konnen. Die Fluoralkylsilane wei- sen einen Spacer zwischen jedem Fluoratom und dem nächstlie- genden Si-Atom im Molekül auf, welcher wenigstens eine raum- liche Ausdehnung von zumindest zwei-CH2-Gruppen besitzt.

Insbesondere war es überraschend, daß auch Fluorsilankonden- sate mit hoher Molmasse aufgelöst werden können. Solche Flu- orsilanenkondensate mit hoher Molmasse können insbesondere durch Erhitzen eines Fluorosilanhydrolysats auf Temperaturen bis über 300 ° C erhalten werden ; sogar diese Fluorsilankon- densate werden also noch durch die mindestens teilfluorierten Lösungsmittel aufgelost.

In einer besonders bevorzugten Variante wird nicht nur Flu- oralkylsilankondensat im mindestens teilfluorierten Losungs- mittel gelost, sondern auch in gewünschter Menge nicht flu- oriertes Silan und/oder reaktive Fluormonomere. Die Verwen- dung von nichtfluorierten Silanen auch in Mengen von bei- spielsweise bis zu 99 Gewichtsprozent hat den Vorteil, daß sich eine sehr hohe Abriebsfestigkeit einer dicken Schicht ergibt, wie sie aufgrund des restlichen Fluoralkylsilange- halts im Stand der Technik in hier realisierbarer Dicke nicht herzustellen war.

Es wurde erkannt, daß bei Verwendung eines teilfluorierten Lösungsmittels auch bei sehr dicken Beschichtungen die von anderen Lösungsmitteln her bekannten Verlaufsstörungen völlig unterbleiben und ein homogener gleichmäiger Film erhalten werden kann, der insbesondere eine hohe optische Qualität be- sitzt.

Werden diese Lösungen auf beliebigen Oberflächen aufgetragen, so verdampft das teilfluorierte Lösungsmittel und es bleibt ein Fluoralkylsilankondensat zurück ; dieses hat ausgezeichne- te Antihafteigenschaften.

Man kann also eine Beschichtung bei Raumtemperatur auftragen, die praktisch die gleiche Struktur aufweist wie eine bei 300 ° C getemperte Beschichtung, indem man den thermischen Ver- dichtungsschritt quasi vorwegnimmt und das erhaltene Material in dem speziellen Lösungsmittel auflöst.

Die erhaltenen Beschichtungen sind besonders geeignet als An- tihaftmaterialien, die bei Raumtemperatur aufgetragen werden können und dennoch sehr gut haften. Der einleitend beschrie- bene Nachteil bekannter Fluorsilanhydrolysate, wonach durch sterische Behinderung die Vernetzung schlecht und nur sehr unvollständig ist und daher noch viele, die Antihafteigen- schaften verschlechternde freie Silanolgruppen vorliegen, wird also gleichfalls uberwunden.

Zudem erhalt man durch das beschriebene Verfahren selbst auf temperaturempfindlichen Substraten eine Fluoralkylsilanbe- schichtung, wie sie sonst z. B. nur durch Tempern bei über werdenkönnte.300°Cerhalten

Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß es ohne weiteres mög- lich ist, die mit dem erfindungsgemäßen Beschichtungsmaterial erhaltenen Beschichtungen einem Temperschritt durch Erwärmung des gesamten Substrats und/oder durch oberflächliche Ein- strahlung von Energie zu unterwerfen. Dies hat eine weitere Erhöhung der Abriebsfestigkeit zur Folge.

Ein weiterer Vortei'der erhaltenen Beschichtungen mit hoher Dicke ist der im Vergleich zu Glas oder gängigen transparen- ten Polymeren sehr niedrige Brechungsindex von Kondensaten aus Fluoralkylsilanen. Bei ausreichend hoher Schichtdicke kann somit durch eine erfindungsgemäße Beschichtung auch ein Antireflexeffekt erzielt werden, wie er ansonsten typisch nur durch Multilayerstrukuren mit extrem prazise einzuhaltenden Schichtdicken errez_. werden kann.

Bei der Beschichtung zur Erzielung eines Antireflexeffektes ist besonders gunstig, daß das Material als eine einzige Schicht aufgetragen wird, und die Dicke der Beschichtung zur Erzielung der Antireflexwirkung zumindest weitgehend unerheb- lich ist.

Es ist einzuschatzen, daß eine solche Beschichtung insbeson- dere bei Solaranlagen eine sinnvolle Anwendung findet. Hier kann einerseits eine Lffizienzsteigerung der Solaranlage durch Veringerung der Reflexionsverluste schützender Abdek- kungen erhalten werden, andererseits können durch den Anti- hafteffekt Verschmutzungen der Abdeckung oder von Reflektoren vermieden werden, was gleichfalls zu einer deutlichen Steige- rung des Wirkungsgrades beiträgt. Dies gilt insbesondere dort, wo Licht werden soll, aber durch Staubent- wicklung in der Umgebung die Reflektoren schnell verschmut- zen. Ein typisches Beispiel hierfür sind großflächige Sonnen-

kraftwerke in ariden und Wüstengebieten, aber auch bei her- kömmlichen hauslichen Solar-und Photovoltaikfassadenanlagen können sich positive Effekte ergeben.

Es ist einzuschätzen, daß als Lösungsmittel für die vorlie- gende Erfindung ein vollfluoriertes Lösungsmittel Verwendung finden kar. n, z. B. C2F6 oder höhere Homologe. Weiter ist ein- zuschätzen, daß als Lösungsmittel für die vorliegende Erfin- dung Fluor-Chlorsubstituierte Strukturen einsetzbar sind, et- wa Frigene.

Gleichfalls können Ester und Ketone als Lösungsmittel Verwen- dung finden. So haben sich in einem praktischen Ausführungs- beispiel Hydrofluorether bewährt. Insbesondere mit Nonafluor- butylmetylether und Nonafluorbutylethylether wurden hervorra- gende Ergebnisse erzielt. Hier ist auffallig, daß praktisch keine Mischungslücke besteht, d. h. die Lösungsmittel sind in jedem beliebigen Mischungsverhältnisse mit den die eigentli- che Beschichtung bildenden Fluoralkylsilanen mischbar. Dies ist womöglich deshalb wichtig, weil die Mischungsluckenfrei- heit verhindert, daß nach partiellem Abdampfen oder partiel- ler Verflüchtigung des Lösungsmittels während der Beschich- tung der sich bildende Film etwa deswegen reißt, weil die Fluoralkylsilanen nicht gleichmäßig genug in die Beschichtung gelangen. Lösungsmittel ohne Mischungslücke sind daher per se bevorzugt.

Es konnte weiter beobachtet werden, daß nach dem Auflosen des Fluoralkylsilankondensats in dem Hydrofluorether noch weitere Lösungsmittel wie z. B. Alkohole, Etheralkohole, Aceton u. a. zugegeben werden können, ohne daß das Kondensat noch einmal ausfällt. Der Anteil des ganz oder teilfluorierten Lbsungs- mittels am Gesamtfluidanteil in einer Beschichtungslösung

kann demnach zwar 100% betragen, aber auch darunter liegen.

Um die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, werden aber typisch zumindest 20% des ganz oder teilfluorierten Lö- sungsmittels eingesetzt und insbesondere bevorzugt wenigstens 50%.

Es ist möglich, die erfindungsgemäße Beschichtung mit anorga- nischen Füllstoffen zu versehen, beispielsweise durch das Einmischen pyrogener Kieselsäuren in die Lösung, Organo- Kieselsolen, die in Alkcholen, insbesondere Isopropanol oder Ethanol dispergiert sind, Aluminiumoxiden, insbesondere in Form von Boehmit, die durch Aufbringen von Scherkräften in die Beschichtungslösungen eingearbeitet sind ; alternativ kön- nen andere anorganische Füllstoffe vorgesehen werden. Die an- organischen Füllstoffe erhöhen die Härte der Beschichtung und deren Abriebsfestigkeit. Der anorganische Füllstoffanteil kann weiter dazu beitragen, die Wasserdampfdiffusion durch die Beschichtung zu verringern, was insbesondere beim Einsatz der Beschichtung fur korrosionsschützende Beschichtungen Vor- teile bietet.

In einer bevorzugten Ausfuhrungsform des Beschichtungsmittels ist es möglich, fluorierte Polymere und/oder teilfluorierte Polymere einzusetzen und/oder beizumischen, insbesondere flu- orierte Fluralkylacrylate, die in einer Gewichtsmenge von bis zu 99 % einsetzbar sind und hierbei insbesondere die mechani- schen Eigenschaften verbessern und der Beschichtung eine sehr hohe Flexibilität, d. h. Biegbarkeit zu verleihen. Weiter sind siliziummodifizierte, fluorierte oder teilfluorierte Fluorpo- lymere einsetzbar, und zwar gleichfalls in einem Bereich von bis zu 99 Gewichtsprozent. Die Siliziummodifikation dieser gleichfalls im Lösungsmittel aufzulosenden Polymere verbes- sert die Beständigkeit der Beschichtung, indem Verbindungen

zwischen dem Silanrest der Polymere und dem Fluoralkylsilan- kondensat ermöglicht werden.

Die Erfindung wird im folgenden nur beispielhaft beschrieben : Beispiel 1 : 510g von 1H, lH, 2H, 2H-Tridekafluoroctyltriethoxysilan werden in 200 ml Isopropanol gelöst und anschließend werden 50g IN Salzsäure unter intensiven Rühren zugetropft.

Nach 2 Stunden Reaktionszeit wird das Reaktionsgemisch auf 60°C erwärmt und es wird unter Rühren Wasser zugetropft, bis eine Phasentrennung auftritt. Nach dem Abkühlen wird das Re- aktionsgemisch in einem Scheidetrichter mit weiteren 500 g Wasser versetzt und nach kräftigen Schütteln stehen lassen, bis sich die beiden Phasen komplett voneinander separiert ha- ben.

Die untere Phase wird abgetrennt und in einem Dreihalskolben im Ölbad mit angeschlossenem Wasserabscheider 30 Minuten bei 260 ° C gerührt.

Es resultiert ein glasklares, bei Raumtemperatur zähflüssiges Harz, welches dann in 5 kg Nonafluorbutylethylether aufgenom- men wird.

Diese Beschichtungslosung kann nun zum Aufbringen einer Anti- haftschicht auf nahe zu beliebigen Substraten genutzt werden.

Eine mit Isopropanol vcrgereinigte Glasplatte wird mit dem Beschichtungsmaterial beidseitig geflutet und bei Raumtempe- ratur 1 Stunde getrocknet. Es resultiert eine öl- und wasser- abweisende Schutzschicht, die dem Glas verglichen mit einer unbeschichteten Stelle ein Antireflexverhalten verleiht.

Beispiel 2 : Die Beschichtungslosung wird auf eine kontaktierte Leiter- platte aufgebracht. Es ergibt sich danach auch langfristig keine Kontaktkorrosion. Anders als bei bekannten Fluorpolyme- ren mit hydrophilen Gruppen, die einpolymerisiert sind, um insgesamt eine Wasserlöslichkeit zu vermitteln, aber gerade im Bereich der Leiterplattenherstellung zu massiven Korrosi- onsproblemen fuhren, wird also erfindungsgemäß in diesem Be- reich eine wesentlich verbesserte Einsetzbarkeit erzielt. Die erfindungsgemaß verbesserte Korrosionsbeständigkeit ist noch nicht vollstandig verstanden, es wird jedoch angenommen, daß ursächlich hierfür das Vorhandensein reaktiver SiO-H-Gruppen in der Beschichtung ist, welche mit Metalloxidgruppen auf der Metalloberfläche reagieren und somit den Korrosionschutz be- wirken.

Beispiel 3 : Es werden Glasplatten mit unterschiedlichen Mengen an Be- schichtungslösung pro Fläche behandelt. Die Vorbehandlung der Glasplatte und die Beschichtungslösung sind wie in Beispiel 1 beschrieben. Die resultierende Schichtdicke wird für ver- schiedene Mengen an Beschichtungslösung, die aufgetragen wur- den bestimmt. Es wurde festgestellt, daß sich Schichtdicken von 50 nm, 100 nm, 400 nm, 800 nm sowie von 4 pm problemfrei herstellen lassen.