In der Technik ist es von entscheidender Bedeutung, daß Formteile, die in einem Formteilwerk- zeug ausgeformt werden, leicht aus diesem Formteilwerkzeug entformbar sind, wobei selbstver- ständlich eine unbeschädigte Entnahme des Formteils möglich sein soll.

Vor allem bei der industriellen Fertigung von Kunststoffformteilen, insbesondere von Reakti- onskunststoffen, wie beispielsweise Polyurethanen, Polyester-, Melamin-und Epoxidharzen, ist der Einsatz von Entfromungsmitteln notwendig, um gebrauchsfertige Formteile von höchster Qualität zu erhalten.

Ohne den Einsatz von geeigneten Entformungsschichten haftet das produzierte Teil an der For- menoberfläche und kann nicht zerstörungsfrei entnommen werden. Die Wirkung des Entfor- mungsmittel beruht auf der Herabsetzung der Adhäsion zwischen den Grenzflächen.

Bei der Entformung werden daher üblicherweise Trennmittel verwendet, die eine solche Entfor- mung erleichtern sollen.

Aus dem Stand der Technik sind Trennmittelsysteme, beispielsweise in Form von Lösungen oder Dispersionen bekannt, die normalerweise manuell oder durch eine Automatik auf die Oberfläche des Formteilwerkzeuges aufgesprüht werden. Diese Trenmmittelsysteme bestehen aus trennakti- ven Wirkstoffen und einem Trägermedium, in der Regel Lösungsmittel, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffe und Wasser. Solche aufgesprühten Trennmittelsysteme trennen im wesentli- chen immer das Formteil von dem Formteilwerkzeug durch eine Mischung aus einem Kohäsi- onsbruch und einem Adhäsionsbruch, wobei jedoch meistens Trennmittel auf dem zu trennenden Formteil verbleibt. Dies kann vielfach zu Schwierigkeiten bei der Weiterverarbeitung, zum Bei- spiels beim Kleben, Kaschieren, Lackieren oder Metallisieren des Formteils, führen. Es muß daher ein Reinigungsschritt zwischengeschaltet werden, was zusätzliche Kosten hervorruft. Zu- dem muß vor jeder Ausformung stets Trennmittel auf die Oberfläche der Formgebungswerkzeu- ge aufgetragen werden, was ebenfalls kostspielig ist und zu ungleichmäßigen Entformungser- gebnissen führen kann. Schließlich emittieren diese Trennmittelsysteme erhebliche Mengen von Lösungsmitteln in die Umwelt. Bei der Verwendung von Wasser als Trägermedium tritt neben den hohen Kosten für wässerige Trennmittel zudem der Nachteil auf, daß die dort verwendeten Emulgatorsysteme auch zu gesundheitlichen Störungen führen können.

Neben diesem aus dem Stand der Technik bekannten externen Trennmitteln werden in be- stimmten Bereichen aus sogenannte interne Trennmittel eingesetzt. Dabei werden die trennakti- ven Stoffe, die bei dem Herstellungsprozeß an die Teiloberfläche migrieren und dadurch den Trenneffekt zwischen dem Formteil und dem Forteilwerkzeug auflösen, dem zu entformenden Material direkt zugesetzt. Das Verfahren läßt sich jedoch in der Praxis nur in besonderen Berei- chen der Kunststoffverarbeitung anwenden. Wichtige Gründe hierfür sind in der möglichen py- sikalischen Beschaffenheit des Endproduktes zu suchen. Außerdem können Schwierigkeiten bei der Nachbehandlung der Teile, beispielsweise beim Kleben, Kaschieren, Lackieren oder Metalli- sieren auftreten.

Aus dem Stand der Technik sind auch eine Vielzahl von scheinbar permanenten beziehungswei- se semipermanenten Trennmitteln bekannt. Diese besitzen zwar zeitlich begrenzte Antihaftei- genschaften, sind jedoch weit entfernt, eine permanente Trennschicht, speziell für Reaktions- kunststoffe, bereitzustellen. Der Trenneffekt beruht hier auf der Reduktion der Grenzflächen- spannung beziehungsweise der häufig beschriebenen Hydrophobierung. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden und ein Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche bereitzustellen, das auf der Oberfläche eine ausgezeichnet haftende und ebenfalls ausgezeichnet trennende Beschichtung liefert, die der- art stabil ist, daß ihre Eigenschaften permanent erhalten bleiben.

Ferner besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine entsprechende Trennschicht bereitzustellen und deren Verwendung zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird daher vorgesehen, daß durch zeitliche Variation der Herstellungsbedin- gungen, wie beispielsweise der Art der Reaktanten, der Reihenfolge der Zugabe der Reaktanten, des molaren Verhältnisses der Reaktanten, von Herstellungstemperatur und/oder-druck, eine Trennschicht mit einem Gradientenschichtenaufbau ausgebildet wird.

Dabei kann vorgesehen sein, daß die Trennschicht mit einem Gradientenschichtenaufbau durch Polymerisation, wie Polykondensation, Polyaddition oder andere Vernetzungen der Reaktanten, ausgebildet wird.

Auch wird bevorzugt vorgeschlagen, daß die Oberfläche vor der Beschichtung gereinigt wird.

Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Gradientenschichtenaufbau in der Trennschicht ausgebildet wird durch : -Ausbilden eines anorganischen Netzwerkes auf der Oberfläche, beispielsweise eines Formteilwerkzeugs, und -anschließendes Aufbringen eines organischen Netzwerkes auf das anorganische Netzwerk.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, daß ein stufenloser Gradientenschichtenaufbau ausgebildet wird.

Alternativerweise ist vorgesehen, daß ein diskontinuierlicher Gradientenschichtenaufbau ausge- bildet wird.

Erfindungsgemäß wird ferner vorgeschlagen, daß eine Aushärtung der Reaktanten bevorzugt thermisch, mittels UV-Bestrahlung und/oder mittels IR-Bestrahlung erfolgt.

Auch ist bevorzugt vorgesehen, daß eine im wesentlichen geschlossene Beschichtung der Ober- fläche erreicht wird.

Zudem ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß als Reaktanten Chloralkylsi- lane, Alkylsilanether, hydroxylendblockiertes Dimethylpolysiloxan und Vernetzer, hydroxylend- blockiertes Dimethylpolysiloxan und Tetraethylsilicat, oder Hexamethyldisiloxan verwendet werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine trockene, permanente Trennschicht für eine Oberfläche, insbesondere eines Formteilwerkzeuges, vorgesehen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfah- ren hergestellt ist.

Weiterhin wird bevorzugt vorgeschlagen, daß die Oberfläche der erfindungsgemäßen Trenn- schicht weitgehend nicht mehr reaktionsfähig ist.

Ferner ist bevorzugt auch vorgesehen, daß die Trennschicht im Anwendungsbereich als funktio- nierende permanente Trennschicht mechanisch, physikalisch-chemisch und thermisch stabil ist.

Auch kann vorgesehen sein, daß die Trennschicht gegenüber gängigen Lösungsmitteln wie Ben- zin, Isopropanol oder dergleichen beständig ist.

Die erfindungsgemäße Trennschicht weist in einer Ausführungsform einen Gradientenschichten- aufbau aus einem anorganischen Netzwerk übergehend in ein organisches Netzwerk auf.

Dabei ist es bevorzugt, daß das anorganische Netzwerk direkt auf der Oberfläche, insbesondere eines Formteilwerkzeuges, aufgebracht ist und das organische Netzwerk auf dem anorganischen Netzwerk aufgebracht ist.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, daß das organische Netzwerk einen hohen Anteil an CH3- und/oder CF3-Gruppen aufweist.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß das organische Netzwerk Fluorcarbone und/oder Fluorsilikane umfaßt.

Auch wird in einer Ausführungsform vorgeschlagen, daß das organische Netzwerk geschlossen, porenfrei und mit einer hohen Vernetzungsdichte versehen ist.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, daß die Trennschicht bis zu Temperaturen von 350°C bestän- dig ist.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, daß ein Nachbeschichten durchführbar ist.

Auch wird vorgeschlagen, daß die Trennschicht vorzugsweise leicht mit Reinigungsbenzin oder dergleichen und einem weichen Tuch oder dergleichen säuberbar ist.

Weiterhin wird eine Trennschicht für die Verwendung in der Kunststoffverarbeitung, bei Holz-, Papier-und Glasverarbeitung, der Metallverarbeitung, der Nahrungsmittel-und pharmazeuti- schen Verarbeitung, sowie bei der Beschichtung von Folien, vorgeschlagen.

Dabei kann bevorzugt vorgesehen sein, daß die Trennschicht mit einem Formteilwerkzeug für zu formende Reaktionskunststoffe, wie beispielsweise Polyurethane, Polyesterharze, Melaminharze, Epoxiharze, oder dergleichen, Verwendung findet.

Der Gradientenschichtenaufbau der Trennschicht soll so ausgestaltet sein, daß ein übergang von einer Haftvermittlung, in Form einer besonders stabilen, hydrophoben Grundschicht, auf der Oberfläche des Formteilwerkzeuges zur eigentlichen Trennschicht in Richtung des Formteils ermöglicht wird, wobei in dieser Richtung die Trennwirkung zunimmt.

Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß mit Hilfe des erfindungs- gemäßen Verfahrens eine Trennschicht bereitgestellt wird, die sowohl sehr gut an der Oberflä- che, beispielsweise eines Formteilwerkzeuges, anhaftet, als auch eine exzellente Trennwirkung bezüglich des Formteils bereitstellt. Das erfindungsgemäße Verfahren liefert eine doppelfunktio- nelle Trennschicht, die eine optimale Haftung zur Formteilwerkzeugoberfläche und eine opti- male Trennung zum Formteil entfaltet. Die Trennschicht bleibt permanent auf der Oberfläche des Formteilwerkzeugs erhalten und minimiert die Kräfte, die zum Adhäsionsbruch direkt an der Grenzfläche zwischen der Trennschicht und der Formteiloberfläche führen, mit der Folge der leichten Entnahme des Formteils aus der Form. Die erfindungsgemäße Trennschicht mit einem Gradientenschichten aufbau hat gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Einstoff- beschichtungen den Vorteil, daß sie an den Untergrund gut anhaftet, mechanisch stabil ist und in eine weiche, quasifluide trennaktive Schicht übergeht. Durch den Gradientenschichtenaufbau können ebenfalls, beispielsweise, kleinere Fehlstellen, die durch mechanische Einflüsse hervor- gerufen werden können, in einem großen Maße ausgeglichen werden, ohne daß die Trennschicht nicht mehr verwendbar wäre. Die Zugabe externer und/oder interner Trennmittel ist dabei nicht erforderlich.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Trennschicht ermöglicht zudem eine unbeschädigte Entnahme des Formteils aus den Formteilwerkzeugen, liefert eine gewünschte Oberflächengüte der Formteile, beispielsweise keine Fließfehler, keine offenen Oberflächen- strukturen, eine gute Haptik, usw., ermöglicht überdies ein gutes Finish, das heißt ohne Zwi- schenschaltung eines Reinigungsschrittes können die entformten Formteile, beispielsweise durch Kleben, Kaschieren, Lackieren oder Metallisieren, weiter verarbeitet werden. Ein Aufbau in der Form wird vermieden, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Trennschicht ist umwelt-und gesundheitsfreundlich sowie kostengünstig, da sie eine permanente Trennschicht darstellt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschrei- bung, in der Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert sind.

Am Beispiel einer Silicontrennschicht wird gezeigt, wie eine Trennschicht mit einem Gradien- tenschichtenaufbau hergestellt werden kann : Die Kondensation von Silantriolen RSi (OH) 3 führt zur Bildung von Schichtstrukturen der Pro- duktzusammensetzung RSi03, deren Ausdehnung und Vernetzung durch entsprechende Beimi- schungen von Silandiolen und Silanolen nach Belieben variiert werden kann. Silanole R3-SiOH fungieren dabei als Kettenendgruppen, Silandiole R2Si (OH) 2 als mittleres Kettenglied und Si- lantriole RSi (OH) 3 als Verzweigungsstelle. Durch geeignete Mischung der drei Komponenten kann man den mittleren Polymerisationsgrad einstellen und auf diese Weise nach Maß be- stimmte Siliconstrukturen mit charakteristischen, weitgehend abstufbaren Eigenschaften aufbau- en, die je nach ihrer Molekülgröße und-struktur leicht flüchtige, ölige, fettartige und feste harzi- ge oder kautschukähnliche Substanzen darstellen und als trennwirksame, multifunktionelle Sy- steme anwendbar sind.

Die Herstellung des anorganischen, gut haftenden Netzwerkes, das oben beschrieben worden ist, kann z. B. auf der Substratoberfläche nach mechanischer, physikalischer und gegebenenfalls chemischer Reinigung der Oberfläche, durch Polykondensation nach Aufbringen der Reaktanten auf die Oberfläche erfolgen.

Diese anorganischen Schichten werden durch organische, insbesondere methylreiche ersetzt, so daß zunehmend ein geschlossenes organisches Netzwerk entsteht, das in der obersten Schicht, zum Beispiel wegen der frei drehbaren Methylgruppen, ein quasifluides Medium erzeugt, das äußerst trennaktive Eigenschaften _ Als Grundarten zur Erzeugung der polymeren Silikonbeschichtungen mit unterschiedlichem Vernetzungsgrad kommen folgende in der industriellen Technik bekannte Verfahren in Frage : a) Chloralkylsilane Bei Einsatz von Chloralkylsilanen wird ein flüssiger Film auf die Oberfläche, bei- spielsweise eines Formteilwerkzeuges, aufgetragen und dort nach Verdampfen der Trägerflüssigkeit unter Zutritt von Luftfeuchtigkeit zunächst hydrolysiert, wobei je nach Zusammensetzung der Chloralkylsilane unterschiedlich stark vernetzte Siliconschichten gebildet werden. b) Alkylsilanether Im ersten Schritt wird Alkylsilanether unter Einfluß eines Katalysators hydroly- siert (_Si-OW und als Flüssigkeitsfilm auf die Oberfläche aufgetragen. Durch ei- ne Polykondensation wird ein anorganisches Netzwerk aufgebaut (_Si-O-Sii).

In den weiteren Schritten werden durch Vernetzungsreaktionen mit z. B. an Si- gebundenen methylreichen Monomeren das trennfreundliche organsiche Netz- werk aufgebaut (bekanntes Sol-Gel-Verfahren).

Die Aushärtung kann über IR-bzw. UV-Licht, aber auch rein thermisch erfolgen.

Bei der Herstellung der Schicht sollte bevorzugt im Nanobereich gearbeitet wer- den. c) Einkomponenten - Siliconkautschuk Diese sind aus hydroxylendoblockiertem Dimethylpolysiloxan und Vernetzer her- stellbar. Die Vernetzung kann hierbei unter Wasserausschluß unterbunden wer- den. Ein Überschuß an Vernetzer bewirkt den Ausschluß von Wasser und damit einen verfrühten Beginn der Reaktion. d) Zweikomponentenkautschuk Aus hydroxylendblockiertem Dimethylpolysiloxan und Tetraethylsilicat, wobei die Reaktion mit einem Zinnkatalysator gestartet e) Hydrolysierung von Vinyldoppelbindungen Der Start erfolgt hier mit einem f) Plasmapolymerisation Durch Plasmapolymerisation von Hexamethyldisiloxan (HMDSO) kann eine er- findungsgemäße Trennschicht hergestellt werden.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Trennschichten wurden jeweils durch Photoelektronenspektroskopie (XPS) nachgewiesen. Die Trennwirkung wurde jeweils exempla- risch mit einem Polyurethankaltweichschaum überprüft, wobei nach 100 Entformungen keine Veränderung der erfindungsgemäßen Trennschicht beobachtet werden konnte.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Trennschicht können in allen Be- reichen der Kunststoff-und Gummi (Kautschuk)-Verarbeitung, speziell bei den Reaktionskunst- stoffen, wie Polyurethan, Epoxi-, Polyester-und Phenolharzen sowie Thermoplasten, eingesetzt werden. Aber auch Trennprobleme bei der Holz-und Papier-, der Metall-und Glasverarbeitung, der Nahrungsmittel-und pharmazeutischen Industrie können durch das erfindungsgemäße Ver- fahren und die erfindungsgemäße Trennschicht gelöst werden. Möglich ist ebenfalls die Be- schichtung von Folien mit den erfindungsgemäßen Trennschichten.

Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Er- findung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.