DD259172A1

DD259172A1 - Verfahren zur verbesserung der haftfestigkeit von metall-plast-verbunden

Info

Publication number: DD259172A1
Application number: DD29331286A
Authority: DD
Inventors: Wolf-Dieter Mueller; Jens Lotz; Carsten Fleischfresser
Original assignee: Univ Berlin Humboldt
Priority date: 1986-07-31
Filing date: 1986-07-31
Publication date: 1988-08-17
Also published as: DD259172B5

Abstract

Verfahren zur Verbesserung der Haftfestigkeit von Metall-Plast-Verbunden. Das Verfahren ist vorrangig anwendbar auf dem Gebiet der Stomatologie. Es hat das Ziel, einen sicheren Verbund und eine hohe Scherfertigkeit zu erreichen. Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines einfachen Verfahrens, das eine hohe Benetzung mit bekannten Haftvermittlern garantiert. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Metalllegierungsoberfläche durch Vorbehandlungsverfahren aufgerauht und anschließend unter Unterdruckbedingungen von 10 exp -3 bis 100 Pa mit Haftvermittlern beschichtet wird.{Stomatologie, Plast-Metall-Verbund. Haftfestigkeit, Scherfestigkeit, Benetzung, Unterdruck, Haftvermittler, Metalllegierung}

Description

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Ein Gütesiegel des Metall-Kunststoffverbundes ist dessen Verbundfestigkeit. Er muß dauerhaft drucksicher sowie wechselnder Temperaturbelastungen standhalten.

Eine wesentliche Voraussetzung für einen optimalen Verbund ist die höchstmögliche Nutzung der auf der Metalloberfläche vorhandenen retentiven Stellen. Wie bekannt ist letzteres eng mit dem Problem der Benetzbarkeit der Metalloberfläche durch den Kleber bzw. Haftvermittler verbunden. Die Benetzbarkeit ist wiederum von den Oberflächenenergiedifferenzen aber auch von der Oberflächenrauhigkeit abhängig. Mit herkömmlichen Verfahren der Applikation von Haftvermittlern auf Metalloberflächen, wie Pinseln, Tauchen oder Spritzen ist eine optimale Oberflächennutzung nicht möglich.

Das vorzustellende Verfahren bietet gegenüber dem in der PS 2737792 beschriebenen Verfahren den Vorteil, daß es sich beiden Kunststoffen (Plasten, Polymeren, Polymer-Monomer-Gemische) nicht um unter diesen Bedingungen verdampfbare Verbindungen, d. h. Verbindungen mit einem Dampfdruck in der Größenordnung des angelegten Druckes, handelt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist das Erreichen eines sicheren Verbundes und einer hohen Scherfestigkeit.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Entwicklung eines einfachen Verfahrens, das eine hohe Benetzung (nahezu vollständige) von behandelten Metalloberflächen mit bekannten Haftvermittlern garantiert und damit zu weiteren, aufzutragenden Plastverbindungen (Kunststoffen, Polymer-Monomer-Gemischen") einen festen Verbund garantiert. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Metallegierungsoberfläche durch Strahlen mit Korund, chemische und/oder elektrochemische Korrosion oder andere bekannte Vorbehandlungsverfahren aufgerauht und anschließend unter Unterdruckbedingungen von 10~³ bis 100Pa mit an sich bekannten Haftvermittlern beschichtet wird.

Die so beschichteten Metallegierungen sollten vorzugsweise Mikroretentionen zwischen 5pm bis" 25 pm Breite und 5pm bis 50 pm Tiefe aufweisen. Die Viskosität des Haftvermittlers sollte zwischen 1O^-3 und 1 Pas, vorzugsweise zwischen 5 · 10"²und 5 · 10~¹Pas liegen. Die Beschichtung erfolgt günstigstenfalls bei Raumtemperatur, es ist aber auch möglich, die Temperatur bis 80⁰C zu erhöhen.

Als Haftvermittler kommen alle Polymeren und Monomeren zum Einsatz, die nicht unter den erfindungsgemäßen Bedingungen verdampfen, beispielsweise Methylmetacrylat, Polymethylacrylat, Polyurethane, Polyester und Mischungen davon. Als Metallegierungen kommen Nichtedelmetall und Edelmetall-Legierungen zur Anwendung, so u. a. Nickel-Basislegierungen und Cobalt-Basislegierungen. Das erfindungsgemäße Verfahren wird derart durchgeführt, daß die Metallegierung sich in einem geschlossenem, durchsichtigen Behälter befindet, an dem eine Pumpe angeschlossen ist. Der Behälter mit der Probe wird evakuiert, in dem 10~³ bis 100Pa, vorzugsweise 1-80Pa, angelegt werden. Anschließend wird unter Vakuum der Haftvermittler entweder durch Auftropfen oder durch Streichen aufgetragen. Die Zeit der Evakuierung sollte nach dem Erreichen des Druckwertes mindestens 5 min dauern, zumindest solange bis der gewünschte Druck erreicht ist. Nach erfolgter Beschichtung wird der Probenraum wieder belüftet. Überraschenderweise wurde gefunden, daß mit Methylmethacrylat als Haftvermittler zwischen einer Nickel-Basis-Legerierung und Kallocryl A (PMMA-Plast) eine Scherfestigkeitssteigerung von 12MPa unter Normalbedingungen und 21 MPa unter Unterdruckbedingungen erreicht wird.

Ausführungsbeispiel

NCA-Probe mit 1 cm² wurden nach vorheriger Politur elektrochemisch geätzt. Anschließend wurden sie im Unterdruck bei 160Torr mit Methylmetacrylat 2mäl bepinselt. Danach wurde sofort der Druckausgleich hergestellt. Auf die so vorbehandelte Oberfläche wurde dann ein handelsüblicher Verblendkunststoff, Superbont C + B, entsprechend den Verarbeitungsvorschriften aufgebracht.

Ein Vergleich der mit Hilfe der Druckfestigkeitsprüfung nach H.Lucht—Diplom 1985BIn. — erhaltenen Verbundfestigkeitsdaten zeigt eine deutliche Verbesserung der Werte im Falle der Unterdruckbeschichtung im Gegensatz zur Normalbeschichtung. Zu dem zeigen REM-Aufnahmen nach dem Abscheren in den Poren verbliebenen Kunststoff.

Verbundfestigkeit Normal Unterdruck

12 21MPa ·

Claims

Verfahren zur Verbesserung der Haftfestigkeit von Metall-Plast-Verbunden, gekennzeichnet dadurch, daß viskose Haftvermittler mit 1CT³ bis 1 Pas, vorzugsweise 5 · 1CT² bis 5 · 1CT¹ Pas, auf eine evakuierte mikroretentive Metalioberfläche bei Raumtemperatur und 10~³ bis 100Pa, vorzugsweise 1 bis 80Pa, aufgebracht werden.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung findet überall dort Anwendung, wo Metall-Plast-Verbunde hergestellt und eine hohe Verbundfestigkeit erforderlich ist. Ein wichtiges Anwendungsgebiet ist u.a. die Stomatologie zur Verblendung von Kronen, Brücken und Prothesen.