DE1226010B - Verfahren zum Verbessern der Haftung von UEberzuegen aus Organopolysiloxanelastomeren auf festen Oberflaechen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Ο.:

B44d

Deutsche Kl.: 75 c-5/08

Nummer: 1226 010

Aktenzeichen: W 27913 VI b/75 c

Anmeldetag: 25. Mai 1960

Auslegetag: 29. September 1966

Die Haftung von Organopolysiloxanelastomeren, ■beispielsweise auch von solchen, die aus als Kaltkleber verwendbaren, bekannten Massen, enthaltend Diorganopolysilsoxane, Kieselsäureester und Metallchelate, hergestellt wurden (vgl. deutsche Auslegeschrift 1 058 254), auf Oberflächen, z. B. auf Metall, Kunststoffen, Holz, Papier, läßt ohne besondere Vorbehandlung dieser Oberflächen sehr zu wünschen übrig. Dies gilt noch mehr für durch Hitzehärtung hergestellte Elastomere. Als Grundiermittel verwendet man vor allem Kieselsäureester und Organokieselsäureester (vgl. z. B. deutsche Patentschrift 912 311). Diese bisher bekannten Grundiermittel sind jedoch hinsichtlich ihrer Trocknungsgeschwindigkeit erheblich von der jeweils herrschenden Luftfeuchtigkeit abhängig. Bei geringer Luftfeuchtigkeit dauert die Trocknung nämlich zu lange, während bei zu hoher Luftfeuchtigkeit die erzielten Haftwerte ungenügend sind. Ferner ist die Trocknungsgeschwindigkeit je nach der Natur des Untergrundes völlig verschieden; dies gilt sogar für chemisch ähnliche Materialien, wie Eisen und rostfreier Stahl. Aus derartig unterschiedlichen Trocknungszeiten ergeben sich natürlich erhebliche Schwierigkeiten bei der Verarbeitung.

Andere Grundiermittel, die auf Grundlage von zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanen oder gegebenenfalls Metallchelate enthaltenden Organopolysüoxanharzen (vgl. »Farbe und Lack«, 1956,S. 375) aufgebaut sind, müssen meist bei hohen Temperaturen gehärtetwerden, was ihre Anwendbarkeit, z. B. bei großen Werkstücken, einschränkt. Außerdem haften alle diese, bisherbekannten Grundiermittelungenügendauf Kupfer bzw. Kupferlegierungen, sowie auf Holz und Papier.

Das weiterhin bekannte Grundiermittel (vgl. USA.-Patentschrift 2 751 314 oder britische Patentschrift 778 348), bestehend aus Titanestern, gegebenenfalls im Gemisch mit Polykieselsäureestern, hat den Nachteil, daß es ausschließlich in Verbindung mit Massen, enthaltend Diorganopolysiloxane und Polykieselsäureester, verwendet werden kann, was bei der Anwendung dieser Grundiermittel bei durch Hitzehärtung herzustellenden Elastomeren zusätzlichen Aufwand erfordert und manchmal unerwünscht dicke Schichten ergibt, und daß die Sprödheit der Hydrolysate von Titanestern größere Biegebeanspruchungen von Beschichtungen, die mit Titanester als wesentliche Bestandteile enthaltenden Grundiermitteln hergestellt wurden, nicht zuläßt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verbessern der Haftung von Überzügen aus Organopolysiloxanelastomeren auf festen Oberflächen ist dagegen frei von den oben beschriebenen Nachteilen.

Verfahren zum Verbessern der Haftung von
Überzügen aus Organopolysiloxanelastomeren
auf festen Oberflächen

Anmelder:

Wacker-Chemie G. m. b. H.,
München 22, Prinzregentenstr. 20

Als Erfinder benannt:

Dr. Siegfried Nitzsche,

Dr. Manfred Wick, Burghausen

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verbessern der Haftung von Überzügen aus Organopolysiloxanelastomeren auf festen Oberflächen durch Grundieren der Oberflächen mit Kieselsäureestern bzw. Organokieselsäureestern bzw. deren Teilhydrolysaten ist dadurch gekennzeichnet, daß man solche Kieselsäureester verwendet, die mindestens 1 Gewichtsprozent an Komplex- bzw. Chelatbildnern enthalten.

Als Kieselsäureester werden beispielsweise Kieselsäuretetraäthylester und Kieselsäuretetrabutylester bzw. deren Teilhydrolysate, ferner Organokieselsäureester, wie Phenyltriäthoxysilan, Dimethyldiäthoxysilan, Methyltriäthoxysilan und deren Teilhydrolysate, eingesetzt. Bevorzugt werden Polykieselsäureester bzw. Organokieselsäureester mit möglichst niedrigem Polymerisationsgrad. Der Polymerisationsgrad wird zweckmäßig so gewählt, daß sie in dünner Schicht einerseits nicht zu leicht verdunsten, andererseits das Molekulargewicht möglichst gering ist. Bevorzugt wird deshalb ein Polymerisationsgrad von 2 bis 3, z. B. das Hexaäthoxydisiloxan, das Triphenylpentaäthoxytrisiloxan, das Octabutoxytrisiloxan, das l-Phenyl-2,2-vinylmethyltriäthoxydisiloxan. Die diesen Estern zuzusetzenden Mengen an Komplex- bzw. Chelatbildnern betragen mindestens 1 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsprozent, des eingesetzten Kieselsäureesters bzw. Organokieselsäureesters. Größere Mengen sind nicht schädlich, wirken jedoch lediglich als Verdünnungsmittel.

Als komplexbildende Zusätze haben sich am besten bewährt Betadiketone, Ketosäureester, Nitrophenol, Dioxime und Ketoalkohole u. ä. Besonders günstig erwiesen sich jedoch die Betadiketone und hier vor allen Dingen wieder das Acetylaceton.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können zusätzlich noch 0,01 bis 1 Gewichtsprozent an Metall-

609 668/378

salzen, Säuren oder Organochlorsilanen, d.h. Zusätze, die in den an sich bekannten Grundiermitteln auf Grundlage von Kieselsäure- bzw. Organokieselsäureestern zur Beschleunigung der Trocknung verwendet werden, mitverwendet werden. Solche Zusätze sind z. B. Eisenchlorid, Aluminiumchlorid, Zinkchlorid, Titantetrachlorid, Siliciumtetrachlorid, Salzsäure, Dimethyldichlorsilan und, Dimethyltetrachlordisiloxan. Diese Zusätze sind jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Es ergibt sich in jedem Fall eine befriedigende Haftung der darauf erzeugten Organopolysiloxanelastomeren auf praktisch allen Metall-, Kunststoff- und anderen Werkstoffoberftächen. Dies gilt auch für Kupfer, Kupferlegierungen, Holz und Papier.

Beispiell

A. 30 Molprozent Tetramethyldiäthoxydisiloxan und 70 Molprozent Triphenylpentaäthoxytrisüoxan werden gemischt und mit 0,1 Gewichtsprozent Eisenchlorid versetzt. Diese Mischung (a) wird anschließend in einer Schichtdicke von 0,01 mm auf folgende Oberflächen aufgetragen: Glas, Eisen, V2A-Stahl, Kupfer, Messing, Aluminium, Holz, Papier, Polyrnethylmethaerylat. Die Trocknungsgeschwindigkeiten betragen dabei bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65% bei Glas 5 Minuten, bei Eisen 10 Stunden, bei V2A-Stahl 25 Stunden, bei Kupfer 4 Stunden, bei Messing 8 Stunden, bei Aluminium 15 Minuten, bei Holz 2 Tage, bei Papier 1 Stunde, beiPolymethylmethacrylat 2 Stunden. Anschließend wird auf die so vorbehandelten Oberflächen eine 1 mm dicke Schicht einer handelsüblichen, bei Raumtemperatur zu einem Elastomeren härtenden Gießmasse aus 100 Gewichtsteilen Dimethylpolysiloxan mit endständigen Hydroxylgruppen von 30.000cSt/25°C, 50 Gewichtsteilen Quarzmehl und 4,5 Gewichtsteilen einer Mischung von Hexaäthoxydisiloxan und Dibütylzinndilaurat im Verhältnis von 2:1 aufgetragen und nach lOstündiger Lagerung bei Raumtemperatur, also nach vollständig beendeter Härtung, die Haftfestigkeit geprüft. Auf Glas, Eisen und Aluminium ergibt sich hierbei eine Haftfestigkeit, die so gut ist, daß das Elastomere ohne Zerstörung nicht von der Oberfläche gelöst werden kann. Auf V2A-Stahl, Kupfer, Messing, Holz, Papier und PoIymethylmethacrylat ist keinerlei Haftung festzustellen.

B. Die Mischung (a) mit einem Zusatz von 15 Gewichtsprozent Acetylaceton trocknet dagegen auf Glas, Eisen, V2A-Stahl, Kupfer und Messing in 2 Minuten, bei Aluminium, Holz, Papier und Polymethylmethacrylat daueit die Trocknung 5 Minuten. Anschließend wird wie oben beschrieben eine Schicht Elastomer-Gießmasse aufgebracht und geprüft. In allen Fällen ist die Haftfestigkeit so gut, daß das Elastomere nicht ohne Zerstörung von der Oberfläche gelöst werden kann.

Ähnliche Ergebnisse werden erzielt, wenn man die Mischung (a) mit 15% Acetessigester oder 25% Diacetonalkohol versetzt.

Beispie 12

80 Molprozent l-Phenyl^^-vinylmethyltriäthoxydisiloxan und 20 Molprozent Hexamethoxydisiloxan werden gemischt und mit 0,1 Gewichtsprozent Titantetrachlorid versetzt. Mit einem Teil dieser Mischung wird ein Messingblech (A) bestrichen. Ein anderer Teil der Mischung wird mit 3 Gewichtsprozent Pikrinsäure versetzt und damit ein Messingblech (B) bestrichen. Die Grundierung auf Messingblech (A)' trocknet erst nach 8 Stunden bei 65 %'S^er Luftfeuchtigkeit zu einem klebfreien Film, während die Grundierung auf Messingblech (B) nach 5 Minuten bereits klebfrei ist. Auf beide Bleche wird anschließend in der hydraulischen Presse unter einem Druck von 2,5 kg/cm² ein Elastomeres durch lOminütiges Erhitzen folgender Mischung bei 150⁰C aufgebracht: 100 Teile eines Diorganopolysiloxans vom Molekulargewicht 500 000, das 99,8 Molprozent Dimethylsiloxaneinheiten und 0,2 Molprozent Vinylmethylsiloxaneinheiten enthält, 40 Teile gefälltes, hydratisiertes Siliciumdioxyd, 20 Teile Kieselgur und 1,5 Teile Dicumylperoxyd. Nach dem Herausnehmen der Bleche aus der Presse ist das Elastomere auf dem Messingblech (B) so fest mit dem Metall verbunden, daß es ohne Zerstörung nicht entfernt werden kann, während das Elastomere auf dem Messingblech (A) keinerlei Haftung aufweist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Verbessern der Haftung von Überzügen aus Organopolysiloxanelastomeren auf festen Oberflächen durch Grundieren der Oberflächen mit Kieselsäureestern bzw. Organokieselsäureestern bzw. deren Teilhydrolysaten, dadurch gekennzeichnet, daß man solche Kieselsäureester verwendet, die mindestens 1 Gewichtsprozent an Komplex- bzw. Chelatbildnern enthalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Komplex- bzw. Chelatbildner Betadiketone, Ketosäureester, Ketoalkoho-Ie, Dioxime oder Nitrophenole verwendet werden.

.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich 0,01 bis 1 Gewichtsprozent an Metallsalzen, Säuren ,Chlorsilanen oder Organochlorsilanen verwendet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 058 254;
britische Patentschrift Nr. 778 348;
USA.-Patentschrift Nr. 2 751 314; ·
»Farbe und Lack«, 1956, S. 375.

609 668/378 9.66 © Bundesdruckerei Berlin