DE1239046B

DE1239046B - Mittel zur Verbesserung der Haftung von Phenolharzen an Glas- und Metalloberflaechen

Info

Publication number: DE1239046B
Application number: DE1964G0039720
Authority: DE
Inventors: Dr Goetz Koerner
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1964-01-28
Filing date: 1964-01-28
Publication date: 1967-04-20

Description

Mittel zur Verbesserung der Haftung von Phenolharzen an Glas- und Metalloberflächen Die flächige Verklebung von Metallen untereinander sowie die Verklebung von Metallen und Holz nimmt in der Technik einen immer breiteren Raum ein. Ein interessantes Gebiet der Metallverklebung ist die Verklebung von Sandwichplatten.
Bei der Herstellung von Sandwichplatten aus Leichtmetalldeckblechen und Leichtmetallwaben spielt die Verklebung, d. h. die Festigkeit der Klebfuge, eine entscheidende Rolle.
Die Klebfuge enthält in der Regel ein Gewebe, meist aus Glasfaser, um zu verhüten, daß die Leichtmetallwabe unter dem Preßdruck bei der Verklebung die Ausbildung eines zusammenhängenden Klebfilms verhindert. Die Wabe würde ohne eingelegtes Gewebe den Klebfilm in einzelne Stücke stanzen. Für die Festigkeit der Klebfuge zwischen Deckblech und Wabe ist die Verbindung zwischen diesem Gewebe und dem Bindemittel entscheidend.
Es wurde nun gefunden, daß man die Haftung des Phenolharzes an der Glasfaseroberfläche und der Metalloberfläche erheblich dadurch verbessern kann, daß man w-Mercapto-alkylgruppenhaltige Organosilane der allgemeinen Formel Rb(R'O)a SiMSH in der M eine Alkylengruppe mit 3 bis 4 C-Atomen ist, die Si und S über mindestens 3 C-Atome miteinander verbindet, R und R' eine Alkyl-, Alkaryl-, Aralkyl- oder Arylgruppe ist, a und b jeweils eine beliebige Zahl von 0 bis 3, deren Summe = 3 ist, bedeuten, oder deren Hydrolyse- bzw. Mischhydrolyseprodukte der allgemeinen Formel (tsn+ (n fmf v) R1z(OR')105i (MSH)rO 2 in der R und M die oben angegebene Bedeutung haben, n eine beliebige Zahl von 0 bis 3 und m von 0 bis 2, v eine beliebige Zahl von 0,0001 bis 1, wobei Q i? # v) 1 1 bis 3 ist, verwendet. Besonders gute Ergebnisse erzielt man, wenn bei den erfindungsgemäß zu verwendenden Hydrolyse- bzw.
Mischhydrolyseprodukten v eine beliebige Zahl von 0,01 bis 1 ist.
Vorzugsweise zu verwendende Verbindungen sind y-Mercaptopropyltrialkoxysilan, ;-Mercaptopropylmethyldialkoxysilan, ,-Mercapto-ß-methylpropyltrialkoxysilan, y-Mercapto-ß-methylpropylmethyldialkoxysilan sowie die sich zumindest theoretisch hieraus ableitbaren Hydrolyse- bzw. Mischhydrolyseprodukte mit anderen Silanen, wie z. B. y-Mercaptopropylmethylpolysiloxane, ,-Mercaptopropylgruppen enthaltende Methylpolysiloxane sowie derartige Siloxane, die noch Alkoxygruppen enthalten. Die erflndungsgemäß zu verwendenden Silane bzw.
Siloxane lassen sich z. B. nach einem Verfahren herstellen, welches in der deutschen Patentschrift 1 163 818 beschrieben ist.
Für die Anwendung der erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen stehen prinzipiell zwei Möglichkeiten zur Verfügung.
So kann man z. B. die mit dem Phenolharz zu tränkenden Glasfasergewebe oder -vliese vor der Tränkung mit den erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen imprägnieren, wobei man sich vorzugsweise Lösungen dieser Substanzen bedient.
Ein geeignetes Lösungsmittel ist Wasser oder wäßriger Alkohol, wobei zur besseren und stabilen Verteilung der Verbindungen in Wasser Emulgatoren verwendet werden können. Es ist jedoch auch möglich, unpolare Lösungsmittel, wie organische Lösungsmittel, insbesondere Benzol, Toluol, Xylol, Hexan, einzusetzen. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen werden dabei in solchen Mengen in dem Lösungsmittel gelöst bzw. verteilt, daß nach dem Trocknen der Glasfasergewebe oder -vliese diese 0,01 bis 2,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,1 bis 1 Gewichtsprozent. der Substanzen auf ihrer Oberfläche aufweisen.
Eine andere Möglichkeit des Einsatzes der erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen besteht darin, daß man diese in dem Phenolharz bzw. seinen Lösungen löst bzw. verteilt. Hierbei empfiehlt es sich, daß man, bezogen auf das Phenolharz, 0,1 bis 5,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,5 bis 2 Gewichtsprozent, dem Kunstharz bzw. seinen Lösungen zusetzt. Die Haftfestigkeit, welche durch die erfindungsgemäße Verwendung der Organosilicium-Verbindungen erzielt wird, soll an Hand des folgenden Beispiels noch näher erläutert werden.
Beispiel Ein thermisch entschlichtetes Glasfasergittergewebe (Fadendichte von 8 8Icm2 in Kette und Schuß; Flächengewicht 48 g/m2) wird pro Quadratmeter mit 120 g eines härtbaren Phenolformaldehydharzes imprägniert. Auf dieser imprägnierten Gewebebahn wird beidseitig Polyinylformal in einer Körnung von etwa 0,3 bis 0,5 mm in einer Menge von 85 bis 90 g/m2 aufgetragen. Diese imprägnierte und beschichtete Gewebebahn wird bei einer Temperatur von 700 C 10 Minuten vorkondensiert und anschließend unter einem Druck von 40 kg/cm2 bei einer Temperatur von 1003 C zwischen Polyäthylenfolien 2 Minuten lang gepreßt. Zur Verklebung einer Leichtmetallwabe wird dieses imprägnierte und beschichtete Gewebe zwischen Wabe und Deckblech gebracht, wobei die Wabe zuvor 1 bis 2 mm hoch mit einem flüssigen Primer benetzt worden ist. Unter einem Preßdruck von 1 bis 2 kg/cm2 und bei einer Temperatur von 1650 C wird der Bindemittelfilm 20 bis 30 Minuten ausgehärtet (Leichtmetallwabe: Zelldurchmesser 6,4 mm, Folienstärke 60 t). Aus der verklebten Platte werden Prüfkörper von 50 50 mm herausgeschnitten und auf Zugfestigkeit geprüft.
Ergebnisse 1. Gewebe mit y-Mercaptopropyltriäthoxysilan imprägniert. Auflage 0,22 O/o : Bruchlast 46 kg/cm2, 20 0/1 Wabenbruch.
2. Phenolharz mit 1 0,I0 -Mercaptopropyltriäthoxysilan vermischt: Bruchlast 49 kg/cm2, 950/0 Wabenbruch.
3. Ohne erfindungsgemäße Verwendung der Organosiloxanverbindung: Bruchlast 40 kg/cm2, OO/o Wabenbruch.

Claims

Patentanspruch: Verwendung von w-Mercapto-alkylgruppenhaltigen Organosilanen der allgemeinen Formel Rb(R'O)« SiMSH in der M eine Alkylengruppe mit 3 bis 4 C-Atomen ist, die Si und S über mindestens 3 C-Atome verbindet, R und R' eine Alkyl-, Alkaryl-, Aralkyl- oder Arylgruppe ist n und b jeweils eine beliebige Zahl von 0 bis 3, deren Summe = 3 ist, bedeuten, oder deren Hydrolyse- bzw. Mischhydrolyseprodukte der allgemeinen Formel (n#m+v) Rn(OR')mSi(MSH)#O2 -in der R und M die oben angegebene Bedeutung haben, n eine beliebige Zahl von 0 bis 3 ist, m von 0 bis 2, v eine beliebige Zahl von 0,0001 bis 1, wobei (n fm + v) = 1 bis 3 ist, als haftverbesserndes Mittel bei der Beschichtung von Glas-und Metallunterlagen mit Phenolharzen, zur Imprägnierung der Unterlagen oder als Zusatz zu den Phenolharzen.