DE1569955B2 - Verbessern der haftung von harzartigen thermoplasten - Google Patents
Verbessern der haftung von harzartigen thermoplastenInfo
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Description
Organische Kunststoffe können in zwei Gruppen eingeordnet werden, in die sogenannten Thermoplaste,
das sind in der Kälte: härtbare Produkte, die beim Erhitzen weich werden, und. ohne Änderung ihrer Eigenschaften
verformt werden können und in die sogenannten Duroplaste, das sind in der Hitze härtbare
Produkte, die beim Erhitzen durch Vernetzung der in beträchtlichen Mengen vorhandenen hitzereaktiven
vernetzenden Radikale hart werden.
Harzartige Duroplaste können leicht mit Oberflächen von anorganischen Werkstoffen verbunden
werden, da die.verschiedenen hitzereäktiven Radikale
mit den auf der Oberfläche der anorganischen Werkstoffe vorhandenen Resten oder mit Resten eines
organofunktionellen Silangrundiermittels, das auf die betreffende Oberfläche aufgetragen wurde, vernetzen
können.
Harzartige Thermoplaste hingegen haben nur sehr wenig oder überhaupt keine hitzereaktiven vernetzenden
Radikale, oder zumindest keine Radikale, die bei Temperaturen unterhalb von 2000C eine Vernetzung
auslösen können. '.Versuche zur Bindung von: harzartigen
Thermoplasten mißlingen daher häufig, da zwischen Thermoplast und Substrat keine echte
chemische Bindung zustande kommt. Zudem führt oft die bevorzugte Adsorptionsneigung der anorganischen
Werkstoffe gegenüber Wasser aus der, Umgebung zu einer spontanen Verschlechterung der Thermoplastbindung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die
Herstellung von ausgezeichneten wasserbeständigen Bindungen zwischen harzartigen Thermoplasten und
anorganischen Werkstoffen, die sehr stabil und haltbar
sind, was insbesondere im Hinblick auf die Konkurrenzfähigkeit der Thermoplaste mit den erheblich
kostspieligeren Duroplasten von großem Vorteil ist. Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum Verbessern
der Haftung von harzartigen Thermoplasten 1 auf silicatischen Werkstoffen, Metallen oder Metalloxiden
2 unter Verwendung von Organosiliciumverbindungen mit hydrolysierbaren Gruppen als Bindemittel,
dadurch gekennzeichnet, daß man
ίο a) auf mindestens eines der beiden Substrate 1
oder 2 oberflächlich ein mit dem Thermoplast verträgliches, polymeres, organisches Bindemittel
3 aufträgt, das je Molekül mindestens eine über Si — C-Bindung.verknüpfte, ein oder mehrere
Si-Atome aufweisende Silylgruppe und mindestens drei Si-gebundene hydrolysierbare Gruppen
und/oder Hydroxylgruppen enthält und ein Molekulargewicht von mindestens 2000 hat, anschließend
b) die beiden Substratoberflächen 1 und 2 miteinander unter Anwendung von Hitze und/oder
Druck und gegebenenfalls unter Mitverwendung Γ von Lösungsmitteln in Berührung bringt, wobei ^
mindestens eines der beiden Substrate in plastischer Form vorliegt, und dann
c) das plastische Material fest werden; läßt.
Als Substrate 1 .können beliebige harzartige Thermoplaste
eingesetzt werden, das sind organische Homo- oder Mischpolymerisate, die im wesentlichen
frei von Radikalen sind,, die bei Temperaturen unterhalb von 200° C zur Vernetzung neigen. I m allgemeinen
,können derartige Produkte schmelzen und wieder fest werden, ohne,daß ,während des Erhitzens eine
wesentliche Änderung ihrer Eigenschaften erfolgt.
Beispiele für; harzartige Thermoplaste ,1, die nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren verklebt .werden können, sind aus difunktionellen Monomeren hergestellte
Polyolefine, wie .Polyäthylen, Polypropylen, Polystyrol, Polybutylen und Polyisobutylen; halogenierte
Polyolefine wie ■■ Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid,
Polyvinylidenfluorid, Polytetrafluoräthylen und Polytrifluorpropen; substituierte .Polyolefine ,
wie Poly vinylacetate,. Polyacrylnitril, Polyacrylate und ν Polymethacrylate wie : Polymethylmethacrylat und
Polyäthylmethacrylat; \ Polyester wie Polyäthylenglycolterephthalsäureester
und Poly-1,4-butandiolisophthalsäureester; Polyamide aus Adipinsäure und
Hexamethylendiamin;;Polycarbonate wie Reaktionsso . produkte aus, Carbonylchlorid und p,p'-Bishydroxyphenyldimethylmethan
;·. Celluloseäther und -ester, wie Celluloseacetat und Äthylcellulose; und Polyacetale
wie Polyformaldehyd.
Selbstverständlich ,können auch beliebige ; Mischpolymerisate der genannten Produkte verwendet werden.
Selbstverständlich ,können auch beliebige ; Mischpolymerisate der genannten Produkte verwendet werden.
Als Substrate 2 können, einmal beliebige feste,silicatische
Werkstoffe eingesetzt werden, worunter sowohl , Organosiliciumverbindungen wie elastomere
und nichtelastomere, Organopolysiloxane als auch anorganische; Produkte, wie Siliciumdioxyd, Asbest und
Glas zu verstehen sind. Weitere Beispiele hierfür sind Glassorten, Quarz, Tonwaren, Siliconharze, Schichtstoffe
aus Siliconharzen und/oder Si-haltigen Fasern oder Siliconelastomere. Zum anderen können beliebige
Metalle oder Metalloxyde wie Aluminium, Stahl, Kupfer, Nickel, Magnesium, Magnesiumoxyd,
Eisenoxyd oder Aluminiumoxyd verwendet werden.
■Die erfindungsgemäß verwendbaren polymeren organischen Bindemittel 3 können beliebige anspruchsgemäße
polymere organische Produkte sein, sie müssen nur mit den zu verklebenden harzartigen
Thermoplasten 1 verträglich sein. Diese Bindemittel können beispielsweise durch Einführung von Silylgruppen
in beliebige der unter 1 aufgeführten Thermoplaste hergestellt werden. Polymere organische
Bindemittel mit Molekulargewichten von mindestens 10 000 sind bevorzugt. Jede der in den Bindemitteln
vorhandenen Silylgruppen kann 1 oder mehrere Si-Atome enthalten. Die Verknüpfung zwischen den
Silylgruppen und dem organischen Polymerisat muß stabil, d. h. frei von leicht hydrolysierbaren Si — O-
und Si — N-Bindungen sein. Anders ausgedrückt bedeutet das, daß die Si-Atome der Silylgruppen mit dem
Polymerisat über Si — C-Bindungen verknüpft sind, wobei diese Bindungen selbstverständlich, noch andere
Atome wie O-, S-, N- und P-Atome enthalten können, solange diese nicht direkt an das Si-Atom gebunden
sind. Beispiele für derartige.Gruppen werden weiter unten aufgeführt.
Wenn je Silylgruppe mehr als ein Si-Atom vorhanden ist, können diese miteinander über Siloxan-(-O-),
Silcarban
--(z.:B. E=SiCH2CH2- Si= oder ==Si
oder halogenierte Silcarbanbindungen (z. B. ^SiCH2CHClCH2Si=)
mit jeweils weniger als 10. C-Atomen verbunden sein. Ferner können die Silylgruppen auch Si-gebundene
einwertige, gegebenenfalls halogenierte Kohlenwasserstoffreste mit weniger als IOC-Atomen enthalten, z.B.
Alkylreste wie Methyl-, Äthyl-, Isopropyl- und 2-Äthylhexylreste; olefinische Reste wie Vinyl-, Allyl- und
3-Hexenylreste; cycloaliphatische Reste wie Cyc.lopentyl- und Cyclohexenylreste; aromatische. Reste wie
Phenyl-, Naphthyl-, Tolyl- und Benzylreste; Halogenalkylrestewie
2-Bromäthyl-, 3,3,3-Trifluorpropyl- und
2 - Perfluorhexyläthylreste; Halogenalkenylreste . wie
3,3,3-Trifluoraliyl- und 4-Chlorhexenylreste; Halogencycloalkylaikenylreste
wie Bromcyclopentyl- und Chlorcyclphexenylreste; Halogenarylreste wie Chlprphenyl-,
Dibromnaphthyl- und Trifluortolylreste.
Die Silylgruppen müssen jedoch so viel Si-gebundene hydrolysierbare Gruppen und/oder Hydroxylgruppen
enthalten, daß im Durchschnitt: mindestens 3 dieser
Gruppen je Molekül des Bindemittels, vorhanden sind.
Polymere,Bindemittel mit durchschnittlich 10 pder . mehr Si-geb.undenen: hydrolysierbaren Gruppen und/
oder Hydroxylgruppen und 3 oder mehr Silylgruppen
je Molekül sind bevorzugt.
Unter : hydrolysierbaren , Gruppen sind beliebige
bekannte Si-gebundene, Reste zu verstehen, die mit Wasser Silanolgruppen (Si — OH) bilden.
.Besonders geeignet sind Alkoxy gruppen, wie Meth-
, oxy-, Äthpxy-, Allyloxy-, ß-Methoxyäthoxy- und Isopropoxyreste;
Acyloxygruppen.wieAcetat-, Propionatund. Buty ratreste;. Halogenatome wie Chlor-, Brom-
und>Jodatome; Isocyanoxygruppen der Formeln
■ GH,
.C=NO- . (CHj)2=C=NO-
-C2H5
.■ C=NO
,CH,
und die. Isoqyanatgruppe.
Die Zusammensetzung der zweiwertigen Reste, die die Silylgruppen mit dem . restlichen Polymerisatmolekül
verbinden, ist variierbar und hängt vom Herstellungsverfahren
des Bindemittels ab.
Die Bindemittel können .beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß organische Monomere mit
entsprechenden Silanen oder Siloxanen , mischpolymerisiert werden. Bei Einsatz von Styrol als monomeres
Ausgangsmaterial kann dieses leicht mit einem Silan der Formel CH2 = CHSi(OCH3)J unter Bildung
eines Silylgruppen enthaltenden .Polystyrols mischpojymerisiert
werden. ,Ebenso können ßiloxane, die hydrolysierbare Gruppen und olefinische ; Gruppen
enthalten, leicht unter Bildung von ,Silylgruppen enthaltenden Polystyrolen mit Styrol mischpolymerisiert
werden., Ein: Beispiel für ein derartiges Siloxan entspricht
der. Formel
(CH3)2
= CHSiOSiX,
= CHSiOSiX,
worin X eine: hydrolysierbare Gr,uppe: bedeutet.; Die
angeführten Silane und Siloxane können, jedoch auch mit Äthylen, Propylen, Butadien und^anderen organisehen
ungesättigten Monomeren mischpolymerisiert werden.
Ferner können auch andere. Organosiliciurnverbindungen ;mit ungesättigten Seitenketten, z.B. der
Formel
. CH2 = CHCOCH2CH2SiX3
oder Teilhydrojysate. hiervon, mit_ organischen ungesättigten
Monomeren mischpolymerisiert ,werden.· Die Reaktionsbedingungen für derartige ^Mischpjpjyjnerisationen
sind die.gleichen wie bei der ,Homppojymerisation
der, organischen ,Monomeren ,aÜein und
sowohl aus, der Chemie der organischen. Polymeren als auch der Organopolysiloxane; bekannt.· Uhlicher-.weise
werden derartige ; Po]ymerisati.p;nsre.alftipnen
mit, freiei Radikale; bildenden: Katalysatoren ,wie; Peroxyden
oder .unter; Einwirkung energiereicher'Strahlung durchgeführt.
,,(So iDie erfindungsgemäß verwendbaren jB.indemktel
-,können.-,ferner durchiEinfü.hr.ung 'der^Silylgryopen, in
organische ..Polymere ,mittels ■ Pfropfpolyrnprisation
hergestellt werden.· Sp kann beispieisvye.ise die Verbindung
der Formel
mit aktiven Wasserstoffatomen von Hydroxyl-, Carb- Silylgruppen an das Polymere durch eine Si — C-Binoxyl-
oder Aminogruppen reagieren, die in dem dung geknüpft werden, gemäß folgendem Schema:
organischen Polymeren vorhanden sind, wobei die
organischen Polymeren vorhanden sind, wobei die
OH
Harz-=C—OH + CH2CHCH2OCH2CH2CH2SiX3-Harz-=C—0—CH2CHCH2OCH2CH2CH2SiX3
(1)
if /°x Γ
Harz-COH 4- CH2CHCH2OCH2CH2CH2SiX3-Harz-C—O—CH2CHCH2OCH2CH2CH2SiX3 (2)
In ähnlicher Weise reagieren Verbindungen der Pfropfpolymerisation zur Einführung ungesättigter
Formeln Silylgruppen in Polyolefine wird im Beispiel 4 gezeigt.
Silylgruppen können auch in andere organische PoIy-
H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2SiX3 merisate, wie Epoxydharze, Polyolefine, Alkydharze
oder 20 (mit einem leichten Überschuß an —COOH oder
H2NCH2CH2CH2SiX3 — OH-Gruppen mischpolymerisiert), Polyurethane
und Polyvinylchlorid mittels Pfropfpolymerisation
mit halogenierten Harzen unter Bildung einer quater- eingeführt werden.
nären Ammoniumsalzbindung, die beim Erhitzen Beispiele für Silylverbindungen, die durch Misch-
Halogenwasserstoff abspaltet, wobei primäre oder 25 oder Pfropfpolymerisation in organische Polymere
sekundäre Silylamingruppen entstehen. Eine derartige eingeführt werden können, sind solche der Formeln
CH3 O
CH2=CHSi(OC2Hs)3 CH2=CHSi(OSiCl2)2 CH2=C CO(CH2)3Si(OCH3)3
CH3CH3
O
CH2CHCH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3 NH2CH2CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH2CHCH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3 NH2CH2CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3
NH2CH2CH2CH2Si(OCH3)3 CH2=CHSi
CH,CH — CHCH,CH,CH,Si
ONC
OCCH3J2 CH3NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH2 = CHOCH2CH2SiNCO
CH
CH2
CH2
CH2CHCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH1
1 /2
'CH2* CH2
CH2 = C — C — NCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3 CH3
= CHSCH2CH2Si(OCH3)3 HSCH2CH2CH2Si(OCH3)3
= CHSCH2CH2Si(OCH3)3 HSCH2CH2CH2Si(OCH3)3
(OC2H5),
CH2 = CHSi <^>
SiCH = CH2 (OC2H5),
Ebenso können Teilhydrolysate der angeführten eingesetzte Menge an Bindemittel ist nicht entschei-
Verbindungen eingesetzt werden. dend. Eine außergewöhnlich dünne Schicht des Binde-
Die zum Verbinden der Oberflächen von 1 und 2 mittels kann bereits eine gute Haftung ermöglichen.
569 955
Die beste Haftung wird erzielt, wenn die gesamte zu verbindende Oberfläche mit einer dünnen Schicht des
Bindemittels bedeckt wird, was vorteilhaft durch Aufbringen des Bindemittels in Lösung mit einem flüchtigen
Lösungsmittel, das chemisch indifferent sowohl gegenüber dem Bindemittel als auch dem zu verklebenden
Substrat ist, erreicht wird.
Wie bereits erwähnt, müssen sich entweder eines oder beide Substrate 1 und 2 während des Verklebens
in plastischer Form befinden.
Hierunter ist ein fließfähiger Zustand zu verstehen,
wobei es jedoch ausreichend ist, wenn eine dünne Schicht des Substrats plastisch ist. Das kann auf verschiedene
Weise erreicht werden:
Eine Möglichkeit besteht darin, daß Substrat 1 und/ oder 2 mit einem Lösungsmittel, worin das Thermoplast
1 löslich ist, angefeuchtet wird. Dieses Lösungsmittel kann gleichzeitig als Träger für das polymere
organische Bindemittel 3 dienen, d. h., dieses kann in Form einer Lösung oder Emulsion eingesetzt werden.
Dieses Lösungsmittel löst eine dünne Schicht des thermoplastischen Substrats 1 und bringt es dadurch
in die erforderliche plastische Form. In dieser Form wird Substrat 1 mit Substrat 2 in Berührung gebracht,
wobei durch Anwendung von Druck, solange das Lösungsmittel noch nicht trocken ist, eine ausgezeichnete
Verbindung erreicht wird. Statt dessen kann das Bindemittel 3 auch auf das Substrat 2 aufgetragen
oder in Substrat 1 gelöst werden und dann das Substrat 2 mit geschmolzenem Substrat 1 in Berührung
gebracht werden, bis es hart geworden ist. Auf diesem Wege können beispielsweise Porzellanzähne in eine
Prothesenbasis aus harzartigem Thermoplast (z. B. Polymethylmethacrylat) eingesetzt werden.
Der Ausdruck »auf die Oberfläche auftragen« umfaßt auch das Vermischen oder Lösen des Bindemittels
in einem der Substrate, da auch hierbei etwas von dem Bindemittel auf der Substratoberfläche vorhanden ist.
Die Beispiele 5 und 7 zeigen ein Verfahren, bei welchem durch das in einem der Substrate gelöste Bindemittel
eine wirksame Verbindung erreicht wird.
Eine andere Möglichkeit, das Substrat 1 in plastische Form zu bringen, besteht darin, dieses bis zu
seinem Erweichungspunkt zu erhitzen, dann werden Substrat 1 und 2 mit dem Bindemittel 3 dazwischen
miteinander verpreßt, wobei ebenfalls eine ausgezeichnete Verbindung erzielt wird.
Auch Substrat 2 kann in eine plastische Form gebracht werden, wenn es eine ungehärtete, zu Elastomeren
oder Nichtelastomeren härtbare Formmasse auf Organopolysiloxangrundlage ist. Hierbei ist es im
allgemeinen vorteilhaft, im Hinblick auf die Eigenschäften von Organopolysiloxanelastomeren, wenn
als ungehärtetes Produkt eine bei Raumtemperatur härtbare Formmasse verwendet wird, um hohe Härtungstemperaturen
zu vermeiden. Unter diesen Bedingungen ist es dann möglich, einen Organopolysiloxanelastomer-Film
mit einem harzartigen Thermoplastformkörper zu verbinden und zu härten. Dieses Verfahren ist besonders zur Herstellung von Organopolysiloxanelastomer-Verblendungen
auf Prothesenbasen aus harzartigen Thermoplasten geeignet. Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren hierfür besteht darin,
daß eine Lösung eines Silylgruppen enthaltenden Polymethylmethacrylat-Bindemittels auf eine vorgeformte
Polymethylmethacrylat-Prothesenbasis aufgetragen und darauf das bei Raumtemperatur härtende
Organopolysiloxanelastomer in plastischer, d. h. ungehärteter Form aufgebracht und zum Härten stehengelassen
wird, wobei eine ausgezeichnete Verbindung zwischen Prothesenbasis und Elastomerverblendung
gebildet wird.
Die Substrate 1 und 2 können in verschiedenen Formen miteinander verbunden werden. Einzelteile von
jedem Substrat können so kontinuierlich zweidimensional verklebt werden. Ebensogut kann ein Schichtstoff
mit abwechselnden Lagen aus den Substraten 1 und 2 hergestellt werden oder Aggregate aus Klumpen,
Granulaten oder Fasern der Substrate 1 und 2. Ferner kann ein Substrat als Füllstoff für das zweite Substrat
verwendet werden, wenn es in plastischer Form mit dem Füllstoffsubstrat vermischt wird. Das erfindungsgemäß
verwendbare Bindemittel dient zur Verbesserung der Festigkeit der Zusammensetzung, indem der
Füllstoff durch das umgebende Substrat gebunden wird. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen
Verbindungsverfahrens besteht darin, daß es häufig schon bei Raumtemperatur wirksam durchgeführt
werden kann.
Auf mehrere Glasgewebefolien wurden Bindemittel folgender Zusammensetzung in Form einer Toluollösung
mit einem Feststoffgehalt von 0,2 Gewichtsprozent aufgetragen und trocknen gelassen.
Versuch Nr.
Bindemittel-Zusammensetzung
3
4
Keines
Mischpolymerisat mit einem Molekulargewicht von 5000 aus 90 Molprozent Styroleinheiten
und 10 Molprozent
O
O
CH2 = C — COCH2CH2CH2Si(OCH3)3-Einheiten
CH3
Mischpolymerisat gleicher Zusammensetzung mit einem Molekulargewicht von 10 000
Mischpolymerisat gleicher Zusammensetzung mit einem Molekulargewicht von 20 000 CH3 O
Reines CH2 = C COCH2CH2CH2Si(OCH3)3;
0,2 Gewichtsprozent in Wasser an Stelle von Toluol
309 535/536
10
Aus diesen vorbehandelten Glasgeweben und Polystyrol wurden fünf Schichtstoffe mit einer Dicke von 0,38 cm
durch 20 Minuten langes Verpressen bei einer Temperatur von 250° C hergestellt. Jeder Schichtstoff enthielt Glasgewebe
aus einem einzigen Versuch, d. h.,für Schichtstoff Nr. 1 wurde das Gewebe aus Versuch Nr. 1, für Schichtstoff
Nr. 2 das vorbehandelte Gewebe aus Versuch Nr. 2 verwendet usw.
Dann wurde die mechanische Festigkeit der Schichtstoffe beim Bruchpunkt geprüft:
Schichtstoff | trocken | Biegefestigkeit | naß*) | trocken | Druckfestigkeit | naß*) |
Nr. | 2306 | in kg/cm2 | 1462 | 640 | in kg/cm2 | 352 |
2910 | 2749 | 1111 | 1216 | |||
1 | 3086 | 3128 | 1490 | 1504 | ||
2 | 3142 | 3185 | 1758 | 1989 | ||
3 | 2341 | 1779 | 1160 | 914 | ||
4 | ||||||
5 | ||||||
*) Nach 2stündigem Kochen in Wasser.
Beisp iel 2
Sieben Glas-Mikroskopobjektträger wurden auf folgende Weise behandelt:
Sieben Glas-Mikroskopobjektträger wurden auf folgende Weise behandelt:
Objektträger '.
3
4
5
Keine Behandlung
Behandelt mit einer Benzollösung mit 0,1 Gewichtsprozent Feststoffgehalt des Mischpolymerisats
aus Beispiel 1, Versuch Nr. 2
Behandelt wie Objektträger Nr. 2, nur mit dem Mischpolymerisat aus Beispiel 1, Versuch
Nr. 3
Behandelt wie Objektträger Nr. 2, nur mit dem Mischpolymerisat aus Beispiel 1, Versuch
Nr. 4
Behandelt wie Objektträger Nr. 2, nur mit einem Mischpolymerisat mit einem Molekulargewicht
von 10 000 aus 94 Molprozent Styroleinheiten und 6 Molprozent
O
O
Il
CH2 = C — COCH2CH2CH2Si(OCH3)3-Einheiten
CH3
Behandelt wie Objektträger Nr. 2, nur mit einem Mischpolymerisat mit einem Molekulargewicht
von 10 000 aus 88 Molprozent Styroleinheiten und 12 Molprozent
O
O
CH2 = C — COCH2CH2CH2SiC OCH3)3-Einheiten
CH3
Behandelt wie Objektträger Nr. 2, nur mit einem Mischpolymerisat mit einem Molekulargewicht
von 10 000 aus 75 Molprozent Styroleinheiten und 25 Molprozent
O
O
Il
CH2 = C — COCH2CH2CH2Si(OCH3)3-Einheiten
CH3
CH3
Die behandelten Oberflächen jedes Objektträgers wurden mit Polystyrol verklebt, wobei dieses so lange
erwärmt wurde, bis es plastisch war, dann wurden die verklebten Objektträger zum Abkühlen stehengelassen.
Die verklebten Objektträger wurden anschließend 2 Stunden in Wasser bei Raumtemperatur gelegt und
dann 1 Stunde lang gekocht. Die Wassereinwirkung
auf die Styrol-Glasverbindung wurde wie folgt beurteilt: »ab« bedeutet, daß das Styrol vom Glas heruntergeflossen
war; »schlecht« bedeutet, daß das Styrol mit dem Daumen von dem Glas-Objektträger
heruntergeschoben werden konnte; »mittel« bedeutet, daß das Styrol mit einer Rasierklinge von dem Glas-Objektträger
abgeschält werden konnte; »gut« bedeutet, daß das Styrol nicht abgeschält, sondern nur
mit einer Rasierklinge von dem Objektträger abgeschabt werden konnte.
Objektträger Nr. | Beurteilung |
1 | ab |
2 | schlecht |
3 | mittel |
4 | gut |
5 | schlecht |
6 | mittel |
7 | gut |
10
Fünf Styrolproben von je 52 g wurden mit jeweils 26,5 g Acrylnitril, 12,5 g der Verbindung der Formel
Il
CH2 = C — COCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3
CH3
und unterschiedliche Mengen der Verbindung der Formel HSCH2CH2CH2Si(OCH3)3 versetzt. Dann
wurde jede Probe in 90 g Benzol gelöst, mit 0,2 g Azobis-isobutyronitril
versetzt und 6 Stunden unter Rückfluß erhitzt. In jeder Probe fand eine Mischpolymerisation
statt, die zu mindestens 50% vollständig verlief. Das Produkt war im wesentlichen ein Terpolymerisat
aus Styrol, Acrylnitril und der Verbindung der Formel
CH3 O
CH2 = C COCH2CH2CH2Si(OCH3)3
mit endständigen
—SCH2CH2CH2Si(OCH3)3-Einheiten.
Hitzegereinigtes Glasgewebe wurde in Toluollösungen mit 0,2 Gewichtsprozent der so hergestellten
Mischpolymerisate getaucht.
Dann wurden die Glasgewebe getrocknet und anschließend alternierend mit 0,0102 bis 0,0127 cm
dicken Mischpolymerisat-Folien aus 50 Molprozent Styrol und 50 Molprozent Acrylnitril bei einem Druck
von 4,57 kg/cm2 (65 p. s. i.) und einer Temperatur von 250° C zu einem Schichtstoff verpreßt.
Die zugefügten unterschiedlichen Mengen der Verbindung der Formel
HSCH2CH2CH2Si(OCH3)3
die resultierenden Molekulargewichte der Silylgruppen aufweisenden Mischpolymerisate und die physikalischen
Eigenschaften von jedem der hergestellten Schichtstoffe sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
HSCH2CH2CH2Si(OCHj)3 | Molekulargewicht | Biegefestigkeit | naß*) | Druckfestigkeit | naß·) | |
Schichtstoff | in g | des Silyl-misch- polymerisats |
beim Bruchpunkt in kg/cm2 |
3212 | beim Bruchpunkt in kg/cm2 |
1582 |
0,5 | trocken | 3009 | trocken | 1223 | ||
Γ | 1,0 | 36 000 | 3199 | 3269 | 1800 | 1645 |
2 | 1,5 | 18 000 | 3522 | 3269 | 1308 | 1315 |
3 | 2,0 | 12 000 | 3663 | 3445 | 2116 | 1518 |
4 | 4,0 | 9000 | 3445 | 633 | 1343 | 281 |
5 | 4 500 | 3508 | 1722 | |||
6 | mit unvorbehandeltem Glasgewebe | 2165 | 703 | |||
*) Nach 2stündigem Kochen in Wasser.
50 g Polyäthylen, 20 g Vinyltrimethoxysilan, 0,5 g Benzoylperoxyd und 100 g Toluol wurden 15 Stunden
unter Rückfluß erhitzt. Nach anschließender Methanolzugabe fiel ein Niederschlag aus. Der Niederschlag
wurde abfiltriert, erneut in Toluol gelöst, mit Methanol wieder ausgefällt und getrocknet. Er bestand aus einem
Polyäthylen-Pfropfmischpolymerisat, das etwa 6 Gewichtsprozent
Si(OCH3)3-Einheiten
-CH2-CH-
enthielt.
Auf die gleiche Weise wurden zwei weitere Pfropfmischpolymerisate hergestellt; von denen eines ein
Molekulargewicht von 1500 und das andere ein Molekulargewicht
von 30 000 hatte und das Molekulargewicht des copolymeren Produktes im wesentlichen
dasselbe wie das des Polyäthylen-Reaktionspartners
50 war. Mehrere Glas-Objektträger wurden mit Toluollösungen
von 1 Gewichtsprozent des einen oder anderen der Mischpolymerisate behandelt und trocknen
gelassen.
Objektträger, die mit dem gleichen Mischpolymerisat behandelt worden waren, wurden dann mittels geschmolzenem
Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von etwa 50 000 Ende an Ende verbunden unter
Bildung endverklebter Verbundstoffe aus jeweils zwei Objektträgern. Diese Verbundstoffe wurden dann
unter einem Winkel von 45° senkrecht in kochendes Wasser eingetaucht, so daß das Gewicht der Objektträger
durch die Polyäthylenbindungen getragen wurde.
Die durchschnittlichen Zeiten, die erforderlich waren, um die Verbindungen durch das Gewicht der
Verbundstoffe zu zerbrechen, sind in der folgenden Tabelle in Abhängigkeit von dem für die einzelnen
Objektträger verwendeten Bindemittel zusammengestellt:
Verwendetes Bindemittel
Durchschnitts zeit vor demVer-
ziehen
(Min.)
Keines
CH, 0
CH2 = C COCH2CH2CH2Si(OCHa)3
Pfropfmischpolymerisat mit Molekulargewicht von 1500
Pfropfmischpolymerisat mit Molekulargewicht von 30 000
11
55
Ein Pfropfmischpolymerisat aus Äthylcellulose wurde auf folgende Weise hergestellt: 2 g handeisübliche
Äthylcellulose (mit einem Molekulargewicht von über 2000) wurde mit 5 g der Verbindung der
Formel
O .
CH2CHCH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
vermischt und das Gemisch auf 1800C erhitzt.
Mehrere Glasplatten wurden mit einem Film aus Äthylcellulose beschichtet, die in Form einer Lösung
von 10 Gewichtsprozent in Aceton auf das Glas aufgetragen und das Aceton verdunsten gelassen wurde.
Einige der Glasplatten waren mit Grundiermitteln vorbehandelt worden, d. h. mit reinem
Aceton beschichtet, wobei die Lösung entweder 1 Gewichtsprozent der Verbindung der Formel
O
CH2CHCH2 OCH2CH2CH2Si(OCHj)3
CH2CHCH2 OCH2CH2CH2Si(OCHj)3
oder des Pfropfmischpolymerisats enthielt.
Die so erhaltenen Verbindungen zeigten dieselben Eigenschaften, wie wenn die beiden Grundiermittel
vor dem Auftragen der Äthylcelluloselösung auf das Glas aufgebracht wurden.
100 g amorphes Polypropylen mit einem Molekulargewicht von etwa 30 000 wurden mit 200 g
Toluol, 25 g der Verbindung der Formel
Il
CH2 = C — COCH2CH2CH2Si(OCHj)3
CH3
CH3
und 1 g Benzoylperoxyd versetzt und das Gemisch 4 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Dann wurde das
ausgefällte Produkt in Methanol gewaschen. Die Analyse ergab, daß der getrocknete Niederschlag
2 Gewichtsprozent Silicium enthielt und ein Pfropfmischpolymerisat aus Propylen- und
CH2CHCH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
oder dem oben hergestellten Pfropfmischpolymerisat. Diese Grundiermittel wurden in Lösung auf das Glas
aufgetragen und das Lösungsmittel anschließend verdunsten gelassen. Der Äthylcellulosefilm auf unvorbehandeltem
Glas war nach 2 Stunden in lauwarmem Wasser leicht abzuschälen.
Das gleiche Ergebnis zeigte das mit der Verbindung der Formel
CH2CHCH2OCH2CH2CH2Si(OCHj)3
grundierte Glas.
Die mit dem Pfropfmischpolymerisat grundierten Gläser hielten jedoch die Äthylcellulose nach 2 Stunden
Eintauchen in lauwarmem Wasser noch immer fest gebunden. Nach einer zusätzlichen Kochzeit von
1 Stunde konnte die Äthylcellulose noch immer nur durch Abschälen mit einer Rasierklinge entfernt
werden.
Andere Glasplatten wurden durch Auftragen einer Lösung von 10 Gewichtsprozent Äthylcellulose in
CH3 — CCOCH2CH2CH2Si(OCH3)3-Einheiten
CH2-
war.
Eine Toluollösung dieses Mischpolymerisats wurde auf einen Glas-Objektträger aufgetragen und trocknen
gelassen. Anschließend wurde geschmolzenes Polyäthylen auf den Objektträger aufgetragen und abkühlen
gelassen.
Es wurde eine ausgezeichnete, wasserbeständige Verbindung zwischen Polyäthylen und Glas erhalten.
Nach dem gleichen Verfahren wurde mit gutem Ergebnis Polypropylen mit Glas verbunden.
Ein Terpolymerisat mit einem Molekulargewicht von ungefähr 10 000 wurde nach Verfahren aus Beispiel
3 hergestellt, das 47 Molprozent Styroleinheiten, 47 Molprozent Acrylnitrileinheiten, 5 Molprozent Einheiten
der Formel
III
-CH2 — CCOCH2CH2CH2Si(OCHj)3
CH3
CH3
und 1 Molprozent endblockierende Einheiten der Formel — SCH2CH2CH2Si(OCHj)3 enthielt.
100 g eines Mischpolymerisats aus 50 Molprozent Styrol und 50 Molprozent Acrylnitril wurden mit
300 g Äthylacetat, 50 g Stapelglasseide von 0,635 cm Länge und 0,1 g des oben hergestellten Terpolymerisats
vermischt. Nach Verdampfen des Lösungsmittels
wurde die Formmasse zu einer Folie von 0,635 cm verpreßt.
Die Folie wurde mit einer anderen verglichen, die auf gleiche Weise, jedoch ohne Terpolymerisatzusatz
hergestellt worden war:
Ohne Terpolymerisat
Mit Terpolymerisat..
Mit Terpolymerisat..
Biegefestigkeit
in kg/cm2
in kg/cm2
trocken
1357
1434
1434
nach 2 Std.
in kochendem
Wasser
1315
1617
1617
rel. Kerbschlag
zähigkeit
in ka/m
zähigkeit
in ka/m
0,36
0,47
0,47
40 g Methylmethacrylat wurden mit 50 g Benzol, 10 g der Verbindung der Formel
■3 '3
CH2 == CCOCH2CH2CH2Si(OCB
CH3
0,8 g der Verbindung der Formel
0,8 g der Verbindung der Formel
HSCH2CH2CH2Si(OCH3)3
und 0,08 g Benzoylperoxyd versetzt. Dieses Gemisch wurde 5 Stunden unter Rückfluß erhitzt, wobei ein
Mischpolymerisat gebildet wurde, das aus Methylmethacrylateinheiten, Einheiten der Formel
— CH2CCOCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3
und endblockierenden Einheiten der Formel
und endblockierenden Einheiten der Formel
— SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
bestand.
Dieses Mischpolymerisat wurde in Benzol gelöst mit einem Feststoffgehalt von 0,1 Gewichtsprozent.
Von dieser Lösung wurden 10 Tropfen auf eine Porzellanplatte aufgetragen und getrocknet. Eine im
wesentlichen aus Polymethylmethacrylat-Pulver, flüssigem Methylmethacrylat und einem Polymerisationskatalysator
bestehende Formmasse wurde mit der Porzellanplatte durch 3stündiges Trocknen und anschließendem
16stündigem Härten bei 95O0C verbunden.
Eine andere Porzellanplatte, die nicht mit dem Silylgruppen enthaltenden Mischpolymerisat vorbehandelt
worden war, wurde in gleicher Weise mit derselben Formmasse verbunden.
Der Polyacrylatfilm auf der unvorbehandelten Porzellanplatte
konnte mit einer Rasierklinge abgeschält werden.
Der Polyacrylatfilm auf der vorbehandelten Porzellanplatte war mit einer Rasierklinge außer durch
Abschaben des Polyacrylats auch nach 6stündigem Kochen in Wasser nicht entfernbar.
Dies beweist, daß das oben hergestellte Grundiermittel zum Einbetten von Porzellanzähnen in PoIymethylmethacrylat-Prothesenbasen
geeignet ist.
B e i s ρ i e 1 9
Ein Mischpolymerisat mit endblockierenden Einheiten der Formel
— SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
ίο wurde durch 5stündiges Erhitzen unter Rückfluß von
100 g Methylmethacrylat, 125 ml Benzol, 25 g der Verbindung der Formel
CH2 = CCOCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3
CH3
ίο 2 g der Verbindung der Formel
HSCH2CH2CH2Si(OCH3)3
und 0,2 g Azobis-isobutyrnitril hergestellt.
Ein Teil dieses Mischpolymerisats wurde in Benzol gelöst mit 1 Gewichtsprozent Feststoffgehalt und die Lösung auf einen Teil einer Platte, die aus einem Mischpolymerisat aus 50 Molprozent Styrol und 50 Molprozent Acrylnitril hergestellt worden war, aufgetragen und trocknen gelassen.
Ein Teil dieses Mischpolymerisats wurde in Benzol gelöst mit 1 Gewichtsprozent Feststoffgehalt und die Lösung auf einen Teil einer Platte, die aus einem Mischpolymerisat aus 50 Molprozent Styrol und 50 Molprozent Acrylnitril hergestellt worden war, aufgetragen und trocknen gelassen.
Eine bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtbare Formmasse aus Dimethylpolysiloxanen und Siliciumdioxydfüllstoffen
wurde auf die vorbehandelte Platte gegossen und gehärtet.
Das Elastomer wurde zum Teil mit dem behandelten und zum Teil mit dem unbehandelten Abschnitt der
Platte verbunden.
Die Bindung zwischen dem Elastomer und dem unbehandelten Teil der Platte war leicht mit Hilfe
einer Rasierklinge zu lösen. Die Bindung zwischen dem Elastomer und dem behandelten Teil der Platte
war hingegen selbst nach 6stündigem Kochen in Wasser mit einer Rasierklinge nicht ablösbar.
Ein Emulsionsmischpolymerisat mit einem Feststoffgehalt von 30 Gewichtsprozent in Wasser wurde
nach bekannten Verfahren aus 76 Gewichtsteilen Äthylacrylat, 19 Gewichtsteilen Vinylacetat und 5 Gewichtsteilen
Vinyltriäthoxysilan hergestellt. Mit dieser Emulsion wurde eine Glasplatte behandelt und trocknen
gelassen.
Dann wurden auf der Glasplatte Polyvinylacetatperlen geschmolzen und wieder hart werden gelassen.
Das gleiche Verfahren wurde mit einer unbehandelten Glasplatte wiederholt.
Die beiden beschichteten Glasplatten wurden 1 Stunde in Wasser gekocht. Die Bindung zwischen
der unbehandelten Glasplatte und dem Polyvinylacetat war sehr schwach; die beiden Komponenten
konnten mit den Fingern auseinandergezogen werden. Die Bindung der behandelten Glasplatte war noch
immer fest: mit einer Rasierklinge konnten die beiden Komponenten nicht sauber getrennt werden.
100 Gewichtsteile einer Lösung von 25 Gewichtsprozent Polyvinylpyrrolidon in n-Butanol wurden
309 535/530
569
mit 1J2 Gewichtsteil Benzoylperoxyd und 2,5 Gewichtsteilen der Verbindung der Formel
CH2 = CCOCH2CH2CH2Si(OCH3)J
CH3
versetzt.
Dieses Gemisch wurde ungefähr 4 Stunden unter Rückfluß erhitzt, wobei ein Pfropfmischpolymerisat
aus dem Silan und Polyvinylpyrrolidon gebildet wurde.
Ein Glas-Objektträger wurde in eine l%ige Lösung dieses Mischpolymerisats in n-Butanol getaucht und
dann 5 Minuten bei 10O0C getrocknet.
Anschließend wurde der Objektträger mit einer 20%igen Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisat-Lösung
in Aceton beschichtet, 30 Minuten an der Luft und dann 15 Minuten bei 1000C getrocknet.
Nach demselben Verfahren wurde ein unbehandelter Objektträger beschichtet.
Die Bindung zwischen dem unbehandelten Glas und dem thermoplastischen Mischpolymerisat war
sehr schlecht; der Thermoplast konnte von dem Glas abgeschält werden. Die Bindung zwischen dem behandelten
Glas und dem thermoplastischen Mischpolymerisat war hingegen sehr gut; mit einer Rasierklinge
konnte der Thermoplast nicht sauber vom Glas entfernt werden.
CH2CHCH2 OCH2CH2CH2Si
CH3J
3°
100 Gewichtsteile gepulvertes Polyvinylchlorid in Plastisolform wurden mit 3 Gewichtsteilen eines handelsüblichen
Stabilisators versetzt. Dann wurde eine gesonderte Mischung aus 30 Gewichtsteilen 1,3-Butylendimethacrylat,
30 Gewichtsteilen Dioctylphthalat, 3 Gewichtsteilen der Verbindung der Formel
40
als Vinylchloridstabilisator und 0,6 Gewichtsteilen eines Peroxyd-Polymerisationskatalysators (Lupersol)
hergestellt. Die beiden Gemische wurden zusammen mit 1,7 Gewichtsteilen der Verbindung der Formel
CH2 = CCOCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3
CH3
vereinigt. Das Produkt war ein Plastisol, das auf einen Glas-Objektträger gesprüht und 15 Minuten auf 1800C
erhitzt wurde. Das Plastisol härtete auf Grund der Mischpolymerisation von 1,3-Butylendimethacrylat
und ungesättigtem Silan zu einem harten Produkt.
Das Haftvermögen des früheren Plastisols zum Glas war ausreichend, um das Abschälen sowohl in
trockenem als auch in nassem Zustand mittels einer Rasierklinge zu verhindern.
Ein anderes Plastisol wurde nach dem gleichen Verfahren hergestellt, jedoch ohne Zusatz des ungesättigten
Silans, auf einen Objektträger aufgebracht
45 und wie oben beschrieben gehärtet. Das gehärtete Produkt war leicht vom Glas abschälbar.
Ein mit dem ersten identisches Plastisol wurde mit der Abänderung hergestellt, daß der 1,3-Butylendimethacrylat-Bestandteil
weggelassen wurde. Der Silan-Bestandteil wurde jedoch zugegeben. Dieses Gemisch
wurde wie oben auf einen Glas-Objektträger aufgebracht und gehärtet. Das gehärtete Produkt war
leicht vom Glas abschälbar.
Dieses Beispiel erläutert die In-situ-Bildung des erfindungsgemäßen
Bindemittels. Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Anwesenheit des erfindungsgemäßen
Bindemittels für eine gute Bindung entscheidend ist.
Aus folgenden Bestandteilen wurden sechs Proben hergestellt: 10 g eines der unten angeführten Polymerisate,
0,2 g Butylendimethacrylat, ein Tropfen eines Peroxyd-Polymerisationskatalysators und in
drei dieser Proben ein Tropfen der Verbindung der Formel
Il
CH2 = CCOCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3
CH3
Jede Probe wurde in Form einer Benzollösung mit 20% Feststoffgehalt in dünner Schicht auf Glas'-Objektträger
aufgetragen. Die Filme wurden 1 Stunde bei 1000C gehärtet.
Die Festigkeit der Verbindung zwischen den verschiedenen Filmen und den Objektträgern wurde vor
dem Eintauchen in Wasser, nach Eintauchen in Wasser und nach 1 stündigem Kochen in Wasser geprüft
und wie folgt beurteilt: »ab« bedeutet, daß sich der Film von dem Objektträger ablöste; »schlecht«
bedeutet, daß der Film mit den Fingern von dem Objektträger abgeschält werden konnte, »mittel« bedeutet,
daß der Film mit einer Rasierklinge von dem Objektträger abgeschält werden konnte, und »gut«
bedeutet, daß der Film nicht abgeschält, sondern nur von dem Objektträger abgeschabt werden konnte.
50 | Eingesetztes Polymerisat | Trocken | Naß | Nach |
a) 50% Styrol und 50% | 1 stündigem Kochen |
|||
Acrylnitril-Misch- | ||||
55 | polymerisat | |||
ohne Silanzusatz | schlecht | ab | ||
mit Silanzusatz.. | gut | gut | —· | |
b) Polystyrol | schlecht | |||
60 | ohne Silanzusatz | mittel | ab | |
mit Silanzusatz.. | gut | gut | — | |
c) Mischpolymerisat | mittel | |||
aus Styrol und | ||||
65 | Methylmethacrylat | |||
ohne Silanzusatz | schlecht | ab | ||
mit Silanzusatz.. | gut | gut | — | |
mittel |
Ferner wurden identische Proben mit Silan-, jedoch ohne Butylendimethacrylatzusatz hergestellt. Proben,
die jedes der obengenannten drei Polymerisate enthielten, wurden nach dem obengenannten Verfahren
mit Glas-Objektträgern verbunden. Alle so hergestellten Bindungen wurden bei Berührung mit Wasser
vollständig zerstört.
Dieses Beispiel zeigt ein weiteres Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bindemittels in
situ. Es zeigt, daß sowohl Butylendimethacrylat als auch Silan allein als Bindemittel unwirksam sind,
wenn sie nicht unter polymerisierenden Bedingungen zusammengebracht werden.
Ein Mischpolymerisat aus 100 Molprozent Methylmethacrylat,
10 Molprozent der Verbindung der Formel
CH2 = CCOCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3
und 1 Molprozent der Verbindung der Formel
und 1 Molprozent der Verbindung der Formel
CH3
HSCH2CH2CH2Si(OCHa)2
HSCH2CH2CH2Si(OCHa)2
25 g eines Mischpolymerisats aus 80 Molprozent Styrol und 20 Molprozent Maleinsäureanhydrid mit
einem Molekulargewicht von ungefähr 50 000 und 6 g der Verbindung der Formel
O
CH2CHCH2OCH2CH2CH2Si(OCHj)3
CH2CHCH2OCH2CH2CH2Si(OCHj)3
wurden in der gleichen Menge Benzol gelöst.
Zwei Portionen dieser Grundiermittellösung wurden mit Benzol auf einen Feststoffgehalt von 1 bzw.
5% (bezogen auf das Gewicht) verdünnt. Mit diesen Lösungen wurden Glas-Objektträger behandelt und
getrocknet.
Die Objektträger wurden dann mit einem Film aus einem Mischpolymerisat aus 50% Styrol und 50%
Acrylnitril, das in Form einer 25%igen Lösung des Mischpolymerisats in Äthylacetat aufgetragen wurde,
überzogen und anschließend getrocknet.
Ferner wurde ein unbehandelter Objektträger mit der obengenannten 25%igen Mischpolymerisatlösung
in Form eines Filmes überzogen, der eine kleine Menge der oben beschriebenen 5%igen Grundiermittellösung
zugefügt worden war.
Der Zustand der Polymerisat-Glas-Bindungen
wurde wie folgt beurteilt:
Eingesetztes Grundiermittel | Trocken | Naß | Nach 1 stün digem Kochen |
Keines 1 %ige Grundiermittel lösung 5%ige Grundiermittel lösung 5%ige Grundiermittel lösung zum Be- schichtungspoly- merisat hinzuge fügt; unbehandel- tes Glas |
gut mittel gut gut |
ab mittel gut mittel |
mittel mittel mittel |
30
35 wurde in Äthylacetat unter Bildung einer Lösung mit 3% Feststoffgehalt gelöst. Diese wurde mittels einer
Aerosolbombe auf eine für Zahnprothesen geeignete Acrylharzplatte und auf eine Polystyrolplatte aufgesprüht.
Nach dem Trocknen wurde auf die beiden behandelten Platten eine bei Raumtemperatur zu Elastomeren
härtbare Organopolysiloxanformmasse aufgetragen, die 100 Gewichtsteile eines endständige OH-Gruppen
aufweisenden Dimethylpolysiloxans mit einer Viskosität von 12 500cSt/25°C, 31,5 Gewichtsteile eines
Siliciumdioxydfüllstoffes, 9,5 Gewichtsteile Methyltriacetoxysilan, 0,2 Gewichtsteile Stannooleat und 40 Gewichtsteile
eines Dimethylpolysiloxan-Weichmachers enthielt.
In beiden Fällen wurde eine ausgezeichnete Bindung zwischen der thermoplastischen Platte und dem gehärteten
Elastomer erhalten.
Erklärung der Beurteilung, siehe Beispiel 13.
Proben von handelsüblichem Glas wurden mit polyvinylchloridimprägniertem Baumwollgewebe für
Autoschiebedächer verklebt. Hierzu wurde der zu verklebende Teil des Polyvinylchlorids mit der gleichen
Bindemittellösung wie im Beispiel 15 beschichtet. Nach dem Trocknen des Überzugs wurde das Glas
anschließend mit einer bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanformmasse beschichtet.
Das behandelte Polyvinylchlorid und das Glas mit dem Elastomerenüberzug wurden dann unter
festem Kontakt verklebt, bis das Elastomer gehärtet war.
Dieser Versuch wurde mehrmals mit verschiedenen,
bei Raumtemperatur zu Elastomeren härtbaren Organopolysiloxanformmassen
wiederholt. Die Bindungen zwischen dem Polyvinylchlorid, dem Elastomer und dem Glas waren in allen Fällen ausgezeichnet.
Zum Vergleich wurde der Versuch wiederholt, wobei der Beschichtungsvorgang des Polyvinylchlorids mit
der Bindemittellösung weggelassen wurde. Hierbei wurde zwischen dem Organopolysiloxanelastomer
und dem Polyvinylchlorid eine schlechte Bindung erzielt.
B e i s ρ i e 1 17
Ein Mischpolymerisat aus 31,8 Molprozent Maleinsäureanhydrid
und 68,2 Molprozent Styrol mit einem
Molekulargewicht von ungefähr 2000 wurde in wäßrigem
Ammoniumhydroxyd gelöst, unter Bildung einer Lösung von 1% Feststoffgehalt.
Diese wäßrige Lösung wurde mit 0,25%, bezogen auf das Gewicht des Ammoniumhydroxyd enthaltenden
Mischpolymerisats, der Verbindung der Formel
O
CH2CHCH2 OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH2CHCH2 OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
IO
versetzt, die mit den Carboxylionen des Mischpolymerisats reagiert.
Mit dieser wäßrigen Lösung wurden Glas-Objektträger überzogen und getrocknet.
Andere Glas-Objektträger wurden mit der gleichen Lösung, jedoch ohne Silanzusatz behandelt.
Alle Objektträger wurden mit geschmolzenem Polystyrol überzogen und abgekühlt. Anfänglich war die
Polystyrol-Glas-Bindung in allen Fällen ausgezeichnet.
Nach einigen Minuten Eintauchen in lauwarmes Wasser verloren jedoch die mit der Lösung ohne Silan
grundierten Objektträger ihr Haftvermögen an Polystyrol, während die Bindung zwischen dem Polystyrol
und den mit Silan grundierten Objektträgern jedoch noch immer gut war.
Ein faserartiges Mischpolymerisat aus Äthylen glycol und Terephthalsäure wurde geschmolzen um
zum Verbinden von Glas-Objektträgern verwendet unter Herstellung von Verbundstoffen aus jeweil·
zwei Glas-Objektträgern.
Das gleiche Mischpolymerisat wurde zum Verbin den vori'Glas-Objektträgern verwendet, die mit einen
wäßrigen, l%igen Emulsionsmischpolymerisat vorbe handelt worden waren, das 80 Molprozent Äthyl
acrylat, 10 Molprozent Vinylacetat und 10 Molpro zent der Verbindung der Formel
Il
CH2 = CCOCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3
enthielt und anschließend trocknen gelassen.
Diese verbundenen Objektträger wurden nach Ver fahren aus Beispiel 4 geprüft.
Die für die ungrundierten Verbundstoffe benötigt Durchschnittszeit bis zum Verziehen betrug 30 Mi
nuten.
Die für die grundierten Verbundstoffe benötigu Durchschnittszeit bis zum Verziehen betrug 168 Mi
nuten.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zum Verbessern der Haftung von harzartigen Thermoplasten 1 auf silicatischen Werkstoffen, Metallen oder Metalloxiden 2, unter Verwendung von Organosiliciumverbindungen mit hydrolysierbaren Gruppen als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß mana) auf mindestens eines der beiden Substrate 1 oder 2 oberflächlich ein mit dem Thermoplast verträgliches, polymeres, organisches Bindemittel 3 aufträgt, das je Molekül mindestens eine über Si — C-Bindung verknüpfte, ein oder mehrere Si-Atome aufweisende Silylgruppe und mindestens drei Si-gebundene hydrolysierbare Gruppen und/oder Hydroxylgruppen enthält und ein Molekulargewicht von mindestens 2000 hat, anschließendb) die beiden Substratoberflächen 1 und 2 miteinander unter Anwendung von Hitze und/ oder Druck und gegebenenfalls unter Mitverwendung von Lösungsmitteln in ,Berührung bringt, wobei mindestens eines der beiden Substrate in plastischer Form vorliegt, und dannc) das plastische Material fest werden läßt.
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