DE1669125C

DE1669125C - Grundiermittelzusammensetzung

Info

Publication number: DE1669125C
Application number: DE19681669125
Authority: DE
Inventors: Harold Roger Midland Mich Bylsma (VStA) C09d 5 00
Original assignee: Dow Corning Corp, Midland, Mich (V St A)
Priority date: 1967-01-05
Filing date: 1968-01-03
Publication date: 1973-05-30

Description

einem Mischpolymerisat aus Mctb.vlmeih-.icrvhu und einem Sii.iii der allgemeinen l-'ormcl RSiX,. worin !' Reste der F'ormeln

-•der

CH- ( I

■.Mid X hydroiv sicrixire Gruppen bedeuiei. und

einem SiI.in der allgemeinen Formel RSiX-,. worm R und X die angegebene Bedeutung hüben. ..eiost in einem I ösungsmuiel. vvolvi dr.: /iis,:nuiienset/ung durch Umsetzung des Meihvlmethacryiais mit dem Silan in einem Mi.!verhältnis von enva 2 bis U) Mol Me'iivlmethacrvJai ie Mol Silan hergestellt worden ist.

Fs lsi /war bereits bekannt. Aervh'igruppen eir n.dien Je Sil.Mie allem als H.ilV.ermittler zwischen -ihkaiisehen 'Werkstoffen, wie (ilasfasern und po!;. ■ merisierbaien Vei b.iuiunten. die im ungehärtete-.-/li-i.ind ;.!ipli.!tische Doppelbindungen enthalte!¹, wie lilies i.ni'jie Poi',esierhar/e /u verwenden (\gi. OMe^1--reiehis^he Patentschrift 250 6N2). Au!" Grund dii-r-Standesder leelir.ik ware- jedoch mehl vorbei selib:·.' noch auch nur nahegelegen, dali derartige Silane in. (jemisch nii: Mischpolymerisate!! aus Met!i\|meih acr¹. l.iten ii'ui '!icsen Süanen auch die Halt!e>tiüke:^: von bei Raumtemperatur härtenden PnU urethane!, asil beheHüen Sühs;raieii entscheidend \erbcssern w iirde.

Die litr die I lersteliiins: des Mischpoismt. wat- und in der Mischung verwendbaren Si'ain" sind dv.reh the anneiieheiie ;uii;eiiieme I ormel. worin R und X d;e geiK.nnte Uedeutuiig liaben. detiniert. Unter ii\droi\- sierbaren Resien sind 1 !a'iogenaionu¹ oder \lko\\·. \c\iii\\-. \iki>\\aiko\\-. Arylox)-. ; )\im- oder \miiireste /ι \ersiehen. Heispiclt; hierliir sind Chlor-. Brom- und I luoratome und Meihov--. '\tho\> . Isopropow-. Hiilcw-. .\ceto\y-. Propionow -. !'heu OW-. Ammoiesie sowie Reste der i-onr.eln

(H, OClI, CM, O

CH₁CIi-OCH, C

Au! der Suche nach neuen und besseren Wegen fur (Lis H.iLj'i einer Substanz an einer anderen oder zur I. nterstüi/uny ihrer natürlichen Haftfähigkeit werden laufend viel /eil. Mühe und Geld aufgewendet. Rin Mittel /ur lirrciclunig dieses Zieles bestellt in der Anwendung von (irundicimittcln. die die Haftfesiigkeit auf mechanische und oder chemische Weise \erbessem. Bisher wurden zahlreiche (irundiermittci entwickelt und angeboten, von denen einige angeblich universal verwendbar und andere fü; nur spezielle Anwendungen brauchbar sind.

Gegenstand der vorliegenden F. r lind im g sind Grundiermittel fiir bei Raumtemperatur härtbare FoIv urethane, insbesondere fiir solche, die als Ab-Jichtungsmitiel Verwendung linden.

Die erlindimgsgemäße Cirundiermittelzusammenict/ung besieht aus

(1) einem Mischpob,merisal aus Metlislmethacrylai und einem Silan der allgemeinen Formel RSiX₁. woi'ii R Reste der Formeln

oder

CHCOO(CH,)

CII₂ ClCH₁)COO(CH,!,

4°

45

und X hydrolysierbare Gruppen bedeutet, und

(2) einem Silan der allgemeinen Formel RSiX,. worin R und X die angegebene Bedeutung haben, gelöst in einem Lösungsmittel, wobei die Zusammensetzung durch Umsetzung des Me(InImelliacrylals mit dem Silan in einem Molvcrhällnis von etwa 2 bis IO Mol Methylmetliacr>lat je Mol Silan hergestellt worden ist.

Durch die Griindierung des Substrats mit der erliiidungsgemäßen Grundiermittclzusammenselzung vor dem Aufbringen des Polyurethans wird die I lalifesligkeit des bei Raumtemperatur härtbaren Polwiretlians auf dem Substrat verbessert.

(CU,); C NO 1(',IUiCH,IC NO

Alkowrestc sind als Reste X bevorzugt. Diese Silane sind bekannte Verbindungen, die in zahlreichen LiteraUir-tellen beschrieben sind.

Die erlmdimgsgemäßei. Zusammensetzungen werden durch I Ί-iisetzung von Meihylmethacrylal mit dem Silan in dem angegebenen Molverhältnis hergestellt. Wenn die Mißverhältnisse beträchtlich außerhalb dieser angegebenen Begrenzungen liegen, sind die erlindungsgemäßen Zusammensetzungen entweder als Grundiermittel für hei Raumtemperatur härtbar: PoIvurethane unwirksam oder sie zeigen nicht mehr die angegebenen Vorteile. Die Reakt'on von NJctlnlmethaerylal und Silan wird vorteilhaft durch Erhitzen eines Gemisches der beiden Rcaktionsteilnehmer in einem Lösungsmittel und in Gegenwart eines freie Radikale bildenden Katalysators vorgenommen. Es gibt keine entscheidenden Beschränkungen hinsichtlich der Reaktioi.ibedingungen. wie Zeit. Temperatur. Lösungsmittel und verwendeten Katalysator. Als Reaktionsbeduigungen können die üblicherweise bei der Polymerisation von Acrylaten und anderen ungesättigten Verbindungen eingesetzt werden; ,'.eh. Temperatur und lösungsmittel werden durch den speziell verwendeten Katalysator,dessen Aktivierungstemperatur und Stabilität bestimmt. Diese Faktoren sml bekannt, so daß sich ihre Beschreibung im einzelnen erübrigt. Allgemein gesprochen werden die besten Figebnisse durch ?.- bis 5stündi';es Erhitzen auf 70 bis 100 C. unter Verwendung von 2-Athoxyüthy!aecU:l als I ösungsmitlel und Äzobisisohulyronitril als Katalysator erzielt. Nach beendeter Um-SLiZ.ung kann die Konzentration der Zusammensetzung in dem Lösungsmittel durch weitere Zugabe eines geeigneten Lösungsmittels auf die gewünschte Konzentral ion eingestellt werden.

i 669 125

i - -ei ·.!.!·..u:l !-.'.KiLL¹¹A ic<ep.. daß weder das Mi-Ji-. "..cii·..υ iiiK h das Sii.tii aiiem als Cirui-diei 'mittel :νι Raumtemperatur hiiibare Γ\-·!\uveih.i'n.· wirk-

..! ν: Nc'bsi >.er-u:ndlich kcinren verschiedene •■..ie MiHlilikaiicii;-!! der L > hen beschi ieneiien Zunici^e.. '.'.¹Au v·.. Licnommen worden. so kennen

., scringe Me:igi::i eines anderen -Vn'alv λ ;e ¹I-V) pr;![-!;. ^!meih ι.,ρ.Ι.ιΐ <,i das \1 K^h psii\ m».*ri>.ii

■ :.r:vrci v'.crder. oder em mercaptankctienübei'-.j'Ii'il- \!;i.el. wie Mereap>npiopvlinme;ho\'.silan.

.ι !'ir die Horste.lung der Zusammensei/uni; \ eric; v. rdcn. Dertrtige Modifikationen tr,igen ^:: ..: :iur up.hedca¹ ?nd. wenn überhaupt, /u der ■:r.,i/:,-.inimei!.ci -'iinu. und, ihrer Ligenschaften hei. ..■,·'. L- \cryLuc. u ie Athviacrylat ider 2-Alln!hev\l-.:-.,.■ !.'".linen ;ed-->h iiicli i V'il!s!andig an Stelle des

;iV-'ihaL-r;.lai- eiPiicsei/i -.'.ertlcn.
πι den lokender, Bespielen uiirden die (inüul'-ir-

■ ^:'c\ in,ι liilfe des Sch.iMc^üükciisie-.!^. üeinail

■ -üi 4.S.10.!-.·:- MüuaiA SpeLÜicauui Mil -S-SSli2C April I¹¹Oi¹ ^epriüi. Hei di ei¹· ic-i wurden

'■ :iiiimHimsiche 'iml verseliiedene Sut^ir.iie \ei-■.· ; li.ji. nii! iSer Ai'.üideriinu. dnß die hei Raiiin-• .iiperaiiir harihji·. ,: l'nKiiretlüme 7 iaiie /um liarien su-iieimi:ia-~en winden. Kner der I.>4 cm Ι:·.-ι;ι·ΐ] I c-.l-.ü'Cilon winde >ofort siäi.h bvendeier 11 ■.ntüiii und der /.Liie 2.54cm hiciie ["e^uüeiien '.■π ii.ii.li 4Ssiünd(uem linuiuelicn in W.i^er bei !' ..iiriieniperauir abge/nueii. Diese Tesier^ehiiisse ■.' iirden unier der Rubrik ·>ιρ.κΚο··> < und »iiaii■■ .i.ii'jo/eiLhnei. Die 1 laf'.fes'.iukeii wurde in Κμ cm ..!üje^ehcii. wobei ein !--Zeichen bedeutet, dall die ■':S.iJiliche Haitfcsliukeii uroüer war aK tW an-Lie^ebene Wert, aber de;" N'ersuch an die>em P^:. ükt ahi'i-'brt'LiUM! wurde I i.i·. \ ei^agen wurde in ".. ar ueneben nnil hcdcutei da^ \'ers>ti;en der [-.ijjenles¹ .^kei! des Kiebsi'iiK leohesive laiiuroi.

B e ι s ;- ; e 1 1

!■;Γι Reaktiiü"ⁱ:ela!>. das mn Rührer. Thermometer ir'.d Rujk!'li:i.^kiih.ler ausiieM.iU-.·¹. wai. wurde mn .^ lJ Meilu 'niethacrs um. i^ n de> SiI.in- der I^;ormel

CK, C(TM.ii'(H)(CII-I, SuO(H₁I,

ItiN u 2-Aiiii>\\;iih>kteetai und 0.5 μ A/ohiMsobun voniü'il bes^h ..:ki Die M;>· hung wurde ¹JO Minuieii au!''^ C ei hii/t. dann w urden 0.25 μ Azohisisobutv roniiril /ugeüebeu und d.is firhii/ep, bei 95 C für weitere ¹M) Minuten leriüesei/!. Die erhaltene /uvimmenset/uny befand ;ius euier l.osuiiü eines MischpoU-merisats au-- dem Mel!r.lmeihacr\hii und den Silan und etwa imreayierier¹. Silan in dem L.osungsmitlel. Nach Ab' i'ihlcn auf Rauin'emperalur wurde die I.ÖMüiü durc'i /tiü.ihe von ⁷')0 μ \\iol verdünnt. Km Teil dei so erhidieneii /us;.iimien>et/unü wurde in dieser h'nnn aK (ii undiei mittel uep-i'ilt. ί.ιη anderer Teil tier /usanimen^et/um: wurde mit I dewiehtspro/ein des Silans versetzt und das so erhallliehe (iemiseh als Grundiermittel geprüft l-.ine Kontrollprül'unu ohne Gi undiernüiiel wurde ebenfalls herhcrgc-stelll. Die Krgebnisse sind in der folgenden Falieile /usammeniicsteilt:

Kontrolle ohne
(irimdiermillel

Zusammenset/ung

Z u sam men sei zu ng
• 1 ".ι Silan !

	:	Mu- niumini	Sllhs	hai	Ik'loil	Miirnii
	Haftfestigkeit j .\^<7	1.07	Suhl	Wou-liM.ilil	2.1	1.42
rocken	Versagen ! 0	()	0.71		0	0
	Haftfestigkeit j O	0.71	0		1.07	0.71
naß	Versagen ! 0	⁰	0		0	0
	Haftfestigkeit 16.07	11.6	0		11.4	4.11
trocken	Versagen i 1 7.S6	0	1 6.07 t	14.2	1.79	0
	Haftfestigkeit ■ 1.0/	.1.9.1	I7.S6	0	1.1.5	1.07
naß	Versagen \| 0	0	6,0S	0..Ul	O.K'i	0
	Haftfestigkeit I 10,7 ■	10.7 I	0	0	1 2.4ν ι	.1.75
I rocken	Versagen : 17.S6	I 6.07	10.7 i	10.7 t	14.2S	'.)
	Haftfestigkeil j 0.71	10.7 1	17.S6	I7.S6	S, 9.1	1.25
naß	Versagen ! 0	.1.75	10.7 ι	10.7 I-	1.79	0
		1 7.S6	1.79

Beispiel

Kin Cirundiermitiel wurde auf dieselbe Weise wie ho nitril bestand. Die zweite Zugabe des Katalysators im Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, mit dei Aus- betrug 0.75 g. und für die Verdünnung des erhaltenen

Produktes wurden .106 g Xylol verwendet Kin Teil der so erhältlichen Zusammensetzung wurde in dieser I'orm als (iiundici mittel gepiüfl. Kin anderer Teil f>s tier Zusammensetzung wurde mil I Gewichtsprozent des Silans veisel/l und dann a'.s (irundicrmiltcl geprüft. Die Krgehmssr sind in der folgenden Tabelle /usamnieiigeslelh:

nähme, daß die ursprüngliche Beschickung ties Reaktionsgefäßes aus 111 g Melhyhnethacrylat. 1 2t) g des Silans der loi mc!

(Hi C(CH₁I

2 Atliuxyäthvlaeeial und 1.5 g A/obisiso|iul\ ι o-

669

Hct.'l.

Zusammensetzung

• Γ".. Siiai-

ΐΓι-ckct

lroeki.

Haftfestigkeit	13.4	14.3 ;	I ⁷.3	17.5	l(\4	j /! ί
Vertagen	SB"!	SB	SH	SH	1 ".'-'	1 "V
Haftfestigkeit	!7.5	12.9	13.0 ι	I}»	Ι4.^ς	h.i
Versagen	SB	SH	SB	SB	SH	I I
Hanlestigkeii	15.it	1 S.9	1 3.S	15.4	Kl."	12.
\ ers.igen	SH	SH	SB	SB	r.9	r.¹
I lalifesiigkeii	I <\6	1 (Kh ^:	I A.K	I N.4	9>
Verbauen	SH	SH	SH ^:	SB	LS	SH.

H e i s ρ i e I 3 H e i s ρ ι l- 1 4

υ Reaki:oiisgeLil.V das wie im Beispiel 1 beschrie- i-r Für die !'riil'unn wurden sechs Cirundiermiuei nach

■Jem im Bespiel ! beschriebenen \ erfahre:! hcrgesreü!

beil. au-geriisie! war. wurde mit "2 μ \!eth\ iiiiciha^r'.iai. "^¹ μ ue< >iiaⁿv der I-onnel

Ι5ϋϋ 2-Λ!!μι\ >.!■.!!' laeeiai ιιικί 1 ■_■ Λ/oHi.Msohiiu :ur.iiiil be-vh'i'r.!. !"'as CnMiii^^h wurde 4 Stunde:] au! 1^ς bi^ Χί^! ι. eihit/t. Nae!] \bkuhien auf Raiiii·- temperatiii" winde die crhaliene /ii'-amnien c! 'uiiu rnu 2~ut) >: X·. U-Ί »erdünnt. Dann wurde die /u-.am- _;o rneii-.ei/uiu ai-. C nundierniitlei iieprül'i. uobei die feilenden !!r^ebnr^i' erhaiicii wurden:

( ila·. ;	! .3	: s!3	S.O	0
Aluminium ;	2i»	' ^	1 3.4	SIi
Kosifr·. 'er Siahi	19.3	■ SH ι	12.9	*J-.*
Weicrwahl	19.1	SB	16.1	SB
lieton	14.1	SB	1 6.4	SB
Marmor '	12.9	' SB '	0

In diesen, /usammensei/imuen wurJen !oliiciuie l-leakti'<iist ei !nc inner \ er wendet:

Λ. 37 μ Melhv Imeihacn.laL \\« 1 !\di\-\\ pi op;. I-nietl'aer'.lat. IO μ des Siiars der Korniel

ins μ 2-^:\tlic\\;itli\ laeeiai. (1.75 μ Λ/obis Uo hu laminin I und 790 μ X\U>!

B. Zusamriieusel/ιιημ .Λ, der /usät/iich nach der !!('■■slellunt; ! dewiditspr·.>/eni des Silans /u-μομ ben w urde.

C. Dieselbe Zusammenset/unu wie Λ mil der Au-nalinio. dall 20 μ des Silans \erwe.".dei wurden.

I) /usamniensel/unu ί . dei /usäl/lieh naeli il:<; I lersleliunL: 1 Ciewiehi ,pro/eni des Siiaiis /o-

geuobcn wurde.
H. Dieselbe Zusammenset/ιιημ wie A mit der \ns-

nahine, ilal.i 40 μ des Silans /ueeüeben wurden. F. Zusammcnsetzimi! H. der '.usät/lieh nach der Herstcllunii I Gewichtsprozent des Siian- /uueyeben wurde.

Hie Priifimaseriiiibnisse dieser CJrundieruMUel sind in tier Io I »on el en Tabelle /usammenncstelli

Subsiial

	I	lal.i	Haftfestigkeit	12.5	AIu minium	rii-lfrcier I Suihi	U,,,hs,.,h,	Mctun	Main
trocken		Versagen	SB	5.2	14.x	14.9	S.O	5.4
	trocken i	llafifesliükeii	I)	0	SH	SH	0	j 0
UiLi		Versagen	0	0	0	0	2.3	0
	lall	Haftfestigkeit	15.5	0	<>	0	0	0
rocken		\'ersagen	SR	1 1.6	ι 14.6	15.9	9.6	i _
	Haftfestigkeit	0	7.1	J SB	SH	0	! ο
Versagen	0	7.5	0	6.4	3.4	^; 0
Haftfestigkeit	I I .η ι	I)	; ⁽⁾		0	' 0
Versagen	17.9	I 1.6 t	12,5)	11.6 +	I 1.6 ·	' 5.4
Hallfestigkeü	4.S	17.9	1 7.9	17.9	17.9	'■ 0
Versauen	0	7.1	5.0	3.9	S.O	^! 1.3
	Ν9.Ϊ	S9.3	H9.3	7.1	0

I ortsut/ung

trocken	Haftfestigkeit
	Versagen
naß	Haftfestigkeit
	Versagen
trocken	Haftfestigkeit
	Versagen
naß	Haftfestigkeit
	Versagen
trocken	Haftfestigkeit
	Versagen
naß	Haftfestigkeit
	Versagen

	Alu	Suhs	tr.il	licton
	minium	roMfreicr		11,6 +
(,las	11,6 +	Stahl	Weichstahl	17,9
11,6 +	17,9	11,6 +	11,6 +	8,03
17,9	7,1	17,9	16,1	3,6
2,1	8.9	11,1	11,6 +	10,7 +
0	10,7 +	14,3	17,9	17,9
10,7 +	17,9	10,7 +	10,7 +	10,0
17,9	10,7 +	17,9	17,9	14,3
10,7 +	17,9	10,7 +	10,7 +	10,7 +
17,9	10,7 +	17,9	17,9	17,9
10,7 +	17,9	10,7 +	10,7 +	10,7 +
17,9	10,7 +	17,9	17,9	8,9
10,7 +	17,9	10,7 +	10,7 +
17,9	17,9	17,9

Murmoi

10,7

10,7 J 17,9

10,7 0,8t

3Oi

Claims

\ Oil

steh
ι!ι

P.iiciii.iiv pruclr

VWv₁ dicr mitt ei ζ U sam men st ι zu η e .1 u\( i ru nd!a ee \i_r\laiiiruppen enthallenden Sil.inen. be- -

end aus