DE1943880C3 - Verfahren zum Haftendmachen von PoIyp-xylylen auf Substraten - Google Patents

Verfahren zum Haftendmachen von PoIyp-xylylen auf Substraten

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DE1943880C3
DE1943880C3 DE1943880A DE1943880A DE1943880C3 DE 1943880 C3 DE1943880 C3 DE 1943880C3 DE 1943880 A DE1943880 A DE 1943880A DE 1943880 A DE1943880 A DE 1943880A DE 1943880 C3 DE1943880 C3 DE 1943880C3
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Description

CH,-
in welcher R für einen aromatischen Kernsubstituenten steht und χ und y ganze Zahlen mit einem Wert von 0 bis 3 einschließlich sind.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Biradikal p-Xylylen oder Chlor-pxylylen verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Haftendmachen von Po|y-p-xylylen durch Abscheidung aus der Dampfphase auf festen Substraten.
Es hat sich bei der wirtschaftlichen Verwendung von Poly-(p-xylylen) bisher als sehr schwierig erwiesen, eine gute Haftung des Poly-(p-xylylens) an der Oberfläche des zu überziehenden Gegenstandes zu erzielen. Die Poly-{p-xylyIen)-PoIymerisate zeigen an verschiedenen
ίο Substratoberflächen, wie z. B. Metallen, keramischen Materialien und Kunststoffen, keine zufriedenstellende Adhäsion. Bisher wurde die Adhäsion von Poly-(p-xylylen) durch bestimmte Behandlungsverfahren, wie z. B. HCI-Behandlung auf Kupfer, gefördert Eine solche Behandlung war jedoch immer nur für ein bestimmtes Material geeignet und ließ sich nicht auf andere Substrate anwenden. Das Problem der Poly-(p-xylylen)-Adhäsion wird also dadurch kompliziert, daß mittels des gleichen Adhäsionsverfahrens eine gute Haftung an unterschiedlichen Substraten erzielt werden soll.
Poly-(p-xyIylen)-Oberzüge sind von besonderem Interesse für das Gebiet der Elektronik, wo die Substrate aus einer Kombination verschiedener Materialien bestehen, wie z.B. aus Kunststoffen, Metallen und keramischen Stoffen. In der Elektronik muß eine Adhäsion ohne Beeinträchtigung des Poly-(p-xylylen)-Oberzugsverfahrens erzielt werden können, während die erforderlichen elektrischen Eigenschaften der elektrischen und elektronischen Komponenten der mit
einem Überzug versehenen Substrate beibehalten werden. Klebstoffe, wie z. B. klebrige Gums, die durch Eintauchen in ein Lösungsmittelbad aufgebracht werden, sind nicht erwünscht da sie das Poly-(p-xylylen)-Verfahren beeinträchtigen. Die Adhäsion muß durch
s5 Verwendung eines Adhäsionspromotors erzielt werden, der eine chemische Bindung zwischen Substrat und Poly-(p-xylylen) bewirkt
Bekannte Verfahren zur Erzielung einer guten Adhäsion unter Verwendung von Adhäsionspromoto ren sind z. B. folgende: Behandlung des Substrates mit einem Adhäsionspromotor und anschließende Beschichtung mit einem Polymerisat unter Erhitzen und Druck; Umsetzung einer Flüssigkeit oder eines Feststoffes auf einer adhäsionsgeförderten Oberfläche, wie z. B. das Aushärten von Epoxyharzen, die während des Härtens Wärme erzeugen; oder Einverleibung des Adhäsionspromotors in die Flüssigkeit oder den Feststoff, wie z. B. Epoxyharze, vor der Polymerisation auf einer Substratoberfläche unter der durch die Polymerisation erzeug- ten Wärme» Eine weitere Beschränkung ist also darin zu sehen, daß ein Adhäsionspromotor gefunden werden muß, der die normalerweise angewendete Dampfab scheidung von Poly-{p-xylylen) nicht beeinträchtigt
Es wurde nun gefunden, daß eine gute Haftung von
Poly-(p-xylylen) durch Abscheidung aus der Dampfphase auf festen Substraten erzielt werden kann, indem man auf der Oberfläche des Substrates ein Siloxan mit einer äthylenisch ungesättigten Gruppe, die an -das Siliciumatom des Siloxans durch eine Kohlenstoff -Silicium- Bin- dung gebunden ist, aufbringt, und das Substrat mit einem dampfförmigen p-Xylylendiradikal in Berührung bringt, das nach Abscheidung auf der Substratoberfläche einen an der Oberfläche haftenden PoIy-p-xylylen-Überzug bildet
Die genannten reaktionsfähigen, dampfförmigen Diradikale können durch pyrolytische Spaltung von wenigstens einem cyclischen Dimeren der folgenden allgemeinen Formel hergestellt werden:
In dieser Formel steht R für einen aromatischen Kernsubstituenten, und χ und y sind ganze Zahlen von 0 bis 3. Durch Spaltung werden also zwei getrennte reaktionsfähige, dampfförmige Diradikale der folgenden Strukturformeln erhalten:
Sind χ und y gleich und ist auch der aromatische tCernsubstituent an beiden Diradikalen der gleiche, so werden zwei Mole des gleichen. p-Xylylen-Diradikals gebildet und liefern nach der Kondensation ein substituiertes oder nichtsubstituiertes p-Xylylen-HomopolymerisaL Besitzen χ und y verschiedene Bedeutung oder sind die aromatischen Kernsubsti tuen ten an den beiden Diradikalen unterschiedlich, so führt die Kondensation dieser Diradikale, wie weiter unten beschrieben, zu Mischpolymerisaten.
Da die Kupplung dieser reaktionsfähigen Diradikale den aromatischen Ring nicht einbezieht, können beliebige nichtsubstituierte oder kernsubstituierte p-Xylylen-Polymerisate hergestellt werden; die Substituentengruppen wirken im wesentlichen als inerte Gruppen. Die Substituentengmppe kann jede der normalerweise an aromatischen Kernen substituierten organischen oder anorganischen Gruppen sein. Beispiele für solche Substituentengruppen sind organische Gruppen wie Alkyl-, Aryl-, Alkenyl-, Cyan-, Carboxyl-, Alkoxy-, Hydroxyalkyl-, Carbalkoxygruppen u. dgL und anorganische Reste, z.B. Hydroxyl-, Nitro-, Halogen- und Aminogruppen oder ähnliche Gruppen, die normalerweise an aromatischen Kernen vorkommen. Die Stellung am aromatischen Ring kann auch durch ein Wasserstoffatom eingenommen werden.
Besonders bevorzugte Substituentengruppen sind solche einfachen Kohlenwasserstoffgruppen wie die niedrigen Alkyle, z. B. Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl- und Hexylgruppen, niedrige Arylkohlenwasserstoffe, wie Phenyl-, alkylierte Phenyl-, Naphthylgruppen und ähnliche Gruppen, die nicht mehr als etwa 10 Kohlenstoffatome aufweisen, und die Halogengruppen, insbesondere Chlor-, Brom-, Jod- und Fluorgruppen.
Die substituierten Di-p-xylylene, aus denen diese reaktionsfähigen Diradikale gewonnen werden, können aus dem cyclischen dimeren Di-p-xylylen durch geeignete Behandlung hergestellt werden, z. B. durch Halogenierung, Acetylierung, Cyanierung, Alkylierung und/oder Oxydation oder durch Reduzierung oder ähnliche Verfahren zur Einführung solcher Substituentengruppen in aromatische Kerne. Da das cyclische Dimere bis zu Temperaturen von etwa 4000C ein sehr stabiles Produkt ist, können die verschiedenen substituierten Materialien auch bei erhöhten Temperaturen hergestellt werden. Die Bezeichnung »ein Di-p-xylylen« bezieht sich nachstehend auf alle obengenannten substituierten oder nichtsubstituierten cyclischen Di-p xylylene.
Während der Polymerisation kondensieren und polymerisieren die dampfförmigen Diradikale bei der Kondensatjonstemperatur der Diradikale nahezu sofort auf dem Substrat Die Kupplung dieser Diradikale
ίο benötigt eine so geringe Aktivierungsenergie, und das Kettenwachstum zeigt nur eine geringe oder überhaupt keine Bevorzugung bestimmter Diradikale, so daß sterische und elektronische Effekte keine solche Rolle spielen wie bei der Vinylpolymerisation. So können substituierte und/oder nichtsubstituierte p-Xylylen-Homopolymerisate hergestellt werden, indem man die dampfförmigen Diradikale auf eine Temperatur unterhalb der Kondensationstemperatur des jeweiligen Diradikals abkühlt. Es wurde gefunden, daß alle Diradikal-Arten eine optimale Grenzkondensationstemperatur besitzen, oberhalb derer keine Kondensation und Polymerisation stattfindet. Die beobachteten Kondensations-Grenztemperaturen sind unterhalb 2500C, variieren aber durch die sich einstellenden Drücke; z. B. bei einem Druck von 66,5 Pa wurden für die folgenden Diradikale folgende Kondensations- und Polymerisationsgrenztemyeraturen gemessen:
p-Xylylen
Chlor-p-xytylen Cyan-p-xylylen
n-Butyl-p-xylylen
Jod-p-xylylen
25— 30
70-180
120-130
130—140
180-200
Die Homopolymerisate werden also hergestellt indem man die Substratoberfläche auf einer Temperatur unterhalb der Kondensations-Grenztemperatur der verwendeten oder in dem Homopolymerisat gewünsch ten Diradikal-Art hält Solche Bedingungen werden als »Homopolymerisationsbedingungen« bezeichnet
Enthält die pyrolysierte Mischung mehrere Diradikale mit unterschiedlichem Dampfdruck und unterschiedlichen Kondensationseigenschaften, z. B. p-Xylylen- oder Cyan-p-xylylen- mit Chlor-p-xyIylen-Diradikalen oder beliebige andere substituierte Diradikale. so wird eine Homopolymerisation bewirkt wenn die gewählte Kondensations- und Polymerisationstemperatur bei oder unter der Temperatur liegt bei der nur eines der
so Diradikale kondensiert und polymerisiert. In der vorliegenden Beschreibung soll daher die Bezeichnung »unter Homopolymerisationsbedingungen« alle Bedingungen umfassen, bei denen nur Homopolymerisate gebildet werden. Es ist also möglich, Homopolymerisate aus einer Mischung mehrerer substituierter Diradikale herzustellen und nur eine Diradikal-Art auf der Substratoberfläche zu kondensieren und zu polymerisieren, wenn die in der Mischung anwesenden Diradikale unterschiedliche Kondensations- und Dampfdruck eigenschaften aufweisen. Selbstverständlich können die nicht auf der Substratoberfläche kondensierten anderen Diradikal-Arten auf die nachstehend beschriebene Weise durch die Vorrichtung geleitet und anschließend in einer Kältefalle kondensiert und polymerisiert werden.
Da z. B. p-Xylylen-Diradikale bei Temperaturen von etwa 25° bis 30°C kondensieren, während Cyan-p-xylylen-Diradikale erst bei etwa 120 bis 1300C kondensie-
ren, können in der dampfförmigen pyrolysierten Mischung sowohl p-Xylylen-Piradikale wie auch cyansubstituierte Diradikale anwesend sein, Homopolymerisationsbedingungen werden dann aufrechterhalten, indem man die Substratoberfläche auf einer Temperatur unterhalb der Kondensations-Grenztemperatur des substituierten p-Xyly|ens, jedoch oberhalb der Grenztemperatur des p-Xylylens hält; auf diese Weise fließen die p-Xylylen-Dämpfe unkondensiert und ur.polymerisiert durch die Vorrichtung, und das Po|y-p-xylylen wird in einer anschließenden Kältefalle gesammelt.
Mittels des oben beschriebenen Pyrolyseverfahrens lassen sich auch substituierte Mischpolymerisate herstellen, z. B. Mischpolymerisate aus p-Xylylen- und substituierten p-Xylylen-Diradikalen sowie Mischpolymerisate aus substituierten p-Xylylen-Diradikalen, deren substituierte Gruppen alle die gleichen Reste enthalten, jedes Diradikal jedoch eine unterschiedliche Anzahl an Substituentengruppen aufweist
Die Mischpolymerisation findet gleichzeitig mit der Kondensation statt, wenn die dampfförmige Mischung der reaktionsfähigen Diradikale unter Pofyüerisationsbedingungen auf eine Temperatur unter etwa 2000C abgekühlt wird.
Mischpolymerisate werden erhalten, indem man die Substratoberfläche auf einer Temperatur unter der Kondensations-Grenztemperatur des am niedrigsten siedenden, in dem Mischpolymerisat gewünschten Diradikals hält, z. B. auf Zimmertemperatur oder darunter. Solche Bedingungen werden als »Mischpolymerisationsbedingungen« bezeichnet, da bei solchen Temperaturen wenigstens zwei der Diradikale zu einem willkürlichen Mischpolymerisat kondensieren und polymerisieren.
Bei der Pyrolyse werden die reaktionsfähigen Diradikale hergestellt, indem man ein substituiertes und/oder nichtsubstituiertes Di-p-xylylen bei einer Temperatur von weniger als etwa 700° und vorzugsweise bei etwa 550° bis etwa 6000C pyrolysierl. Unter solchen Temperaturen werden praktisch quantitative Ausbeuten an reaktionsfähigen Diradikalen erhalten. Die Pyrolyse des Di-p-xylylens beginnt, unabhängig von dem angewendeten Druck, bei etwa 450°C. Erfolgt die Pyrolyse bei Temperaturen zwischen 450° und 5500C, so wird lediglich die Reaktionszeit verlängert und die Ausbeute an Polymerisat herabgesetzt. Bei Temperaturen über etwa 7000C kann eine Spaltung der Substituentengruppe stattfinden, so daß drei- oder mehrwertige Arten erhalten werden, die zu vernetzten oder stark verzweigten Polymerisaten führen.
Die Pyrolysetemperatur ist im wesentlichen unabhängig von dem Druck. Vorzugsweise wird jedoch mit reduziertem Druck oder Unterdruck gearbeitet. Für die meisten Fälle ist ein Druck zwischen 0,0133 und 1330 Pa absolut zweckmäßig. Gegebenenfalls kann jedoch auch mit höherem Druck gearbeitet werden. Falls erwünscht, können auch inerte dampfförmige Verdünnungsmittel, wie z. B. Stickstoff, Argon, Kohlendioxid, Wasserdampf u.dgl., angewendet werden, um die optimale Verfahrenstemperatur oder den Gesamtdruck des Systems zu ändern.
Es ist bekannt, daß Siloxane kondensierte und hydrolysierte Produkte von substituierten Silanen sein können. Solche Verbindungen können auf bekannte Weise hergestellt werden. Die erfindungsgemäßen Siloxane werden vorzugsweise gebildet, indem man die die Siliziumverbindunr; enthaltende Lösung mit den Hydroxyl- oder Oxidgruppen an der Oberfläche des Substrats umsetzt.
Die genannten Siloxane können aus substituierten Silanen der folgenden allgemeinen Strukturformel hergestellt werden:
R—Si—X3_o
In dieser Formel steht R für eine äthylenisch ungesättigte, mit dem Siliziumatom durch eine Kohlenstoff-zu-Silizium-Bindung verbundene Gruppe mit z. B. folgenden Strukturformeln:
CH, O
I Il
CH2=C C-OCH2CH2CH2-
CH2=CHCOOCH2CH2r-H,—
oder
CH2-CH(CH2Jb-,-
R' für eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe, die mit dem Siliziumatom durch eine Kohlenstoff-zu-Siltzium-Bindung verbunden ist; X für einen hydrolysierbaren und/oder kondensierbaren Rest, wie z. B. einen Halogen-, Alkoxy-, Aryloxy-, Acyloxyrest od. dgl.; und a für 0, 1 oder 2. Beispiele für solche substituierten Silane, die eine äthylenisch ungesättigte, mit dem Silizjumatom des Silans durch eine Kohlenstoff-zu-Silizium-Bindung verbundene Gruppe und wenigstens eine unmittelbar mit dem Siliziumatom des Silans verbundene hydrolysierbare Gruppe enthalten, sind Vinyltrichlorsilan, Vinylmethyldichlorsilan und y-Methacryloxypropyltrimethoxysilan. Die erfindungsgemäß geeigneten, organischen Siliziumverbindungen sind bekannt und können mittels bekannter Verfahren hergestellt werden.
Als Substrate können erfindungsgemäß alle organisehen oder anorganischen Feststoffe in beliebiger Form, z. 3. als. Folien, Fasern oder Teilchen, verwendet werden. Beispiele für solche organischen oder anorganischen Substrate sind Metallsubstrate, wie- Aluminium, Eisen, Kupfer, Stahl, Molybdän od. dgl.; Metalloxidsubstrate, wie Aluminiumoxyd, Titanoxide, Bleioxide, Kupferoxide, Eisenoxide, Berylliumoxide, Maganoxide, Wolframoxide, Tantaloxide, Vanadiumoxide u.dgl.; nichtmetallische anorganische Oxide, wie Siliziumoxide, z. B. Sand, Flugasche, Kieselsäure, hydratisierle Kieselsäure, Quarz, Aerogele. Xerogele, amorphe Kieselsäure mit großer Oberfläche u. dgl. sowie feste organische Substrate, z. B. epoxyhaltige Verbindungen und thermoplastische und wärmehärtende Verbindungen mit leicht oxydierender Oberfläche.
Erfindungsgemäß besonders geeignete Substrate bestehen aus Metall, Glas oder organischen Harzen mit Hydroxyl-, Oxid- oder Epoxygruppen auf den Oberflächen.
Vorzugsweise vird das erfindungsgemäß verwendete Substrat auf seiner Oberfläche mit einem Siloxan, das eine äthyienisch ungesättigte, durch eine Kohlenstoffzu-Silizium-Bindung mit dem Siliziurnato.n des Siloxans verbundene Gruppe enthält, versehen, indem man das Substrat mit einer Lösung behandelt, die aus einem substituierten Siiar, besteh;, das in einem Lösungsmittel gelöst ist und die gleiche äthylenisch ungesättigte Gruppe wie das Siloxan sowie wenigstens eine hydrolysierbare, unmittelbar mit dem Siliziumatom des
Silans verbundene Gruppe enthält.
Die Art des Lösungsmittels hängt von dem verwendeten Silan ab. Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Halogenkohlenstoffe, wie Trichioräthylen. oder Äthanol-Wasserund Methanol-Wasser-Mischungcn.
Die Menge des Silans in der Lösung kann, je nach Lösungsmittel, zwischen etwa 0.05% und etwa 20% betragen. Die Art des verwendeten Lösungsmittels und die Menge an Silan in der Lösung sind nicht '■ntioheidend und können «tark variieren
I · v. in! darauf lunte« iesen. daß die I osimg auch aus . · . ·" Siln\,i!i t?chiMcl werden k.mn. da*· eine .·!I1'.'·_■ riisch ungesättigte durch cmc Kohlenstoff-/!! SiIi-/ :;ii -Bindung !''i;' Join Sili/iuniatom des SiU >\ a ns . ■. rl·Uikle-nc (iruppe i.'ul w enigstens eine h_\dr< >l>sicrha- : _■ 'ind "lic kondcr.-ierbare. unmittelbar nut dci'i v:i/iuma!"tii \er!> ;!idene Gruppe enthah.
ο ■· \ itr.lt r-n hlorsiiiin ι ti Tr ich lor a ι In leii; 0.1 'Vn y-Meth-.:■ '. in\\ [in >ρs Immethowsilan in Ψ4.4':ί Methanol und ι· Vv W.tsse'·
I).is Siib'-'r.it '.Mid mittels bekannt- r Yertahren. /. B. .!'i^ch i int.nii.hen n(! dgl., nut den genannten Lösungen '■ehiitv.lel'.
\ oiviiijs'Acise wird das behandelte Substrat anschlie V"d ne' Zimmertemperatur getrocknet, um das I "SUiiL'siiüfci ab/'idampfen. In einigen Fällen, so /.B. "c: Behandlung tics Substrates nut einer I "/«.igen Lösung ."'i ;■- \1cMiacT\l<'\\pr<ip\ltrimetho\\xilan in einer •Ί ") 'je -Vh.t iii W ..isser-Mischung. wird das Sub ';\i- ; .κ': ion: I ruckr cn .in der Luft -.or/ugsw eise auf . -ie I cn-;ic-:\!i ir :·ι-\ .;uj 50 bis 70 C erhi;/t. um das / .ruckt'enhehene 'Li. htumgeset/tc Silan und den Rest :c, l.osii;igMVr"cI·- ·. unständig /u entfernen. Fin solches l.rhti/c' 1MHt.'' ■-."; dem leueiligen Silan und der ! .'isiinL' ah .:;J is1 "1L1M immer erforderlich.
l-.üie besonder» geeignete Vorrichtung yur Herstel- •ing und Ahscneidung \f>n reaktionsfähigem dampffor- -,igen; ρ \>.l>len auf die Oberfläche behandelter ■y;bssr,itc '.Mr(i in der IJSA. -Patentschrift 32 4b 627 :;e»ehrieher.. Diese Vorrichtung enthalt eine Kammer / .· Aiifn.ihme der /u überziehenden Gegenstände, wie / ii Jer behandelten Substrate. Die Kammer und'oder .:,:· J,!r-r; befindliche Subsirat wird auf einer Tcmpera- ■ ,: liner ιΐ'Λ,ι 20o ( und. wie oben ausgeführt, unter Jer Konder.sationstemperatur der jeweiligen ρ-X>Iy 'en-An gehalten. Die Kammer steht über eine ^;:t:;.'inthii ■-;·■,ige l'assage in Verbindung mit einem Verdampf'ings-PyroKse-Ofen. der die p-Xylylen-Dira-Jikaie e.mi:tiCTt. Der r>fen wird auf den bereits oben .ingef'ihrien. fur die Verdampfung und P\rol\se von Di-P-Wh-ICn erforderlichen Temperaturen gehalten. Bei Durchführung des Verfahrens bleibt das Di-p-xylylen so lange in dem Ofen, bis es zu den entsprechenden p-Xslslen-Diradikalen pyrolysiert und verdampft ist. Dann w erder, die p-X\K1en-DiradikaIe in die evakuierte Kammer der Reaktionsvorrichtung emittiert, schlagen sich au? der behandelten Oberfläche des Substrates r:eder jnd poivmerisieren dort zu einem Poly-(p-xylyien)-Lber/!jg mit verbesserter Haftung an dem Subsiriii.
Fs wurde gefunden, daß die erfindungsgemäß aufgebrachten PoK-{p-xvlylen)-Überzüge bei Zimmertemperatur und auch in Anwesenheit von heißem Wasser eine wesentlich bessere Adhäsion zeigen als die bisher bekannten Überzüge.
Die nachstehenden Beispiele dienen zur F.rläuterung der vorliegenden Erfindung.
Beispiel I
Ein Lpoxy-Glas-Schichlstoff wurde etwa 10 Minuten mit Trichloräthylendampfen en'.lellct. Dann wurde das Substrat zur Entfernung des Lösungsmittels an der Luft getrocknet. Es wurde eine 0.1 Vol.-%ige Lösung von y-Methacryloxypropyltrimethoxysilan in 99,4% Methanol und 0,5% Wasser hergestellt und 2 Stunden stehengelassen. Darauf wurde das Substrat 10 Minuten in diese Lösung eingetaucht. 30 Minuten an der Luft getrocknet und 30 Minuten auf 70 ( erhit/t.
Das so behandelte Substrat wurde in die evakuierte Dampfabscheidiingskammer einer l'oly-(p-\ylylen)-|O-K nerisationsvorrichtung gegeben. Is wurden 10 g Divhliirdi p-\\l\len bei IdO C und einem Druck von Ii. J Pa \erdampft und die Dämpfe in ein aiii (vV) < eriiit/tes Vscor-Quar/rolir geleitet, wo sie thermisch in j.^ /'Μ,.;.· ~ xvlv!t;nd;:;id:ko! /'.".'!'.chcmruduk! ";",·:;:! ten wurden. Dann wurden die Diradikale in die auf weniger als 70 C gehaltene Dainpfabscheidiingskam mer geführt und kondensierten auf der Oberfläche des Substrates /u einem etwa 0.025 mm starken Polychlor p-\yl>fon-l Iber/ug. Das Substrat wurde aus acr Kammer entnommen. Die Untersuchung ergab, daß das Pol_\chlor-p-x\klen fest an dem Substrat haftete und keine weitere Behandlung erforderlich war.
Die Adhä'.Vn wurde unter normalen atmosphärischen Bedingungen und 5 Stunden in siedendem Wasser beibehalten.
Beispiel 2
Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei das behandelte Substrat iedoch nicht erhit/t sundern mit frischem Methanol gespült wurde, bevor es ;n de evakuierte Dampfabscheidungskammer gelegt wHide. Ks wurde eine ausgezeichnete Adhäsion erzielt.
Beispiel i
Das Verfahren des Beispiels 2 wurde mit Glas-. Aluminium- und Kupfersubstraten wiederholt. In allen Fällen w urde eine ausgezeichnete Haftung erzielt.
Beispiel 4
Das Verfahren des Beispiels 3 wurde wiederholt wobei tedoch anstelle von Dichlordi-p-xylylen Di-p-xylylen verwendet und Poly-(p-xylvlen) bei Temperaturen unter 25 C auf die Oberfläche des Substrates aufkondensiert wurde. Auch das Poly-(p-xylylen) zeigte eine ι ausgezeichnete Haftung an dem Substrat.
Beispiel 5
Ein Epoxy-Glas-Schichtstoff wurde etwa 10 Minuten mit Trichloräthylendämpfen entfettet. Das Substrat wurde dann an der Luft getrocknet, um das Lösungsmittel zu entfernen. Es wurde eine 0.1 Vol.-%ige Lösung von y-Methacryloxypropyltrimethoxysilan in 99.4% Methanol und 0.5% Wasser hergestellt, die man Ί Stunden absitzen ließ. Darauf wurde das Substrat IC
ι Minuten in diese Lösung getaucht. 30 Minuten an dei Luft getrocknet und weitere 30 Minuten auf 70''C erhitzt.
Auf die in Beispie! 1 beschriebene Weise wurde eir Polychlor-p-xylylen-Füm auf die Innenfläche dei
i Dampfabscheidungskammer der Vorrichtung abge schieden. Dieser Film wurde mechanisch entfernt unc bei einer Temperatur von etwa 100"C mit einem Druck von 710 N/cm: auf die behandelte Oberfläche de>
Substrates gepreßt. Der Film haftete nicht an dem erhitzten Substrat.
Dieser Versuch wurde mit Kupfer-, Aluminium- und Glas-Substraten wiederholt. In keinem Falle konnte eine Adhäsion erzielt werden.
Beispiel 6
Substrate aus Glas, Aluminium, Kupfer und Epoxy-Crlas-Schichtstoffen wurden etwa 10 Mi;i.iten mit Trichloräthylendämpfcn entfeitet. Dann wurden ehe Substrate 20 Minuten an der Luft getrocknet und I Minute in eine 10'Voigc Lösung von Vinylirichlorsilan in Trichlorethylen getaucht. Die so behandelten Substrate wurden in eine Dampfabschcidungskammer gegeben und auf die in Beispiel I beschriebene Weise mit Poly-(p-xylylcn) überzogen. F;.s wurde in allen Fällen
Beispiel
Das Verfahren des Beispiels
. ;„u .„ li..f.
^1/1111IMtIt I illl
dem Substrat er/ieli.
1 wurde wiederholt, indem Substrate aus Glas, Aluminium, Kupfer und einem Epoxy-Glas-Sehichtstoff in einer 0,l%igen Lösung von ^-Glycidoxypropyltrimcthoxysilan in 99,4% Methanol und 0,5% Wasser behandelt wurden.
Nach Entnahme der Substrate aus der Dampfabscheidungskammer zeigte sich, daß das Polychlor-p-xylylen nicht iin den Siibstnitoberflächen haftete.
Ii e ι s ρ i e I H
Fin leicht oxidiertes Polyäihvlen-Substrat wurde I Minute in eine IO%ige Lösung von Vinyltrichlnrsilan in Frichloräthylen getaucht, in eine Vakimni-Abstheidungskammer gegeben und auf die in Beispiel I beschriebene Weise mn PoIv (p-\\Kien) überzogen.
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I ytM I UiynHI [til I /Ll^IL LIIlL tltl\L: W/ LIL I Il IL I L* I I (Il (Il M^ ti Il dem Substrat.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Haftendmachen von Poly-p-xylylen durch Abscheidung aus der Dampfphase auf festen Substraten, dadurch gekennzeichnet, daß man auf der Oberfläche des Substrates ein Siloxan mit einer äthylenisch ungesättigten Gruppe, die an das Siliciumatom des Siloxans durch eine Kohlenstoff-Silicium-Bindung gebunden ist, aufbringt und das Substrat mit einem dampfförmigen p-Xylylendiradikal in Berührung bringt, das nach Abscheidung auf der Substratoberfläche einen an der Oberfläche haftenden Poly-p-xylylen-Überzug bildet
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Siloxan auf der Substratoberfläche geschaffen wird durch Behandlung des Substrates mit einer eine Siliciumverbindung umfassenden Lösung, wobei die Siliciumverbindung eine äthylenisch ungesättigte, durch eine Kohlenstoff-Silicium-Bindung an das Siliciumatom der Siliciumverbindung gebundene Gruppe und mindestens eine hydrolysierbare, unmittelbar an das Siliciumatom der Siliciumverbindung gebundene Gruppe enthält und einem Lösungsmittel.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Siliciumverbindung ein substituiertes Silan verwendet wird, das eine äthylenisch ungesättigte, durch eine Kohlenstoff-Silicium-Bindung an das Siliciumatom des Silans gebundene Gruppe und mindestens eine hydrolysierbare, unmittelbar an das Siliciumatom des Silans gebundene Gruppe enthält, vorzugsweise Vrnyltrichlorsilan, y-Methacryloxypropyltrimethoxysilan oder Vinylmethyldichlorsilan.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Siliciumverbindung ein Siloxan verwendet wird, das eine äthylenisch ungesättigte, durch eine Kohlenstoff-Silicium-Bindung an das Siliciumatom des Silans gebundene Gruppe und mindestens eine hydrolysierbare und/oder kondensierbare, unmittelbar an das Siliciumatom des Siloxans gebundene Gruppe enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dampfförmige p-Xylylendiradikal gebildet wird durch pyrolytische Spaltung von mindestens einem cyclischen Dimeren der allgemeinen Formel:
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Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3853600A (en) * 1971-05-12 1974-12-10 Celanese Corp Improved carbon fiber reinforced composite article
US3864202A (en) * 1971-07-29 1975-02-04 Union Carbide Corp Support media with supported object
US3940530A (en) * 1972-05-24 1976-02-24 Union Carbide Corporation Support media with supported object
US3947371A (en) * 1972-11-21 1976-03-30 Xerox Corporation Developer material with poly(p-xylylene) coated carrier
US3945823A (en) * 1972-11-21 1976-03-23 Xerox Corporation Electrostatographic reversal development with developer comprising poly(p-xylene)-coated carrier particles
US3954906A (en) * 1973-02-20 1976-05-04 Xerox Corporation Ambipolar photoconductive composition
US3864144A (en) * 1973-03-19 1975-02-04 Xerox Corp Process for preparation of photoconductive films from intractable materials
US3900600A (en) * 1973-06-29 1975-08-19 Ibm Paraxylylene-silane dielectric films
US3929657A (en) * 1973-09-05 1975-12-30 Xerox Corp Stoichiometric ferrite carriers
US3908046A (en) * 1974-02-25 1975-09-23 Xerox Corp P-xylene vapor phase polymerization coating of electrostatographic particles
CA1100615A (en) * 1974-06-29 1981-05-05 Kazuo Totani Liquid crystal electro-optical device
US4173664A (en) * 1978-01-20 1979-11-06 Union Carbide Corporation Parylene stabilization
US4163828A (en) * 1978-01-20 1979-08-07 Union Carbide Corporation Parylene stabilization
DE2846756C3 (de) * 1978-10-27 1982-01-28 Woma-Apparatebau Wolfgang Maasberg & Co Gmbh, 4100 Duisburg Rückstoßbetriebene Spritzvorrichtung zum Reinigen von Kanälen
US4291244A (en) * 1979-09-04 1981-09-22 Union Carbide Corporation Electrets
US4291245A (en) * 1979-09-04 1981-09-22 Union Carbide Corporation Electrets
US4248944A (en) * 1979-12-21 1981-02-03 Union Carbide Corporation Seals for electrochemical cells
DE3161902D1 (en) * 1980-03-28 1984-02-23 Contraves Ag Liquid crystal display and method of making the same
IT1191646B (it) * 1985-12-19 1988-03-23 Montedison Spa Processo per l'adesione di poli-p.xililene a substrati e articoli ottenuti
US4861658A (en) * 1988-05-02 1989-08-29 Barriergen, Inc. Hypoallergenic jewelry and method of making the same
US5078091A (en) * 1988-06-23 1992-01-07 Jeffrey Stewart Parylene deposition chamber and method of use
US5167718A (en) * 1988-06-23 1992-12-01 Jeffrey Stewart Parylene deposition chamber and method of use
US4945856A (en) * 1988-06-23 1990-08-07 Jeffrey Stewart Parylene deposition chamber
US6406544B1 (en) 1988-06-23 2002-06-18 Jeffrey Stewart Parylene deposition chamber and method of use
WO1990002546A1 (en) * 1988-09-09 1990-03-22 The Ronald T. Dodge Company Pharmaceuticals microencapsulated by vapor deposited polymers and method
US4950365A (en) * 1988-12-22 1990-08-21 Vac-Tec Systems, Inc. Corrosion free hard coated metal substrates
US5268033A (en) * 1991-07-01 1993-12-07 Jeffrey Stewart Table top parylene deposition chamber
US5424097A (en) * 1993-09-30 1995-06-13 Specialty Coating Systems, Inc. Continuous vapor deposition apparatus
US6030381A (en) * 1994-03-18 2000-02-29 Medicor Corporation Composite dielectric coating for electrosurgical implements
US5466947A (en) * 1994-03-18 1995-11-14 Bio-Rad Laboratories, Inc. Protective overlayer for phosphor imaging screen
US5709753A (en) * 1995-10-27 1998-01-20 Specialty Coating Sysetms, Inc. Parylene deposition apparatus including a heated and cooled dimer crucible
US5879808A (en) * 1995-10-27 1999-03-09 Alpha Metals, Inc. Parylene polymer layers
US5806319A (en) * 1997-03-13 1998-09-15 Wary; John Method and apparatus for cryogenically cooling a deposition chamber
US6051276A (en) * 1997-03-14 2000-04-18 Alpha Metals, Inc. Internally heated pyrolysis zone
US5841005A (en) * 1997-03-14 1998-11-24 Dolbier, Jr.; William R. Parylene AF4 synthesis
US5882725A (en) * 1997-07-01 1999-03-16 Para Tech Coating, Inc. Parylene deposition chamber including eccentric part tumbler
US6107184A (en) * 1998-12-09 2000-08-22 Applied Materials, Inc. Nano-porous copolymer films having low dielectric constants
US6737224B2 (en) 2001-04-17 2004-05-18 Jeffrey Stewart Method of preparing thin supported films by vacuum deposition
US8182868B2 (en) * 2003-01-09 2012-05-22 Maxtor Corporation Encapsulation of particulate contamination
US7637013B2 (en) * 2005-08-23 2009-12-29 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing ink jet recording head
US7455106B2 (en) * 2005-09-07 2008-11-25 Schlumberger Technology Corporation Polymer protective coated polymeric components for oilfield applications
DE102008063818B4 (de) * 2008-12-19 2012-12-13 Otto Bock Healthcare Gmbh Verfahren zur Herstellung eines orthopädischen Polsters
WO2014025383A1 (en) 2012-08-08 2014-02-13 3M Innovative Properties Company Photovoltaic devices with encapsulating barrier film
SG11201500946SA (en) 2012-08-08 2015-03-30 3M Innovative Properties Co Articles including a (co)polymer reaction product of a urethane (multi)-(meth)acrylate (multi)-silane
US20180041086A1 (en) 2016-08-03 2018-02-08 Schlumberger Technology Corporation Polymeric materials
US20180258243A1 (en) * 2017-03-10 2018-09-13 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Composition For Adhering A Polymer To A Substrate and A Method Of Preparation Thereof
CN107986934B (zh) * 2017-12-08 2019-01-04 壹号元素(广州)科技有限公司 四乙基对环苯烷类分子级敷型涂层材料及其应用
GB202208109D0 (en) * 2022-06-01 2022-07-13 Wootzano Ltd Opaque polymers

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Publication number Publication date
BE738468A (de) 1970-03-05
NL140867B (nl) 1974-01-15
DE1943880B2 (de) 1978-02-16
DE1943880A1 (de) 1970-03-12
NL6912766A (de) 1970-03-10
FR2017488A1 (de) 1970-05-22
US3600216A (en) 1971-08-17
GB1278663A (en) 1972-06-21

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