DE1943880C3 - Verfahren zum Haftendmachen von PoIyp-xylylen auf Substraten - Google Patents
Verfahren zum Haftendmachen von PoIyp-xylylen auf SubstratenInfo
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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
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
n-Butyl-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.
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
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.
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.
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.
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.
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.
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
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.
ιλ... IV.I :. : ....:.ι ii.r. ..
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)
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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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |