DE2451706C2 - Oberflächenvorbehandlung von metallischen oder anorganisch oxidischen Oberflächen - Google Patents

Oberflächenvorbehandlung von metallischen oder anorganisch oxidischen Oberflächen

Info

Publication number
DE2451706C2
DE2451706C2 DE19742451706 DE2451706A DE2451706C2 DE 2451706 C2 DE2451706 C2 DE 2451706C2 DE 19742451706 DE19742451706 DE 19742451706 DE 2451706 A DE2451706 A DE 2451706A DE 2451706 C2 DE2451706 C2 DE 2451706C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
metallic
surface pretreatment
inorganic oxide
oxide surfaces
carbon atoms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19742451706
Other languages
English (en)
Other versions
DE2451706A1 (de
Inventor
Jürgen Amort
Heinz 5210 Troisdorf Nestler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dynamit Nobel AG
Original Assignee
Dynamit Nobel AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dynamit Nobel AG filed Critical Dynamit Nobel AG
Priority to DE19742451706 priority Critical patent/DE2451706C2/de
Priority to GB4322575A priority patent/GB1522976A/en
Priority to BE161270A priority patent/BE834893A/xx
Priority to CA238,717A priority patent/CA1062971A/en
Priority to FR7533013A priority patent/FR2289558A1/fr
Priority to IT5200575A priority patent/IT1048040B/it
Priority to ES442229A priority patent/ES442229A1/es
Priority to NL7512800A priority patent/NL7512800A/xx
Publication of DE2451706A1 publication Critical patent/DE2451706A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2451706C2 publication Critical patent/DE2451706C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/24—Coatings containing organic materials
    • C03C25/40—Organo-silicon compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/12—Treatment with organosilicon compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

(RO)-Si-(O)-R"—5
15
in der R für gleiche oder ungleiche Alkyl oder Alkoxyalkylreste mit 1-8 C-Atomen, R' für einen einwertigen Kohlenwasserstoffrest mit 1—4 C-Atomen, R" für einen zweiwertigen geraden oder verzweigten, gegebenenfalls Heteroatome enthaltenden Kohlenwasserstoffrest mit 1 — 10 Kohlenstoffatomen steht, χ die Werte O bis 3 und yO oder 1 sein kann und
b) ein für die Oxidation von Mercaptanen zu Disulfiden bekanntes Oxidationsmittel enthalten
30
auf die Oberflächen aufbringt und anschließend trocknet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rest R" 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthält.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxidationsmittel in einem Überschuß von 10-50%, bezogen auf die zur Oxidation notwendigen stöchiometrischen Menge, in der Lösung vorhanden ist.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige alkoholische Lösung eingesetzt wird.
45
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung von metallischen oder anorganischen oxidischen Oberflächen, die anschließend an die Vorbehandlung mit Polymeren verbunden werden. Die Vorbehandlung erhöht den Verbund zwischen den metallischen oder anorganischen oxidisehen Materialien und den Polymeren.
Es ist bekannt, daß man oxidische Oberflächen mit mercaptogruppenhaltigen Silanen behandeln kann, um damit den Verbund dieser Stoffe mit schwefelvernetztem Kautschuk zu verbessern. Die Anwendung dieser mercaptogruppenhaltigen Silane stößt jedoch auf die Schwierigkeit, daß beim Vermischen von Kautschuk mit den damit vorbehandelten Materialien dieser eine ungewollte und nicht lenkbare Reaktivität zeigt, die sich darin äußert, daß die Vulkanisation zu früh einsetzt; diese verkürzten Anvulkanisationszeiten erschweren eine geregelte, gleichmäßige Verarbeitung der Kautschukmassen.
Es wurde bereits versucht, diese'Nachteile dadurch zu umgehen, daß man tetrasulfidgruppenhaltige Silane der allgemeinen Formel
(RO)3Si - R' - S4R' - Si(OR)3
[R=Alkylresi, R'=Alkylenrest] einsetzt Diese Verfahrensweise brachte zwar eine Verbesserung der Verarbeitungseigenschaften der Kautschukmassen mit sich; sie stößt aber auf die Schwierigkeit, daß diese schwefelbrückenhaltigen Silane in reiner Form, in der sie eingesetzt werden müssen, nur schwer darstellbar sind (vgl. DE-OS 22 55 577).
Die genannten Nachteile werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Oberflächenvorbehandlung von metallischen oder anorganischen oxidischen Oberflächen für die Verwendung als Füllstoffe für Polymere, unter Verwendung von schwefelhaltigen Silanen überwunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine wasserhaltige Lösung, die
a) Mercaptosilane der allgemeinen Formel
,- R"—
(RO)- Si
in der R für gleiche oder ungleiche Alkyl oder Alkoxyalkylreste mit 1-8 C-Atomen, R' für einen einwertigen Kohlenwasserstoff rest mit 1 —4 C-Atomen, R" für einen zweiwertigen, geraden oder verzweigten, gegebenenfalls Heteroatome enthaltenden, Kohlen wasserstoff rest mit 1 — 10 Kohlenstoffatomen, χ die Werte O bis 3 und y O oder 1 sein kann und
b) ein für die Oxidation von Mercaptanen zu Disulfiden bekanntes Oxidationsmittel enthalten
auf die Oberflächen aufbringt und anschließend trocknet.
Der Rest R" ist vorzugsweise ein Kohlenwasserstoffrest mit 2—4 Kohlenstoffatomen.
Als Lösungsmittel eignen sich sowohl Wasser als auch wasserhaltige Alkohole. Beim Einsatz von Alkoholen werden bevorzugt Q -C4-Alkohole eingesetzt. Das organische Lösungsmittel kann jedoch auch ein anderes, mit Wasser mischbares oder emulgierbares Lösungsmittel sein, das ein Lösungsvermögen für das Mercaptosilan besitzt.
Beim Einsatz von Alkoholen oder anderen organischen Lösungsmitteln ist es wichtig, daß diese im Gemisch mit Wasser vorliegen, damit sich in der Lösung Silanolgruppen bilden können.
Die Konzentration des Mercaptosilans in dem Lösungsmittel hängt von der spezifischen Oberfläche des zu behandelnden Materials ab. Sie kann zwischen 0,01% und 60% schwanken. Bevorzugt wird ein Bereich zwischen 0,1 und 10% eingesetzt. Die bevorzugten Alkohole sind C1 bis C4-Alkohole.
Die Konzentration des Oxidationsmittels wird entsprechend der Konzentration des Mercaptosilans gewählt. Das Oxidationsmittel soll dabei im Überschuß zu der stöchiometrisch notwendigen Menge sein. Die stöchiometrisch notwendige Menge ist dabei die Menge, die zur Oxidation von Mercaptanen zu Disulfiden theoretisch notwendig ist. Der bevorzugte Bereich des Überschusses liegt zwischen 10 und 50% der stöchiometrisch notwendigen Menge.
Als Oxidationsmittel eignen sich neben Luftsauerstoff in Verbindung mit einem Katalysator (z. B. Fe oder Cu) Hydrogenperoxyd oder solche Oxidationsmittel, die in Houben-Weyl »Methoden der Organischen Chemie«, 4. Auflage (1955), Bd. 9, Seiten 59 - 65, beschrieben sind. Je nach eingesetztem Oxidationsmittel oder dem verwendeten Mercaptosilan kann beim Aufbringen der Lösungen auf die zu behandelnden Oberflächen in saurem oder alkalischem Bereich gearbeitet werden.
Die oxidischen und metallischen Oberflächen, die gemäß dem vorliegenden Verfahren vorbehandelt werden, umfassen sowohl natürliche mineralische oxidische Oberflächen als auch solche synthetisch hergestellter Produkte. Auch silikat- und carbonathaltige Mineralien sollen darunter verstanden werden. Als Beispiele seien genannt: Quarz, Glimmer, Asbest, Aluminiumsilikate, Kaoline, Kieselsäuren, Eisenoxid, Titanoxid, Kreide, Glasfasern, Eisen, Kupfer, Zink, Aluminium sowie Legierungen wie Messing und Bronze. Die Polymeren, deren Haftung durch die erfindungsgemäße Vorbehandlung auf den genannten Oberflächen verbessert wird, umfassen natürliche und synthetische Kautschuksorten, Polymerisationsprodukte wie PVC und Polykondensation- bzw. Polyadditionsprodukte wie Resolharze, Furanharze, Epoxidharze oder Polyurethanharze.
Die Vorbehandlung der genannten Oberflächen mit der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt bevorzugt bei Temperaturen unterhalb 3O0C, um eine unerwünschte Weiteroxidation der Disulfidbindung zu vermeiden. Es ist weiterhin empfehlenswert, frisch zubereitete Lösungen aus Mercaptosilan und Oxidationsmittel einzusetzen.
Das Aufbringen der Lösung auf die Oberflächen kann nach beliebigen Verfahrensweisen erfolgen, wie z. B. durch Tauchen, Spritzen, Streichen. Nach dem Aufbringen wird das auf diese Weise silanisierte Material einem TrockenprozeB unterworfen.
Beispiel
Wassergeschlichtete Glasfaden werden in einer 0,5%igen wäßrigen alkoholischen Lösung von y-Mercaptopropyitriäthoxisilan, die 0,2% Wasserstoffperoxid enthält und einen pH-Wert von etwa 8 besitzt, während einer Minute getaucht, abtropfen gelassen und 15 Minuten bei 130°C getrocknet Die Lösung wurde direkt vor der Behandlung auf Mercaptan untersucnt, der Befund war negativ. Anschließend werden die ίο geschlichteten Glasfaden in ein Epoxidharz getaucht und zu G FK-Rundstäben verarbeitet Die erhaltenen Stäbe werden während 17 Stunden bei 130° C ausgehärtet.
Von den ausgehärteten Stäben wird die Biegefestigkeit sowohl nach DIN 53 432 als auch nach einer Lagerung von 72 Stunden in siedendem Wasser bestimmt.
Die Ergebnisse sind in folgender Tabelle zusammengefaßt:
Biegefestigkeit von glasfaserverstärkten Epoxidharzrundstäben (kp/cin2)
Haftvermittler ohne mit Wasserlagerung 4.500
9.500
a) kein 7.600
b) )r-Aminopropyl- 9.600
triäthoxisilan 8.300
c) Oxidationsprodukt von 10.400
HS-(CHj)3-Si(OC2H2)J
Die Versuche a) und b) dienen zu Vergleichszwecken. Das Beispiel zeigt, daß die Oxidation des Mercaptosilans in Lösung Produkte ergibt, die eine optimale haftvermittelnde Wirkung zeigen, obwohl Mercaptogruppen nicht anwesend sind.

Claims (1)

Patentansprüche: -
1. Verfahren zur Oberflächenvorbehandlung von metallischen oder anorganischen oxidischen Oberflächen für die Verwendung als Füllstoffe für Polymere, unter Verwendung von schwefelhaltigen Silanen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wasserhaltige Lösung, die
10
a) Mercaptosilane der allgemeinen Formel
DE19742451706 1974-10-31 1974-10-31 Oberflächenvorbehandlung von metallischen oder anorganisch oxidischen Oberflächen Expired DE2451706C2 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742451706 DE2451706C2 (de) 1974-10-31 1974-10-31 Oberflächenvorbehandlung von metallischen oder anorganisch oxidischen Oberflächen
GB4322575A GB1522976A (en) 1974-10-31 1975-10-21 Method of treating surfaces
BE161270A BE834893A (fr) 1974-10-31 1975-10-27 Traitement prealable de surfaces metalliques ou oxydiques
CA238,717A CA1062971A (en) 1974-10-31 1975-10-28 Method of treating surfaces for bonding to polymers
FR7533013A FR2289558A1 (fr) 1974-10-31 1975-10-29 Traitement prealable de surfaces metalliques ou faites d'oxydes
IT5200575A IT1048040B (it) 1974-10-31 1975-10-30 Procedimento per il pretrattamento superficiale di superfici metalliche o ossidiche
ES442229A ES442229A1 (es) 1974-10-31 1975-10-30 Procedimiento para aumentar la adherencia de materiales de carga inorganica en polimeros con ayuda de silanos.
NL7512800A NL7512800A (nl) 1974-10-31 1975-10-31 Oppervlaktebehandeling van metalen oppervlakken of oxyde-oppervlakken.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742451706 DE2451706C2 (de) 1974-10-31 1974-10-31 Oberflächenvorbehandlung von metallischen oder anorganisch oxidischen Oberflächen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2451706A1 DE2451706A1 (de) 1976-05-06
DE2451706C2 true DE2451706C2 (de) 1982-11-04

Family

ID=5929668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742451706 Expired DE2451706C2 (de) 1974-10-31 1974-10-31 Oberflächenvorbehandlung von metallischen oder anorganisch oxidischen Oberflächen

Country Status (8)

Country Link
BE (1) BE834893A (de)
CA (1) CA1062971A (de)
DE (1) DE2451706C2 (de)
ES (1) ES442229A1 (de)
FR (1) FR2289558A1 (de)
GB (1) GB1522976A (de)
IT (1) IT1048040B (de)
NL (1) NL7512800A (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4644077A (en) * 1984-07-11 1987-02-17 The Sherwin-Williams Company Process for producing organophilic silica

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS-ERMITTELT

Also Published As

Publication number Publication date
FR2289558A1 (fr) 1976-05-28
CA1062971A (en) 1979-09-25
NL7512800A (nl) 1976-05-04
ES442229A1 (es) 1977-08-16
GB1522976A (en) 1978-08-31
BE834893A (fr) 1976-02-16
IT1048040B (it) 1980-11-20
FR2289558B1 (de) 1980-05-30
DE2451706A1 (de) 1976-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2022052C3 (de) Verfahren zur Beschichtung von wasserstoffhaltigen organischen Polymeren
DE1032918B (de) Verfahren zur Herstellung von polyestergebundenem Glasfaserschichtstoff und Verbundglas
DE1270716C2 (de) Mittel zur Verbesserung der Haftung von Polymerisaten auf Unterlagen
DE2855791C3 (de) Pigmentfreie wäßrige Beschichtungsmasse
EP0130460B1 (de) Organopolysiloxane mit Buntesalzgruppen, deren Herstellung und Verwendung zur Oberflächenbehandlung von anorganischen oder organischen Materialien
DE1040871B (de) Verfahren zum kontinuierlichen elektrolytischen Phosphatieren von Stahlerzeugnissen
DE2737741B2 (de) Grundiermasse und deren Verwendung zur Beschichtung einer Oberfläche
DE1291447B (de) Verfahren zum Behandeln von Glasoberflaechen
DE3407513A1 (de) Verfahren zur zink-calcium-phosphatierung von metalloberflaechen bei niedriger behandlungstemperatur
DE2451706C2 (de) Oberflächenvorbehandlung von metallischen oder anorganisch oxidischen Oberflächen
DE1569459A1 (de) Polysulfidpolymermassen und Verfahren zur Herstellung von UEberzuegen daraus
DE4205819A1 (de) Korrosionsfeste ueberzuege auf metalloberflaechen
DE562615C (de) Verfahren zur Herstellung korrosionsbestaendiger Schutzueberzuege auf Aluminium oderAluminiumlegierungen mit Hilfe eines sauren chromsaeurehaltigen Bades
DE2215600C3 (de) Verwendung von ß -Aminoalkylsilanen zur Vorbehandlung von oxidischen und metallischen Oberflächen
DE1646152C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Überzugs aus einer Mercaptohydrocarbylsiliciumverbindung
DE1769261C3 (de) Behandlungsbad für Kunststoffoberflächen zur Verbesserung der Adhäsion
DE1207759B (de) Verfahren zur Nachbehandlung von mit kristallinen Schutzschichten versehenen Metalloberflaechen
EP0171043B1 (de) Verfahren zur Passivierung von Blei- und bleihaltigen Oberflächen
DE1964538C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Verbundstoffen mit verbesserter Festigkeit auf Grundlage von silicatischen Werkstoffen und Polyolefinen
DE1052677B (de) Verfahren zur Herstellung von mit Kunstharzen gebundenen Glas-faserschichtstoffen unter Vorbehandlung des Glasfasermaterials
DE1147820B (de) Verfahren zur Nachbehandlung von chemisch aufgebrachten UEberzuegen auf Metallen, insbesondere von Phosphat-ueberzuegen
DE2215630C3 (de) Verwendung von Aminophenyltrialkoxysilanen zur Oberflächenbehandlung
DE2250922A1 (de) Verwendung von sulfonamidsilanen als haftvermittler
DE875564C (de) Verfahren zur Behandlung von Reaktionsprodukten aus Schwefeldioxyd und Polymerisatenoder Mischpolymerisaten von konjugierten Dienen
DE633320C (de) Verfahren zur Herstellung eines korrosionsbestaendigen oder gefaerbten und korrosionsbestaendigen UEberzugs auf oxydierten Oberflaechen von Gegenstaenden aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee