DE3016560A1 - Verfahren zum aufbringen von metallen auf feste substrate - Google Patents

Verfahren zum aufbringen von metallen auf feste substrate

Info

Publication number
DE3016560A1
DE3016560A1 DE19803016560 DE3016560A DE3016560A1 DE 3016560 A1 DE3016560 A1 DE 3016560A1 DE 19803016560 DE19803016560 DE 19803016560 DE 3016560 A DE3016560 A DE 3016560A DE 3016560 A1 DE3016560 A1 DE 3016560A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
silane
carbon atoms
partial hydrolyzate
sir
silanes
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.)
Granted
Application number
DE19803016560
Other languages
English (en)
Other versions
DE3016560C2 (de
Inventor
James Bradshaw Sanford Mich. McGee
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.)
Dow Silicones Corp
Original Assignee
Dow Corning Corp
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 Dow Corning Corp filed Critical Dow Corning Corp
Publication of DE3016560A1 publication Critical patent/DE3016560A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3016560C2 publication Critical patent/DE3016560C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/02Pretreatment of the material to be coated, e.g. for coating on selected surface areas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02Pretreatment of the material to be coated
    • C23C14/024Deposition of sublayers, e.g. to promote adhesion of the coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/82Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors characterised by the material or the construction of the reflector
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Description

DC 2324
Dow Coming Corporation/ Midland, Michigan/ V. St. A.
Verfahren zum Aufbringen von Metallen auf feste Substrate
Es gibt viele Anwendungszwecke, wobei auf den verschiedensten festen Substraten dünne metallische Filme oder überzüge ausgebildet werden sollen. Ein Beispiel hierfür ist die Herstellung von versilberten Spiegeln, wobei sehr dünne Filme oder Überzüge aus metallischem Silber aus chemischer Lösung auf Glas oder vergleichbaren Substraten abgeschieden werden. Auch große Reflektoren für Solarzwecke sind aus auf festen Substraten aus der Gasphase abgeschiedenem Silber oder Aluminium hergestellt worden.
Ein Teil der mit den bekannten Verfahren zur Ausbildung von dünnen Metallüberzügen auf festen Substraten verbundenen Schwierigkeiten besteht in der mühevollen Durchführung der Methoden zum Aufbringen, beispielsweise bei der Erzeugung von versilberten Spiegeln aus chemischer Lösung und darin, daß es unmöglich ist, zu erreichen, daß die metallischen Überzüge während langer Zeiträume auf dem festen Substrat verbleiben. Auch bei der Gasabscheidung, der Vakuümmetallisierung, der Ionenplattierung und bei Sprüh- und ähnlichen Verfahren kann die metallisierte Oberfläche ihr ästhetisch
·>■
3016510
gutes Aussehen nur wahren, wenn das Substrat mit einer Zusammensetzung vorbehandelt worden ist, die die Kratzer, Vertiefungen und Löcher in dem festen Substrat abzudecken oder zu beseitigen vermag. Bei Zusammensetzungen dieser Art handelt es sich im allgemeinen um härtbare organische Überzugsmassen, die zuerst auf die festen Substrate in einer Dicke aufgebracht werden, wobei sie die Kratzer, Vertiefungen und Löcher physikalisch ausfüllen, worauf sie gehärtet werden. Die Metallisierung erfolgt dann auf der Oberfläche des organischen Überzugs. Infolge dieser organischen "Grundbeschxchtungen" treten jedoch nachteiligerweise die verschiedensten Probleme der Haftung zwischen den GrundbeSchichtungen und dem festen Substrat und der Grundbeschichtung und dem dünnen metallischen Film oder Überzug auf. Dieses Problem nimmt noch beträchtlich an Bedeutung zu, wenn das Produkt im Freien verwendet werden soll und den zerstörenden Wettereinflüssen ausgesetzt ist.
Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem verbesserten Verfahren zur Ausbildung von haftenden metallischen Filmen oder überzügen an festen Substraten und nach verbesserten metallbeschichteten Materialien.
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum haftenden Aufbringen eines dünnen metallischen Films oder Überzugs auf ein festes Substrat. Das verbesserte Verfahren bedient sich eines bestimmten Silans oder Silangemisches zur Erzielung einer festen Haftung des dünnen metallischen Films oder Überzugs an festen Substraten.
Seit einer Reihe von Jahren ist bekannt, daß sich Silane zum Befestigen vieler Stoffe an vielen verschiedenen Oberflächen eignen. Es ist allgemein anerkannt, daß Silankuppler nicht Kupplungsmittel in dem Sinn sind, daß beliebige Materialien mit beliebigen Substraten mit Hilfe ein und desselben Silans verbunden werden können. Vielmehr ist allgemein
130034/064*
anerkannt, daß bestimmte Silane für die Haftung bestimmter Materialien an bestimmten Substraten verwendet werden können, d.h. das Silan muß dem jeweiligen Zweck angepaßt werden, und es kann nicht erwartet werden, daß alle Silane in allen Fällen wirksam sind.
In der GB-PS 1 550 532 ist angegeben, daß dünne Filme oder Überzüge aus Metall durch die Verwendung einer Kombination von Alkoxysilanen, Alkylsilicaten und Copolymerisaten von Alkylacrylat oder Alkylmethacrylat mit HydroxyalkyIacrylaten oder Hydroxyalkylmethacrylaten mit Kunststoffsubstraten haftend verbunden werden können. In dieser Patentschrift ist auch angegeben, daß die darin beschriebene Zusammensetzung zwei Aufgaben erfüllt, d.h. das polymere Material ist ein Filmbildner und das Silan fördert die Adhäsion von Metallüberzügen. Die darin angegebenen Alkoxysilane sind solche der Formel
RnSi(OR'
η den Wert 1,2 oder 3 hat und
R eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und
R1 eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet.
Dieses bekannte Material und Verfahren ist offenbar ganz gut wirksam, solange es sich um Gegenstände für den Gebrauch in geschlossenen Räumen handelt. Es ist festgestellt worden, daß dieses Material keine genügende Adhäsion des abgeschiedenen Metalls an dem polymeren Film ergibt, was zu einem Verlust der Haftung des dünnen metallischen Films führt.
0034/0641·
.O1, 3Q16B60
Es wurde nun gefunden, daß die Adhäsion dünner Metallfilme an verschiedenen Substraten durch die Verwendung bestimmter Silane und Silangemische auf bestimmten Substraten in einer Weise verbessert werden kann, daß die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Gegenstände dauerhaft und wetterbeständig sind und Glanz und verbesserte Spiegeleigenschaften aufweisen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Ausbildung einer haftenden Metalloberfläche auf einem Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß
(I) ein festes Substrat mit wenigstens einem organofunktionellen Silan oder dem Teilhydrolysat davon, der allgemeinen Formel
(RO) SiR1X
Rc
oder einer Mischung eines derartigen organofunktionellen Silans oder des Teilhydrolysats davon, mit einem zweiten Silan oder dem Teilhydrolysat davon, der allgemeinen Formel
(RO)bSiR"4_b
worin
R einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
R' eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder die Gruppe
3QÖ34/064T
3016160
X eine der Gruppen -NH-,
Cl
-SH, -OH oder Cl und
R" einen Phenylrest oder einen Alkylrest
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten und
a und b jeweils einen Wert von 2 oder 3 und
c einen Wert von O oder 1 haben und a + c = 3,
behandelt,
(II) die silanbehandelte Oberfläche bis zur Entfernung des größten Teils der flüchtigen Bestandteile getrocknet und danach
(III) ein Metall auf der silanbehandelten Oberfläche unter Ausbildung eines dünnen kontinuierlichen Films oder Überzugs abgeschieden wird.
Die in Stufe I verwendeten organofunktionellen Silane haben die allgemeine Formel
(RO) SiR1X
a ι ι
RC
einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
(30034/0641
R' eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Gruppe der Formel
und
X eine der Gruppen -NH2,
\-CH=CH2 ClW ,
-SH, -OH oder Cl bedeuten.
R ist vorzugsweise der Methylrest . a hat einen Wert von 2 oder 3. c hat einen Wert von 0 oder 1 und a + c = 3
Unter die Formel
(RO) SiR1X
el ι
Rc
fallen somit organofunktionelle Silane, wie
(CH3O)3Si(CH2J3NH(CH2J2NH2,
© -(CH3O)3Si(CH2J3NH2(CH2J2NHCH2"^/ NV-CH=CH2 Cl
(CH3O)3Si(CH2)3SH, (CH3O)3Si(CH2J3Cl, (CH3O)3Si(CH2J3OH, CH3(CH3O)2Si(CH2 J 3NH(CH2)2NH2,
CH=CH2
CH3(CH3O)2Si(CH2J3SH, CH3(CH3O)2Si(CH2J3Cl und CH3(CH3O)2Si(CH2J3OK.
130Ö34/06U
3016150
Es sei darauf hingewiesen, daß im Rahmen der Erfindung auch die Teilhydrolysate dieser organofunktionellen Silane liegen. Unter "Teilhydrolysat" ist das wasserlösliche oder mit Was^ ser mischbare Produkt zu verstehen, das gebildet wird, wenn das organofunktionelle Silan mit Wasser behandelt wird, wodurch alle oder ein Teil der Alkoxygruppen des Moleküls hydrolysiert werden. In manchen Fällen ist zur Erzielung der Hydrolyse eine kleine Menge Säure zusätzlich zu dem Wasser erforderlich. Immer dann, wenn von "Hydrolysat" oder "Teilhydrolysat" die Rede ist, bedeutet dies, daß es sich um ein Produkt handelt, das das hydrolysierte Silan oder die hydrolysierten Silane, Wasser für die Hydrolyse und den durch die Abspaltung der Alkoxygruppen aus dem Silan gebildeten Alkohol enthält.
Die Behandlung des Substrats kann mit dem organofunktionellen Silan oder seinem Teilhydrolysat allein erfolgen, aber im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Behandlung mit einer Mischung des organofunktionellen Silans oder seines Teilhydrolysats mit einem Organosilan der allgemeinen Formel
(RO)bSiR"4_b , worin
R die oben angegebene Bedeutung hat,
R" einen Phenylrest oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet und
b einen Wert von 2 oder 3 hat. Wie oben für die Formel
(RO) SiR1X
13 0 Ö 3 4/0 6 4 t
3016590
angegeben, gehören auch die Teilhydrolysate von
(R0)bSiRlVb zur Erfindung. R bedeutet vorzugsweise Methyl.
Die organofunktionellen Silane und die Organosilane sind allgemein bekannte, im Handel erhältliche Silane, deren Herstellung in der Literatur ausreichend beschrieben ist und hier nicht wiederholt werden braucht.
Sollen Mischungen der Silane verwendet werden, dann lassen sich diese durch einfaches Vermischen herstellen. Die einzelnen Silane können zuerst vermischt und dann gemeinsam hydrolysiert oder sie können getrennt hydrolysiert und die Hydrolysate danach miteinander vermischt werden.
Im Rahmen der Erfindung ist es bei Verwendung einer Mischung von Silanen im allgemeinen bevorzugt, daß die Silane in einem Verhältnis von 1:10 bis 10:1 von organofunktionellem Silan zu Organosilan, bezogen a-uf das Gewicht, vermischt werden. Das Verhältnis bezieht sich auf das Gewicht der Silane vor der Hydrolyse.
Wie bereits erwähnt, erfordern einige der Silane die Gegenwart einer kleinen Menge Säure zur Unterstützung der Hydrolyse. Beispiele für solche Säuren sind Salzsäure und Essigsäure. Dieser Säurebedarf ist auf dem Gebiet der Silanhydrolyse allgemeinbekannt.
Im allgemeinen ist es bevorzugt, die Silane vor dem Vermischen zu hydrolysieren. Nach der Hydrolyse der Silane genügt einfaches Schütteln des Hydrolysegefäßes, d.h. eines Kolbens oder einer Flasche, von Hand zur Verstärkung der Hydrolysereaktion.
13Q034/Q6U
3916560
Im allgemeinen wird das Hydrolysegemisch in diesem Zustand ohne weitere Modifikation oder Reinigung verwendet.
Die Menge an gesamtem Silan in dem Hydrolysgemisch kann 0,01 bis 35 Gewichtsprozent betragen.
Wenn die Silane als solche verwendet werden sollen, können sie in wasserlöslichen oder mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, wie Isopropanol, Methanol, Butanol oder Methylcellosolve gelöst werden. Auch Mischungen derartiger Lösungsmittel kommen in Betracht. Diese Lösungsmittel können auch zusammen mit den hydrolysieren Silanen verwendet werden, wodurch Eigenschaften, wie das Filmbildungsvermögen verbessert werden.
Die Silane oder Silanlösungen können mittels beliebiger zweckmäßiger Maßnahmen auf das Substrat aufgebracht werden. Maßnahmen, wie Tauchen, Aufströmen und Aufsprühen sind im Rahmen der Erfindung am besten geeignet.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Substrate sind feste Substrate. Somit kann als Substrat praktisch jeder Feststoff verwendet werden, aus dem sich Gegenstände herstellen lassen. Derartige Substrate können beispielsweise Kunststoffe,
(R) wie Acrylonitril-Butadien-Styrol-Copolymerisate, Siopläs ..' vernetztes Polyethylen (Dow Corning Corporation, Midland, Michigan), Polycarbonate, Polyethylenterephthalate,wie Mylar ^ ' (E. I. DuPont, Wilmington, Delaware), Polyimide, wie Kapton'R' (E. I. DuPont), Polyphenylenoxide, wie Noryl. (General Electric Co., Pittsfield, Massachusetts), Polyphenylensulfide, wie Ryton*R* (Phillips Chemical Co., Chicago, Illinois) und mit; Mineralstoffen gefüllte Nylonsorten, wie
(R)
Minionv (E. I. DuPont), Acrylderiväte, Urethane, Epoxyderivate und Polyester sein, um nur einige wenige zu nennen.
1 30034/OSA1
Holz, Pappe, Glas, Metalle, Siliconkautschuksorten- und -harze, Urethanschaumstoffe und Polyvinylchloridschaumstoffe sind weitere Beispiele für geeignete Substrate.
Eine der erfindungsgemäß anwendbaren Methoden besteht in der Behandlung eines festen Substrats mit organofunktionellem Silan oder einer Mischung eines organofunktionellen Silans mit einem Organosilan und anschießendem Trocknenlassen der silanbehandelten Oberfläche bis zur Entfernung des größten Teils der flüchtigen Bestandteile von der behandelten Oberfläche. Unter flüchtigen Bestandteilen sind die Lösungsmittel, Wasser und Produkte von niedrigem Molekulargewicht zu verstehen, die sich bei der Hydrolyse gebildet haben. Unter dem "größten Teil" der flüchtigen Stoffe ist zu verstehen, daß die Oberfläche bei Berührung mit dem Finger klebfrei oder nahezu klebfrei sein soll. Dies kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Beispielsweise können die behandelten Oberflächen eine gewisse Zeit lang, womöglich tagelang bei Zimmertemperatur belassen werden, um ein langsames Verdampfen der flüchtigen Stoffe in die Atmosphäre zu ermöglichen. Da jedoch bei der technischen Herstellung Zeit gewöhnlich eine große Rolle spielt, können die Gegenstände zur Entfernung der flüchtigen Bestandteile erwärmt werden. Zur Förderung der Verdampfung kann auch verminderter Druck angewandt werden. Die flüchtigen Bestandteile können in kurzer Zeit, z. B. in 1 bis 5 Sekunden, durch gleichzeitiges Erwärmen und Anlegen eines Vakuums verdampft werden.
Alle beliebigen Maßnahmen zur Entfernung von flüchtigen Stoffen, die sich leicht in die gewählte Art und Weise der Herstellung einbauen lassen, können angewandt werden.
Nach der Entfernung der flüchtigen Stoffe wird der dünne Metallüberzug aufgebracht. Ganz allgemein eignet sich im
0Ö34/Q6U
3016160
Rahmen der Erfindung jedes beliebige Verfahren, nach dem dünne kontinuierliche Metallüberzüge aufgebracht werden können. Bevorzugte Verfahren sind Abscheidung aus der Gasphase, Elektroplattieren, Gasphasenzersetzung, Ionenplattieren und Sprühen. Das Aufbringen des dünnen kontinuierlichen Metallüberzugs kann jedoch auch mit derzeit üblichen Methoden der Anwendung chemischer Lösungen erreicht werden, ohne daß dadurch der die Adhäsion verbessernde überzug nachteilig beeinflußt wird.
Erfindungsgemäß geeignete Metalle sind alle beliebigen Metalle, die aus der Gasphase abgeschieden, elektroplattiert, durch Zersetzung in der Gasphase abgeschieden, ionenplattiert, gesprüht oder aus chemischer Lösung aufgebracht werden können. Metalle, wie Kupfer, Nickel, Zinn, Silber, Silberlot , Gold, Aluminium, Platin, Titan, Zink und Chrom sind bevorzugt.
Im Rahmen der Erfindung bedeutet "dünn" die Dicke des Metallfilms, die erforderlich ist, damit ein kontinuierlicher zusammenhängender Film oder überzug erhalten wird. Im allgemeinen sind diese Überzüge weniger als 30 μπι dick.
Die erfindungsgemäß hergestellten Gegenstände können mit klaren Schutzüberzügen, beispielsweise den Siliconharzen gemäß US-PS 3 986 997, versehen werden. Diese Materialien werden im allgemeinen als "äußerste Überzüge" bezeichnet und sind allgemein bekannt. -
Wie bereits erwähnt, sind die Oberflächen mancher Substrate so weich, daß sie während der Herstellung des Gegenstands durch Aushöhlungen oder Kratzer beschädigt werden können, und um schließlich ein Produkt zu erhalten, das ein ansprechendes Äußeres aufweist, müssen die Schäden beseitigt werden, da sie nach einer einfachen Metallplattierung mit dünnen überzügen oder Filmen durchscheinen würden.
4/0041
3016590
Ein übliches Verfahren zum Überdecken der Beschädigungen besteht im Aufbringen eines Grundüberzugs auf das Substrat, wofür Stoffe, wie härtbare organische Polymerisate, verwendet werden. Das organische Polymerisat füllt die Beschädigungen aus und ergibt eine glatte ebene von Beschädigungen freie Oberfläche, auf die der dünne Metallüberzug aufgebracht werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden daher derartige Grundüberzugsmaterialien in Verbindung mit dem Verfahren und den Materialien gemäß der Erfindung angewandt. Die Erfindung bezieht sich somit auch auf die Behandlung eines Substrats mit einem Mittel zum Aufbringen eines Grundüberzugs und das Aufbringen des Silans oder der Silane gemäß der Erfindung auf diesen Grundüberzug. Das Metall wird dann auf den silanbehandelten Grundüberzug aufgebracht. Für die erfindungsgemäßen Zwecke bevorzugt sind bestimmte SiIicongrundüberzugsmittel. Für die Grundüberzüge bevorzugt sind die Siloxanüberzüge gemäß US-PS 3 986 997, die durch diese Bezugnahme Teil der vorliegenden Beschreibung bilden.
Im Fall der Anwendung eines Grundüberzugs wird das Substrat in beliebiger üblicher Weise gereinigt, worauf das Grundüberzugsmittel aufgebracht und gehärtet wird. Für die in der vorstehend genannten Patentschrift angegebenen Überzugsmassen sind im allgemeinen 6 bis 8 Stunden bei 150 0C erforderlich. Einige Grundüberzugsmittel erfordern nur Trocknen an der Luft während einiger weniger Minuten. Unter bestimmten Umständen kann je nach Substrat und Grundüberzugsmittel ein Grundiermittel erforderlich sein. Beispielsweise können die erfindungsgemäß verwendeten Silane als solche Grundiermittel verwendet werden. Der gehärtete Grundüberzug wird dann mit dem Silan oder Silangemisch behandelt, getrocknet und
ι L 0 0 3 A / 0 6 4 1
schließlich mit dem jeweils gewählten Metall überzogen. Im Rahmen der Erfindung können somit die angegebenen Substrate, die mit organischen oder Silicongrundüberzügen versehen und dann mit den Silanen oder Silangemischen gemäß der Erfindung behandelt worden sind, verwendet werden.
Eine dritte Ausführungsform der Erfindung besteht in der Verwendung der angegebenen Silane in Verbindung mit bestimmten härtbaren Überzugsmassen zur Förderung der Adhäsion der dünnen Metallfilme oder -überzüge. Während das wesentliche Merkmal der zunächst beschriebenen Erfindung, in der Behandlung von bestimmten Substraten oder von bestimmten Substratgrundüberzügen aus härtbaren organischen oder Silxconüberzugsmassen besteht, bezieht sich diese weitere Ausführungsförm der Erfindung auf die Beschichtung von härtbaren organischen oder Silicongrundüberzügen, die das erfindungsgemäße Silan oder die Silane enthalten, mit dem Metall.
Die Erfindung besteht somit auch darin, die Silane gemäß der Erfindung in das härtbare Grundüberzugsmittel einzuführen und anschließend Metalle unter Ausbildung von Filmen oder überzügen darauf abzuscheiden. Die Erfindung umfaßt somit auch ein Verfahren zur Ausbildung einer haftenden Metalloberfläche auf einem Substrat, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
(I) ein festes Substrat mit einem härtbaren organischen oder Silicongrundüberzugsmittel behandelt wird, das wenigstens ein organofunktionelles Silan oder ein Teilhydrolysat davon der allgemeinen Formel
(RO) SiR1X Rc
<t
2 0 Ö 3 kl 0 6 4t
oder ein Gemisch oder das Teilhydrolysat davon mit einem zweiten Silan oder dem Teilhydrolysat davon der allgemeinen Formel
(R0)bsiRVb
enthält, wobei in diesen Formeln
R einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
R1 eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder die Gruppe
X einen der Reste -
-NHCH2-// 1V)-CH=CH2 Cl
-SH, -OH oder Cl und
R" einen Phenylrest oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten und
a und b jeweils einen Wert von 2 oder 3 haben,
c . einen Wert von 0 oder 1 hat und a + c = 3,
(II) der Grundüberzug bis zur Entfernung des größten Teils der flüchtigen Bestandteile getrocknet und dann
(III) auf dem Grundüberzug ein Metall unter Ausbildung eines dünnen kontinuierlichen Films oder Überzugs abgeschieden wird.
1 j 0 0 3 4 / 0 θ 4 1
Die in organischen Grundüberzugsmittel T die sich für das erfindungsgemäße Verfahren eignen, sind solche, wie sie derzeit für Grundüberzüge für die Metal!abscheidung auf feste Gegenstände verwendet werden. Diese Materialien sind lufttrocknende Acrylderivate oder Urethane, die mit oder ohne Wärmezufuhr härten. Ein Beispiel hierfür ist EB-T, der Handelsname für ein von der Red Spot Paint and Varnish Co., Inc., Evansville, Indiana, hergestelltes Aery!polymerisat.
Die in das Grundüberzugsmittel eingeführte Menge an Silan oder Silanen beläuft sich auf 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Silan- und Grundüberzugsmittelgewicht. Einfaches Einmischen des Silans in das Grundüberzugsmittel genügt. Es sei darauf hingewiesen, daß dieses Mischen nicht unter wasserfreien Bedingungen erfolgen braucht, da die Adhäsivwirkung unabhängig davon eintritt, ob die Silane als solche oder in vorhydrolysierter Form eingesetzt werden. Das Grundüberzugsmittel wird getrocknet und/oder gehärtet, was vom jeweiligen Fall abhängt, worauf der Metallüberzug nach einer der oben beschriebenen Arbeitsweisen aufgebracht wird.
Durch die erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Gegenstände haben verbesserte Adhäsionseigenschaften, Wetterbeständigkeit, Haltbarkeit und in jeder Hinsicht verbesserte . Spiegeleigenschaften, wenn es sich bei der Metalloberfläche um eine Spiegeloberfläche handelt.
Durch die folgenden Beispiele wird die Erfindung weiter erläutert.
Mehrere Silane werden durch Prüfung der Adhäsions des Metallüberzugs bewertet. Die Ermittlung des Aussehens ist subjektiv und beruht auf Eigenschaften, wie Continuität des Films, Glanz, Spiegelungskraft und Vorhandensein oder Ab-
',00034/0641
3016550 •24·
Wesenheit von Löchern, Narben und dergleichen. Ein ausgezeichneter Film ist ein kontinuierlicher ununterbrochener Film ohne Löcher und/oder Narben von gutem Glanz und hohem Spiegelvermögen· Spiegelvermögen oder Spiegelungsvermögen ist ein auf dem Gebiet der Spiegeloberflächen gebrauchter Ausdruck für das Maß an von der Oberfläche eines Spiegels übermittelten Licht, d. h. , wie gut die Spiegeleigenschaften sind. Die Adhäsion wird subjektiv durch Reiben der Metalloberfläche mit einem mit Aceton, Methanol oder Isopropanol gesättigten Tuch bestimmt, wobei mäßiger Druck angewandt wird, wenn nicht eine andere Methode angegeben ist. Der Grad, bis zu welchem die Metalloberfläche dieser Behandlung standhält, wird angegeben. Keinerlei Entfernung des Überzugs wird als "ausgezeichnet" angesehen. "Gut" bedeutet, daß ein ganz geringer Abrieb erfolgt. "Mäßig" bedeutet merkliche Entfernung von Metall. "Schlecht" bedeutet Entfernung praktisch des gesamten Metallüberzugs. "Keine" bedeutet, daß der gesamte Überzug entfernt ist.
Beispiel 1
Es wird eine Reihe von Silanproben mit den angegebenen Konzentrationen durch ein Verfahren hergestellt, wobei jedes Silan bzw. die Kombinationen der Silane zu dem auf das Substrat angewandten Adhäsionsproinotor hydrolysiert wird. Die verschiedenen geprüften Silane sind in Tabelle I aufgeführt.
Silan A ist (CH3O)3Si(CH2)3NH(CH2)3NH3. Silan B ist (CH3O)3Si(CH2J3SH. Silan C ist
(CH3O)3S 1(CH2)3NH2(CH2)2NHCH2-</ NVCH=CH2 Cl ,
Ίό 0034 /0 64.1
-■*57 ""■■■'■ 301 βSfQ
Silan D ist (CH3O)3Si(CH2)^Cl, Silan E ist PhenylSi(OCH3)3/ Silan F ist PropylSi(OCH3)3, Silan G ist CH2=CHSi(OCH3)3 und Silan H ist HO(CH2J3Si(OCH3)3-
Die Ergebnisse sind in Tabelle II angegeben. IPA bedeutet Isopropanol und MeOH Methanol.
Grundiermittelherstellung
8 g Silan A, 8 g IPA und 1,12 g Wasser werden unter Schütteln in einem kleinen Glasgefäß (etwa 30 ml) mit einem Schraubdeckel vermischt. Das Gefäß wird über Nacht stehengelassen (etwa 16 bis 20 Stunden). Dann wird das Gemisch in einem größeren Kolben mit 800 g IPA verdünnt.
12,35 g Silan Bf 717,65 g IPA, 30 g Eisessig und 40 g Wasser werden in der angegebenen Reihenfolge miteinander vermischt.
24 g Silan C und 1,2 g Wasser werden vermischt und über Nacht (16 bis 20 Stunden) stehengelassen. Das Gemisch wird dann mit 800 g MeOH verdünnt.
Die Silane D, E, F und G werden auf die gleiche Weise behandelt. 3 g des Silans werden mit 27 g MeOH versetzt, worauf eine kleine Menge Essigsäure und zur vollständigen Hydrolyse ausreichendes Wasser zugegeben werden und die Mischung geschüttelt wird, bis sie klar ist, und ohne übermäßig langes Stehenlassen verwendet wird.
Silan H wird in einer Menge von 20 Gewichtsprozent in MeOH nach dem für D, E, F und G angegebenen Verfahren verwendet.
03 4/0
Alle Grundiermittel werden vor Anwendung filtriert.
Alle Proben werden von Hand in die Grundiermittellösungen eingetaucht, und der Überschuß wird abtropfen gelassen. Die Proben werden dann, wie in den Tabellen angegeben, getrocknet.
In Tabelle I sind die Silane oder Kombinationen von Silanen, die in den Beispielen verwendet wurden, angegeben. "Probe #" ist die Bezugszahl für die Versuche, die für diese Beispiele durchgeführt wurden. "Silan # 1" ist das in der Probe verwendete organofunktionelle Silan. "Silan # 2" ist das in der Probe verwendete Organosilan. "Zugesetzte Säure" und "zugesetztes H-O" bedeutet, daß das Material als Hydrolysat in dem Hydrolysewasser und dem bei der Hydrolyse als Nebenprodukt gebildeten Alkohol verwendet wurde. In den Fällen, wo das Silan als solches, d.h. ohne vorherige Hydrolyse verwendet wurde, ist dies angegeben.
In Tabelle II zeigt die Probe-# aus Tabelle I die in den einzelnen Versuchen verwendeten Silane an. Wenn unter Verwendung des gleichen Silans aber mit anderem Substrat oder abgeschiedenem Metall mehr als ein Versuch durchgeführt wurde, wird der Versuch mit a, b, c etc. bezeichnet. Beispielsweise ist Probe 4 aus Tabelle I ein aus den Silanen C und B hergestelltes Grundiermittel. Probe 4a in Tabelle II zeigt, daß die Silane in einem Verhältnis von 2,4:1 verwendet wurden, daß insgesamt 1,3 Gewichtsprozent Silan in dem Grundiermittel vorlagen, das Substrat bei dem Versuch Glas und das abgeschiedene Metall Silberlot war. Probe 4b in Tabelle II zeigt an, daß es sich bei dem Grundiermittel um das der Probe 4 von Tabelle I mit dem gleichen Silanverhältnis bei gleichem Feststofgehalt handelt, aber das Substrat ist nun Acrylfolie und das abgeschiedene Metall Aluminium.
Alle Proben in Tabelle II werden mit Hilfe eines Mikros Vacuum Evaporator Model VE-10 der Thermionics Laboratories, Hayward, CA aus der Gasphase abgeschieden.
Beispiel 2
Zum Vergleich des Materials gemäß GB-PS 1 550 532 mit der vorliegenden Erfindung wird folgendes Material hergestellt. 180 g eines Methyltrimethoxysilan enthaltenden Polymerisats auf Silicatgrundlage werden mit 20 g Acryloid OL-42 (Rohm & Haas Co., Philadelphia, PA) vermischt. Acryloid OL-42 ist ein Acrylpolymerisat, das dem in Beispiel 1 der GB^-PS angegebenen, vergleichbar ist. Es hat einen Feststoffgehalt von 80 % in Cellosolveacetat. 1 g Hexamethylentetramin wird als Katalysator unter Rühren zugesetzt.
Zur Verwendung in dem Versuch wird ein Grundiermittel (P) hergestellt, aus 8 g HS (CH2)-Si(OCH3)3, verdünnt mit 800 g IPA, 24 g einer 40 %-igen Mischung von
(CH3O)3Si (CH2J3NH2 (CH2) 2NHCH2-^ \YcH=CH2 Cl-© in MeOH,
verdünnt mit 800 g weiterem MeOH. 75 g des verdünnten HS (CH2J3Si(OCH3)3 werden mit 25 g verdünntem
(CH,0) -Si (CH0) ,NH0 (CH0) ,NHCH5// VS-CH=CH0 Cl Θ
und einer kleinen Menge Essigsäure und Wasser vermischt und die Mischung wird bis zur Klarheit gerührt.
(RV
Eine Polycarbonatfolie, Lexan (General Electric Co.,
Schenectady, NY), wird mit Schmirgelpapier bearbeitet, wodurch eine Folie erhalten wird, die einem abgenutzten Gegenstand entspricht. Nach dem Säubern wird die Folie in vier gleiche Abschnitte unterteilt und bezeichnet, und ein Abschnitt wird in die obige Lösung des Grundiermittels (P) eingetaucht und dann 20 Minuten bei Zimmertemperatur an der Luft trocknen gelassen.
10 0 034/0641
Die Lösung aus Acrylatpolymerisat, Silicat und Alkoxysilan analog der von Beispiel 1 der GB-PS 1 550 532 wird dann auf 3/4 der Folie aufgebracht, und das 1/4 der grundierten Fläche wird damit überzogen und an der Luft getrocknet. Dann wird der Überzug 15 Minuten bei 70 0C und 20 Minuten bei 100 0C gehärtet. Als nächstes wird 1/2 der Folie in eine Lösung aus P eingetaucht und 10 Minuten bei Zimmertemperatur an der Luft trocknen gelassen. Schließlich wird auf der gesamten Folie metallisches Silber aus der Gasphase abgeschieden und 15 Minuten bei 100 0C gehärtet. Beim Aufstellen der Folie auf ihre Kante und Zählen der Überzüge oder Schichten auf der Folie ergibt sich für den 1/4-Abschnitt links aussen (mit A bezeichnet) nur ein Silberüberzug. Der nächste 1/4-Abschnitt rechts daneben (mit B bezeichnet) weist eine obere Schicht aus Silber über einer Schicht des Polymerisats nach der genannten GB-PS auf, die ihrerseits die Polycarbonatfolie bedeckt. Der dritte 1/4-Abschnitt (mit C bezeichnet) weist eine oberste Schicht aus Silber über einer Schicht aus Grundiermittel P auf, die ihrerseits das Polymerisat gemäß GB-PS 1 550 532 bedeckt, das seinerseits die Polycarbonatfolie bedeckt. Der letzte 1/4-Abschnitt (mit D bezeichnet) besteht aus einer obersten Schicht aus Silber, einer zweiten Schicht aus dem Grundiermittel P, einer dritten Schicht aus dem Polymerisat gemäß GB-PS 1 550 532 und schließlich einer vierten Schicht aus Grundiermittel P.
Die Abschnitte B, C und D werden mit einem scharfen Instrument zu 25 gleichen Quadraten zerschnitten. Dann wird Klebeband Scotch Brand adhesive tape #650 (3M Co., St. Paul, Minnesota) auf die kreuzweise geschnittenen Quadrate gepreßt und unter Kraftanwendung entfernt. In der Erkenntnis, daß die besten Bedingungen nicht gegeben sind, wird der Test als bestanden angesehen, wenn wenigstens 50 % oder mehr des metallischen Silbers intakt bleibt. Die Ergebnisse sind in Tabelle III angegeben.
11:0034/0641
3016550
Beispiel.-
Es wird ein Siliconharz entsprechend dem Beispiel 2 von US-PS 4 173 553 hergestellt, mit der Ausnahme, daß HS (CH3J3Si(OCH3J3 in einer Menge von 10 Gewichtsprozent, CH3Si(OCH3)- in einer Menge von 40 Gewichtsprozent und kolloidales Siliciumdioxid in einer Menge von 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht aller drei Bestandteile, vorliegt. Dieses Material wird mit "A" bezeichnet. Eine andere Probe von Siliconharz wird wie in Beispiel 1 von US-PS 3 986 997 beschrieben, hergestellt, d.h. das gleiche Material wie oben aber ohne HS (CH-) 3Si(OC-EU)3 und dieses wird mit "B" bezeichnet. Beide Materialien werden nebeneinander hinsichtlich ihrer Fähigkeit verglichen, darauf niedergeschlagenes Metall anzunehmen und festzuhalten. Beide Materialien werden mit Isopropanol auf einen Feststoff gehalt von etwa 10 % verdünnt.
(R)
Ein sauberes Quadrat von Lexan ' Polycarbonat wird zur Hälfte in "A" eingetaucht. Die übrige Hälfte wird in 11B" eingetaucht. Dann wird die Probe bei 25 0C 40 Minuten an der Luft getrocknet. Anschließend wird Silber aus der Gasphase auf der Probe abgeschieden. Nach einstündigem Härten bei 125 0C zeigen beide Proben ausgezeichnetes Spiegelvermögen. Zur Prüfung der Adhäsion des Silbers werden die Proben einer Reibung mit Methanol unterworfen. Dabei zeigt sich, daß das Material "A" hinsichtlich der Haftung des metallischen Silbers eindeutig überlegen ist.
UO 034/0641
Beispiel 4
Das in Beispiel 3 mit "B" bezeichnete Siliconharz wird auf ein sauberes Lexan Polycarbonat-Quadrat aufgebracht und 25 Minuten bei 100 0C gehärtet. Eine Hälfte des beschichteten Quadrats wird dann in das Grundiermittel P nach Beispiel 2 eingetaucht, das 2 Minuten bei 25 °C trocknen gelassen wird. Anschließend wird Silber aus der Gasphase auf dem Quadrat niedergeschlagen. Nach einstündigem Härten bei 125 0C zeigt die mit dem Grundiermittel P nach Beispiel 2 grundierte Hälfte des Quadrats überlegene Haftung des darauf abschiedenen Silbers.
Die hierin beschriebenen Maßnahmen zur Metallabscheidung sind übliche Maßnahmen zur Abscheidung von Metallen, weshalb es einer ausführlichen Beschreibung dieser Maßnahmen nicht bedarf.
30034/0641
Tabelle
ο ο co
Probe #
6.
10 11 12
Silan #1
A B C C B B B Ά
Silan #2 Lösungsmittel für #1 Lösungsmittel für #2
IPA
IPA
MeOH
MeOH
IPA
IPA
IPA
MeOH
B K P G B E P G H
IPA MeOH MeOH MeOH
IPA MeOH MeOH MeOH MeOH
zugesetztes zugesetze Säure
H2O nein
ja ja
ja
ja ja
ja ja
: ja Ja
ja ja
ja ja
ja ja
ja ja
ja ja
ja -
ja
T a b e lie II
Probe #
4a
4b
4c
4d
4e
4f
Substrat Glas
Glas Glas Glas
Acrylfolie ABSTM
(Borer-Warner
Chemicals, Parkersbury, W. Va.)
Ryton-R8
Noryl
Minion abgeschiedener Metallüberzug Silberlot Silberiot Silberlot Silberlot
Aluminium Aluminium
Trocknungs-ZHärtungsbedinungen
Aluminium Aluminium Aluminium
30 Min. , /
25 c 'C /
3O Min. ., /
25 ' 'C /
3O Min ., /
25 ' 0C /
35 Min . » J
25 °c ,
' 30 Min.,
' 15Ο 0C
' 3O Min.,
' 150 0C
' 30 Min.,
I 150 0C
/ 3Ο Min.,
/ 15Ο 0C
keine / keine
30 Min., 25 0C
1 h, 80 0C
30 Min., /lh, 25 0C / 80 0C
30 Min • / / C O
25 0C /
30 Min I J C cn
25 0C , on
' 1 h.
I 80 °
t 1 h,
/ 80 °
Tabelle II (FortζSetzung)
Probe # Adhäsion A Verhältnis der Silane #1:2 Gesamtgewicht Silan(e) in^|
1 massig A 1
2 ausgezeichnet A 1,5
3 gut A 0,4
4a ausgezeichnet A 2,4:1 1,3
4b massig A
A
2,4:1 1,3
1 3 OO 3 4c
4d
gut
gut
A
A
■2,-4:1
2,4:1
1,3
4/0641 4e
4f
gut
gut
2,4:1
2,4:1
1,3
1,3
*A = Aceton
I = IPA
M = MeOH
Tabelle II (Fortsetzung)
C"
O
O
CO
Probe #
4g
4h
4i
4j
4k
41
4m
Substrat
Aluminium
Stahl
ο · -ι (R>
Sioplas
vernetztes
Polyethylen
Polyethylen
Lexan Polycarbonat
Holz
Papier
abgeschiedener Metallüberzug Chrom
Silber Aluminium
Aluminium
Silber
Silber
Silber
Trocknungs-/Härtungbedingungen
Min.,/lh, 25 0C / 8O 0C
Min., / 65 Min., 25 0C / lOO 0C
Min., / 6O Min., 25 0C / 75 0C
Min., / 60 Min.,
25 0C / 75 0C
Min., / IO Min.,
25 0C / lOO 0C
Min., / 38 Min.,
25 0C / 75 0C
Min., / 38 Min.,
25 0C / 75 0C
Tabelle II (Fortsetzung)
Probe # Adhäsion A Verhältnis der Silane I f 1:2 Gesamtgewicht Silan(e) in %
4g ausgezeichnet A 0,8:1 1,35
4h ausgezeichnet A 0,6:1 1,1
41 ausgezeichnet A
I
2,4:1 1,3
C-'
O
O
CJ
4j
4k
ausgezeichnet
ausgezeichnet
A
A
2,4:1
0,6:1
1,3
*■«».
O
σ>
41
4m
schlecht
gut
0,6:1
0,6:1
1,1
*A = Aceton
I = IPA
H = MeOH
Tabelle II (Fortsetzung)
Probe #
Substrat
abgeschiedener Metallüberzug
Trockung-/Härtungsbedingungen
4n 4o 4p
4q 4r 4s 4t
Siliconschaltbrett
Siliconepoxyschaltbrett
Teflon(R) (E. I. Dupont) Tuch
Polyester
Glas
Glas
Glas
Silber
Silber
Silber
Silber
Aluminium
Kupfer
Chrom
Min., / 38 Min., 25 0C / 75 0C
Min., / 38 Min., 25 0C / 75 0C
Min., / 48 Min., 25 0C / 1OO 0C
Min., / 30 Min., 25 0C / 100 0C
Min., / 60 Min., 25 0C / 8O 0C
Min., / 3O Min., 25 0C / 150 0C
Min., / 30 Min., 25 0C / 15Ο 0C
Tabelle II (Fortsetzung)
Probe # Adhäsion A
4n ausgezeichnet A
4o gut I
4P keine A
4q ausgezeichnet A
4r gut A
4s ausgezeichnet A
4t ausgezeichnet
*A = Aceton I = IPA M = MeOH
Verhältnis der Silane # 1;2
0,6:1
0,6:1
0,8:1 0,8:1 0,8:1
Gesamtgewicht Silan(e) in 1,1 1,1
1,1 1,1
1,3
1,35
1,35
Tabelle II (Portsetzung)
O
O
Ca)
■P-
Probe #
4u
4v
4w
4x
2a**
2b**
2c**
2d**
Substrat
Glas
Glas
Glas
Glas
Glas
Glas
Glas
Glas
abgeschiedener Metallüberzug Nickel
Silber
Silber
Silber
Silber
Silber
Trocknungs-/Härtungsbedingungen
Min., / 30 Min., 25 0C / 15O 0C
Min., / 60 Min., 25 0C / 1OO 0C
Min., / 60 Min., 25 0C / 80 0C
Sek., / 30 Min., 25 0C / 1OO 0C
Min., / 10 Min., 25 0C / 120 0C
Min., / 10 Min., 25 0C / 120 0C
Min., / 10 Min., 25 0C / 12O 0C
Min., / 10 Min., 25 0C / 12O 0C
** keine Säure, kein Wasser
Probe #
Adhäsion
4u ausgezeichnet A
4v ausgezeichnet A
4w ausgezeichnet A
4x ausgezeichnet A
2a** ausgezeichnet A
Cj
O
W
2b**
2 c**
gut
mäßig
A
A
79 0/ 2d** mäßig A
*A = Aceton
I = IPA
M = MeOH
Tabelle II (Fortsetzung)
Verhältnis der Silane # 1;2 0,8:1 0,6:1 2,4:1 0,8:1
Gesamtgewicht Silan(e) in % 1,35 1,1 1,3 1,35 10,0 100 0,1 0,01
** keine Säure, kein Wasser
T a b e lie II (Fortsetzung)
ο
O
CO
Probe #
3a**
3b**
3c**
3d**
3e**
4y
4z
Substrat
Glas
Glas
Glas
Glas
Glas
Glas
Glas
Glas
abgeschiedenes Metall Silber
Silber Silber Silber Silber Silber Silber Silber
Trocknungs-/Härtungsbedingungen
Min., / 10 Min., 25 0C / 12O 0C
Min., / 10 Min., 25 0C / 12O 0C
Min., / 10 Min., 25 0C / 120 0C
Min., / IO Min., 25 0C / 120 0C
Min., / 10 Min., 25 0C / 120 0C
Min., / 10 Min., 25 0C / 120 0C
Min., / 10 Min., 25 0C / 120 0C
Min., / 60 Min., 25 0C / 100 0C
** keine Säure, kein Wasser
CD Ol CD
Tabelle II (Fortsetzung)
co
*■»
»•χ.
O
Probe #
Adhäsion
3a** gut
3b** • gut
3c** schlecht
3d** keine
3e** keine
4y mäßig
4z mäßig
5 gut
*A = Aceton
I = IPA
M = MeOH
A A A A A A A A
Verhältnis der Silane #1:2
2,4:1
0,6:1
1:1
Gesamtgewicht Silan(e) in %
100,0
10,0
1,0
0'1 0,01
1,1 1,1 2,0
*'* keine Säure, kein Wasser
Tabelle II (For-tsetzung)
Probe # Substrat
Glas
Glas
Glas
9**
10**
11**
12
Glas
Glas
Glas
Glas
abgeschiedenes Metall Silber
Silber Silber Silber Silber Silber Aluminium
Trockungs-ZHärtungsbedingungen
Min., / 30 Min., 25 0C / 100 0C
Min., / 30 Min., 25 0C / 1OO 0C
Min., / 30 Min., 25 0C / lOO 0C
Min., / 30 Min., 25 0C / lOO 0C
Min., / 30 Min., 25 0C / 100 0C
Min., / 30 Min., 25 0C / 100 0C
Min., / 30 Min., 25 0C / 100 0C
** für sich allein verwendet - nicht im Rahmen der Erfindung
Tabelle II (Fortsetzung)
Probe # Adhäsion *
6 ausgezeichnet I
7 schlecht I
8 ausgezeichnet I
9** keine A
10** keine A
11** keine A
12 gut A
Verhältnis der Silane # 1;2
1:1 1:1 1:1
*A = Aceton I = IPA M = MeOH
** für sich allein verwendet - nicht im Rahmen der Erindung
Gesamtgewicht Silan(e) in %
20,0 2O,O
2,0 10,0 10,00 10,0
2,0
-as—-
Tabelle III
Probe
% Retention des SilbersAussehen des verbliebenen Silbers
65 65
*Adhäsionsverlust an der Grenzfläche Silber/Grundüberzug
B versagt*
C bestanden
CJ D bestanden
003
glatt/glänzend glatt/glänzend
cn CD CD

Claims (3)

—9 - Patentansprüche
1. Verfahren zum Aufbringen von Metallen auf feste Substrate, dadurch gekennzeichnet, daß
(I) ein festes Substrat mit wenigstens einem organofunktionellen Silan oder dem Teilhydrolysat davon, der allgemeinen Formel
(RO) SiR1X
Rc
oder einer Mischung eines derartigen organofunktioneilen Silans oder des Teilhydrolysats davon mit einem zweiten Silan oder dem Teilhydrolysat davon, der allgemeinen Formel
(RO)bSiR"4_b ,
worin
R einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
R1 eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder die Gruppe
130034/0541 0R,Q1NAL INSPE0TED
eine der Gruppen -
-SH, -OH oder Cl und
R" einen Phenylrest oder einen Alkyirest
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten und
a und b jeweils einen Wert von 2 oder 3 und
c einen Wert von O oder 1 haben und
a + c = 3,
behandelt,
(II) die silanbehandelte Oberfläche bis zur Entfernung des größten Teils der flüchtigen Bestandteile getrocknet und danach
(III) ein Metall auf der silanbehandelten Oberfläche unter Ausbildung eines dünnen kontinuierlichen Films oder Überzugs abgeschieden wird.
2. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 1, d a —
durch gekennzeichnet, daß
(I) ein festes Substrat mit einem härtbaren organischen oder Silicongrundüberzugsmxttel behandelt und dieses gehärtet wird,
(II) dieser gehärtete Grundüberzug mit wenigstens einem organofunktxonellen Silan oder Teilhydrolysat davon der allgemeinen Formel
-130034/0*41
- 9
(RO) SiR1X
a ι
Rc
oder einer Mischung eines derartigen Silans oder Teilhydrolysat davon mit einem zweiten Silan oder Teilhydrolysat davon der allgemeinen Formel
(R0>bSiRVb'
R einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
R1 eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder die Gruppe
X eine der Gruppen -NH»,
V V-CH=CH9 ClW ,
-SH, -OH oder Cl und
R" einen Phenylrest oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten und
a und b jeweils einen Wert von 2 oder 3 und
c einen Wert von O oder 1 haben und a + c = 3,
behandelt,
130034/0841·
3016160
(III) die silanbehandelte Oberfläche bis zur Entfernung des größten Teils der flüchtigen Bestandteile getrocknet und danach
(IV) ein Metall auf der silanbehandelten Oberfläche unter Ausbildung eines dünnen kontinuierlichen Films oder Überzugs abgeschieden wird.
3. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch j,
dadurch gekennzeichnet , daß
(I) ein festes Substrat mit einem härtbaren organischen oder Silicongrundüberzugsmittel behandelt wird, das wenigstens ein organofunktiorielles Silan oder ein Teilhydrolysat davon der allgemeinen Formel
(RO) SiR1X ■ a ι
oder- ein Gemisch oder das Teilhydrolysat davon mit einem zweiten Silan oder dem Teilhydrolysat davon der allgemeinen Formel
<RO)bSiR'Vb enthält, wobei in diesen Formeln
R einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
R1 eine, zweiwertige Kohlenwasser stoff gruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder die Gruppe
13003A/06At
X einen der Reste -NH-»
-NHCH.,-- (J V~"CH=CH-5 Cl Θ , -SH, -OH oder Cl und
R" einen Phenylrest oder einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten und
a und b jeweils einen Wert von 2 oder 3 haben,
c einen Wert von 0 oder 1 hat und a + c = 3,
(II) der Grundüberzug bis zur Entfernung des größten Teils der flüchtigen Bestandteile getrocknet und dann
(III) auf dem Grundüberzug ein Metall unter Ausbildung eines dünnen kontinuierlichen Films ober Überzugs abgeschieden wird.
30034/064 t
DE3016560A 1980-02-11 1980-04-29 Verfahren zum Aufbringen von Metallen auf feste Träger Expired DE3016560C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12019780A 1980-02-11 1980-02-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3016560A1 true DE3016560A1 (de) 1981-08-20
DE3016560C2 DE3016560C2 (de) 1984-01-12

Family

ID=22388818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3016560A Expired DE3016560C2 (de) 1980-02-11 1980-04-29 Verfahren zum Aufbringen von Metallen auf feste Träger

Country Status (10)

Country Link
JP (1) JPS5857508B2 (de)
KR (1) KR850001683B1 (de)
AU (1) AU536293B2 (de)
BE (1) BE883736A (de)
CA (1) CA1159729A (de)
DE (1) DE3016560C2 (de)
FR (1) FR2475566A1 (de)
GB (1) GB2070070B (de)
IT (1) IT1140987B (de)
NL (1) NL179301C (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3316693A1 (de) * 1983-05-06 1984-11-08 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Verfahren zum herstellen von amorphen kohlenstoffschichten auf substraten und durch das verfahren beschichtete substrate
WO1992015723A1 (en) * 1991-03-07 1992-09-17 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for adhering metal to polyimide film
US6488384B2 (en) 1998-12-23 2002-12-03 Leybold Systems Gmbh Method for the coating of substrates made of plastic

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4690715A (en) * 1982-06-18 1987-09-01 American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories Modification of the properties of metals
NL8204783A (nl) * 1982-12-10 1984-07-02 Philips Nv Werkwijze voor het aanbrengen van een metaallaag op een substraat.
NL8304443A (nl) * 1983-12-27 1985-07-16 Philips Nv Methode voor het aanbrengen van een metaalspiegel.
EP0176062A3 (de) * 1984-09-27 1987-07-15 Dow Corning Corporation Silan-Haftvermittler zur Anwendung bei hohen Temperaturen und Anwendungsverfahren
DE3726372C2 (de) * 1986-08-27 1988-10-13 Toyoda Gosei Kk Formgegenstand aus Kunststoff
WO2005056868A1 (en) * 2003-11-17 2005-06-23 Dow Corning Corporation Method of metallizing a silicone rubber substrate
DE102010048984A1 (de) * 2010-10-20 2012-04-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Herstellen eines haftfesten Verbundes aus einem Polymersubstrat und einer anorganischen Schicht
JP6613677B2 (ja) * 2015-07-17 2019-12-04 三星ダイヤモンド工業株式会社 脆性基板の分断方法及び分断装置
CN107265887B (zh) * 2017-06-14 2020-06-09 卜庆革 导电金属化镀镍或银玻璃材料、玻璃布料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1550532A (en) * 1976-04-22 1979-08-15 Sumitomo Chemical Co Vapour plating method for plastics

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51126931A (en) * 1975-04-29 1976-11-05 Matsushita Electric Works Ltd Method of surface metallizing
US4173553A (en) * 1977-12-23 1979-11-06 Dow Corning Corporation Non-coloring, abrasion resistant, adherent coating for gold and silver surfaces

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1550532A (en) * 1976-04-22 1979-08-15 Sumitomo Chemical Co Vapour plating method for plastics

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3316693A1 (de) * 1983-05-06 1984-11-08 Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln Verfahren zum herstellen von amorphen kohlenstoffschichten auf substraten und durch das verfahren beschichtete substrate
WO1992015723A1 (en) * 1991-03-07 1992-09-17 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for adhering metal to polyimide film
US6488384B2 (en) 1998-12-23 2002-12-03 Leybold Systems Gmbh Method for the coating of substrates made of plastic

Also Published As

Publication number Publication date
CA1159729A (en) 1984-01-03
NL8002423A (nl) 1981-09-01
BE883736A (fr) 1980-12-10
JPS5857508B2 (ja) 1983-12-20
IT8022481A0 (it) 1980-05-30
AU536293B2 (en) 1984-05-03
DE3016560C2 (de) 1984-01-12
IT1140987B (it) 1986-10-10
JPS56112453A (en) 1981-09-04
FR2475566B1 (de) 1984-06-08
AU5772480A (en) 1981-08-20
FR2475566A1 (fr) 1981-08-14
NL179301C (nl) 1986-08-18
GB2070070A (en) 1981-09-03
KR830004586A (ko) 1983-07-16
GB2070070B (en) 1983-07-27
KR850001683B1 (ko) 1985-11-22
NL179301B (nl) 1986-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2811072C2 (de)
DE3044804C2 (de)
DE69924256T2 (de) Korrosionsverhinderung von metallen unter verwendung von bifunktionellen polysulfidsilanen
DE2922295C2 (de)
DE3018674A1 (de) Siliconzusammensetzungen und loesungsmittelfreie ueberzugszusammensetzungen und verfahren, materialien nichthaftend zu machen und sie enthaltende gegenstaende
DE3486416T2 (de) Grundierungsmittel.
DE60034111T2 (de) Verfahren zur behandlung von metalloberflächen mit einer mischung von vinylsilanen und multisilylierten funktionellen silanen
DE2022052C3 (de) Verfahren zur Beschichtung von wasserstoffhaltigen organischen Polymeren
DE69906374T2 (de) Verfahren zur herstellung eines dekorierten substrats
DE2658839B2 (de) Verfahren zum Herstellen eines zwei- oder mehrschichtigen Überzugs auf einem Substrat
DE3212771A1 (de) Harzzusammensetzung
DE2855791C3 (de) Pigmentfreie wäßrige Beschichtungsmasse
DE2745228B2 (de) Aromatische Polycarbodiimide mit Silan-Endgruppen und deren Verwendung
DE3012664C2 (de) Verfahren zur Bildung eines Anstrichfilms mit metallischem Aussehen auf einem Substrat
DE3016021A1 (de) Waessrige ueberzugsmasse mit einem silikonharz, gegenstand mit einem ueberzug daraus und verfahren zum herstellen des ueberzuges
DE3016560A1 (de) Verfahren zum aufbringen von metallen auf feste substrate
DE3004337A1 (de) Grundiermittel
DE2833647A1 (de) Ueberzug
EP0381029A2 (de) Wässrige Polyacrylat-Systeme für Lackierung von Kunststoffoberflächen
DE2833601A1 (de) Kunststoffpulver fuer beschichtungsmittel zur herstellung glaenzender, nicht- blockender, elastischer ueberzuege
DE19606966B4 (de) Gegenstand zur Verhinderung von Bewuchs und Verfahren zum Aufbringen von Bewuchs verhindernden Überzügen
DE2838495C3 (de) Pigmentfreie wäßrige Überzugsmasse und ihre Verwendung
DE2737741B2 (de) Grundiermasse und deren Verwendung zur Beschichtung einer Oberfläche
DE3524831A1 (de) Metallic-lackierverfahren
DE60010346T2 (de) Als überzüge verwendbare witterungsbeständige zusammensetzungen, verfahren, und damit überzogene artikel

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: SPOTT, G., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 800

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee