DE3132981C2

DE3132981C2 -

Info

Publication number: DE3132981C2
Application number: DE3132981A
Authority: DE
Inventors: Lionell Morrisville Pa. Us Graham
Original assignee: AT&T Technologies Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1980-08-26
Filing date: 1981-08-20
Publication date: 1992-12-10
Also published as: US4362783A; IT1138494B; SE8104867L; NL8103950A; GB2082478B; CA1187352A; FR2489177B1; JPH0213898B2; BE890055A; IT8123618A0; FR2489177A1; DE3132981A1; JPS5774155A; GB2082478A; SE453367B; CH652648A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen beschichteten Artikel der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art sowie auf ein Beschichtungsverfahren der im Ober begriff des Anspruchs 8 angegebenen Art.

Auf zahlreiche Substrate aufgebrachte Polymere haben viele Anwendungszwecke, die von Schutzbeschichtungen, korrosionsbeständigen Beschichtungen, Laminaten, Ab dichtungen und Verkapselungen bis zu dielektrischen Schichten für Kondensatoren und Herstellung gedruckter Schaltungsplatten reichen.

Generell ist das Haftungsvermögen der Polymerbeschich tung an seinem jeweiligen Substrat für die meisten An wendungsfälle von großer Bedeutung. Sehr häufig wird ein bestimmtes Polymer an einem gegebenen Substrat bei direktem Aufbringen nicht reproduzierbar haften, so daß es für dieses Substrat als Beschichtungsmaterial nicht geeignet ist. Es wurde jedoch vor kurzem gefun den, daß die Haftung vieler Polymer/Substrat-Paare verstärkt werden kann, wenn ein sogenanntes Kopplungs mittel eingesetzt wird. Das Kopplungsmittel kann auf die Substratoberfläche aufgebracht oder im Polymer dispergiert sein. Diese Kopplungsmittel enthalten funktionelle Teile, die in eine Wechselwirkung mit dem Substrat eingehen, sowie funktionelle Teile, die in eine Wechselwirkung mit dem Polymer eingehen. In einigen Fällen kann derselbe funktionelle Teil sowohl mit dem Substrat als auch mit dem Polymer wechselwirken. Zahlreiche Materialien sind als geeignete Kopplungsmittel berichtet worden. Hierher gehören beispielsweise Werner-Typ-Komplexe, zahlreiche metallorganische Verbindungen, wie Alkoxytitanate und andere Materialien. Beispielsweise beschreibt die Arbeit "Adhesion Through Silane Coupling Agents" von Edwin P. Plueddemann, Journal of Adhesion, 2, 184 ff. (1970) die Verwendung von Silan-Kopplungsmitteln zur Kopplung verschiedener Polymertypen wie Epoxyharze, Polyester, Polystyrole, Phenolharze, Polypropylene und Polyamide mit Substraten wie u. a. Glas, Aluminium, Stahl, Graphit.

Obgleich Kopplungsmittel zu einer erhöhten Haftung von sowohl thermoplastischen als auch duroplastischen Polymeren an zahlreichen Substraten wie die vorstehend beschriebenen geführt haben, ist nach wie vor ein Bedürf nis nach stärkerer Verbesserung für zahlreiche Zwecke vorhanden. Während beispielsweise ein Silankopplungs mittel für eine Epoxybeschichtung auf Stahl zu einer adäquaten Haftung für korrosionsbeständige Beschich tungen unter Normalbedingungen führen kann, kann diese Haftung unter anormalen oder strengen Bedingungen nicht adäquat sein. In ähnlicher Weise können Epoxy beschichtungen auf Stahl unter Verwendung eines Silan kopplungsmittels für gedruckte Schaltungsplatten keine adäquate Haftung haben, wenn sie in die einzelnen stromlosen Niederschlagsbäder, speziell bei erhöhter Temperatur eingetaucht werden, oder wenn die Epoxy beschichtung hohen Temperaturen ausgesetzt wird, bei spielsweise im Verlauf eines Beschichtungsverfahrens in einem verflüssigten Bett. Es besteht auch ein Be dürfnis nach verbesserter Befestigung der Metallumman telung von metallummantelten Kabeln am polymeren Kabel ummantelungsmaterial, üblicherweise Polyäthylen. Es existiert daher ein hohes Bedürfnis nach weiterer Ver besserung bei der Haftung von Beschichtungen für zahl reiche Anwendungsfälle, und es ist eine generell ver besserte Haftung der Beschichtung wünschenswert.

Ein beschichteter Artikel der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art sowie ein Beschichtungsverfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 8 angegebenen Art sind aus der DE-OS 25 59 259 bekannt. Außerdem ist es aus der DE-OS 28 55 170 bekannt, Metalloberflächen und/oder Metalloxid oberflächen dadurch zu hydrophilieren, daß man auf diesen Oberflächen mindestens ein Hydroxid des betreffenden Metalls erzeugt. Dadurch soll erreicht werden, daß Metallbleche tief gezogen oder abgestreckt werden können, ohne daß Schmiermittel verwendet werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen beschichteten Artikel sowie ein Beschichtungsverfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, der beziehungsweise das sich dadurch auszeichnet, daß eine im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich verbesserte Haftfähigkeit der Polymerbeschichtung auf dem Substrat gewährleistet ist.

Gelöst wird diese Aufgabe mit Hinblick auf den beschichteten Artikel durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1, sowie mit Hinblick auf das Beschichtungsverfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 8. Vorteilhafte Weiter bildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird also eine wesentlich verbesserte Haftung der Polymerbeschichtung auf dem Artikel dadurch erreicht, daß zusätzlich zu dem Kopplungsmittel und in Kombination mit diesem ein Benetzungshydrosol in einer vorgegebenen Schicht dicke mit der Maßgabe eingesetzt wird, daß sich der Metall anteil des als Hydrosol eines wasserhaltigen Metalloxids aus gebildeten Benetzungshydrosols vom Substratmaterial unter scheidet.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen sind nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit der Schälfestigkeit von der Eintauchzeit in Wasser von 72±2°C zeigt.

Ein Anwendungsbeispiel der Erfindung ist die Herstel lung eines metallgeschützten, ummantelten Kabels. Die Erfindung sei jedoch anhand einer Be schichtung eines Substrats beschrieben. Wie erwähnt, ist es seit langem bekannt, ein Kopplungsmittel auf eine Oberfläche aufzubringen, bevor diese mit einer Be schichtung der gewünschten Zusammensetzung beschichtet wird, um die Haftung der Beschichtung an der Oberfläche zu verstärken. Jedoch verbleiben gewisse Substrate, ins besondere hydrophile Substrate, schwierig, mit guter Haftung zu beschichten. Durch Abändern der bekannten Methoden, speziell durch Vorsehen, auf dem Substrat, eines Benetzungshydrosols, das sowohl am Substrat als auch am Kopplungsmittel haftet, kann in den meisten Fällen die Haftung der auf das Substrat aufzubringenden Polymerbeschichtung verstärkt werden.

Das Verfahren eignet sich zur Herstellung beschichteter Artikel auf der Basis zahlreicher Substratmaterialien, zu denen Metalle, Keramik- und Glaszusammensetzungen, Mineralien, Kunststoffe und Verbundmaterialien gehören. Das Substratmaterial kann in jeder Form vorliegen, beispielsweise in Form von Bögen, Filmen und synthetischen oder natürlichen Fasern. Wie erwähnt, können diese Beschichtungen beispielsweise als korrosionsbeständige und schützende Beschichtungen für Metalloberflächen, als Verkapselun gen und hermetische Abdichtmittel für elektronische Bau elemente, bei der Herstellung metallverstärkter Kabel und für die Herstellung gedruckter Schaltungsplatten benutzt werden.

Für die vorliegenden Zwecke ist ein Benetzungshydro sol definiert als ein Hydrosol, das eine nicht-benetz bare oder kaum benetzbare Oberfläche benetzbar macht. Solche Benetzungshydrosole sind im allgemeinen wäßrige Dispersionen, die ein wasserhaltiges Oxid als die feste Phase in Form eines stabilen Kolloids oder als sub kolloidale Partikel enthält. Benetzungshydrosole sowie Herstellung und Verwendung vieler solcher Benetzungs hydrosole sind in der US-PS 36 57 003 im einzelnen beschrie ben. Für die vorliegenden Zwecke umfassen des weiteren Metallsubstrate Metallegierungen und Metalle und Le gierungen mit oxidierten Oberflächen.

Der Ausdruck Kopplungsmittel bezeichnet vorliegend jedes Agens und jede Verbindung oder Zusammensetzung, das bzw. die funktionelle Teile umfassen, die sowohl eine Wechselwirkung mit dem Benetzungs hydrosol als wie auch mit der aufzubringenden Polymerbeschichtung ein zugehen vermögen. Beispiele geeigneter Kopp lungsmittel sind Silane, Aminosilane, Werner-Komplexe, metallorganische Verbindungen und zahlreiche Polymere mit sauren oder basischen funktionellen Gruppen. Bei spielhafte Kopplungsmittel sind
γ-(β-Aminoäthyl)aminopropyltrimethoxysilan,
γ-Aminopropyltriäthoxysilan,
γ-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan,
Glycidyloxytriäthoxysilan,
Titandi(dioctylpyrophosphat)oxyacetat,
Tetralkoxytitanate,
polare oberflächenaktive Mittel und
Wernerkomplexe, z. B. Methylacrylatchromchlorid.

Die nachstehend angegebenen Beispiele befassen sich mit Epoxybeschichtungen auf Metallen, hauptsächlich Stahl, zum Erhalt einer korrosionsbeständigen Schicht hierauf, die für eine nachfolgende Sensibilisierungsbehandlung mit stromlosen Plattierungslösungen zum Erhalt gedruck ter Schaltungsplatten vorgesehen ist.

Es wird angenommen, daß die erfindungsgemäß verbesserte Haftung der Polymerbeschichtung auf dem Substrat auf einer Wechsel wirkung vom Typ einer Lewissäure/Lewisbase-Wechsel wirkung zwischen benachbarten Materialien basiert. Beispielsweise würde die Oberfläche eines Aluminium substrats eine starke Ankopplung an ein Benetzungshy drosol aus einem wasserhaltigen Alkali- oder Erdalkali metalloxid bilden. In diesem Fall wird die Aluminium oberfläche als eine Lewissäure bezüglich des Hydrosols angesehen, das als eine Lewisbase wirkt. Das deshalb benutzte Kopplungsmittel sollte saure Hälften wie Carboxylsäuregruppen haben, um die Bin dung an das basische Hydrosol zu verstärken. Umgekehrt würde, wenn das Substrat Magnesium (eine basische Ober fläche) wäre, ein bevorzugtes Hydrosol ein saures Hy drosol wie ein Hydrosol von Aluminium sein, und das Kopplungsmittel sollte basische Hälften wie Amingruppen haben. Im Falle von Glassubstraten oder Metallsubstraten wie Eisen ist ein bevorzugtes Hydrosol ein benetzendes Hydrosol von Zinn. Hier tritt eine Wechselwirkung zwi schen einer schwachen Säure und einer schwachen Base auf, und ein bevorzugtes Kopplungsmittel auf dem Zinn- Hydrosol ist ein aminhaltiges Silan.

Ein weiterer unerwarteter Befund ist der, daß das Hy drosol nicht nur gegenüber der Substratoberfläche unähnlich sein sollte, um Säure/Base-Wechselwirkung zu erzeugen, sondern eine Monoschicht in der Dicke bilden sollte, wenn maximale Adhäsion erreicht werden soll. Dieses rührt, wie angenommen wird, daher, daß Dicken größer als eine Monoschicht zu einer Hydrosol/ Hydrosol-Kopplung, d. h. zu einer Kopplung ähnlicher Materialien, die keine Säure/Base-Wechselwirkung haben, zusammen mit der gewünschten Säure/Base-Wechselwirkung zwischen der ersten Hydrosolschicht und der Substrat oberfläche führen, wodurch viele schwache Bindungen zu sammen mit den stärkeren Hydrosol-Substrat-Bindungen erhalten werden.

Nachstehend ist die allgemeine Verfahrensprozedur be schrieben. Zunächst sollte das Substrat vorgereinigt und gespült werden, um z. B. Schmutz und Fett zu beseitigen. Das Substrat wird dann mit der Be netzungshydrosolzusammensetzung, vorzugsweise durch Eintauchen, behandelt. Nach Entfernung aus dem Hydro solbad ist es bevorzugt, das Substrat zu spülen, um jegliche Verunreinigungen oder korrosive Spezies und auch schwach gebundenes Hydrosol zu entfernen, so daß im wesentlichen eine Monoschicht aus stark gebundenem Hydrosol zurückbleibt. Danach wird das Substrat mit dem Kopplungsmittel behandelt, luftgetrocknet oder vorzugs weise trockengebacken, und schließlich mit dem ge wünschten Polymer beschichtet, das dann gehärtet wird. Das so beschichtete Substrat ist dann für die weitere Bearbeitung entsprechend dem jeweils gewünschten Ver wendungszweck fertig. Beispielsweise kann das beschich tete Substrat als das Basismaterial für die Herstellung gedruckter Schaltungsplatten benutzt werden. In diesem Fall wird das Substrat nach den für die Herstellung gedruckter Schaltungsplatten üblichen Methoden bearbei tet. Diese Methoden umfassen das Laminieren einer Kupferfolienschicht und Verarbeiten des Laminates nach üblichen Photoresist/Ätz-Abtragmethoden zum Entwickeln eines Schaltungsmusters hierauf oder nach üblichen Auftragmethoden beispielsweise durch Sensibilisieren und Katalysieren der Oberfläche entsprechend dem ge wünschten Schaltungsmuster, gefolgt von einem Eintau chen in ein stromloses Abscheidungsbad, um das Muster aufzubauen. Diese Verfahren sind allgemein bekannt, vgl. beispielsweise die bereits genannte US-PS 36 57 003, und brauchen hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden.

Zur Demonstration der Vorteile des vorliegenden Ver fahrens wurden 25,4 Mikrometer dicke Stahl substrate, die in einer alkalischen Reinigungslösung bei 60 bis 70°C zur Entfernung von Schmutz, Öl und Fett von der Oberfläche und dann in deionisiertem Wasser gespült worden waren, im vorliegenden Verfahren unter Verwendung von Epoxypolymeren behandelt. Zu Ver gleichszwecken sind dieselben Substrate unmittelbar nach dem Reinigungsschritt mit Polymer beschichtet wor den und wurden ferner einmal das Benetzungshydrosol ohne Kopplungsmittel und einmal das Kopplungsmittel ohne Benetzungshydrosol benutzt. Diese Proben wurden auf Haftung durch einen üblichen 90°-Schältest, ge messen in Newton, geprüft, um die Beschichtung vom Substrat pro Meter Substratbreite abzu schälen. Der Schältest wurde nach der Polymeraushärtung durchgeführt. Im Hinblick auf die hier auch interessie rende Verwendung dieses Laminates als gedruckte Schal tungsplatte wurde die Haftung auch geprüft nach einem 24 Stunden langen Eintauchen in ein stromloses Kupfer abscheidungsbad von 72±2°C, und zwar vor und nach einer Erholungswarmbehandlung des beschichteten Substrats bei 130°C oder 250°C. Die mit verschiedenen Epoxy-Harzen erhaltenen Resultate sind in den nach stehenden Tabellen wiedergegeben. Es wurde gefunden, daß Epoxy-Formulierungen unter Verwendung eines handelsüblichen haftungsverbessernden Additivs die besten Haftungs ergebnisse bei Verwendung des vorliegenden Verfahrens lie ferten. Einige hier benutzte Abkürzungen sind:
KR138 ist Titandi(dioctylphyrophosphat)oxyacetat von Kendrick Co.,
KR12 ist Isopropyltri(dioctylphosphato)titanat von Kendrick Co.,
TTS ist Isopropyltriisostearoyltitanat,
APS ist γ-Aminopropyltriäthoxysilan und
AEPS ist γ-(β-Aminoäthyl)-aminopropyltrimethoxy silan.

Vergleichsbeispiel

Dieses Beispiel ist ein Kontrollversuch, um Schälfestig keitswerte von epoxybeschichteten Stahlsubstraten zu erhalten, die einmal nach dem Reinigen und einmal nach Behandlung nur mit einem Kopplungsmittel (also ohne Hy drosolbehandlung) beschichtet wurden. Das Epoxyharz wurde in einem üblichen elektrostatischen Beschichtungs verfahren aufgebracht. Es wurde wie folgt gearbeitet:

A. Die Stahlfolie wurde unmittelbar nach dem Reinigen epoxybeschichtet und gehärtet.
B. Die gereinigte Folie wurde 2 Minuten lang in eine 1%ige (Gew.-%) Lösung eines Kopplungsmittels eingetaucht, trocken geblasen, epoxybeschichtet und gehärtet. Die Kopplungs mittellösungen waren wäßrig außer in den angegebenen Fällen, in denen sie isopropanolisch waren.
C. Es wurde wie nach B gearbeitet, jedoch wurde nach dem Eintauchen in das Kopplungsmittel eine Minute lang in deionisiertem Wasser gespült.
D. Es wurde wie nach B gearbeitet, außer daß die Proben, statt trockengeblasen zu werden, 25 Minuten lang bei 130°C trockengebacken wurden. Einige Proben wurden in dem für das Kopplungsmittel benutzten Lösungsmittel nach dem Trockenbacken gespült. Diese Verfahrensmodifikation ist in der nachstehenden Tabelle als Methode D₁ be zeichnet.

Die Resultate der erhaltenen Schälfestigkeitswerte sind die folgenden:

Tabelle I

Schälfestigkeit in kN/m

Beispiel 1

Verschiedene Stahlsubstrate wurden alkalisch gereinigt, gespült und dann der nachstehenden Behandlungsabfolge unterworfen, wenn nichts anderes angegeben ist.

(1) Drei Minuten langes Eintauchen in eine Benetzungshydrosolzusammensetzung aus einer 3,7×10^-3 molaren Zinnhydroxid-Lösung bei pH 2 bei Umgebungstemperatur; dieses Hydrosol wurde entsprechend dem in der US-PS 36 57 003 angegebenen Verfahren präpariert.
(2) Spülen des noch nassen Substrats in deionisier tem Wasser.
(3) Zwei Minuten langes Eintauchen in eine wäßrige 1%ige AEPS-Kopplungsmittellösung bei Umgebungs temperatur.
(4) Warmbehandlung (a) 25 Minuten bei 130°C oder (b) 15 Minuten bei 240 bis 260°C. (Diese Tempera tur wurde wegen des Umstands benutzt, daß eine Epoxybeschichtung im Flüssigbettverfahren, das eine alternative Beschichtungsmethode ist, eine solche Temperatur erfordert.)
(5) Elektrostatisches Beschichten/Härten zum Erhalt von 12,7 · 10^-3 cm dicke Beschichtungen auf jeder Seite, (a) Schältest (trocken).
(6) 24 Stunden langes Eintauchen in ein 72±2°C warmes stromloses Kupferabscheidungsbad (a) Schältest (naß).
(7) Einstündige Erholungswarmbehandlung bei 150°C (a) Schältest (warmbehandelt).

Es sei bemerkt, daß alle hier zur Bestimmung der Schäl festigkeiten benutzten Epoxy-Formulierungen gehärtete butadiennitrilkautschukmodifizierte, amingehärtete Epoxyharze von Diglycidyläther von Bisphenol A sind, die bei 120°C/ 16 Stunden gehärtet wurden. Wie aus den obigen Tabel len ersichtlich, haben Beschichtungen, die nach dem vorliegenden Verfahren aufgebracht worden sind, eine höhere Haftung am Substrat als ähnliche Beschichtungen, die ohne Aufbringen eines Eisen-Benetzungshydrosols und dann des Kopplungsmittels vor dem Beschichten aufge bracht wurden.

Die nachstehenden Tabellen geben Resultate wieder, wie diese unter Anwendung der obigen Prozedur sowie Varia tionen hiervon erhalten wurden. Tabelle 2 zeigt die Schälfestigkeiten von Epoxybeschichtungen, und zwar auf gebracht auf Stahl direkt nach Reinigung; nach Reinigung, gefolgt von einem Eintauchen in Silan, Spülen und Warmbehandeln bei entweder 130°C für 25 Minuten oder bei 250°C für 15 Minuten; und nach Reinigung im vor liegenden Verfahren unter Verwendung eines Zinn-Be netzungshydrosols und einer 1%igen AEPS-Silankopplungs mittellösung mit einer Warmvorbehandlung bei entweder 130°C oder 250°C. Die Schälfestigkeitswerte wurden nach dem Härten der Epoxybeschichtung (trocken) gemes sen, ferner nach einem 24stündigen Eintauchen in eine wäßrige stromlose Abscheidungslösung bei 72±2°C (naß), sowie nach einer einstündigen Erholungswarmbehandlung bei 150°C nach dem Eintauchen.

Tabelle 2

Auswirkung der Temperatur auf behandelte Oberflächen

Man sieht aus dieser Tabelle, daß, vorbehaltlich der nachstehenden Bemerkungen, das vorliegende Verfahren zu überlegenen Schälfestigkeitswerten im Zustand trocken, naß und nach Erholungswarmbehandlung im Vergleich zu anderen Verfahren führt. Es sei bemerkt, daß die Trocken- Schälfestigkeit nach der Nur-Silanbehandlung und nach Warmbehandlung bei der niedrigeren Temperatur inner halb der Meßfehler dem vorliegenden Verfahren äquiva lent ist. Jedoch ist die Fähigkeit, diese Haftung nach Behandlung in heißer Lösungsumgebung beizubehalten, im Vergleich zu den im vorliegenden Verfahren herge stellten Beschichtungen schlecht.

Tabelle 3 gleicht der Tabelle 2 und ist lediglich an geführt, um die eindeutig überlegene Haftung zu zeigen, die erreicht wird, wenn die Zinnhydrosolschicht in der Größenordnung einer Monoschicht (0,8 µg/cm²) ist im Vergleich zu dickeren Hydrosolschichten (17 bis 20 µg/cm²).

Tabelle 3

Auswirkung des Hydrosolniederschlages auf Schälfestigkeit

Die Zeichnung zeigt ein Diagramm zur Darstellung der Schälfestigkeit von epoxybeschichteten Stahlfolien in Abhängigkeit von der Eintauchzeit in Wasser bei 72±2°C, und zwar für Substrate, die entsprechend dem vorliegenden Verfahren (Kolloid/Silan) behandelt wurden, für Substrate, die mit Silan, jedoch ohne Kolloid, gefolgt von einer Warmbehandlung (Silan, 130°C/25 Mi nuten) behandelt wurden, für Substrate, die nach nur einem alkalischen Reinigungsschritt (gereinigter Stahl) beschichtet wurden, und für Substrate, die in H₃PO₄ zur Aufrauhung der Oberfläche geätzt, sodann gereinigt und beschichtet wurden (H₃PO₄-Ätzung). Man sieht sofort, daß zwar die anfänglichen Schälfestigkeiten (in Kilo newton pro Meter) außer für die lediglich gereinigte Oberfläche miteinander vergleichbar sind, daß aber die im vorliegenden Verfahren hergestellten Beschichtungen ihre Haftung zu einem viel größeren Ausmaß als die an deren Beschichtungen mit zunehmender Eintauchzeit beibe halten. Es kann daher davon ausgegangen werden, daß speziell unter den Bedingungen hoher Feuchtigkeit und hoher Temperatur die im vorliegenden Verfahren erhält lichen Beschichtungen weit überlegenes Verhalten hin sichtlich Korrosionsbeständigkeit und Haftung im Ver gleich zu den anderen Beschichtungen zeigen werden.

Wie erwähnt kann das vorliegende Verfahren bei der Her stellung gedruckter Schaltungsplatten eingesetzt wer den, beispielsweise durch Behandeln des beschichteten Metalls mit jeder bekannten oder verfügbaren stromlosen Plattierungslösung und Weiterverarbeitungsmethode zum Erhalt einer gedruckten Schaltung hierauf. Wo Durch führungen erforderlich sind, wird das Substrat vorzugs weise vor der Durchführung des vorliegenden Verfahrens gebohrt, um diese Durchführungen zu erhalten, die dann mit dem Polymer während des Beschichtungsprozesses be schichtet werden können.

In ähnlicher Weise kann mit dem vorliegenden Verfahren ein Metallband, z. B. ein Aluminium-Stahl- oder ver zinntes Stahlband mit einer haftenden, das Benetzungs hydrosol und das Kopplungsmittel umfassenden Beschich tung bereitgestellt und gespeichert werden, um zu einem späteren Zeitpunkt mit einem haftenden Polymer beschich tet zu werden. Insbesondere kann ein Kopplungsmittel verwendet werden, z. B. ein Organosilan, das mit dem Benetzungshydrosol, beispielsweise einem wasserhaltigen Zinnoxidhydrosol, in eine Bindung eingeht, wobei das Kopplungsmittel eine α, β-äthylenisch ungesättigte Hälfte enthält, die an Polyäthylen gut zu haften vermag. Ein solcherart be schichtetes Band, z. B. ein stahlbeschichtetes Band, kann dann als Kabelschutz für ein polyäthylenummantel tes Kabel verwendet werden, wie dieses in den US-PS 36 81 515 und 38 29 340 beschrieben ist.

Claims

1. Beschichteter Artikel mit

- einem Substrat mit wenigstens einer für eine Polymer beschichtung geeigneten Oberfläche und
- einem Kopplungsmittel mit einem an der Polymerbeschichtung wirkenden funktionellen Teil und einem an der Substratober fläche wirkenden funktionellen Teil zur Adhäsionsverbesserung zwischen Substratoberfläche und Polymerbeschichtung,

dadurch gekennzeichnet, daß

- sich eine Schicht eines Benetzungshydrosols aus einem wasserhaltigen Oxid zwischen der Substratoberfläche und dem Kopplungsmittel befindet,
- das Hydrosol wenigstens an der Substratoberfläche und das Kopplungsmittel wenigstens an der Hydrosolschicht haften,
- das Hydrosol in einer Dicke von wenigstens einer Monoschicht vorhanden ist,
- das Benetzungshydrosol und die entsprechenden funktio nellen Teile des Kopplungsmittels so gewählt sind, daß eine Wechselwirkung nach Art einer Lewissäure/ Lewisbasen-Wechselwirkung zwischen den benachbarten Materialien eintritt, und
- das Benetzungshydrosol ein Hydrosol eines wasserhaltigen Metalloxids ist, wobei sich der Metallanteil des Hydro sols vom Substratmaterial unterscheidet.

2. Artikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Benetzungshydrosol ein Zinnhydrosol ist.

3. Artikel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Kopplungsmittel ausgewählt ist aus Organosilanen, Werner-Komplexen, organometallischen Verbindungen und polaren oberflächenaktiven Mitteln.

4. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Substrat ein Metall oder eine Metallegierung, z. B. ein flexibles Band aus Stahl, Aluminium oder verzinntem Stahl, ist.

5. Artikel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

- er als gedruckte Schaltungsplatte vorliegt, die ein Grundmetall, ein Benetzungshydrosol aus einem wäßrigen Oxid auf wenigstens einer Fläche des Grund metalls, ein Kopplungsmittel hierfür und eine darüber liegende kompatible polymere Beschichtung umfaßt.

6. Artikel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Grundmetall zum Erhalt von Durchführungen vorgebohrt und das Metall auf beiden Seiten sowie in den Durch führungen mit dem Hydrosol, dem Kopplungsmittel und dem Polymer beschichtet ist.

7. Artikel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Grundmetall Stahl ist,
- das Hydrosol ein wäßriges Zinnoxid ist,
- das Kopplungsmaterial ein Aminosilan ist,
- die Polymerbeschichtung eine kautschukmodifizierte Epoxybeschichtung ist und
- gegebenenfalls sich ein stromlos niedergeschlagenes Metallmuster auf wenigstens einer polymerbeschichteten Oberfläche befindet.

8. Verfahren zum Präparieren einer Substratoberfläche für eine polymere Beschichtung, bei dem ein Kopplungsmittel mit einem an der Polymerbeschichtung wirkenden funktionellen Teil und einem an der Substratoberfläche wirkenden Teil zur Adhäsionsverbesserung zwischen Substratoberfläche und Polymerbeschichtung auf die Substratoberfläche auf gebracht und getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß

- vor dem Aufbringen des Kopplungsmittels auf die Substrat oberfläche auf dieser eine auf ihr haftende Benetzungs hydrosolschicht aufgebracht wird,

wobei

- das Hydrosol in einer Dicke von wenigstens einer Mono schicht vorhanden ist,
- das Benetzungshydrosol und die entsprechenden funktionellen Teile des Kopplungsmittels so gewählt sind, daß eine Wechselwirkung nach Art einer Lewissäure/Lewisbasen- Wechselwirkung zwischen den benachbarten Materialien eintritt, und
- das Benetzungshydrosol ein Hydrosol eines wasserhaltigen Metalloxids ist, wobei sich der Metallanteil des Hydro sols vom Substratmaterial unterscheidet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch

- Spülen des Substrats nach dem Aufbringen des Hydrosols, und
- Trocknen des mit dem Hydrosol beschichteten Substrats nach dem Aufbringen des Kopplungsmittels, wobei die Trocknung vorzugsweise durch Warmbehandlung des Substrats bei etwa 130°C erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß

- nach dem Trocknen die polymere Beschichtung aufge bracht wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

- auf der Polymerbeschichtung stromlos eine Metallbe schichtung aufgebracht wird, und
- das beschichtete Substrat bei einer Temperatur wärmebehandelt wird, die zur Erhöhung der Haftung der einzelnen Schichten geeignet ist.