DE4009624A1 - Verfahren zur aktivierung von kunststoffoberflaechen sowie verwendung der verfahrenserzeugnisse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aktivierung von Kunststoffoberflächen sowie die Verwendung der Verfahrens­ erzeugnisse.

Ziel der sogn. Aktivierung von Kunststoffoberflächen ist es, die Oberflächen dieser chemisch inerten Materialien mit funktionellen Gruppen, wie z. B. -OH, -CO-, -NH₂, -SO₃⊖, -SO₄⊖, -PO₄, -SO₂Cl, -NH₄⊕, -CONH₂, -COOH, -COO⊖, -SH zu versehen, auszustatten. - Dem liegen natürlich weitere Ziele zugrunde: zum Beispiel, die Er­ höhung der Wasserbenetzbarkeit dieser Materialien, die Herab­ setzung ihres spezifischen Oberflächenwiderstands (und damit deren statischen Aufladbarkeit), die Färbung dieser Materialien mit wasserlöslichen Farben (unter Ausbildung von ionogenen oder kovalenten Bindungen, anstatt von adsorptiven Bindungen), Ver­ besserung der Klebbarkeit dieser Materialien, Erhöhung der Filtrationsleistung von entsprechend zu Filtern ausgebildeten Kunststoffmaterialien, etc.

Üblicherweise werden die Oberflächen von chemisch inerten Kunst­ stoffmaterialien durch Plasmabehandlung oder durch Oxidation mittels eines Flammofens oder durch Behandlung mit Chromschwefel­ säure aktiviert. - Bei der Plasmabehandlung und bei der Beflam­ mung ist der apparative Aufwand groß und verursacht Kosten. Der Verwendung von Chromschwefelsäure stehen gesundheitliche und umweltpolitische Gründe (Chromate) entgegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit einer bekannten, chemisch defi­ nierten, sofort einsetzbaren, preiswerten, leicht zu handhabenden und die Umwelt nicht belastenden Flüssigkeit, die Oberflächen von Kunststoffmaterialien zu aktivieren.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man die Oberflächen von Kunststoffmaterialien durch Behandlung mit Siliciumtetrachlorid (CAS-Nr. 10026-04-7) aktiviert.

Unter dem Begriff "behandeln" fallen Begriffe wie imprägnieren, besprühen, bemalen, (ein-)tauchen, zufügen, zu-/vermischen, kontaktieren, in-innigen-Kontakt-bringen, odgl.

Vorzugsweise werden mit der erfindungsgemäß verwendeten Ver­ bindung Oberflächen von Homo-, Co- oder Terpolymerisaten von Polvolefinen, wie z. B. Polyäthylen, Polvpropylen, Polybutylen, Polymethylpenten oder Polyisobutylen; sowie Synthesekautschuke (Dienelastomere) behandelt und dadurch aktiviert.

Art und Ausbildung des zu aktivierenden Kunststoffmaterials be­ stimmen die Zeitdauer, wie lange diese Materialien mit der erfin­ dungsgemäß eingesetzten Verbindung kontaktiert werden müssen.

Diese Kunststoffmaterialien sind bekannt und liegen zum Teil in einer Vielzahl von Ausbildungen vor: z. B. als Formkörper, (Struktur-/Integral-) Schäume, als Granulat, als Folien, als Fasern, als Gele, als Pasten, Öle usw. Die erfindungsgemäß eingesetzte Verbindung ist für alle Materialausbildungen an­ wendbar.

Mit Hilfe eines Pinsels wurde Siliciumtetrachlorid halbseitig auf Probeplatten aus Polypropylen (Hostalen PP PPH 1850 bzw. Hostalen PP PPN 8018 B) Abzug dünn aufgetragen. Die Platten blieben dann solange stehen bis sich nach wenigen Minuten eine weiße Schicht auf den Platten ausgebildet hatte. Danach wurden die Platten mit Wasser gewaschen: die behandelte Seite, siehe Photo 1, ist deut­ lich hydrophiler als die unbehandelte Seite.

Im Gegensatz zu unbehandelten Kontrollen sind behandelte Poly­ propylen-Homopolymerisatplatten aus wäßriger Lösung heraus mit wasserlöslichen Farbstoffen anfärbbar, siehe Photo 2. - Weiterhin weisen mit Siliciumtetrachlorid behandelte Platten einen zwischen 10⁸ und 10¹⁰ Ohm liegenden Oberflächenwiderstand auf - der Ober­ flächenwiderstand der unbehandelten Kontrolle liegt hingegen über 10¹³ Ohm.

Claims (2)

1. Verfahren zur Aktivierung von Kunststoffoberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß man diese mit Siliciumtetrachlorid behandelt.

2. Verwendung der Verfahrenserzeugnisse nach Anspruch 1 als Substrat mit erhöhter Wasserbenetzbarkeit, als Substrat mit erniedrigtem Oberflächenwiderstand, als Substrat zur Oberflächen­ färbung mit wasserlöslichen Farben, als Substrat zur Lackierung mit Wasserlacken, als Substrat mit verbesserter Klebbarkeit oder als Filtermaterial oder als Chromatographiematerial.