NL8602702A

NL8602702A - Werkwijze voor het bereiden van een preparaat, geschikt voor het bekleden van een oppervlak uit aluminium of een aluminiumlegering, alsmede voorwerpen die met een dergelijk preparaat zijn bekleed.

Info

Publication number: NL8602702A
Application number: NL8602702A
Authority: NL
Original assignee: Hexcel Corp
Priority date: 1971-04-29
Filing date: 1986-10-28
Publication date: 1987-02-02
Also published as: NL182578C

Description

rSsBi ,JT *

Nw 8190

Titel: Werkwijze voor het bereiden van een preparaat, geschikt voor het bekleden van een oppervlak uit aluminium of een aluminiumlegering, alsmede voorwerpen die met een dergelijk preparaat zijn bekleed.

5

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een preparaat, geschikt voor het vormen van een hechtende bekleding op een oppervlak van aluminium of een aluminiumlegering.

10 Uit het Amerikaanse octrooischrift 3.321.350 .

is het bekend om een siloxaan en een titanaat op te nemen in een inert organisch oplosmiddel, ter verkrijging van een preparaat, dat dient om siloxaanelastomeren te binden -aan een vast oppervlak, dat bijvoorbeeld'kan bestaan uit 15 aluminium.

Verder zijn in het Amerikaanse octrooischrift 3.066.060 diverse harskleefmiddelen voor structurele metaal-lichamen beschreven. Er worden titanaat-siloxaanpreparaten in een nagenoeg watervrij alcoholisch medium gebruikt.

20 Thans is gevonden dat waterige oplossingen op basis van een bepaald siloxaan en titanaat een uitstekend preparaat zijn voor het vormen van een hechtende bekleding op een metaaloppervlak bestaande ,uit aluminium of een aluminiumlegering, waardoor zodanig oppervlak niet alleen wordt 25 afgedekt, maar ook stevig kan worden verbonden met allerlei materialen, in het bijzonder met organische kleefmiddelen.

De uitvinding heeft derhalve als kenmerk dat het preparaat wordt bereid door het vormen van een 5-5 0gew.%!s waterige oplossing van een siloxaan-titanaatcombinatie met 33 een molverhouding van 1-6/1, waarbij het siloxaan beantwoordt aan de formule H2M,,NHR,-Si(OR)3 waarin R een alkylgroep met 1-6 koolstofatomen, Rf een alkyleengroep met 2-6 koolstofatomen en R" een alkyleengroep 35 met 2 of 3 koolstofatomen voorstellen en ten minste 2 koolstofatomen aanwezig zijn tussen de stikstofatomen, en het titanaat beantwoordt aan de formule -.:0 2 -2- J-* *·ν

(TO)^Ti.Y

waarin T een alkylgroep met 1-6 koolstofatomen en Y een 1,3-dioxoverbinding met 3-8 koolstofatomen voorstellen.

In de hierboven gedefiniëerde formule van 5 het te gebruiken siloxaan kunnen de groepen R gelijk of verschillend zijn en stellen zij bij voorkeur alk-ylgroepen met 1-3 koolstofatomen voor, terwijl de alkyleengroep R’ bij voorkeur 2 of 3 koolstofatomen bevat en bij voorkeur' ten minste 2 koolstofatomen aanwezig zijn tussen de sili-10 cium- en stikstofatomen. De siloxanen bevatten in totaal gewoonlijk ten minste 12 en minder dan 25, liefst minder dan 20 koolstofatomen. Van de twee in de formule weergegeven aminestikstofatomen is het ene primair en het andere secundair.

15 Voorbeelden van geschikte siloxaanverbindin- gen zijn 4,7-diazaheptyltrimethoxysilaan, 3,6-diazahexyl-triëthoxysilaan, 3,6-diazahexyltrimethoxysilaan en 5,8-diazaoctyltrimethoxysilaan.

In het titanaat met de eveneens eerder gede-20 finiëerde formule (TOTi.Y betekent T bij voorkeur een alkylgroep met 2-4 koolstofatomen en is de alkylgroep bij voorkeur secundair aan het zuurstofatoom gebonden. De groepen T kunnen gelijk of verschillend zijn. De chelaat-vormende 1,3-dioxoverbinding Y kan bijvoorbeeld acetoaceton, 25 3-methylacetoaceton, 3-ethylacetoaceton en 3,5-heptadion zijn. De titanaatverbinding bevat bij voorkeur 16-30 koolstofatomen.

De molverhouding siloxaan/titanaat bedraagt bij voorkeur 1-4/1.

30 Ter bereiding van het onderhavige preparaat kunnen het siloxaan en het titanaat eerst zonder oplosmiddel worden gemengd. Vervolgens wordt het oplosmiddel toegevoegd. De reactie verloopt exotherm. Alhoewel een specifieke toevoegsnelheid niet kan worden gegeven, dient 35 er te worden op gelet, dat het oplosmiddel voldoende snel ,- >> Λ 5 . 'jit* -3- wordt toegevoegd om gelvorming te beletten. Het oplosmiddel wordt daarentegen niet zo snel toegevoegd, dat een wit neerslag wordt gevormd. De twee grenzen kunnen gemakkelijk proefondervindelijk worden bepaald. Tijdens 5 deze bereiding worden het siloxaan en het titanaat ten minste gedeeltelijk gecopolymeriseerd.

Het oplosmiddel is water. Aan het water kunnen echter alkanolen met 1-3 koolstofatomen worden toegevoegd in een hoeveelheid van 1-10 volume %. Bij 10 voorkeur wordt evenwel alleen water gebruikt.

De gezamenlijke hoeveelheid siloxaan en titanaat bedraagt ten minste 5 gew.% van de oplossing en niet meer dan 60 gew.%, bij voorkeur 10-30 gew.%. ~

Het residu is nu gemakkelijk oplosbaar in 15 diverse oplosmiddelen en kan desgewenst opnieuw worden opgelost om een preparaat te vormen met 5-50, bij voorkeur met 5-25 gew.% van het siloxaan-titanaatmengsel.

Water of waterige alkanolen, bij voorkeur echter water, kunnen worden gebruikt als verdunningsmiddel en de ver-20 kregen oplossing kan worden gebruikt voor het bekleden van het aluminiumoppervlak.

Het bekleden kan op iedere geschikte wijze worden uitgevoerd, zoals met een borstel, met een rol, door sproeien enz. De hoeveelheid opgedragen materiaal 25 is niet kritisch. Bij voorkeur wordt echter ten minste 5^ mg materiaal, berekend als niet vluchtig residu, aan-gebracht per m en liefst ten minste 108 mg/m en gewoonlijk niet meer dan 377 mg/m^, bij voorkeur niet meer dan 269 mg/m^. De bekleding kan op iedere geschikte wijze 30 worden gedroogd, bijvoorbeeld door verdamping met behulp van warme lucht.

Het gebruikte aluminium kan zuiver aluminium zijn of een legering met tot 15 gew.% van een ander metaal zoals magnesium of koper. Het aluminiumoppervlak wordt bij 35 voorkeur gereinigd alvorens het siloxaan-titanaatpreparaat aan te brengen. Diverse reinigingsmethoden voor het alu- -4- miniumoppervlak kunnen worden toegepast, maar bij voorkeur wordt een zwak alkalisch reinigingsmiddel gebruikt. Geschikte alkalische reinigingsmiddelen zijn natriumpoly-fosfaat, natriumsesquicarbonaat, enz. in een waterig 5 medium, bij een pH van meer dan 8 en gewoonlijk in combinatie met een niet-ionisch vevochtigingsmiddel. Deze typen reinigingsmiddelen zijn gebruikelijk en algemeen bekend.

Er kunnen echter ook zure reinigingsmiddelen worden gebruikt .

10 Om de uitvinding toe te lichten werd N- (3-aminoëthyl)-Y-aminopropyltrimethoxysilaan gecombineerd met het acetoacetonaatchelaat van tetraisopropyltitanaat . in een molverhouding van 2,5/1 in water voor het verkrijgen' van een 5 gew.%'s oplossing. Het siloxaantitanaatpreparaat 15 werd bereid door een geschikte hoeveelheid water aan het siloxaan-titanaatmengsel toe te voegen voor het verkrijgen van een 5 gew.% oplossing. Een aluminiumfolie met een dikte van 33yUm (5052) werd door de oplossing geleid, waardoor een bekleding werd verkregen van 54-108 mg/m^. De bekleding 20 werd vervolgens 5-30 sec. gedroogd met hete lucht van 149‘°C, totdat het oppervlak niet meer kleverig was. Het aldus behandelde oppervlak kon uitstekend worden verbonden met een groot aantal kleefmiddelen, die gewoonlijk worden gebruikt voor het knoopbinden van honingraatstructuren 25 uit aluminium. Onderzochte kleefmiddelen waren nitrile- fenolverbindingen als beschreven in het Amerikaanse octrooi-schrift 3.066.060, met nylon gemodificeerde epoxyverbindin-gen en geëpoxyleerde fenol-formaldehydeharsen. Al deze kleefmiddelen verschaften een uitstekende binding met het 30 aluminiumoppervlak.

.. i.

, „ , 5.1 y' •j j ‘f fzr> · -^9

Claims

1. Werkwijze voor het bereiden van een preparaat, geschikt voor het vormen van een hechtende bekleding op een oppervlak van aluminium of een aluminiumlegering, met het kenmerk, dat het preparaat wordt bereid door het vor-5 men van een 5-50 gew.%’s waterige oplossing van een siloxaan-titanaatcombinatie met een molverhouding van 1-6/1, waarbij het siloxaan beantwoordt aan de formule H2NR,,NHR,-Si(OR)3 10 waarin R een alkylgroep met 1-6 koolstofatomen, R’ een alkyleengroep met 2-6 koolstofatomen en R” een alkyleen-groep met 2 of 3 koolstofatomen voorstellen en ten minste 2 koolstofatomen aanwezig zijn tussen de stikstofatomen, en het titanaat beantwoordt aan de formule 15 CT0)4 Ti.Y waarin T een alkylgroep met 1-6 koolstofatomen en Y een 1,3-dioxoverbinding met 3-8 koolstofatomen voorstellen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1,-met het ken merk, dat R een methylgroep, T een isopropylgroep en Y acetoaceton voorstellen.

3. Werkwijze voor het bereiden van een preparaat, geschikt voor het vormen van een hechtende bekleding op 25 een oppervlak van aluminium of een aluminiumlegering, met het kenmerk, dat een siloxaan en een titanaat, die beantwoorden aan de formules weergegeven in conclusie 1, met ‘elkaar worden gemengd in de molverhouding, welke eveneens is weergegeven in conclusie 1, en water aan het verkregen 30 mengsel wordt toegevoegd met een zodanige snelheid, dat de vorming van een gel of van een neerslag wordt vermeden.

‘4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het ken merk, dat het siloxaan N-(6-aminoëthyl)-Y-aminopropyltri-methoxysilaan is en het titanaat het acetylacetonaat-35 chelaat van iBtraisopropyltitanaat is. ^ v C / υ i -6-

5. Voorwerpen waarvan ten minste het oppervlak bestaat uit aluminium of uit een aluminiumlegering, waarbij dat oppervlak is bekleed met een preparaat dat is bereid onder toepassing van de werkwijze volgens een der conclusies 1-4. s* • \ ; / - Is ,/ J -J V# S