DE2410858C2

DE2410858C2 - Verwendung einer Lösung zum Verbessern der Bindefestigkeit zwischen zwei Werkstücken

Info

Publication number: DE2410858C2
Application number: DE2410858A
Authority: DE
Inventors: Kent Brian Connole; Wesley Peter East Windsor Township N.J. Townsend
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1973-03-08
Filing date: 1974-03-07
Publication date: 1984-05-10
Also published as: FR2220705B1; NL7403032A; BE811990A; FR2220705A1; DE2410858A1; CH606373A5; NL158214B; IT1011553B; SE409039B; CA991521A; GB1466333A; JPS508872A; US3861978A; JPS5222787B2

Description

In vielen Bereichen der Technik, beispielsweise bei der Herstellung gedruckter Schaltungen, ist es erforderlich, mittels einer Klebverbindung die Oberflächen zweier zu verbindender Werkstücke durch Grenzflächenkräfte zusammenzuhalten. Bei der Herstellung von Klebverbindungen treten indessen häufig Festigkeitsproolenie und strukturelle Probleme auf, was zu einer Ausschußproduktion führen kann. Diese Probleme treten in erster Linie an der Grenzfläche zwischen einer Werkstückoberfläche und dem Klebstoff auf. Zur Verringerung dieser Probleme werden häufig empirische Mittel zur Verbesserung des Benetzungsverhaltens des Klebstoffes an den Oberflächen der zu verbindenden Werkstücke angewandt, dergestalt, daß die betreffenden Oberflächen aufgerauht oder poliert werden. Diese empirischen Hilfsmittel hängen häufig von den Werkstücken (Adhärenden) selbst und auch von den verwendeten Klebstoffen ab.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine universell anwendbare, nicht-empirische Möglichkeit zur Erzielung einer höheren Verbindungsfestigkeit unabhängig von Oberflächenrauhigkeit. -glätte oder -benctzbarkeit anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs gelöst.

Aus der US-PS 36 57 003 ist es an sich bereits bekannt, nur schwer benetzbare oder unbenetzbare Oberflächen dadurch benetzbar zu machen, daß diese Oberflächen in eine durch Hydrolyse- und Keimbildungsreaktionen hergestellte, stabile, wäßrige, kolloidale Lösung eingetaucht werden, welche unlösliche, wasserhaltige Oxidpartikel eines Elementes ausgewählt aus Be, . Ti. Zr, V, Cr, Mo. W, Mn. Fe. Co, Ni, Pd, Pt, Cu,

Au, Zn. Cd. Hg. Al, In, TI. Si, Ge, Sn, Pb. Bi, La. Ce. Th₁ U sowie Mischungen hiervon mit einer Partikelgröße zwischen IO und 10 000 Angström-Einheiten enthält. Dabei wird die kolloidale Lösung durch Auflösung eines Salzes des ausgewählten Elementes in einem wäßrigen Medium sowie durch Aufrechterhaltung eines pH-Wertes des wäßrigen Mediums, bei dem eine Ausflockung nicht stattfindet, hergestellt. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß sich auch dann, wenn ein Klebstoff die Verbindungsfläche eines Werkstücks gut zu benetzen vermag« eine sprunghaft verbesserte Verbindungsfestigkeit erzielen läßt, wenn das oder die Werkstücke) vor dem Verkleben mit der aus der US-PS 36 57 003 bekannten Lösung behandelt wird (werden). Dabei können einzelne Oberflächenbereiche oder die gesamte Oberfläche -der (des) Werkstücke(s) behandelt werden. Die Behandlung kann sich auf die Oberfläche eines oder beider

ίο Werkstücke vor dem Aufbringen des Klebstoffs auf die zu behandelnde Oberfläche erstrecken. Alternativ hierzu lassen sich dann, wenn nur ein Werkstück an seiner Verbindungsfläche mit Klebstoff beschichtet wird, entweder die klebstoffbeschichtete Werkstückoberfläche oder die unbeschichtete Verbindungsfläche des anderen Werkstücks oder beide betrachteten Oberflächen mit der Lösung behandeln. Die jeweiligen Verbindungsflächen werden nach erfolgter Behandlung uii.j gegebenenfalls anschließendem Klebstoffauftrag miteinander

μ in Berührung gebracht Die Berührungszeichen können dann weiter behandelt werden, um die gewünschte relativ dauerhafte Bindung zu erreichen.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Beispielen erläutert werden. Dabei werden wie folgt definierte Ausdrücke verwendet:

1. Adhärend:

Ein Adhärend ist ein Werkstück oder ein Substrat, das an einem anderen Werkstück (Substrat) durch einen Klebstoff gehalten wird,

2. Klebstoff:

Ein Klebstoff ist eine Substanz, die Materialien durch Oberflächenhaftung zusammenzuhalten vermag,

3. Verbindungsstelle:

Eine Verbindungsstelle ist der Ort, an dem zwei Adhärenden zusammengehalten werden, und
4. kohäsiver Fehler oder Bruch:

Ein kohäsiver Fehler oder Bruch ist ein solcher, der in der massiven Phase entweder des Klebstoffes oder eines der Adhärenden (und nicht an der Grenzfläche zwischen Adhärend und Klebstoff) auftritt.

Zunächst wird ein geeigneter Adhärend ausgewählt. Ein geeigneter Adhärend kann — je nach dem schließlichen Verwendungszweck — jegliches Material umfassen. Fi, .·■ die Herstellung elektrischer Schaltungen sind geeignete Adhärenden aus nichtlei»*ndem Material (dielektrisches Material), beispielsweise Substrate aus organischen Polymeren und leitendes Material, z. B. Metall, Filme oder Muster. Es versteht sich jedoch, daß die Adhärenden sowohl aus demselben als auch aus unterschiedlichen Materialien bestehen können.

Ein definierter Oberflächenverbindungsbereich eines ersten Adhärenden, der für die Berührung mit einem Klebstoff bestimmt ist, und mit einem definierten Oberflächenverbindungsbereich eines zweiten Adhärenden verbunden werden soll, kann zunächst gereinigt werden, um jegliche Verunreinigungsschichten, Verunreinigungspartikel, usw. zu entfernen, die normalerweise die Adhäsion beeinträchtigen würden.

Der Oberflächenbereich des Adhärenden wird dann nach üblichen Methoden, beispielsweise durch Eintauchen, Aufsprühen, usw., mit einer geeigneten kolloidalen Lösung eines wasserhaltigen Oxides behandelt, wie sie in der US-Patentschrift 36 57 003 beschrieben ist. Unter dem Ausdruck »wasserhaltiges Oxid« wird ein unlösli-

ches Oxid, ein unlösliches Hydroxid, ein unlösliches Oxid-Hydroxid oder als eine unlösliche Mischung eines Oxides und eines Hydroxides verstanden, wie in der US-PS 36 57 003 im einzelnen erläutert ist

Wie bereits erwähnt, können entweder einer oder beide der jeweils definierten Adhärenden-Oberflächenbereiche,die mit einem geeigneten Klebmittel in Berührung gebracht und miteinander vereinigt werden sollen, vor dem Klebstoffauftrag mit der wäßrigen kolloidalen hydrosen Oxidlösung behandelt werden.

Ein geeigneter Klebstoff wird auf einen definierten Oberflächenbereich wenigstens eines Adhärenden aufgebracht. Als Klebstoff kommt irgendeiner der zahlreichen bekannten Klebstoffe in Frage, einschließlich Protein-Klebstoffe, Kitte, Leime, Kleister, Pasten, usw, die flüssig, fest, kalt verarbeitbar, warm verarbeitbar, druckempfindlich, usw. sein können. Der speziell verwendete Klebstoff hängt ab von den verwendeten Adhärenden, dem schließlichen Gebrauch der miteinander verklebten Adkaienden, usw, d. h. von jenen Faktoren oder Kriterien, die "allgemein in der einschlägigen Klebetechnik bekannt sind. Im Regelfall sollte der ausgewählte Klebstoff erstens ausreichend beständig sein, zweitens ausreichend hohe kohäsive Festigkeit besitzen, drittens ausreichend hohe spezifische Adhäsion besitzen, viertens in Klebverbindungen mit guter Reproduzierbarkeit resultieren und fünftens den Umgebungsbedingungen widerstehen können, z. B. der Temperatur, korrodierenden Gasen oder Flüssigkeiten, usw, denen die miteinander verbundenen Adhärenden schließlich ausgesetzt werdet¹. Der ausgewählte Klebstoff kann nach üblichen Methoden, beispielsweise durch Streichen, Sprühen, Tauchen, usw. auf nur die eine oder auch auf beide Flächen der Kleoverbindung aufgetragen werden.

Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß alternativ der Klebstoff auf eine Adhärenden-Oberfläche Oberflächenbereiche oder beider Oberflächen vor der Behandlung mit der wäßrigen kolloidalen Lösung eines wasserhaltigen Oxides aufgebracht werden kann. Im Unterschied zu bekannten Methoden, hängt das erfindungsgemäße Verfahren nicht von der O'berflächentopografie der Adhärenden ab, d. h. die zugeführte wäßrige kolloidale Lösung eines wasserhaltigen Oxides verstärkt nicht entweder die Rauhigkeit oder die Glätte der Verklebungsflächen der Adhärenden. Deshalb ist die Art und Weise, auf die die Behandlung mit der kolloidalen Lösung die Festigkeit der resultierenden Verbindung verbessert, weder bekannt noch erklärbar. Sonach 1st die

to Folge der Behandlung der miteinander zu verklebenden Oberflächenbereiche mit der kolloidalen Lösung und dem Klebstoff nicht kritisch, und die Reihenfolge jener Schritte kann auch umgekehrt werden, wobei die schließlich erreichte Verbindungsfestigkeit dieselbe bHbt.

Nachdem der Klebstoff auf eine oder beide Verklebungsflächen aufgebracht worden ist, werden diese einander gegenüberstehend angeordnet und in innigen Kontakt miteinander gebracht, um dadurch die Adhärenden miteinander zu verbinden. Je nach verwendetem Klebstoff können dann die verbundenen Adhärenden. falls erforderlich, nachbehandelt werden, um eine dauerhafte Verbindung zu erhalten. Die Nachbehandlung hängt wiederum von den Adhärenden und den Klebstoffen ab. Einige typische Nachbehandlungen sind erstens Abkühlenlassen eines heiß aufgetragenen Klebstoffes, zweitens Veidampfenlassen eines Klebstofflösungsmittels, drittens Ausüben von Druck im Falle eines druckempfindlichen Klebstoffes, viertens Polymerisation in situ eines warm zu behandelnden Klebstoffes, beispielsweise durch Erwärmen oder UV-Bestrahlung.

Beispiel I

A. Zu Vergleichszwecken wurde ein handelsüblicher Polyimidfilm als der erste Adhärend ausgewählt. Der Polyimidfilm war aus dem Anhydrid der Pyromellitinsäure und 4,4'-Diaminodiphenyiäther hergestellt:die allgemeine Formel ist

in der η eine ganze Zahl von etwa 150 bis 650 ist und das durchschnittliche Molekulargewicht zwischen 60 000 und 250 000 gelegen ist.

Die Oberfläche eines zweiten Adhärenden, nämlich eine handelsübliche Aluminiumplatte, wurde mit gleichfalls handelsüblich erhältlichen ungehärteten (flüssigen) Bisphenol-A-Epichlorohydrin-Epoxyklebstoff (Epoxid-Äquivalent 175 bis 210, durchschnittliches Molekulargewicht 350 bis 400) beschichtet, wobei dem Klebstoff ein üblicher Amin-Katalysatof als Härter beigegeben war. Ein Oberflächenbereich des ersten Adhärenden wurde dann in innigen Kontakt mit der epoxi-beschichteten Aluminiumplatte gebracht, um die beiden Werkstücke miteinander zu vereinigen. Die vereinigten Adhärenden wurden dann zwei Stunden lang auf 90°Celsius erwärmt, wodurch der Harzkleber warmfest ausgehärtet wurde und eine Klebverbindung mit vergleichsweise Beständigkeit erhalten wurde.

Die Verbindungsfestigkeit wurde dann geprüft, indem der erste Adhärend einer üblichen Verbindungsfestigkeits-Prüfapparatur ausgesetzt wurde, man beobachtete eine Abschäifestigkcit von 96 Gramm/cm (90°-Abschälung bei einer Abschälgeschwindigkeit von 03 cm/ min). Die Topografie der Oberfläche des ersten Adhärenden wurde mikroskopisch zu Vergleichszwecken (vor der Herstellung der Klebverbindung) geprüft.

B. Die Prozedur des Beispiels I*A wurde wiederholt, außer daß eine wäßrige kolloidale Lösung aus wasserhaltigem Zinnoxid hergestellt wurde, indem ein Gewichtsprozent SnCU · 5 HjO in 100 ml deionisiertem Wasser als erstes aufgelöst wurde. Zwei Gewichtsprozent SnCIj · 2 HjO wurde dann in der resultierenden Lösung aufgelöst. Schließlich wurden 1,5 Gewichtsprozent SnCIi · 2 HjO zugefügt und hierin aufgelöst, um

eine kolloidale Lösung zu erhalten. Ein Teil des ersten Adhärenden wurde dann in die kolloidale Lösung zwei Minuten lang bei 25° Celsius eingetaucht, wodurch ein definierter Oberflächenverbindungsbereich hiermit beschichtet wurde.

Die mikroskopische Prüfung des Verbindungsbereichs des ersten Adhärenden zeigte keine Änderung in der Topografie (Rauhigkeit oder Glätte) im Vergleich zum ersten Adhärenden in Beispiel I-A.

Andererseits war die erhaltene Verbindungsfestigkeit 248 Gramm/cm, die viel größer war als die Festigkeit der nicht mit kolloidaler Lösung behandelten Verbindung nach Beispiel I-A.

C. Die Prozedur nach Beispiel I-B wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß eine wäßrige kolloidale Lösung aus wasserhaltigem Eisenoxid hergestellt wurde. In 100 ml deionisiertem Wasser, das bei 24° Celsius gehalten wurde, wurden ein Gewichtsprozent FeCIj - 6 H2O aufgelöst. Die resultierende Lösung wurde dann 40 Minuten lang auf 60°Celsius erwärmt Der schließliche pH-Wert dieser Lösung lag bei 1,5 bis 2,0.

Eine mikroskopische Prüfung des Verbindungsbereiches des ersten Adhärenden ergab keine Änderungen in der Topografie (bezüglich Rauhigkeit oder Glätte) im Vergleich zur Oberfläche des ersten Adhärenden' des Beispiels I-A. Die erhaltene Verbindungsfestigkeit war 208 Gramm/cm, die wesentlich höher lag als die der nicht behandelten Verbindung nach Beispiel I-A.

D. Um zu zeigen, daß die erhöhte Verbindungsfestigkeit nach Beispielen I-B und I-C nicht die Folge einer erhöhten Oberflächenrauhigkeit ist, wurde folgender Vergleichsversuch ausgeführt. Die Prozedur nach Beispiel I-A wurde wiederholt, außer daß die Polyimid-Oberfläche (erster Adhärend) aufgerauht wurde durch eine 10 Sekunden lange Behandlung bei 24° C mit wäßriger einmolarer NaOH-Lösung, bevor sie in Berührung mit der epoxy harzbeschichteten Aluminiumfläche in Berührung kam. Die erhaltene Verbindungsfestigkeit war 128 Gramm/cm, also viel niedriger als die mit dem Kolloid behandelten Adhärenden nach Beispiel I-B und IC

Die Topografie des mit der wäßrigen NaOH-Lösung behandelten ersten Adhärenden wurde zu Vergleichszwecken mikroskopisch geprüft.

E. Zu Vergleichszwecken wurde das Beispiel I-D wiederholt, außer daß die Polyimid-Oberfläche nach der Aufrau'r.ung mit kolloidaler wasserhaltiger Zinnoxidiösung nach Beispiel I-B beschichtet wurde. Die erhaltene Verbindungsfestigkeit war 288 Gramm/cm, dip viel größer ist als im Falle des nicht mit Kolloid behandelten Adhärenden nach Beispiel I-D. Die mikroskopische Prüfung ergab keine Änderungen in der Topografie des kolloidüehandelten Adhärenden im Vergleich zu Beispiel !-D.

F. Die Prozedur nach Beispiel I-D wurde wiederholt, um den Einfluß der Oberflächenrauhigkeit zu zeigen, wobei aber die Polyimid-Oberfläche 4 Minuten lang bei 6O⁰C mit zehn molarem NaOH behandelt wurde. Die erhaltene Verbindungsfestigkeit war 80 Gramm/cm, also viel kleiner als im Falle der kolloidbehandelten Adhärenden nach Beispielen I-B, I-C und I-E.

Die Topografie des mit NaÖH-behandelten ersten Adhärenden wurde zu Vergleichszwecken mikroskopisch geprüft.

G. Zu Vergleichszwecken gegenüber Beispiel I-F wurde die Prozedur nach Beispiel I-F wiederholt, außer daß die Polyimid-Oberfläche nach der Aufrauhung mit der Zinnlösung nach .jeispiel I-B behandelt wurde. Die erhaltene Verbindungsfestigkeit betrug 200 Gramm/cm (sie war viel größer als die nach Beispiel I-F.). Die mikroskopische Prüfung ergab gleichfalls keine Änderungen in der Topografie (Rauhigkeit oder Glätte) des kolloidalbehandelten Adhärenden im Vergleich zu Beispiel I-F.

H. Die Prozedur nach Beispiel I-C wurde wiederholt, außer daß die Polyimid-Oberfläche nach der Aufrauhung mit der Eisenlösung nach Beispiel 1-C behandelt wurde. Die erhaltene Verbindungsfestigkeit betrug 180 Gramm/cm (viel größer als die nach Beispiel I-F). Auch zeigte die mikroskopische Prüfung keine Änderungen in der Topografie (Rauhigkeit oder Glätte) des kolloidbehandelten Adhärenden im Vergleich zu Beispiel l-F.

I. Die Prozedur nach Beispiel I-B wurde dreimal mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Zinnoxid wiederholt. Eine Schälfestigkeit konnte bei einer Probe infolge eines kohäsiven Bruches innerhalb des Polyimids selbst nicht erhalten werden. Durch diesen Umstand wird eine so stark erhöhte Verbindungsfestigkeit angezeigt daß ein Bruch innerhalb ues Adhärenden selber auftritt Kein solcher kohäsiver Bruch wurde für nicht mit Kolloid behandelten Polyimid-Adhärenden beobachtet, wenn wie nach Beispiel I-A gearbeitet wurde.

J. Die Prozedur nach Beispiel I-G wurde dreimal mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Zinnoxid wiederholt. Ein Schälfestigkeitswert konnte für zwei Proben infolge eines kohäsiven Bruches innerhalb des Polyimides selbst nicht erhalten werden. Hieraus folgt, daß eine so stark erhöhte Verbindungsfestigkeit vorhanden sein muß, daß ein Bruch innerhalb des Adhärenden selbst auftritt Kein solcher kohäsiver Bruch wurde für nicht mit Kolloid behandelte Adhärenden beobachtet, wenn wie nach Beispiel I-F gearbeitet wurde.

K. Die Prozedur nach Beispiel I-H wurde dreimal mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Eisenoxid wiederholt. Keine der drei Proben konnte wegen kohäsiven Bruches innerhalb des Polyimides selbsr ein Schälfestigkeitswert gemessen werden. Dieser Umstand steht wiederum für eine so stark erhöhte Verbindungsfestig-J.-eit, daß diese zu einem Bruch innerhalb des Adhärenden selber führte. Kein derartiger kohäsiver Bruch wurde für nicht mit kolloidbehandelten Adhärenden beobachtet, wenn wie nach Beispiel I-F gearbeitet wurde.

L Um zu zeigen, daß die nach Beispielen l-B und I-C erreichten erhöhten Verbindungsfestigkeiten nicht die Folge eines erhöhten Benetzungsvermögens des Klebstoffes an der Polyimid-Oberfläche des Adhärenden ist, wurde folgendes durchgeführt. Die unbehandelte Polyimid-Oberfläche wurde mit dem ungehärteten flüssigen Epoxyklebstoff behandelt und der Kontaktwinkel beobachtet. Ein gutes Maß für die Benetzbarkeit oder Oberflächenwechselwirkung von Adhärenden und Klebstoff wird erhalten durch Kontaktwinkelmessungen. Es wurde beobachtet, daß sich der Klebstoff spontan auf der Polyimid-Oberfläche ausbreitete. Innerhalb weniger (1—3) Minuten war der Kontaktwinkel weniger als 5°. Innerhalb 30 Minuten war der Kontaktwinkel 0°.

M. Das Beispiel 1-L wurde wiederholt, außer daß die Polyimid Oberfläche zunächst mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Zinnoxid nach Beispiel l-B behandelt wurde. Innerhalb weniger Minuten war der Kontaktwinkel kleiner als 5°C. Innerhalb 30 Minuten war der Kontaktwinkel 0°. Die Ergebnisse waren exakt dieselben wie in b^ispiei I-L, was anzeigt, daß keine Erhöhung des Benetzungsverhaltens aufgetreten ist, und zwar sowohl hinsichtlich der Geschwindigkeit als auch

der Größe.

N. Die Prozedur nach Beispiel I-L wurde wiederholt, außer daß die Polyimid-Oberfläche zuerst mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Eisenoxid nach Beispiel I-C behandelt wurde. Innerhalb weniger Minu- i ten war der Kontaktwinkel kleiner als 5". Innerhalb 30 Minuten war der Kontaktwinkcl 0°. Die Ergebnisse waren genau dieselben wie in Beispiel I-L, was anzeigt, daß keine Erhöhung bezüglich sowohl der Geschwindigkeit als auch der Größe des Benetzungsverhaltens i< > aufgetreten ist.

O. Die Prozedur nach Beispiel I-F wurde wiederholt, außer daß ein handelsüblicher Polyethylenterephthalat-Film (ein Polyester-Film) anstelle des Polyimid-Films als erster Adhärend benutzt wurde. Die erhaltene Verbindungsfestigkeit war 408 Gramm/cm.

P. Die Prozedur nach Beispiel I-O wurde wiederholt, außer daß die Polyäthylenterephthalat-Oberfläche mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Zinnoxid nach Beispiel I-B behandelt wurde. Eine Verbindungsfestigkeit von 704 Gramm/cm wurde erhalten, die viel höher lag als bei der unbehandelten Probe nach Beispiel ΙΟ.

Beispiel Il

A. Für den ersten Adhärenden wurde eine Oberfläche aus einem kommerziell vorbehandelten fluorierten Kopolymerisat von Hexafluoropropylen und Tetrafluoroäthylen in klebende Berührung mit einem handelsüblichen Laminat gebracht, das bestand aus einem synthetischen Kautschukklebstoff auf einem Polyester-Träger (zweiter Adhärend). Die Verbindungsfestigkeit der Verbindung wurde in einer handelsüblichen Verbindungsfestigkeitsprüfapparatur bestimmt, wobei sich eine Schälfestigkeit von 200 Gramm/cm ergab (180° Abschälung) bei einer Geschwindigkeit von 0,5 cm/min.

B. Die Prozedur des Beispiels U-A wurde wiederholt, außer daß das als erster Adhärend dienende fluorierte Kopolymerisat mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Zinnoxid nach Beispiel I-B durch zwei Minuten langes Eintauchen bei 25°C behandelt wurde. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 316 Gramm/cm, also eine Verbesserung gegenüber Beispiel U-A.

25

30

J5

40 trug. Eine Verbindungsfestigkeit von 340 Gramm/cm wurde erhalten.

H. Die Prozedur des Beispiels U-B wurde wiederholt, außer daß die Abschälgeschwindigkeit 25 cm/min betrug. Eine Verbindungsfestigkeit von 524 Gramm/cm wurde für die mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Zinnoxid behandelten Oberfläche erhalten (Verbesserunggegenüber Beispiel M-G).

I. Die Prozedur des Beispiels Il-C wurde wiederholt, außer daß die Abschälgeschwindigkeit 25 cm/min betrug. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 520 Gramm/cm für die mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Eisenoxid behandelte Oberfläche (Verbesserunggegenüber Beispiel H-G).

J. Die Prozedur des Beispiels U-A wurde wiederholt, außer daß der erste Adhärend der Polyester des Beispiels I-O war. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 240 Gramm/cm.

K. Die Prozedur des Beispiels U-B wurde wiederholt, mit dem Polyester des Beispiels 11 -J als Adhärenden. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 360 Gramm/cm für die mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Zinnoxid behandelten Adhärenden-Oberfläche(Verbesserung gegenüber Beispiel II-)).

L Die Prozedur des Beispiels Il-D wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß der Polyester nach Beispiel 11 -J als Adhärend benutzt wurde. Man erhielt eine Verbindungsfes*'gkeit von 280 Gramm/cm.

M. Die Prozedur des Beispiels Il-E wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß als Adhärend der Polyester des Beispiels Il-J benutzt wurde. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 464 Gramm/ctn für die mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Zinnoxid behandelten Adhärenden-Oberfläche (Verbesserung gegenüber dem unbehandelten Adhärenden des Beispiels H-L).

N. Die Prozedur des Beispiels H-G wurde mit dem Polyester-Adhärenden des Beispiels U-J wiederholt. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 360 Gramm/cm.

O. Die Prozedur des Beispiels Il-B wurde wiederholt, außer daß der Polyester-Adhärend des Beispiels II-] verwendet wurde. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 656 Gramm/cm für die mit der kolloidalen Lö-

C. Die Prozedur des Beispiels H-B wurde wiederholt. 45 sung von wasserhaltigem Zinnoxid behandelte Adhäaußer daß die Adhärenden-Oberfläche zwei Minuten renden-Oberfläche (Verbesserung gegenüber den unbelang bei 25° C in die kolloidale Lösung von wasserhaltigem Eisenoxid eingetaucht wurde. Man erhielt eine Ver

bindungsfestigkeit von 296 Gramm/cm, also eine Verbesserung gegenüber Beispiel H-A.

D. Die Prozedur des Beispiels H-A wurde wiederholt, außer, daß die Abschälgeschwindigkeit 2,5 cm/min betrug. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 296 Gramm/cm.

E. Die Prozedur des Beispiels Il-B wurde wiederholt, außer daß die Schälgeschwindigkeit 2,5 cm/min betrug. Eine Verbindungsfestigkeit von 348 Gramm/cm wurde für den mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Zinnoxid behandelten Adhärenden, also eine Verbesserung gegenüber Beispiel H-D erhalten.

F. Die Prozedur des Beispiels IU-C wurde wiederholt, außer daß die Schälgeschwindigkeit 2,5 cm/min betrug.

Eine Verbindungsfestigkeit von 360 Gramm/cm wurde für den mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltihandelten Adhärenden des Beispiels H-N).

P. Die Prozedur des Beispiels H-N wurde wiederholt, außer daß die Polyester-Oberfläche vorher aufgerauht wurde durch 10 Sekunden langes Eintauchen in eine einmolare wäßrige NaOH-Lösung bei 25°C. Die erha! ene Verbindungsfestigkeit war 400 Gramm/cm.

Q. Die Prozedur des Beispiels II-P wurde wiederholt, außer daß die aufgerauhte Oberfläche in die kolloidale Lösung von wasserhaltigem Zinnoxid des Beispiels I-B zwei Minuten lang bei 25°C eingetaucht wurde. Eine Verbindungsfestigkeit von 648 Gramm/cm wurde erhalten (Verbesserung gegenüber Beispiel II-P).

R. Die Prozedur des Beispiels II-P wurde wiederholt, außer daß die Aufrauhbehandlung vier Minuten lang bei 60° C durchgeführt wurde. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 520 Gramm/cm.

S. Die Prozedur des Beispiels U-Q wurde wiederholt,

außer daß die Aufrauhbehandlung vier Minuten lang bei gern Eisenoxid behandelten Adhärenden erhalten (Ver- 65 6O⁰C erfolgte. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit besserung gegenüber Beispiel U-D). von 656 Gramm/cm für die mit der kolloidalen Lösung

G. Die Prozedur des Beispiels U-A wurde wiederholt, von wasserhaltigem Zinnoxid behandelte Oberfläche außer daß die Abschälgeschwindigkeit 25 cm/min be- (Verbesserung gegenüber Beispiel H-R).

T. Die Prozedur nach Beispiel H-Q wurde wiederholt, außer daß die verwendete Lösung die kolloidale Lösung von wasserhaltigem Eisenoxid des Beispiels I-C war. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 664 Gramm/cm (Verbesserung gegenüber Beispiel II-R).

U. Die Prozedur des Beispiels 11-A wurde wiederholt, außf f daß für den ersten Adhärenden das Polyimid des Beispiefs I-A benutzt wurde. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 320 Gramm/cm.

V. Die Prozedur des Beispiels H-B wurde wiederholt, außer daß für den ersten Adhärenden des Polyimid des Beispiels I-A benutzt wurde. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 480 Gramm/cm für die mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Zinnoxid behandelte Oberfläche (Verbesserung gegenüber der unbehandelten Probe nach Beispiel H-U).

W. Die Prozedur des Beispiels Il-B wurde wiederholt ίτ.ίϊ ά~τη Pc'.yiüiid des Beispiels !-A als erster A.dhärpnri Eine Verbindungsfestigkeit von 280 Gramm/cm wurde erhalten.

X. Das Verfahren nach Beispiel H-S wurde mit dem ersten Adhärenden des Beispiels 1-A wiederholt. Eine Verbindungsfestigkeit von 440 Gramm/cm wurde für die mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Zinnoxid behandelte Oberfläche des Adhärenden erhalten (Verbesserung gegenüber der aufgerauhten, unbehandelten Probe des Beispiels IH-W).

Beispiel IH

A. Die Prozedur des Beispiels H-W wurde wiederholt, außer daß das Abschälen unter 90° von einem sogenannten Deutschen Rad bei einer Geschwindigkeit von 25 cm/min erfolgte. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 312 Gramm/cm.

B. Die Prozedur des Beispiels 11 I-A wurde wiederholt, außer daß der Polyester-Adhärend vor dem Klebstoffkontakt mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Zinnoxid des Beispiels I-B zwei Minuten lang bei 25°C behandelt wurde. Es ergab sich eine Verbindungsfestigkeit von 696 Gramm/cm (Verbesserung gegenüber dem unbehandelten Adhärenden des Beispiels IH-A).

C. Die Prozedur des Beispiels H-P wurde wiederholt, außer daß die Abschälung unter 90° von einem »Deutsehen Rad« mit einer Geschwindigkeit von 25 cm/min erfolgte. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 356 Gramm/cm für den aufgerauhten Adhärenden.

D. Die Prozedur des Beispiels H-O wurde wiederholt, außer daß die Abschälung unter 90° von einem »Deutsehen Rad« mit einer Geschwindigkeit von 25 cm/min erfolgte. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 650 Gramm/cm für den mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Zinnoxid behandelten Adhärenden (Verbesserung gegenüber der unbehandelten, aufgerauhten Oberfläche des Beispiels IH-C).

E Die Prozedur des Beispiels II-W wurde wiederholt außer daß die Abschälung unter 90° von einem »Deutschen Rad« mit einer Geschwindigkeit von 25 cm/min erfolgte. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 180 Gramm/cm für den aufgerauhten Adhärenden.

F. Die Prozedur des Beispiels H-X wurde wiederholt außer daß die Abschälung unter 90° von einem »Deutschen Rad« mit einer Geschwindigkeit von 25 cm/min erfolgte. Man erhielt eine Verbindungsfestigkeit von 664 Gramm/cm für den mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Zinnoxid behandelten Adhärenden (Verbesserung gegenüber dem der unbehandelten, aufgerauhten Probe nach Beispiel Ill-E).

G. Die Prozedur des Beispiels Hl-F wurde wiederholt, außer daß die Adhärenden-Oberfläche mit der kolloidalen Lösung von wasserhaltigem Eisenoxid des Beispiels I-C zwei Minuten lang bei 25°C behandelt wurde. Es ergab sich eine Verbindungsfestigkeit von 672 Gramm/cm (Verbesserung über die aufgerauhte, unbehandelte Probe des Beispiels III-E).

Claims

Patentanspruch:

Verwendung einer durch Hydrolyse- und Keimbildungsreaktion hergestellten, stabilen, wäßrigen, kolloidalen Lösung enthaltend unlösliche, wasserhaltige Oxidpartikel eines Elements ausgewählt aus Be, Mg, Ti, Zr, V, Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co, Ni, Pd, Pt, Cu. Ag. Au, Zn, Cd, Hg, AL In,Tl, Si. Ge, Sn. Pb. Bi, La, Ce₁Th, U sowie aus Mischungen hiervon mit einer Partikelgröße zwischen 10 und 10 000 Angström-Einheiten, wobei die kolloidale Lösung durch Auflösung eines Salzes des ausgewählten Elementes in einem wäßrigen Medium sowie Aufrechterhaltung eines pH-Werts des wäßrigen Medium sowie Aufrechterhaltung eines pH-Werts des wäßrigen Mediums, bei dem eine Ausflockung nicht stattfindet, hergestellt worden ist, zum Verbessern der Bindefestigkeit zwischen zwei miteinandder verklebten Werkstücken, deren Oberflächen einen Kontaktwinkel von weniger als 5° zum Klebstoff aufweisen, wobei wenigstens eine Werkstückoberfläche vor dem Verkleben der Werkstücke mit der Lösung behandelt wird.