; Procédé de collage de verre et produite céramiques, <EMI ID=1.1>
de collage de verre et produite céramiques avec du verre, des produits céramiques, des métaux, du bois, des matières synthétiques et autres matières, à l'aide de résines époxydes.
Il est oonnu que les résines époxydes constituent d'excellentes résines adhésives en raison de leur traitement
-aise, leur grande adhésivité sur les matériaux les plus divers, leur faible contraction et leur bonne capacité de réticulation. On les utilise surtout pour unir des métaux. Ces collages ne résistent que partiellement à des milieux aqueux, en particulier l'eau chaude. La résistance à l'eau des collages entre le verre et les produits céramiques est cependant insuffisante quand on utilise pour cela des résines adhésives époxydes connues. On a déjà proposé de coller du verre et des produits céramiques à l'aide de résines adhésives époxydes usuelles.
L'utilisation technique de collages de ce genre n'est cependant possible que dans les cas rares où l'action des milieux aqueux ne joue aucun rôle ou bien quan� l'action de l'humidité est empêchée par une dé- <EMI ID=2.1>
lage à l'aide de feuilles appropriées. Dans le cas d'un collage verre/verre à l'aide de résines adhésives époxydes ordinaires, on peut atteindre à l'état sec par exemple, des valeurs de résistance à la traction aussi élevées que 2,0
<EMI ID=3.1>
ment après quelques jours de repos dans l'eau froide. Même comme on l'a proposé, l'addition de charges à la résine ne mène à aucun succès important, car la résistance à la traction des joints de collage n'est pas accrue aux surfaces limites.
Pour cette raison, on utilise à peine, dans l'industrie des produits céramiques et du verre. la teohnique productive du collage, contrairement par exemple, à l'industrie métallurgique et on donne la préférence à des procédés tels que par exemple le soudage, la fusion ou les techniques de liaison mécanique. Le collage du verre au moyen de luts inorganiques, qu'on utilise spécialement dans la technique du verre ne produit le plus souvent qu'une faible solidité . et a, en outre, le désavantage de former des joints opaques.
<EMI ID=4.1>
lage du verre et des produits céramiques avec du verre, des produits céramiques, des métaux, du bois, des matières synthétiques et d'autres matières de façon telle qu'on puisse utiliser des pièces ainsi collées même quand l'humidité agit,
La présente invention a pour objet de coller des pièces du genre décrit à l'aide de résines époxydes, les endroits de collage présentant une bonne solidité, en particulier sous l'action de milieux aqueux, même à température élevée,
<EMI ID=5.1> ..lui céramiques avec du verre, des produits céramiques, des métaux, du bois, des matières synthétiques et autres matières <EMI ID=6.1>
vant l'invention, par le fait qu'on combine des composée époxydes organosilioiques, représentés par les silanea et/ou les siloxanes, qui contiennent par molécule un ou plusieurs restes organiques porteurs de groupes époxydes, les autres valences des atomes de silicium étant saturées à l'aide de restes éventuellement substitués, hydrocarbonés, alcoxy, aroxy, atome d'hydrogène et/ou d'oxygène, avec des résines époxydes organiques connues comme résines adhésives, en les utilisant uniquement comme résines adhésives ou bien comme
couche de fond pour du verre ou des produits céramiques en
connues, liaison avec des résines adhésives organiques époxydes/modifiées ou non ou avec des résines adhésives époxydes organosiliciques.
L'utilisation des composés organosiliciques époxydes peut se faire de plusieurs manières; dans chaque cas, on atteint cependant une résistance à l'eau accrue des collages, même à température plus élevée, en comparaison de l'utilisation exclusive des résines époxydes adhésives usuelles.
Suivant l'invention, on mélange les composés organosiliciques caractérisés plus haut de manière plus complète, tout simplement ou bien, avantageusement après le mélange, on soumet les produits mélangés à une précondensation par traitement thermique et on utilise comme résine adhésive le mélange et/ou le précondensat, de la façon ordinaire, après avoir ajouté un agent durcisseur pour résines époxydes. La part de composés époxydes organosiliciques atteint de pré-
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résines adhésives, suivant l'invention, que les composés époxydes organosiliciques parmi ceux caractérisés plus haut de manière plus détaillée, qui contiennent par molécule au moins deux restes organiques porteurs de groupes époxydes et dans lesquels les valences restantes des atomes de silicium sont saturées par des restes hydrocarbonés éventuellement substitués et/ou des atomes d'oxygène, tout en ajoutant des agents durcisseurs connus pour résines époxydes. De tels collages présentent en outre une résistance durable et par.
<EMI ID=8.1>
L'utilisation comme couche de fond pour verre et produits céramiques, des composés époxydes caractérises plue haut de manière plus détaillée, ces composes contenant, outre au moins un reste organique porteur d'un groupe époxyde, au
<EMI ID=9.1>
autre possibilité,
Ces couches de fond sont étendues do préférence sur les surfaces à coller, sous forme de solution les alcools, les cétones et les hydrocarbures aliphatiques ou aromatiques pouvant servir de solvant à température ambiante ou à température légèrement plus élevée, on peut avantageusement soumettre les parties ainsi pré-traitées pendant deux heures à, des températures entre la température ambiante et 150*0 et les coller ensuite à l'aide de résine adhésives époxydes, de
<EMI ID=10.1>
Si on pose des exigences particulières quant à la solidité de collages de verre et/ou de produits céramique", il se révèle avantageux de combiner le procédé consistant à appliquer une couche de fond, avec un des deux autres procé-
<EMI ID=11.1>
les procédés suivant la présente invention peuvent évidemment s'appliquer aussi au collage de verre et de produite céramiques entre eux et aussi aux joints de collage dans lesquels seule une partie est en verre et/ou en produit céramique, tandis que leur autre partie est en une quelconque autre matière que les résines époxydes parviennent à coller, telle que les métaux, le bois, les matières synthétiques et autres maté-Dans tous les procédés suivant la présente invention, on peut transforme? les résines adhésives utilisées à l'aide de charges usuelles, si nécessaire*
Dans les tableaux qui suivent on oompare à titre
<EMI ID=12.1>
des suivant la présente invention, les ,..aura de résistance à la traction de collages verre/verre et de collages verre/ métal réalisés d'une part en utilisant une résine adhésive époxyde organique commerciale seule et d'autre part en appliquant les procédés suivant la présente invention, éveutuellemunt en utilisant aussi ladite résine adhésive époxyde usuelle. Les collages préparés par les procédés suivant la . de' présente invention donnent des valeurs?résistance absolue à l'eau plus élevées et une plus faible perte de résistance à l'humidité si on les compare aux collages faits avec la résine adhésive époxyde commerciale seule. En même temps la résistance absolue à l'état sec augmente*
Collages verre/verre.
TABLEAU 1.
Collages avec des résines époxydes organiques et commerciales
<EMI ID=13.1>
<EMI ID=14.1>
TABLEAU 2.
(Collages effectués en adoptant les procédés suivrait la. présente invention)
<EMI ID=15.1>
Alors que des collages faits suivant le tableau la-étaient complètement dissous après repos de 200 heures dans l'eau froide, les collages faits suivant le tableau 2a présentaient encore après repos de 400 heures dans de
<EMI ID=16.1>
<EMI ID=17.1>
<EMI ID=18.1>
de collages à l'aide de résines adhésives organiques époxydes et de collages suivant la présente invention à l'aide de réai-
<EMI ID=19.1>
<EMI ID=20.1>
Collages verre/aluminium :-
TABLEAU 4.
<EMI ID=21.1>
! Commentaires La résine adhésive A est une résine époxyde commer- ciale présentant les caractéristiques suivantes : équivalent époxyde égal à 200-220; viscosité égale à environ 2500 cP à .
La résine adhésive B est une résine A modifiée à l'aide du oomposé époxyde organosilicique G 706.
<EMI ID=22.1>
l'aide du composé époxyde organosilicique G 210.
La résine adhésive G 041 est une résine époxyde organosilicique,
<EMI ID=23.1>
est expliquée'dans les exemples suivants.
Dans ces exemples qui suivent, on décrit les procédés suivant la présente invention dans le cas du collage de verre avec du verre. L'utilisation du procédé suivant la présente invention lors du collage de produits céramiques avec du verre ou de produits céramiques avec des métaux, du bois, des matières <EMI ID=24.1>
Sur des pièces en verre sèches nettoyées de traces
<EMI ID=25.1>
3,4-époxybutyltriméthoxysilane (G 706), Après un repos de
90 minutes à température ambiante, on sèche la couche de fond et on colle les pièces en verre à l'aide d'un mélange de 100
<EMI ID=26.1>
valeurs de résistance à la.traction sont indiquées au tableau '2a.
EXEMPLE 2.
On trempe les pièces en verre sèches débarrassées de traces de graisse aux endroits à coller dans une solution
<EMI ID=27.1>
durcir les collages comme dans l'exemple 1. Les valeurs de résistance à la traction sont indiquées au tableau 2b,
EXEMPLE 3.
A un mélange de 100 parties de résine A et de 11 parties de dipropylènetriamine, on ajoute à température am-
<EMI ID=28.1>
me dans l'exemple 1. Les collages sont presque incolores. Lee .valeurs de résistance à la traction sont indiquées au tableau <EMI ID=29.1>
EXEMPLE 4.
On chauffe 96 parties de résine A et 5 parties de <EMI ID=30.1> <EMI ID=31.1>
Ensuite, on colle les pièces en verre dégraissées et séchées
<EMI ID=32.1>
<EMI ID=33.1>
lages sont presque incolores,
Les valeurs de résistance 4 la traction obtenues sont indiquées au tableau 2d.
EXEMPLE 5.
On chauffe un mélange de 98 parties de résine A et 2 parties de 3,4-époxybutyltriméthoxysilane (G 706) sous agi-
<EMI ID=34.1>
refroidissement à l'aide de 11 parties de dipropylèhetriamine, En même temps, on arrose des pièces en verre sèches et dégrais..
<EMI ID=35.1>
triméthoxysilane (G 706), on colle après séchage de 30 minutes à température ambiante à l'aide de ladite résine adhésive
<EMI ID=36.1>
dipropylènetriamine pendant 2 heures à froid et on mélange le produit d'addition formé in-situ avec 70 autres parties de résine G 041. Avec ce mélange résineux durcissable,on colle des pièces en verre dégraissées et séchées et on durcit les
<EMI ID=37.1> Les valeurs de résistance à la traction sont indi-
<EMI ID=38.1>
on introduit 40 parties d'anhydride phtalique fondu et on maintient le mélange sous agitation pendant une heure supplémentaire à cette même température. Après refroidissement du mélange de résine et.de durcisseur, on colle ensemble des
<EMI ID=39.1>
durcit encore après pendant 2 heures à 180[deg.]0.
Les collages sont incolores.
REVENDICATIONS.
1.- Procède pour le collage de verre et produite céramiques avec du verre, des produits céramiques, des métaux, du bois, des matières synthétiques et autres matières à l'aide de résines époxydes, caractérisé en ce qu'on combine des composés époxydes organosiliciques, représentés par les silanes et/ou les siloxanes, qui contiennent par molécule un ou plusieurs restes organiques porteurs de'groupes époxydes, les autres valences des atomes de silicium étant saturées à l'aide de restes éventuellement substitués hydrocarbonés, alcoxy, aroxy, atome d'hydrogène et/ou d'oxygène, avec des
<EMI ID=40.1>
lisant uniquement comme résines adhésives ou bien comme couohe de fond pour du verre ou des produits céramiques en liaison avec
connues,
<EMI ID=41.1>
aveo des résines adhésives époxydes organosiliciques.
; Glass bonding process and ceramic products, <EMI ID = 1.1>
bonding glass and produced ceramics with glass, ceramic products, metals, wood, plastics and other materials, using epoxy resins.
Epoxy resins are known to be excellent adhesive resins due to their processing.
- ease, their great adhesiveness to the most diverse materials, their low contraction and their good crosslinking capacity. They are mainly used to join metals. These bonds are only partially resistant to aqueous media, in particular hot water. However, the water resistance of the bonds between glass and ceramic products is insufficient when known epoxy adhesive resins are used for this. It has already been proposed to glue glass and ceramic products using conventional epoxy adhesive resins.
The technical use of collages of this kind is however only possible in rare cases where the action of aqueous media does not play any role or when there is no such thing as a problem. the action of humidity is prevented by a de- <EMI ID = 2.1>
lage using appropriate sheets. In the case of glass-to-glass bonding using ordinary epoxy adhesive resins, in the dry state, for example, tensile strength values as high as 2.0 can be achieved.
<EMI ID = 3.1>
ment after a few days of rest in cold water. Even as has been proposed, the addition of fillers to the resin does not lead to any significant success, since the tensile strength of the adhesive joints is not increased at the boundary surfaces.
For this reason, it is hardly used in the industry of ceramic products and glass. the productive technique of bonding, unlike, for example, the metallurgical industry, and preference is given to processes such as for example welding, fusion or mechanical bonding techniques. The bonding of glass by means of inorganic lutes, which are used especially in the glass technique, usually produces little strength. and furthermore has the disadvantage of forming opaque seals.
<EMI ID = 4.1>
bonding glass and ceramic products with glass, ceramic products, metals, wood, plastics and other materials in such a way that parts thus bonded can be used even when humidity acts,
The object of the present invention is to bond parts of the type described using epoxy resins, the bonding areas having good solidity, in particular under the action of aqueous media, even at high temperature,
<EMI ID = 5.1> ..them ceramics with glass, ceramic products, metals, wood, plastics and other materials <EMI ID = 6.1>
before the invention, by the fact that one combines organosilioic epoxy compounds, represented by silanea and / or siloxanes, which contain per molecule one or more organic residues bearing epoxy groups, the other valences of the silicon atoms being saturated with the aid of optionally substituted residues, hydrocarbon, alkoxy, aroxy, hydrogen atom and / or oxygen, with organic epoxy resins known as adhesive resins, using them only as adhesive resins or else as
primer for glass or ceramic products made of
known, bonding with epoxy / modified or unmodified organic adhesive resins or with organosilicon epoxy adhesive resins.
The use of epoxy organosilicon compounds can be done in several ways; in each case, however, an increased water resistance of the bonds is achieved, even at higher temperature, in comparison with the exclusive use of the usual epoxy adhesive resins.
According to the invention, the organosilicon compounds characterized above are mixed more completely, quite simply or else, advantageously after mixing, the mixed products are subjected to a precondensation by heat treatment and the mixture and / or the mixture is used as adhesive resin. the precondensate, in the usual way, after adding a curing agent for epoxy resins. The proportion of organosilicon epoxy compounds reaches pre-
<EMI ID = 7.1>
adhesive resins, according to the invention, as the organosilicon epoxy compounds among those characterized above in more detail, which contain per molecule at least two organic residues bearing epoxy groups and in which the remaining valences of the silicon atoms are saturated with optionally substituted hydrocarbon residues and / or oxygen atoms, while adding hardening agents known for epoxy resins. Such bonds further exhibit lasting strength and by.
<EMI ID = 8.1>
The use as a primer for glass and ceramic products, epoxy compounds characterized above in more detail, these compounds containing, in addition to at least one organic residue carrying an epoxy group,
<EMI ID = 9.1>
other possibility,
These primer coats are preferably spread over the surfaces to be bonded, in the form of a solution, alcohols, ketones and aliphatic or aromatic hydrocarbons being able to serve as a solvent at room temperature or at slightly higher temperature, the parts can advantageously be subjected in this way. pre-treated for two hours at, temperatures between room temperature and 150 * 0 and then glue them using epoxy adhesive resins,
<EMI ID = 10.1>
If special requirements are placed on the strength of bondings of glass and / or ceramic products, it is advantageous to combine the process of applying a primer with one of the other two processes.
<EMI ID = 11.1>
the methods according to the present invention can obviously also be applied to the bonding of glass and ceramic products together and also to bonding joints in which only one part is made of glass and / or ceramic product, while the other part is made of glass. any other material that epoxy resins manage to stick, such as metals, wood, plastics and other materials. In all of the processes according to the present invention, one can transform? adhesive resins used with usual fillers, if necessary *
In the following tables, we compare as
<EMI ID = 12.1>
According to the present invention, the, .. will have tensile strength of glass / glass bonds and glass / metal bonds produced on the one hand using a commercial organic epoxy adhesive resin alone and on the other hand by applying the methods according to the present invention, eveutuellemunt also using said usual epoxy adhesive resin. The collages prepared by the methods according to. of the present invention give higher absolute water resistance values and lower loss of moisture resistance when compared to bonds made with the commercial epoxy adhesive resin alone. At the same time the absolute resistance in the dry state increases *
Glass / glass bonding.
TABLE 1.
Bonding with organic and commercial epoxy resins
<EMI ID = 13.1>
<EMI ID = 14.1>
TABLE 2.
(Collages made by adopting the methods would follow the present invention)
<EMI ID = 15.1>
While bondings made according to Table 1a were completely dissolved after standing for 200 hours in cold water, bondings made according to Table 2a still showed after standing for 400 hours in cold water.
<EMI ID = 16.1>
<EMI ID = 17.1>
<EMI ID = 18.1>
bonding using epoxy organic adhesive resins and bonding according to the present invention using reac-
<EMI ID = 19.1>
<EMI ID = 20.1>
Glass / aluminum bonds: -
TABLE 4.
<EMI ID = 21.1>
! Comments Adhesive resin A is a commercial epoxy resin having the following characteristics: epoxy equivalent equal to 200-220; viscosity equal to about 2500 cP at.
The adhesive resin B is an A resin modified with the organosilicon epoxy compound G 706.
<EMI ID = 22.1>
using the organosilicon epoxy compound G 210.
G 041 adhesive resin is an organosilicon epoxy resin,
<EMI ID = 23.1>
is explained in the following examples.
In these examples which follow, the methods according to the present invention are described in the case of the bonding of glass with glass. The use of the process according to the present invention when bonding ceramic products with glass or ceramic products with metals, wood, materials <EMI ID = 24.1>
On dry glass parts cleaned of traces
<EMI ID = 25.1>
3,4-epoxybutyltrimethoxysilane (G 706), After standing
90 minutes at room temperature, the base coat is dried and the glass parts are glued using a mixture of 100
<EMI ID = 26.1>
pull resistance values are shown in Table 2a.
EXAMPLE 2.
The dry glass pieces freed from traces of grease are soaked in a solution
<EMI ID = 27.1>
harden the bonds as in Example 1. The tensile strength values are shown in Table 2b,
EXAMPLE 3.
To a mixture of 100 parts of resin A and 11 parts of dipropylenetriamine is added at room temperature.
<EMI ID = 28.1>
me in Example 1. The collages are almost colorless. The tensile strength values are shown in the table <EMI ID = 29.1>
EXAMPLE 4.
96 parts of resin A and 5 parts of <EMI ID = 30.1> <EMI ID = 31.1> are heated
Then we glue the degreased and dried glass parts
<EMI ID = 32.1>
<EMI ID = 33.1>
lages are almost colorless,
The tensile strength values obtained are shown in Table 2d.
EXAMPLE 5.
A mixture of 98 parts of resin A and 2 parts of 3,4-epoxybutyltrimethoxysilane (G 706) is heated with stirring.
<EMI ID = 34.1>
cooling with 11 parts of dipropylethetriamine. At the same time, dry and degreased glass parts are watered.
<EMI ID = 35.1>
trimethoxysilane (G 706), one sticks after drying for 30 minutes at room temperature using said adhesive resin
<EMI ID = 36.1>
dipropylenetriamine for 2 hours in the cold and the adduct formed in situ is mixed with 70 other parts of G 041 resin. With this hardenable resinous mixture, degreased and dried glass parts are glued and the pieces are hardened.
<EMI ID = 37.1> The tensile strength values are shown
<EMI ID = 38.1>
40 parts of molten phthalic anhydride are introduced and the mixture is kept under stirring for an additional hour at this same temperature. After cooling the mixture of resin and hardener,
<EMI ID = 39.1>
further hardens after 2 hours at 180 [deg.] 0.
The collages are colorless.
CLAIMS.
1.- Proceeds for bonding glass and produces ceramics with glass, ceramic products, metals, wood, plastics and other materials using epoxy resins, characterized in that epoxy compounds are combined organosilicon, represented by silanes and / or siloxanes, which contain per molecule one or more organic residues bearing epoxy groups, the other valences of the silicon atoms being saturated using residues optionally substituted hydrocarbon, alkoxy, aroxy, hydrogen and / or oxygen atom, with
<EMI ID = 40.1>
reading only as adhesive resins or as a primer for glass or ceramic products in conjunction with
known,
<EMI ID = 41.1>
with organosilicon epoxy adhesive resins.