CZ201451A3 - Tavný systém pro spojování termoplastického elastomeru a kovu a způsob spojování - Google Patents
Tavný systém pro spojování termoplastického elastomeru a kovu a způsob spojování Download PDFInfo
- Publication number
- CZ201451A3 CZ201451A3 CZ2014-51A CZ201451A CZ201451A3 CZ 201451 A3 CZ201451 A3 CZ 201451A3 CZ 201451 A CZ201451 A CZ 201451A CZ 201451 A3 CZ201451 A3 CZ 201451A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- metal
- thermoplastic elastomer
- joining
- melting system
- melting
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005304 joining Methods 0.000 title claims description 13
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- 229920003232 aliphatic polyester Polymers 0.000 claims abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 12
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 12
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 5
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 3
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 3
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000010198 maturation time Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
- B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
- B29C65/44—Joining a heated non plastics element to a plastics element
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J167/00—Adhesives based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Adhesives based on derivatives of such polymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Tavný systém pro spojování TPE a kovu sestává ze 78 až 82 % hmotn. alifatického polyesteru a 18 až22 % hmotn. diizokyanátů. Tavný systém je s výhodou modifikován přídavkem mikro- a/nebo nanočástic na bázi uhlíku v rozsahu 0,1 až 5 % hmotn. Způsob spojování termoplastického elastomeru a kovu pomocí tohoto tavného systému spočívá v tom, že na zdrsněný kovový povrch o teplotě 280 až 320 .degree.C se přiloží tavný systém ve formě fólie o tloušťce 0,5 až 1,5 mm, po jejím roztavení a rozetření se kov ochladí na teplotu 200 až 220 .degree.C, na vzniklou adhezní vrstvu se přiloží termoplastický elastomer a celek se zalisuje tlakem 10 až 20 kPa po dobu 20 až 30 s.
Description
Tavný systém pro spojování termoplastického elastomeru a kovu a způsob spojování
Oblast techniky
Vynález se týká tavného systému pro spojování termoplastického elastomeru a kovu a způsobu spojování, tedy aplikace tohoto tavného systému.
Dosavadní stav techniky
V procesu lepení polymerů a kovů jde o trvalé spojování dvou rozdílných materiálů pomocí přídavného materiálu (lepidla, adheziva). Obecně závisí schopnost lepit na adhezi lepidla k povrchům lepených materiálů a také na vlastní kohezi lepidla samotného.
Při výběru vhodného lepidla posuzujeme mnohá kritéria, jako jsou vlastnosti lepených povrchů (měrný povrch, pórovitost a tvrdost lepeného materiálu), dále pak požadované mechanické vlastnosti spoje, procesní detaily, jako je teplota vytvrzování a teplota použití lepeného spoje. Do lepidel se často přidávají další přísady, kterými můžeme zlepšit jejich materiálové vlastnosti, jako je mez kluzu, mez pevnosti, nebo odolnost proti různým druhům zatěžování, ale také i odolnost proti rozpouštědlům a dalším negativním vlivům.
V praxi se k lepení termoplastických elastomerů s kovy často používá systémů na bázi polyuretanových lepidel a to buď jedno, nebo dvousložkových. Tyto systémy se většinou vyznačují složitějším technologickým postupem přípravy spoje a nutností přesného dodržení postupu technologických operací.
Většinou je nutné nanesení lepidla na oba lepené dílce. Následuje odstranění části rozpouštědlového systému (zavadnutí + nastartování chemické reakce). Když je povrch téměř suchý, nanáší se najeden povrch, tak zvaná kontaktní vrstva s následným dalším zavadnutím, poté se díly spojí a stlačí k sobě. Dílec může být namáhán až po dostatečně dlouhé době zrání, kdy spoj dosáhne požadovaných mechanických vlastností.
Pro dosažení dobré adheze a pevnostních charakteristik výsledného spoje je nezbytné přísné dodržení technologické kázně v průběhů většinou úzkého technologického okna (např. 15 minut). Technologická náročnost postupu lepení, spolu s pořizovací cenou lepidla zvyšuje celkové náklady na pořízení lepeného spoje.
Při lepení termoplastických elastomerů na kov běžně dostupnými komerčními lepidly je dosahováno soudržnosti v odlupování v rozmezí 0.5 - 5 N/mm. V případě použití navrhovaného lepícího systému bylo dosaženo soudržnosti v odlupování v rozmezí 7-12 N/mm.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody a nedostatky dosud známých systémů pro lepení či vůbec spojování polymerů a kovů do značné míry odstraňuje tavný systém pro spojování termoplastického elastomerů a kovu podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá vtom, že tavný systém sestává ze 78 až 82 % hmotn. alifatického polyesteru a 18 až 22 % hmotn. diizokyanátů.
Tavný systém podle vynálezu je s výhodou modifikován přídavkem mikro- a/nebo nanočástic na bázi uhlíku v rozsahu 0,1 až 5 % hmotn.
Podstata způsobu spojování termoplastického elastomerů a kovu podle vynálezu spočívá v tom, že na zdrsněný kovový povrch o teplotě 280 až 320°C se přiloží tavný systém ve formě fólie o tloušťce 0,5 až 1,5 mm, po jejím roztavení a rozetření se kov ochladí na teplotu 200 až 220°C, na vzniklou adhezní vrstvu se přiloží termoplastický elastomer a celek se zalisuje tlakem 10 až 20 kPa po dobu 20 až 30 s.
Aplikační oblastí technického řešení je použití tavného systému ke spojování termoplastických elastomerů s kovem. Tavný systém se ke kovu připojí po natavení vlivem zahřátého povrchu kovu. Navrhovaný tavný systém lepení usnadňuje technologický postup lepení a umožňuje dosáhnout relativně vysokých hodnot pevností v odlupování pro lepené spoje termoplastický elastomer/kov.
Adhezivní vrstva, připravená z tohoto tavného systému, je díky obsahu diizokyanátových skupin kotvena do kovového povrchu i do termoplastického elastomerů kovalentními vazbami. K chemické reakci dochází v průběhu ohřevu lepidla během natavení na kov a spojování s elastomerem, následně je spoj fixován ochlazením vodou. Použitím navrhovaného tavného lepícího systému lze dosáhnout vysoké pevnosti v odlupování pro lepené spoje mezi termoplastickými elastomery a kovy. Modifikace přídavkem mikro- či nanočástic na bázi uhlíku v rozsahu od 0,1 do 5% pak slouží pro další zvýšení pevnosti v odlupování. Přídavek uhlíkatých plniv zvyšuje mechanické vlastnosti adheziva a snižuje povrchové napětí taveniny lepidla - tavného systému.
Příklady provedení technického řešení
Příklad 1
Tavný systém sestávající z 82% hmotn. alifatického polyesteru a 18% hmotn. diizokyanátů byl ve formě fólie o tloušťce 1 mm položen na kovovou desku o teplotě 320°C, jejíž povrch byl předem upraven broušením. Po roztavení fólie a rozetření tavného lepidla byla kovová deska ochlazena na teplotu 220°C a shora přiložen pás z vytlačovaného termoplastického elastomeru. Spoj byl přitlačen silou cca. 15 kPa po dobu 25 s a ochlazen zalitím studenou vodou. Průměrná hodnota pevnosti v odlupování při testování takto připraveného spoje byla 9 N/mm.
Příklad 2
Tavný systém sestávající z 78% hmotn. alifatického polyesteru a 22% hmotn. diizokyanátů byl ve formě fólie o tloušťce 1,5 mm položen na kovovou desku o teplotě 280°C, jejíž povrch byl předem upraven broušením. Po roztavení fólie a rozetření tavného lepidla byla kovová deska ochlazena na teplotu 200°C a přiložen pás z vytlačovaného termoplastického elastomeru. Spoj byl přitlačen silou cca. 20 kPa po dobu 30 s a ochlazen. Průměrná hodnota pevnosti v odlupování při testování takto připraveného spoje byla 7 N/mm.
Příklad 3
V prvním kroku byl tavný systém sestávající z 82% hmotn. alifatického polyesteru a 18% hmotn. diizokyanátů modifikován přídavkem 2% hmotn. uhlíkových nanotrubek. Tento tavný systém byl ve formě fólie o tloušťce 1 mm položen na kovovou desku o teplotě 320°C, jejíž povrch byl předem upraven broušením. Po roztavení fólie a rozetření tavného lepidla byla kovová deska ochlazena na teplotu 220°C a shora přiložen pás z vytlačovaného termoplastického elastomeru. Spoj byl přitlačen silou cca. 15 kPa po dobu 25 s a ochlazen zalitím studenou vodou. Průměrná hodnota pevnosti v odlupování při testování takto připraveného spoje byla 11,5 N/mm.
Příklad 4
V prvním kroku byl tavný systém sestávající z 82% hmotn. alifatického polyesteru a 18% hmotn. diizokyanátů modifikován přídavkem 1,5% hmotn. uhlíkových nanotrubek. Tento tavný systém byl ve formě fólie o tloušťce 1 mm položen na kovovou desku o teplotě 300°C, jejíž povrch byl předem upraven broušením. Po roztavení fólie a rozetření tavného lepidla byla kovová deska ochlazena na teplotu 200°C a shora přiložen pás z vytlačovaného termoplastického elastomeru. Spoj byl přitlačen silou cca. 10 kPa po dobu 25 s a ochlazen zalitím studenou vodou. Průměrná hodnota pevnosti v odlupování při testování takto připraveného spoje byla 10 N/mm.
Příklad 5
V prvním kroku byl tavný systém sestávající z 82% hmotn. alifatického polyesteru a 18% hmotn. diizokyanátů modifikován přídavkem 3% hmotn. uhlíkových nanotrubek. Tento tavný systém byl ve formě fólie o tloušťce 1 mm položen na kovovou desku o teplotě 320°C, jejíž povrch byl předem upraven broušením. Po roztavení fólie a rozetření tavného lepidla byla kovová deska ochlazena na teplotu 200°C a shora přiložen pás z vytlačovaného termoplastického elastomeru. Spoj byl přitlačen silou cca. 20 kPa po dobu 25 s a ochlazen zalitím studenou vodou. Průměrná hodnota pevnosti v odlupování při testování takto připraveného spoje byla 8 N/mm.
Průmyslová využitelnost
Tavný systém pro spojování termoplastického elastomeru a kovu a technologie spojování najdou využití všude tam, kde je třeba spojovat spolu tyto materiály odlišného charakteru jednoduchou a ekonomicky výhodnou technologií, za dosažení vysokých hodnot pevnosti získaných spojů.
Claims (3)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Tavný systém pro spojování termoplastického elastomeru a kovu, vyznačující se t í m , že sestává ze 78 až 82 % hmotn. alifatického polyesteru a 18 až 22 % hmotn. diizokyanátů.
- 2. Tavný systém pro spojování termoplastického elastomeru a kovu podle nároku 1, v y značující setím, že je modifikován přídavkem mikro- a/nebo nanočástic na bázi uhlíku v rozsahu 0,1 až 5 % hmotn.
- 3. Způsob spojování termoplastického elastomeru a kovu podle nároku 1, vyznačující se t í m , že na zdrsněný kovový povrch o teplotě 280 až 320°C se přiloží tavný systém ve formě fólie o tloušťce 0,5 až 1,5 mm, po jejím roztavení a rozetření se kov ochladí na teplotu 200 až 220Í°C, na vzniklou adhezní vrstvu se přiloží termoplastický elastomer a celek se zalisuje tlakem 10 až 20 kPa po dobu 20 až 30 s.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-51A CZ308312B6 (cs) | 2014-01-22 | 2014-01-22 | Tavný systém pro spojování termoplastického elastomeru a kovu a způsob spojování |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-51A CZ308312B6 (cs) | 2014-01-22 | 2014-01-22 | Tavný systém pro spojování termoplastického elastomeru a kovu a způsob spojování |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ201451A3 true CZ201451A3 (cs) | 2015-10-14 |
| CZ308312B6 CZ308312B6 (cs) | 2020-05-06 |
Family
ID=54259037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-51A CZ308312B6 (cs) | 2014-01-22 | 2014-01-22 | Tavný systém pro spojování termoplastického elastomeru a kovu a způsob spojování |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ308312B6 (cs) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7902303B2 (en) * | 2005-12-30 | 2011-03-08 | Industrial Technology Research Institute | Aliphatic polyester polymer compositions and preparation method thereof |
| JP2009007418A (ja) * | 2007-06-26 | 2009-01-15 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 導電性感圧式接着剤組成物及び導電性感圧式接着シート |
| JP5527192B2 (ja) * | 2010-12-15 | 2014-06-18 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | 接着剤組成物、及びそれを用いた積層体、並びに二次電池 |
| CN103059792B (zh) * | 2012-12-25 | 2014-08-20 | 广州鹿山新材料股份有限公司 | 一种用于粘接极性聚合物和金属材料的聚酯弹性体热熔胶及其制备方法 |
-
2014
- 2014-01-22 CZ CZ2014-51A patent/CZ308312B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ308312B6 (cs) | 2020-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gierenz et al. | Adhesives and adhesive tapes | |
| ATE474895T1 (de) | Über polyurethan-heissschmelzklebstoff verbundene schichtbundkörper sowie verfahren zum verkleben von weichmacher enthaltenden kunststoffen | |
| CN105324450A (zh) | 反应性双组分胶粘膜体系 | |
| JP2003512499A (ja) | 接着剤接合方法および装置 | |
| JP2016502577A (ja) | 未被覆アルミニウムツールへの接着性が低い反応性ポリオレフィンホットメルト接着剤、及び積層ホットメルトとしてのその使用 | |
| DE502006004082D1 (de) | Polyaldimin enthaltende feuchtigkeitshärtende Heissschmelzklebstoff-Zusammensetzung | |
| ATE354596T1 (de) | Feuchtigkeitshärtender polyurethan- heisschmelzkleber | |
| US10525633B2 (en) | Method for bonding a cover material to a shaped article | |
| Paiva et al. | Importance of the surface treatment in the peeling strength of joints for the shoes industry | |
| JP2000063771A (ja) | 熱活性化可能な片面粘着テ―プ及びその使用 | |
| TWI577768B (zh) | 含氰丙烯酸酯單分子之硬化型組合物 | |
| CZ201451A3 (cs) | Tavný systém pro spojování termoplastického elastomeru a kovu a způsob spojování | |
| Pocius | Adhesives | |
| JP2022515327A (ja) | 潜在的反応性ポリウレタン系接着フィルム | |
| CZ26754U1 (cs) | Tavný systém pro spojování termoplastického elastomeru a kovu | |
| KR20110009617A (ko) | 핫멜트 필름과 피착제를 접착시키는 방법 및 상기 방법으로 핫멜트 필름이 접착된 피착제 | |
| JP2530232B2 (ja) | エチレンプロピレン系ゴム・金属複合体ガスケット及びその製造方法 | |
| TWI288301B (en) | The adhering method of shoe items using reactive-hotmelt adhesive transfer | |
| FI58607B (fi) | Foerfarande foer att faesta en vulkaniserad gummikropp vid ett underlag medelst smaeltlim | |
| JPH08259903A (ja) | 接着工法 | |
| CN103952088B (zh) | 一种纸塑复合胶及其制备方法 | |
| Hirschbeck | METHOD FOR LOOSENING AN ADHESIVE BOND BY TARGETED DIFFUSION OF LOW-MOLECULAR COMPOUNDS | |
| RU2665540C2 (ru) | Способ склеивания активированной фторопластовой пленки с металлом | |
| JP3771423B2 (ja) | 複合材の製造方法 | |
| RU2454445C1 (ru) | Клей и способ склеивания многослойных тканепленочных материалов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20220122 |