CZ292163B6 - Jednosložkové, teplem tvrditelné hmoty pro vytváření povlaků - Google Patents

Jednosložkové, teplem tvrditelné hmoty pro vytváření povlaků Download PDF

Info

Publication number
CZ292163B6
CZ292163B6 CZ19962704A CZ270496A CZ292163B6 CZ 292163 B6 CZ292163 B6 CZ 292163B6 CZ 19962704 A CZ19962704 A CZ 19962704A CZ 270496 A CZ270496 A CZ 270496A CZ 292163 B6 CZ292163 B6 CZ 292163B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
coating compositions
adhesive
curing
compositions according
coating
Prior art date
Application number
CZ19962704A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ270496A3 (en
Inventor
Rudolf Hinterwaldner
Hans Jürgen Lesser
Axel Böttcher
Ullrich Grundke
Klaus Peter Liebetanz
Original Assignee
A. Raymond & Cie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A. Raymond & Cie filed Critical A. Raymond & Cie
Publication of CZ270496A3 publication Critical patent/CZ270496A3/cs
Publication of CZ292163B6 publication Critical patent/CZ292163B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/06Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving heating of the applied adhesive
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2463/00Presence of epoxy resin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31511Of epoxy ether
    • Y10T428/31529Next to metal

Abstract

Teplem tvrditeln potahovac hmoty ke zhotovov n povrch z r zn²ch materi l s multifunk n , korozivzdornou, proti abrazi a ot ru odolnou, p°i teplot ch < 80 .degree.C nelepivou a pomoc energie aktivovatelnou lepic vrstvou p° padn filmem, p°i em tyto potahovac hmoty jsou jednoslo kov , teplem tvrditeln hmoty, obsahuj c z kladn pojivo, vytvrzovac a zes uj c prost°edky a p° padn p° davn l tky. Zp sob v²roby potahovac ch hmot, kdy se taviteln slo ky p°edeh°ej na jejich teplotu t n a vytvrzovac prost°edky se do taveniny homogenn vm s p°i teplot pot°ebn pro nastartov n reakce. Pou it hmot k adhezn ·prav povrch , adhezn ·prav povrch upev ovac ch prvk nebo k adhezn impregnaci textiln ch materi l .\

Description

Oblast techniky
Předmětem vynálezu jsou teplem tvrditelné potahovací hmoty ke zhotovování povrchů z různých materiálů s multifunkční, korozivzdomou, proti abrazi a otěru odolnou, při teplotách < 80 °C nelepivou a pomocí energie aktivovatelnou lepicí vrstvou případně filmem.
Dosavadní stav techniky
Upevňovací prvky, které se používají ke spojení a/nebo upevnění konstrukčních a funkčních částí na nosné podklady jsou dostatečně známé. K jejich upevnění na nosné podklady se používají přednostně mechanické a/nebo fyzikálně působící spojovací techniky se všemi nevýhodami s tím spojenými.
Při výrobě mechanicky účinného upevnění se nosné materiály poškozují zhotovením ražených a/nebo vrtaných otvorů. K zajištění nosnosti poškozeného materiálu je nutné jej dimenzovat silněji, což není často technicky realizovatelné a je i nehospodámé.
Fyzikální spojovací techniky se zakládají s výhodou na různých druzích svařování a letování, přičemž je nutno pracovat s vysokými teplotami. V oblasti upevňovací techniky se mohou fyzikální spojovací postupy používat pouze tehdy, jestliže spojované materiály mají dostatečně vysoké a dobré elektrické a/nebo tepelně vodivostní vlastnosti. To je v zásadě splněno pouze při spojování materiálů z kovu.
Přes mimořádně vysoký stav poznání použité techniky poskytuje svařování a letování v oblasti spojovací a upevňovací techniky primárně pouze jednu hospodářskou výhodu, protože je možné prvky upevňovat s krátkými dobami výrobního taktu. Z technického a kvalitativního hlediska ale převažují u fyzikálních spojovacích technik nevýhody a navíc negativně ovlivňují obchodní výsledky. Tyto nevýhody jsou v závislosti na jednotlivých procesních technikách a kovových spojovaných materiálech následující:
- strukturální změny, ke kterým dojde u kovových materiálů ve svařovacím švů a jeho okolí v důsledku zahřátí (přehřátí);
- pokles hodnot pevnosti změnami struktury;
- vznik napětí v materiálech nerovnoměrným ohřevem, který může částečně vést ke vzniku trhlin;
- skelné sváry;
- struskové vměstky;
nedostatečně provařené svary (vrubový účinek a nebezpečí lomu);
- netěsné svařované švy;
- otvory ve švu;
- není možné zhotovovat párová spojení různých materiálů;
- relativně nízký moment potřebný k odlomení při krutu u svařovaných nebo letovaných upevňovacích prvků.
Tyto a jiné nevýhody jsou v kauzální souvislosti se vznikem korozních ohnisek a/nebo případných poškození ochranných protikorozních vrstev, nanesených na kovových spojovaných materiálech po použití mechanických a/nebo fyzikálních způsobů spojování. Tato ohniska nebezpečná pro vznik koroze je možné redukovat nebo eliminoval; pouze s pomocí časově a nákladově náročné dodatečné práce, pokud jsou rozpoznána. Navíc existují také u takových
-1 CZ 292163 B6 spojení materiálů ještě větší omezení při použití konvenčních spojovacích technik, která opět negativně ovlivňují hospodárnost.
Při zpracování termoplastů se svařování rovněž používá k výrobě jednoduchých spojů.
V upevňovací technice však nemají fyzikální spojovací postupy při spojování dvojic materiálů z termoplastů žádný význam, protože termoplasty mají řadu negativních vlastností, jako například tečení, nízká tepelná odolnost a případně migrace obsažených změkčovadel.
V posledních letech nechyběly snahy o to, odstranit tyto nevýhody mechanických a/nebo fyzikálních postupů spojování pomocí konvenčních lepicích technik v oblasti techniky upevňování. V několika málo oblastech vedly tyto snahy k částečnému úspěchu. To znamená, že upevňované prvky byly na podklad přilepeny fyzikálně nebo chemicky působícím lepidlem, k čemuž se použily běžné obchodní produkty.
Takové adhezní připevnění může být v omezeném počtu jednotlivých aplikací nápomocné, není však vhodné pro systém „adhezní spojování a upevňování“. Konvenční lepicí systémy mají totiž řadu nevýhod. Tyto nevýhody jsou mezi jiným následující:
- dlouhé doby pro odvětrání, vysušení a vlastní lepení v případě vodných fyzikálně pojících lepicích systémů a/nebo systémů obsahujících rozpouštědla,
- dlouhé doby vytvrzování v případě reakčních lepicích systémů,
- nízká tepelná odolnost a odolnost proti tečení u termoplastických základních pojiv, včetně fyzikálně pojících tavných lepidel.
Ani pomocí fyzikálně pojících a pomocí vlhkosti vytvrzovaných tavných lepidel není možné dosáhnout žádných uspokojivých výsledků. Fyzikálně pojícími tavnými lepidly je sice možné vybavovat upevňovací prvky, avšak jimi zhotovené lepicí vrstvy případně lepicí filmy nejsou v důsledku jejich termoplastických vlastností tepelně odolné a odolné proti tečení.'
U tavných lepidel vytvrzovaných vlhkostí je další nevýhodou, že jimi vybavené upevňované prvky je třeba balit jednotlivě, aby je bylo možno ochránit proti vlhkosti, například ze vzduchu.
V důsledku toho jsou nevhodné k použití pro hromadné výrobky. Dále mají tato lepidla vytvrzovaná vlhkostí nevýhodu, že k vytvrzení potřebují dobu 12 až 72 hodin. (Viz mimo jiné R. M. Evans „Polyurethane Sealants“, Technomic Publishing, PA, USA, 1993).
Projevovaly se snahy řešit úkoly upevňování pomocí adhezních lepidel. Tak příkladně ve francouzském patentovém spisu 2 542 829 se popisuje upevňovací prvek, který je na spojované ploše opatřen oboustranně lepicím páskem. Vrstva adhezního lepidla, která ještě nemá působit, je pokryta chránící snímací fólií.
Adhezní lepidla a s jejich pomocí vyrobené samolepicí zboží nejsou však pro strukturální spojovací a upevňovací techniku už proto vhodné, protože v důsledku Brownova molekulárního mikropohybu, k němuž trvale dochází v adhezní lepicí vrstvě, existuje na hraniční ploše k nosnému podkladu primárně pouze lepivost a žádná, adheze. Proto v důsledku trvalého Brownova molekulárního mikropohybu tečou adhezní lepidla, obzvláště na neporézních podkladech. Z toho mezi jiným odborník usuzuje na samolepicí vlastnosti. Už jenom z tohoto důvodu jsou adhezní lepidla k vybavování upevňovacích prvků zcela nevhodná, protože v případě aplikace nemohou vytvářet žádnou permanentní adhezi, obzvláště pro strukturální lepené spoje s nosným materiálem. Analogické problémy jsou z praxe známé při použití jednoduchých samolepicích funkčních dílů, jako háčky na obrazy.
V novější době byla také představena inovační reakční tavná lepidla, která se obzvláště hodí ke strukturálnímu lepení konstrukčních částí vozidel z kovu. S těmito novými lepidly je sice možné částečně řešit kritické parametry lepicí techniky v jednotlivých montážních případech v oblasti
-2CZ 292163 B6 upevňovací techniky, přesto nejsou k vybavení upevňovacích prvků vhodná už proto, protože mezi jiným:
- při teplotě místnosti mají lepivý, pastovitý až polopevný agregátní stav a částečně tečou,
- vyžadují dlouhé doby do zatvrdnutí a vytvrzeni, při vysokých teplotách, příkladně > 5 minut/220 °C a proto nepřicházejí v úvahu k vybavení hromadného zboží jako upevňovací prvky a
- nejsou vhodné k montáži nad hlavou a na stěnách.
Proto se mohou ve výrobním systému „lepení“ používat pouze v kombinaci s bodovým svářením.
Pro sériovou výrobu, kde v krátké době je třeba ručně a/nebo obzvláště pomocí robotů montovat a upevnit množství (například 100 až 500 kusů) upevňovacích prvků, jako je tomu mezi jiným při stavbě automobilů, hledá průmysl i živnostenské hospodářství již dlouho lepší, alternativní inovační řešeni jako náhradu za fyzikální spojování v upevňovací technice. Ale také omezení fyzikálních spojovacích technik na dvojice materiálů z kovu a existující potenciál nebezpečnosti zdůvodňují hledání jiných procesů ke spojování. Zároveň je třeba dosáhnout nezávislosti ve volbě dvojic materiálů.
Při hodnocení a srovnávání známých a konvenčních druhů spojování, jak byly výše uvedeny, lze dojit k poznatku, že inovační alternativy je možné řešit pouze pomocí intenzivního a pevného materiálového spojení.
Je-li zároveň třeba odstranit potenciál nebezpečnosti fyzikálních spojovacích postupů, jako příkladně koroze, zůstává v principu k dispozici pro upevnění jen spoj materiálů pomocí lepení, čímž se také stává materiálově nezávislý. Protože moderní lepicí technika nenabízí žádná transferová řešení, bylo nutné při vývoji vhodných adhezních potahovacích hmot vstoupit do zcela nové oblasti.
Úkolem a cílem předloženého vynálezu je dát k dispozici takové jednosložkové, reaktivní a adezní potahovací hmoty, které jsou vhodné pro (předběžné) ošetření spojovaných prvků, s výhodou upevňovacích prvků s manipulovatelnou, nelepivou, aktivovatelnou lepicí vrstvou případně filmem a mohou vytvořit takové předpoklady, že se jimi vybavené prvky mohou zpracovávat a používat analogicky jako v případě fyzikálních způsobů spojování. Zároveň se těmito substituenty mají odstranit nevýhody a známé nedostatky, vyskytující se u mechanických a/nebo fyzikálních způsobů spojování.
Podstata vynálezu
Úkol je řešen
- jednosložkovými, teplem tvrditelnými potahovacími hmotami, obsahujícími základní pojivá, vytvrzovací a zesíťující prostředky a případně přídavné látky, které při teplotách < 50 °C jsou nelepivé a polopevné až pevné, při teplotách < 50 °C měknou, při teplotách 80 až 250 °C vytvrzují a v průběhu 60 sekund, s výhodou 15 sekund, obzvláště výhodně 10 sekund dosáhlou nejméně 10 % konečné pevnosti, přičemž základní pojivo se může vytvrzovat případně zesíťovat v několika stupních, může mít rozdílně vytvrzující případně zesilující strukturální jednotky, reaktivní epoxidové skupiny a ethylenicky nenasycené skupiny a v nezesíťováném stavu má teplotu skelného přechodu (Tg) > -20 °C. Tyto potahovací hmoty obsahují elastifikační látky a příslušný vytvrzovací prostředek a/nebo uiychlovač obsahuje kombinaci aromatických aminů a Lewisových kyselin, jako komplex obecného vzorce
MLxBy nebo M(SR)xBz
-3CZ 292163 B6
kde
M = kovový ion,
L = ligand,
SR = ion kyselinového zbytku,
B = Lewisova báze,
x = číslo od 1 do 8,
y = číslo od 1 do 5,
z = číslo 7 až 8.
- způsobem výroby potahovacích hmot, kdy se tavitelné složky předehřejí na jejich teplotu tání a vytvrzovací prostředky se do taveniny homogenně vmísí při teplotě potřebné pro nastartování reakce,
- použitím hmot k adhezní úpravě povrchů, adhezní úpravě povrchů upevňovacích prvků nebo k adhezní impregnaci textilních materiálů.
Takové adhezní hmoty pro potahování upevňovacích prvků jsou základním předpokladem a vytvářejí základnu pro nový, inovační výrobní a montážní systém „adhezní upevňování“ s vysokou kvalitou spoje a hospodárností.
Úkol podle předloženého vynálezu je řešen tím, že se jednosložkové, reaktivní a adhezní hmoty pro potahování, sestávající z
a) jednoho nebo několika chemicky pojících základních pojiv se střední molekulovou hmotností v nezesítěném stavu Mw 500 až 250 000, teplotou tavení a/nebo měknutí > 50 °C a teplotou skelného přechodu
Tg>-20°C,
b) jedné nebo několika složek sloužících k vytvrzení případně k zesítění, použijí k (předběžnému) vybavení povrchu upevňovacích prvků multifunkční lepicí vrstvou respektive filmem, který je odolný proti korozi, abrazi a otěru, při teplotách < 50 °C nelepivý a aktivovatelný pomocí energie.
Ke splněni řady specifických požadavků ve výrobě, při vybavování případně při vytváření povlaků a/nebo použití jsou pro potahovací hmoty podle vynálezu vhodné pouze chemicky pojící základní pojivá. Za chemicky pojící základní pojivá považuje odborník takové polymery a pryskyřice, které se pomocí chemické reakce převedou ve vyšší molekulové polymery s duromemími vlastnostmi.
Podle předloženého vynálezu se adhezní hmoty pro potahování připravují na základě takových chemicky pojících základních pojiv, která mají při teplotách < 50 °C polopevný až pevný agregátní stav a teplotu skelného přechodu (Tg) > -20 °C. Takové polymery a/nebo pryskyřice mají před jejich vytvrzením případně zesíťováním termoplastické vlastnosti a teprve po aktivaci dochází k vytvrzení případně zesilování polymerací, polyadicí a/nebo polykondenzací, přičemž vznikají vysokomolekulámí, duromemí strukturní polymery. Proto musí být vhodná, chemicky pojící základní pojivá pro potahovací hmoty podle vynálezu vytvrditelná případně zesíťovatelná pomocí energie, aby sama o sobě nebo s dalšími reakčními složkami mohla tvořit strukturální lepicí vrstvy s duromemími vlastnostmi. Střední molekulové hmotnosti Mw základního pojivá a dalších obvyklých polymemích přísad leží mezi 500 a 250 000.
-4CZ 292163 B6
K získání adhezních potahovacích hmot, s nimiž je možné vyrábět multifiinkční lepicí vrstvy případně filmy na povrchu upevňovacích prvků jsou nutná taková základní pojivá, která jsou vytvrditelná případně zesíťovatelná jak polyadicí tak i polymerací, jak bylo překvapivě nalezeno. S takovými základními pojivý je možné zhotovovat jednosložkové, adhezní hmoty pro potahování podle vynálezu a s nimi vyrábět lepicí vrstvy případně filmy, které jsou pomocí energie
- reaktivní a
- jedno- nebo vícestupňové vytvrditelné případně zesíťovatelné.
Tato multifunkcionalita lepicí vrstvy je z praxe základním požadavkem na lepicí vrstvu, aby bylo možné při práci s velmi krátkou dobou taktu dosáhnout ihned po kontaktu a usazení upevňovacího prvku na nosnou plochu dostatečné funkční lepivosti.
Ze skupiny chemicky pojících základních pojiv jsou výhodná taková, která obsahují nejméně 2 reaktivní skupiny v molekule. Reaktivními skupinami jsou s výhodou epoxidové a/nebo ethylenicky nenasycené skupiny. Základní pojivo pochází zejména ze skupiny epoxidových, vinylesterových a/nebo (met)akrylových pryskyřic. Ty mohou mít povahu alifatickou, cykloalifatickou a/nebo aromatickou, přičemž obzvláště výhodné jsou aromatické epoxidové a/nebo vinyl-esterové pryskyřice z fenolů, o-krezolů, bis-fenolů, fluorenfenolů, novolaků, glycidyizokyanurátů a podobně, protože v závislosti na druhu vytvrzení poskytují obzvláště kvalitní lepicí vrstvy s vysokou teplotou skelného přechodu a jsou i výhodné z hlediska jejich stárnutí, teplotní a chemické odolnosti. Zvlášť vhodnými základními pojivý jsou mezi jiným epoxidové piyskyřice na základě tetraglycidyldi- případně polyaminů, jako příkladně Ν,Ν,Ν,Ν-tetraglycidyl-a,a-bis-(4-aminofenyl)-p-diizopropylbenzen.
Epoxidové skupiny tohoto základního pojivá je možné vytvrzovat případně zesíťovat pomocí polyadice a/nebo polymerace.
Aby vytvrzené duromemí lepicí vrstvy vyhověly také požadavkům dynamického zatížení, je možné potahovací hmoty podle vynálezu modifikovat tak zvanými ztužujícími elastifikačními látkami (anglicky toughening agents). Podle předloženého vynálezu jsou k tomu vhodné zejména tak zvané reaktivní kapalné polymery na bázi butadien-akrylonitrilových kopolymeru s koncovými karboxylovými, epoxidovými, aminovými a ethylenicky nenasycenými skupinami, jako příkladně HycarR ATBN 1300 x 16 a/nebo reaktivní změkčovadla a ředidla na základě značně rozvětvených alifatických uhlovodíkových epoxidů, jako příkladně PermethylR 100Epoxide a/nebo sním vyrobené kopolymery. V důsledku jejich vysoké reaktivity jsou chemicky zapojeny do duromemí matrice lepicí vrstvy.
Pod pojmem „složka (složky) sloužící k vytvrzení případně zesítění“ se rozumí reakční složka (vytvrzovací prostředek) a/nebo reakční katalyzátor, které mají schopnost převést základní pojící prostředek a případné reaktivní aditivní přísady do duromemího stavu a případně urychlit chemickou spojovací reakci.
Podle volby spojovací reakce se použijí epoxidy a vytvrzovací prostředky snebo bez uiychlovačů/katalyzátorů reakce, přičemž je možná také reakce epoxid a urychlovač/reakční katalyzátor bez vytvrzovacího prostředku. V zásadě jsou k tomu vhodné:
- vytvrzovací prostředky: primární a sekundární aminové, aminoamidové, aminoimidové, aminoimidazolinové, ethermethanaminové, merkaptanové, fenolické OH-skupiny, karboxylové kyseliny a jejich anhydrity,
- urychlovače/reakční katalyzátory: donátory protonů a/nebo párových elektronů, jako protonické a/nebo Lewisovy kyseliny, kyselé katalyzátory jako kyselina p-toluensulfonová,
-5CZ 292163 B6 kyselina dinonylnaftalenová-disulfonová, dodecylbenzendisulfonová, kyselina fosforová, karboxylové kyseliny, látky tvořící radikály.
Pro požadované rychlé naběhnutí a vlastní vytvrzení, obzvláště pro vícestupňové vytvrzování nebo zesilování jsou vytvrzovací prostředky a/nebo urychlovače, obzvláště v případě jejich samotného nasazení méně vhodné. K dosažení krátkých dob naběhnutí a/nebo vytvrzení jsou přednostně vhodné borhalogenidové komplexy, jako bortrifluoridaminy a kovové komplexy obecného vzorce
MLxBy nebo M(SR)XBZ kde znamená
M = kovový ion,
L = ligand,
SR = ion kyselinového zbytku,
B = Lewisovu bázi, x = číslo od 1 do8, y = číslo od 1 do5, z= číslo 7 až8.
Takové kovové komplexní sloučeniny, které obsahují obzvláště ionty 2. a 3. hlavní skupiny, prvky vedlejší podskupiny periodického systému, ligandy chelatotvomých sloučenin, kyselinové zbytky anorganické kyseliny a Lewisovy báze, obzvláště imidazolové deriváty, jsou popsány v přihlášce PCT WO 91/13925, na kterou je třeba obzvláště odkázat.
Obzvláště výhodné jsou komplexy obecného vzorce
M(SR)xBz kde M, SR, B, x a z máji výše uvedený význam, a překvapivě kombinace aromatických aminů a Lewisových kyselin, s výhodou arylsulfonových kyselin.
K vytvrzování, případně zesilování ethylenicky nenasycených skupin jsou nutné sloučeniny tvořící radikály. K tomu se hodí organické peroxidy, jako příkladně benzoyl-peroxid, komolhydroperoxid, ketonperoxid, samostatně nebo s urychlovači, jako je příkladně N,N-diethylanilin, toluidin.
Další výhodou komplexů obecného vzorce
M(SR)XBZ je skutečnost, že mohou aktivovat jak epoxidové, tak i ethylenicky nenasycené skupiny. Tím je umožněno rychlé vytvrzení případně zesítění duálně vytvrzovaných základních pojiv pouze s pomocí jednoho vytvrzovacího katalyzátoru.
Vytvrzování, případně zesilování reaktivních skupin se může provádět také pomocí ozařování. Při použití UV záření se k adhezním potahovacím hmotám podle vynálezu přidají fotoiniciátory a případně také synergicky působící látky. Při ionických vytvrzovacích reakcích se mohou předem použít urychlovače a katalyzátory, jako příkladně Lewisovy báze a kyseliny. V případě radikálních vytvrzovacích mechanismů jsou nutné fotoiniciátory, jako příkladně benzildimethylketal a případně synergicky působící látky, jako příkladně kyselina 4-dimethylaminobenzoová.
-6CZ 292163 B6
K vytvrzování ozařováním elektrony nejsou nutná žádná aditiva.
Potahovací látky podle vynálezu je možné modifikovat dalšími přísadami. Vhodnými přísadami jsou mezi jiným anorganická a/nebo organická plniva, zpevňovací vlákna, pigmenty, barvy, prostředky k tixotropizaci, zesíťující prostředky, promotory adheze, jakož i výše popsané ztužující elastifíkační reaktivní látky.
Pečlivým výběrem vytvrzovacích systémů a/nebo složek k vytvrzování je možné ovlivňovat teplotu potřebnou k nastartování reakce a aktivaci a rychlost vytvrzování a
- dosažitelné konečné vlastnosti, obzvláště strukturální pevnost potahovacích hmot podle vynálezu a lepicích vrstev. Aby bylo možné s upevňovacími prvky vybavenými lepicí vrstvou pracovat s dobou taktu odpovídající fyzikálním způsobům spojování, je výhodné, jak bylo překvapivě nalezeno, používat duální způsoby vytvrzování. Jako duální a/nebo multifunkční vytvrzovací systémy se podle předloženého vynálezu rozumí
a) chemické spojování polyadicí, ionickou polymerací a/nebo
b) jedno a vícestupňové vytvrzování případně zesilování za přívodu energie.
Vyvolání vytvrzovacích případně chemických spojovacích reakcí ve hmotách podle vynálezu a jejich lepicích vrstvách se provádí při startovacích a aktivačních teplotách > 80 °C, které jsou tak i teplotami vytvrzování a/nebo zesíťování.
Teploty pro nastartování reakce případně aktivační teploty se mohou nastavit v rozmezí širších teplotních intervalů a s výhodou leží mezi 80 a 250 °C. Rychlost vytvrzování se neurčuje pouze teplotou pro nastartování reakce a aktivační teplotou, nýbrž i dodatečným zvyšováním teploty pomocí přívodu energie. Stoupající teploty zvyšují rychlost vytvrzování a výrazně redukují dobu vytvrzování lepicích vrstev podle vynálezu.
Dalším významným parametrem je časová závislost vytváření a výstavby funkční pevnosti potahovacích hmot podle vynálezu a jejich lepicích vrstev. Samotný tento požadavek z praxe je vyvolán již hospodářskými důvody. Pod termínem „funkční pevnost“ se rozumí potřebná počáteční pevnost lepení u slepovaných párových dílů, aby je bylo možno dále zpracovávat ve výrobním procesu. Obecně činí > 10 % konečné pevnosti.
Vytváření a vznik funkční pevnosti je také u lepicích vrstev podle vynálezu vytvrzovací funkcí závislou na čase a teplotě. Aby bylo možné prvky vybavené lepicími vrstvami podle vynálezu používat také v inovačních výrobních a montážních systémech „adhezní spojováni a upevňování, je třeba, aby se funkční pevnost vyvinula a vytvořila v časových intervalech < 60 sekund, s výhodou <15 sekund a obzvláště <10 sekund. Jak bylo překvapivě nalezeno, je toho možné u lepicích vrstev podle vynálezu dosáhnout tak, že
- se vyberou duální nebo multifunkční vytvrzovací systémy s nízkými a/nebo rozdílnými teplotami pro nastartování reakce případně aktivačními teplotami a/nebo se vytvrzování iniciuje teplotami ležícími nad teplotami pro nastartování reakce případně aktivačními teplotami.
Pojem „multifunkční“ lepicí vrstvy, které se vyrábějí pomocí potahových hmot podle vynálezu na plochách spojovaných nebo upevňovacích prvků, se vztahuje přednostně na teploty vytvrzování případně zesilování. Protože se právě v oblasti upevňování, obzvláště při sériových montážích, požadují z hospodářských důvodů krátké doby počátečního vytvrzování a vlastního vytvrzování, je tato skutečnost při volbě základního pojivá, které slouží vytvrzování případně zesíťování složky (složek) a při formulaci potahovacích hmot podle vynálezu, obzvláště
-7CZ 292163 B6 významným hlediskem. To je obzvláště zřejmé v případech, kdy se požaduje „spontánní“ funkční upevnění při aplikaci spojovacích a upevňovacích prvků.
Aby bylo možné dosáhnout tohoto cíle s lepicími vrstvami z potahovacích hmot podle vynálezu, je třeba s výhodou vybavit tyto lepicí vrstvy vícestupňovým vytvrzovacím systémem. Ve výrobních systémech „adhezní spojování a upevňování“ se požadují také vícefúnkční vytvrzovací systémy, pokud se jimi mohou splnit měnící se požadavky, jako příkladně rozpustné a/nebo jiné lepené spoje. Multifunkcionalita lepicích vrstev podle vynálezu je zdůvodněna navíc tím, že vedle hlavního úkolu „lepení“ přebírá i další podstatné úkoly.
Tyto jsou mezi jiným odolnost proti korozi,
- odolnost proti abrazi a otěru,
- nelepivost před a po vytvrzení,
- teplotní odolnost, odolnost proti stárnutí, dlouhá životnost a/nebo odolnosti proti chemikáliím
- univerzální upevňovací element nezávislý na materiálu.
Tyto požadavky jsou kladeny obzvláště na lepicí vrstvy podle vynálezu, jestliže se jedná o spojovací a upevňovací prvky hromadného a/nebo sypaného zboží.
Na lepicí vrstvy podle vynálezu jsou ale také kladeny další kritické požadavky, které jsou známé ze sériových výrob a montáží. Tak příkladně při stavbě automobilů se z výrobně technických důvodů již na hrubou karosérii montuje vysoký počet spojovacích a upevňovacích prvků. Protože v tomto stupni výroby nejsou dosud povrchy hrubé karoserie čištěny a odmaštěny, neexistují zde z hlediska lepicí techniky žádné ideální předpoklady. Aby se přesto zaručily potřebné „spontánní, případně „okamžité“ funkční pevnosti, obzvláště při aplikování spojovacích a upevňovacích prvků pomocí robotu, musí lepicí vrstvy podle vynálezu vykazovat
- vysokou schopnost přijímat a/nebo vázat oleje a tuky a
- minimálně velmi vysokou rychlost vytvrzování.
V závislosti na volbě materiálu obzvláště v případě základních pojiv a vytvrzovacích systémů je možné s pomoci potahovacích hmot podle vynálezu vyrobit strukturální lepicí vrstvy, které mají po vytvrzení teplotu skelného přechodu až 250 °C a teplotní odolnost až do 300 °C.
Výroba potahovacích hmot podle vynálezu a vybavení případně potažení povrchů spojovacích a upevňovacích prvků se provádí známými procesními technikami. Výroba potahovacích hmot se provádí předehřátím tavitelných složek na teplotu tání a homogenním přimíšením vytvrzovací složky (složek) do taveniny za teploty potřebné k nastartování reakce.
Pokud se potahování spojovacích a upevňovacích prvků provádí pomocí naválcování, ponorem, stříkáním a podobně, zpracovávají se potahovací hmoty podle vynálezu z jejich roztoků, disperzí a/nebo taveniny. Tento způsob aplikace z kapalné fáze má podstatný vliv na způsob výroby. K vybavení hromadného a/nebo sypaného zboží jsou výhodné roztoky, taveniny a/nebo disperze. Tavení je k tomu obzvláště vhodné, protože je proveditelné způsobem nepoškozujícím životní prostředí a vyhovuje i z hlediska hygieny práce.
Roztok potahovací hmoty se vyrábí tím způsobem, že se základní pojivo rozpustí ve vhodném inertním organickém rozpouštědle, jako příkladně methylethylketon, toluen a následně se homogenně přimísí další přísady. Obsah pevné látky se stanoví reologií zpracování a později sílou vrstvy v lepicí vrstvě.
-8CZ 292163 B6
Při výrobě vodných disperzí se základní pojivá dispergují z jejich taveniny do vodné fáze, k čemuž jsou nutná rychloběžná míchadla a míchací nástroje. Použití dispergačních případně emulgačních prostředků a příkladně přítomnost malých množství organických rozpouštědel přitom může být velmi prospěšná. Při existenci stabilní disperze se zbývající látky přimísí a v případě potřeby dispergují.
Takové vodné disperze jsou obzvláště vhodné k vytváření povlaků pomocí elektroforetického lakování ponořením.
K výrobě a přípravě adhezních tavných hmot podle vynálezu se mohou použít vytápěné taviči hnětače, případně šnekové extrudéry pracující diskontinuálně nebo kontinuálně. Přitom je nutno pracovat při teplotách nižších než je startovací teplota reakce a aktivační teplota při velmi krátkých dobách zdržení.
Pro elektrostatické práškové nanášení se oproti tomu složky potahovacích hmot podle vynálezu připravuji s výhodou v takzvaném oscilujícím jednošnekovém extrudéru.
Spojovací a upevňovací prvky vybavené lepicími vrstvami podle vynálezu se mohou zhotovovat z rozdílných materiálů a v rozdílných formách. Jako materiály jsou mezi jiným vhodné kovy, plasty, celulózové materiály, anorganické materiály a mnohé další. Aby potahovací hmoty podle vynálezu na plochách spojovacích a upevňovacích prvků optimálně zesíťovaly a přilnuly, čistí se, odmašťují a případně se plochy specificky upravují. Tyto úpravy povrchu se mohou provádět mezi jiným pomocí ozařování, koránovým výbojem, nízkotlakou plazmou, erozí. Případně mohou být předem upravované plochy opatřeny promotory adheze a/nebo takzvanými „adhezními primery (Haftprimer)“, aby se dosáhlo zlepšení přilnavosti následně nanášených lepicích vrstev na hraničních plochách.
Vybavování a potahování spojovacích a upevňovacích prvků lepicí vrstvou podle vynálezu se provádí známými procesními technikami, jako příkladně pomocí
- zařízení pro naválcování, ponoření, stříkání, a/nebo mlžení z roztoků, disperzí a/nebo tavenin potahovacích hmot podle vynálezu, přičemž při nanášení stříkáním je obzvláště výhodné stříkání Airless;
- elektroforetického lakování ponorem z disperzí potahovacích hmot podle vynálezu,
- elektrostatického práškového nanášení s pomocí kompaundovaných, sypných částic.
K vybavování a/nebo potahování spojovacích a upevňovacích prvků podle vynálezu se mohou používat také tak zvaná míchací a dávkovači zařízení. Přináší to výhody zejména v případě vysoce reaktivních adhezních potahovacích hmot, které se používají ve formě taveniny. u těchto procesních technik se krátce před nanášením, příkladně pomocí trysky, homogenně promísí složky sloužící vytvrzování případně zesítění a reaktivní adhezní tavenina se bezprostředně na připravované lepicí ploše ochladí a tím se inaktivuje. Taková míchací a dávkovači zařízení zaručují přesnost míchání a dávkování asi 1 mg.
Lepicí vrstvy vyrobené z roztoku a/nebo z disperze se musí následně podrobit sušení. Lepicí vrstvy vyrobené z taveniny se zpevní samotným ochlazením.
Energii potřebnou k potahování a/nebo sušení je třeba odměřovat specificky podle produktu, aby teploty ohřevu lepicích vrstev podle vynálezu zůstaly pod teplotami, potřebnými k nastartování vytvrzování případně zesilování. Tak je možné odstranit poškozování lepicích vrstev, které se negativně projevuje mimo jiné při vzniku funkční pevnosti, jak bylo překvapivě nalezeno.
Dalším předmětem je vytvrzování případně zesítění lepicích vrstev a výroba strukturálních lepených spojů mezi spojovacími a upevňovacími prvky a povrchy nosných materiálů. Reakce
-9CZ 292163 B6 a vytvrzování případně zesítění lepicích vrstev podle vynálezu se provádí přívodem energie. V závislosti na použitých lepicích systémech a předem dané funkcionalitě v lepicích vrstvách podle vynálezu musí být zdroje energie schopné dát k dispozici v krátké době množství tepelné energie, které umožní dosáhnout teplot mezi 80 a 350 °C. Při vytvrzování případně zesítění je třeba rozlišovat mezi teplotou potřebnou k nastartování reakce, teplotou aktivace, vytvrzovací teplotou a/nebo teplotou pro dotvrzování, protože tyto teploty mají vliv na multifunkcionalitu lepicí vrstvy. Aktivují-li se příkladně lepicí vrstvy s vícefiinkčními vytvrzovacími systémy, s výhodou leží teplota pro nastartování reakce případně aktivační teplota < 10 °C pod teplotou, která je potřebná k vytvrzení a/nebo dovytvrzení, aby se mohlo zaručit spontánní vytvoření funkční pevnosti.
Vytvrzování případně zesítění je možné provádět také několikastupňové, pokud tak praxe požaduje.
Lepicí vrstvy podle vynálezu je možné aktivovat a vytvrzovat, připadne zesíťovat s výhodou dále uvedenými druhy energie:
- tepelná energie, jako horký vzduch, pára;
- energie záření jako aktinické světlo, obzvláště
UV-paprsky s rozsahem vlnových délek 420 až 100 nm; laserové paprsky; infračervené paprsky;
elektronové paprsky v nízkoenergetické oblasti urychleni 150 až 300 keV s rozdělením dávek od 0,5 až 10 Mrad = 5 až 100 kGy;
- vysokofrekvenční vlny a mikrovlny;
- ultrazvuk, obzvláště s magnetostriktivními oscilátory s frekvencí mezi 2 a 65 kHz;
- tření a pohyb.
Aby se zmenšily teplotní rozdíly mezi danou teplotou okolí a teplotou potřebnou k nastartování aktivace lepicích vrstev podle vynálezu, mohou se spojovací a upevňovací prvky a případně také upevňovací body na nosném povrchu předehřát. Teploty předehřátí leží s výhodou o několik stupňů níže než je teplota tavení a měknutí lepicích vrstev. Těmito opatřeními je možné výrazně zkrátit doby vytvrzování, které jsou potřebné nejméně k dosažení funkční pevnosti.
Aby bylo možné spojovací a upevňovací prvky vybavené lepicími vrstvami podle vynálezu racionálně využívat v inovačním výrobním a montážním systému „adhezní upevňování, je možné příkladně známé fyzikální způsoby spojování z hlediska jejich procesních podmínek modifikovat tak, aby byly použitelné k aktivaci a vytvrzování lepicích vrstev podle vynálezu.
Tím, že byly dány k dispozici jednosložkové adhezní případně jednosložkové potahovací hmoty podle předloženého vynálezu, se vytvořily základy, perspektivy a předpoklady k (předběžnému) vybavení spojovacích a upevňovacích prvků s vytvrditelnými, multifunkčními lepicími vrstvami případně filmy, které je možné integrovat také do nových, inovačních výrobních a montážních systémů „adhezní upevňování. Protože upevňovací prvky vybavené lepicími vrstvami podle vynálezu je možné zpracovávat známými fyzikálními postupy spojování v technice spojování, je tak zároveň také při jejich aplikaci zaručena relativně vysoká hospodárnost.
Další významný technický a hospodářský pokrok vzniká předloženým vynálezem tím, že
- samotné spojovací a upevňovací prvky se mohou zhotovovat z rozdílných materiálů a
-10CZ 292163 B6
- spojovací a upevňovací prvky vybavené potahovými hmotami podle vynálezu jsou vhodné k výrobě strukturních lepených spojů nezávislých na materiálu a tím jsou univerzálně použitelné.
V závislosti na daných dvojicích materiálu a podmínkách použití vyplývají pro spojovací a upevňovací prvky vybavené lepicími vrstvami podle vynálezu mezi jiným následující výhody:
1. spojovací a upevňovací prvky
- jednosložkové spojovací a upevňovací prvky vybavené lepicími vrstvami aktivovatelnými energií z rozdílných materiálů s dobrou skladovací stabilitou;
- nelepivé, s možností manipulace, proti abrazi a otěru odolné lepicí povrchové vrstvy;
- odolné a vysoce korozi vzdorující před a po vytvrzení
- multifunkční lepicí vrstvy s dobrou adhezí k nosným materiálům;
- použitelnost na mastné a/nebo zaolejované povrchy;
- individuálně nastavitelné nízké teploty nastartování reakce a rychlá doba vytvrzování;
- brzká funkční pevnost lepení > 10 % konečné pevnosti;
počátek i průběh vytvrzování s malým smršťováním nebo bez něj
- vysoké hodnoty pevnosti v tahu až 25 N/mm2;
- vysoký moment potřebný k odlomení při krutu, který činí minimálně dvojnásobek hodnot svařovaných prvků;
- vysoká tepelná odolnost (až 350 °C) a vysoká teplota skelného přechodu Tg až 250 °C;
- dobrá odolnost proti stárnutí a/nebo působení chemikálií;
- vysoká elasticita vytvrzené lepicí vrstvy.
2. lepení
- slepování případně adhezní upevňování stejných a nestejných dvojic materiálů;
- rovnoměrné rozdělování napětí v lepených spárách kolmo ke směru zatížení;
- žádné teplotně podmíněné zpožďování;
- izolační a/nebo těsnicí funkce lepicí vrstvy;
- vysoké dynamické pevnosti;
- vysoké tlumení kmitání.
Vynález bude vysvětlen následujícími příklady, aniž by však na ně byl omezen.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Vyrobí se následující adhezní potahová hmota:
100 hmotnostních dílů Ν,Ν,Ν,Ν-tetraglycidyl α,a -bis-(4-ammofenyl)-p-diizopropylbenzenu s epoxidovým ekvivalentem 160 a teplotou tání 65 °C se rozpustí ve 100 hmotnostních dílech methylethylketonu. Následně se k tomuto roztoku základního pojivá přidá 60 hmotnostních dílů a,a-bis-(4-ammofenyl)-p-diizopropylbenzenu jako vytvrzujícího prostředku a 0,8 hmotnostních dílů kyseliny dodecyl-benzensulfonové jako katalyzátoru a potom se homogenně rozpustí. Ke vzniku tixotropních vlastností odolných proti působení tepla a k posílení adheze potahovací
-11CZ 292163 B6 hmoty se zapracuje do hmoty 1,0 hmotnostní díl drtě aramidových vláken pomocí vysokoobrátkového disolveru.
Hotové adhezní potahovací hmoty mají vysoce tixotropní vlastnosti.
Touto potahovací hmotou se opatří ocelové čepy, které mají lepicí plochu 112 mm2. Rozpouštědlo se odpaří v sušárně. Síla lepicí vrstvy na povrchu oceli je mezi 50 a 60 μτη. Po odpaření rozpouštědla drží lepicí vrstva pevně na ocelovém podkladu a je suchá a nelepivá.
S lepicími čepy vybavenými lepivou vrstvou se provádí lepení na ocelový plech. Povrch oceli se z potřebné strany odmastí a vyčistí acetonem. Druhá strana se nečistí.
V sušárně se předehřeje na teplotu 60 °C po pěti čepech. Předehřátí ocelového plechu se provádí na topné desce s regulovanou teplotou. Při lepení má povrch ocelového plechu teplotu 180 °C.
Na povrch ocelového plechu vyhřátého na teplotu 180 °C se krátce přitisknou předehřáté ocelové čepy vybavené lepicí vrstvou. Po pěti sekundách se ocelový plech s nalepenými čepy sejme z topné desky a ochladí se při teplotě místnosti. Po ochlazení na teplotu 25 °C se zjišťuje hodnota pevnosti tahu. Tato pevnost obnáší v průměru 300 N - vztaženo na lepicí plochu 112 mm2.
Na druhém ocelovém plechu - jak je popsáno dříve - se lepí vždy po pěti potažených ocelových čepech, avšak stou změnou, že se lepicí vrstva vytvrzuje 20 minut při teplotě 180 °C. Po ochlazení tohoto zkušebního plechu s nalepenými upevňovacími čepy na teplotu 25 °C se zjišťuje pevnost v tahu a moment potřebný k odlomení při krutu.
Pevnost v tahu čištěná lepicí plocha: 1800 N/112 mm2 nečištěná lepicí plocha: 1750 N/l 12 mm2
Moment potřebný k odlomení při krutu:
čištěná lepicí plocha: 10Nm/112mm2 nečištěná lepicí plocha: 10 Nm/112 mm2
Tyto hodnoty pevnosti ukazují, že adhezní potahové hmoty mají značnou možnost přijímání a vazby olejů a není zde prakticky žádný vliv na schopnost lepení.
Příklad 2
Opakuje se příklad 1 s tou změnou, že se vytvrzovací prostředek a katalyzátor nahradí komplexní kovovou sloučeninou podle VO 91/13 925 a dodatečně se přidá preadukt jako ztužující elastifikační modifikační prostředek. Přidané množství komplexu FeSO4 (imidazol)g činí 10 hmotnostních dílů. Dále se přidá 20 hmotnostních dílů preaduktu z butadien-akrylonitrilového kopolymeru s koncovými akrylovými skupinami a silně rozvětveného alifatického uhlovodíkového epoxidu PERMETHYL 100 Epoxide (1:1).
Upevňovací čepy opatřené těmito adhezními potahovými hmotami mají po odpaření rozpouštědla suchý a nelepivý povrch.
Zkoušky potažených ocelových čepů vykázaly následující hodnoty:
Startovací teplota: 150 °C
Doba vytvrzování při 210 °C : 60 sekund
-12CZ 292163 B6
Pévnóst v tahu: 1200 N/l 12 mm2
Moment potřebný k odlomení přikrutu: 15-16 Nm/112 mm2
Příklad 3
100 hmotnostních dílů butadien-akrylonitrilového kaučuku s koncovými karboxylovými skupinami modifikovaného epoxidovou pryskyřicí o-krezol-novolak (epoxidový ekvivalent asi 225, teplota bodu měknutí asi 70 °C) se ve formě taveniny při teplotě 70-80 °C přidá k 15 hmotnostním dílům komplexu síran kobaltnaný (imidazol)g a krátkodobě se homogenizuje v extrudéru.
Touto adhezní taveninou se potahují lepené plochy kovových čepů a následně se ochladí.
Takto vybavené lepicí čepy se podrobují dvoustupňovému vytvrzení. Po setrvání při teplotě 110 °C po dobu 10 sekund se v prvním stupni dosáhne funkční pevnosti 250 N/l 12 mm2 (pevnost v tahu) (odštěpení 2 mol imidazolu). Po konečném vytvrzení při teplotě 210 °C po dobu 10 sekund se dosáhne střihové pevnosti 2700 N/mm2 a momentu potřebného k odlomení 18-2N/m.
Příklad 4
100 hmotnostních dílů epoxidové pryskyřice z příkladu 3 se ve formě taveniny smíchá s 50 hmotnostními díly anhydridu kyseliny pyromellitové (vytvrzující prostředek) a 5 hmotnostními díly kovové komplexní sloučeniny (N1SO4 (methylimidazol)7) a homogenizuje se v extrudéru. Produktem se vybaví lepicí plochy hliníkových čepů. Byly zjištěny následující hodnoty:
Teplota vytvrzování (teplo vznikající indukcí): Doba vytvrzování:
Pevnost v tahu:
Moment potřebný k odlomení při krutu:
220 °C sekund
1750 N/l 12 mm2 lom materiálu)
19-21 Nm/112 mm2 (lom materiálu)
Příklad 5
Epoxidová pryskyřice podle příkladu 3 se roztaví a při teplotě 80 °C se vmísí 4 hmotnostní díly dikyandiamidu a 4 hmotnostní díly kovové komplexní sloučeniny (N1SO4 (methylimidazol)7) podle příkladu 2 a homogenizuje se v jednošnekovém extruderu. Byly zjištěny následující hodnoty:
Doba vytvrzování: 18 sekund při 200 °C
Pevnost v tahu: 2400 N/112 mm2 (lom materiálu)
Moment potřebný k odlomení při krutu: 18-20 Nm
Příklad 6 mol epoxidové pryskyřice z příkladu 3 se nechá reagovat s 1 mol kyseliny akrylové na koncové epoxidové skupině. K duálně funkčnímu základnímu pojícímu prostředku, získanému tímto způsobem sl epoxidovou a akrylovou skupinou v molekule se v jeho tavenině homogenně
-13CZ 292163 B6 přimísí vždy po 2 hmotnostních dílech fotoiniciátorů IrgacureR 189 a 652 výrobce CIBA - GEIGY a' produktem se vybaví kovové čepy. Před lepením se lepicí vrstva na čepech aktivuje a ohřívá pod UV světlem 80 V a pomocí infračerveného zářiče po dobu 30 sekund. Cepy s aktivovanou lepicí vrstvou se přitisknou na ocelový plech. Po 2 sekundách činí zjištěná funkční pevnost 150 N/112 mm . Následně se slepené dvojice součástí dovytvrdí v sušárně po dobu 30 minut při teplotě 180 °C, přičemž se zjistí následující hodnoty:
Pevnost v tahu při 23 °C:
Pevnost v tahu při 150 °C:
Pevnost v tahu při -25 °C:
1800 N/112 mm2
1400 N/112 mm2
1900 N/112 mm2
Příklad 7
Pomoci adhezní potahovací hmoty podle příkladu 2 se vybaví 10 analogických upevňovacích prvků z částečně aromatického polyamidu laminovaného skelnými vlákny lepicí vrstvou o síle 50 pm.
Upevňovací prvky předehřáté na teplotu 60 °C se při teplotě 180 °C lepí na ocelovou desku.
Po ochlazení zkušebního tělesa na teplotu místnosti nebylo možné zjistit hodnoty pevnosti v tahu a momentu potřebného k odlomení, protože v plastu došlo k materiálovému lomu.
Příklad 8
Opakuje se příklad 1 s tou změnou, že se epoxidová pryskyřice nahradí pevnou novolakovou pryskyřicí s ekvivalentní epoxidovou hmotností asi 230 a množství vytvrzovacího prostředku se redukuje na 50 hmotnostních dílů. Hotový roztok adhezní potahovací hmoty se nakonec dále zředí methylethylketonem na viskozitu vhodnou k ponořování o hodnotě 50 sekund měřeno kádinkou DIN, 4 mm.
V tomto roztoku pro ponořováni se opatřují povrchovou vrstvou upevňovací prvky z kovů a plastů ponořením, následným okapáním a vysušením při teplotě 50 °C. Dvojnásobným ponořením se dosáhne síly lepicí vrstvy 70 pm.
Upevňovací prvky přilepené a 2 minuty vytvrzované při teplotě 220 °C mají pevnost v tahu 1200-1400 N(112 mm2) 20 °C.
Část těchto přilepených upevňovacích prvků se dále vytvrzuje po dobu 180 minut při teplotě 210 °C. Následně zjištěné hodnoty pevnosti v tahu leží mezi 1700-1800 N(112 mm2) 20 °C.
Příklad 9
Zkušební prvky z karosářského ocelového plechu (150 x 100 x 0,8 mm) se v délce podél hrany vybaví lepidlem z příkladu 3 o šířce 120 mm a síle 100 pm.
Na vyčištěné lepicí plochy zkušebních prvků se kladou nepotažené zkušební prvky a za tepla se vyrábějí plošné a také bodové lepené spoje.
Plošné spoje se vyrábějí ve vytápěném lisu (200 °C) při době zdržení 30 sekund. Bodové lepené spoje se vyrábějí tak, že se přeplátované lepené plochy stisknou kleštěmi, které jsou vybaveny vyhřívanými lisovacími nástavci (0 120 mm) po dobu 40 sekund při teplotě 300 °C.
-14CZ 292163 B6
Část Slepených zkušebních těles se dodatečně vytvrzuje 30 minut při teplotě 180 °C. Po ochlazení se ze slepených ochlazovacích prvků vyrábějí zkušební tělesa, která mají vždy zkušební plochu 250 x 120 mm.
Byly zjištěny následující hodnoty střihové pevnosti (DIN 53 281 - T 02 - 79 - A), (průměrné hodnoty vždy z 5 měření):
Funkční pevnost N/mm2 Konečná pevnost N/mm2
Plošné spoje ll(po30s/200 °C) 35 (30min./180 °C)
Bodové spoje 10 (po 40 s/300 °C) 32 (30 min./180 °C)
PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (12)

1. Jednosložkové, teplem tvrditelné potahovací hmoty, obsahující základní pojivá, vytvrzovací, popřípadě zesíťující prostředky a přídavné látky ze skupiny zahrnující urychlovače, tixotropní činidla, plnidla nebo podobné látky, přičemž potahovací látky jsou při teplotách < 50 °C nelepivé a polopevné až pevné a při teplotách > 50°C měknou, vyznačující se tím, že tyto potahovací hmoty obsahují jedno nebo několik chemicky pojících základních pojiv se střední molekulovou hmotností v nezesítěném stavu 500 až 250 000, teplotou tavení a/nebo měknutí > 50 °C a teplotou skelného přechodu > -20 °C, že alespoň jedno z pojiv obsahuje jako reaktivní skupiny epoxidové skupiny a že pojivá vytvrzují při teplotách od 80 do 250 °C a v průběhu 15 sekund dosáhnou nejméně 10 % konečné pevnosti.
2. Potahovací hmoty podle nároku 1, vyznačující se tím, že se základní pojivo vytvrzuje případně zesíťuje v několika stupních.
3. Potahovací hmoty podle nároku 1 nebo 2, vy značu j í cí se tí m, že základní pojivo má strukturní jednotky vytvrzující nebo zesíťující různým způsobem.
4. Potahovací hmoty podle nároků 1 až 3, v y z n a č u j í c í se tím, že základní pojivo má reaktivní epoxidové skupiny a ethylenicky nenasycené skupiny.
5. Potahovací hmoty podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že základní pojivo má v nezesilovaném stavu teplotu skelného přechodu > -20 °C.
6. Potahovací hmoty podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že jako vytvrzovací prostředek a/nebo urychlovač obsahují kombinaci aromatických aminů a Lewisových kyselin.
7. Potahovací hmoty podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že jako vytvrzovací prostředek a urychlovač obsahují komplex obecného vzorce
MLxBy nebo M(SR)XBZ, kde znamená
M = kovový ion,
L = ligand,
SR = ion kyselinového zbytku,
-15CZ 292163 B6
B = Lewisovu bázi, x = číslo od 1 do 8, y = číslo od 1 do 5, z = číslo 7 až 8.
8. Potahovací hmoty podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že obsahují elastifikační látky.
9. Způsob výroby potahovacích hmot podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se
10 t í m, že se tavitelné složky předehřejí na teplotu jejich tání a do taveniny se homogenně vmísí vytvrzovací prostředky při teplotě potřebné k nastartování reakce.
10. Použití potahovacích hmot podle některého z nároků 1 až 8 k adheznímu ošetření povrchů.
15
11. Použití potahovacích hmot podle některého z nároků 1 až 8 k adheznímu ošetření povrchů upevňovacích prvků.
12. Použití potahovacích hmot podle některého z nároků 1 až 8 k adhezní impregnaci textilních materiálů.
CZ19962704A 1994-03-16 1995-03-09 Jednosložkové, teplem tvrditelné hmoty pro vytváření povlaků CZ292163B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4408865A DE4408865C2 (de) 1994-03-16 1994-03-16 Verwendung einer einkomponentigen, adhäsiven Beschichtungsmasse zum Ausrüsten der Oberflächen von Befestigungselementen mit einer reaktiven Klebschicht

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ270496A3 CZ270496A3 (en) 1997-01-15
CZ292163B6 true CZ292163B6 (cs) 2003-08-13

Family

ID=6512908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19962704A CZ292163B6 (cs) 1994-03-16 1995-03-09 Jednosložkové, teplem tvrditelné hmoty pro vytváření povlaků

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6025438A (cs)
EP (1) EP0750654B1 (cs)
JP (1) JPH09510254A (cs)
KR (1) KR100372372B1 (cs)
CN (1) CN1066770C (cs)
AT (1) ATE176680T1 (cs)
BR (1) BR9507078A (cs)
CA (1) CA2184915C (cs)
CZ (1) CZ292163B6 (cs)
DE (2) DE4408865C2 (cs)
ES (1) ES2129198T3 (cs)
WO (1) WO1995025147A1 (cs)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19634453C2 (de) * 1996-08-26 1998-08-27 Sfs Ind Holding Ag Anordnung zur Befestigung von Abdeck- und/oder Abdichtungsbahnen
DE19645000B4 (de) * 1996-10-30 2005-04-07 A. Raymond & Cie Verfahren zum Beschichten der Klebeflächen von Befestigungselementen mit Schmelzklebstoffen
ES2148133T1 (es) * 1998-10-15 2000-10-16 Morton Int Inc Revestimientos resistentes a la corrosion y fragmentacion para aceros de alta traccion.
US6632872B1 (en) 2000-09-19 2003-10-14 3M Innovative Properties Company Adhesive compositions including self-assembling molecules, adhesives, articles, and methods
US6663968B2 (en) 2000-11-01 2003-12-16 Rohm And Haas Company Corrosion-and chip-resistant coatings for high tensile steel
US6607622B2 (en) 2001-02-15 2003-08-19 Centre Luxembourgeois De Recherches Pour Le Verre Et La Ceramique S.A. (C.R.V.C.) Method of applying an extruded profile to a window glazing
US7759436B2 (en) 2006-10-26 2010-07-20 Basf Coatings Gmbh Film-former of resin with nonionic metal coordinating structure and crosslinker-reactive group
US7867570B2 (en) 2006-10-26 2011-01-11 Basf Coatings Gmbh Method of producing a coating having metal coordinating and film-forming materials
US7772334B2 (en) 2006-10-26 2010-08-10 Basf Coatings Gmbh Crosslinker of reactive functional groups and nonionic metal coordinating structure-containing alkyl or aromatic compound
JP5420212B2 (ja) * 2007-10-31 2014-02-19 アクゾ ノーベル コーティングス インターナショナル ビー ヴィ スチール用耐薄チップパウダートップコート
JP2011508173A (ja) * 2007-12-22 2011-03-10 ユンガー・プルス・グレーター・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング・フォイアーフェストバウ 工業炉の壁面の内張り
US20090165942A1 (en) * 2007-12-26 2009-07-02 National Starch And Chemical Investment Holding Corporation Insulation and Method of Installing
US8647745B2 (en) * 2008-01-25 2014-02-11 Akzo Nobel Coating International B.V. Powder coating compositions having a substantially non-zinc containing primer
DE102008009371A1 (de) * 2008-02-14 2009-08-20 Henkel Ag & Co. Kgaa Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers
DE102008014938B9 (de) 2008-02-29 2015-10-29 Stahlwerk Ergste Westig Gmbh Verfahren zum Herstellen von Federschienen für Scheibenwischer
US20100167071A1 (en) * 2008-12-29 2010-07-01 Basf Corporation Pyridine group-containing electrocoat composition with metal oxide
US8702943B2 (en) 2008-12-29 2014-04-22 Basf Coatings Gmbh Electrocoat composition and process replacing phosphate pretreatment
US8192603B2 (en) 2008-12-29 2012-06-05 Basf Coatings Gmbh Electrocoat composition and process replacing phosphate pretreatment
US8815066B2 (en) 2008-12-29 2014-08-26 Basf Coatings Gmbh Coating composition with phosphorous-containing resins and organometallic compounds
US9382638B2 (en) 2008-12-29 2016-07-05 Basf Corporation Electrocoat composition and process replacing phosphate pretreatment
US8961768B2 (en) 2008-12-29 2015-02-24 Basf Corporation Metal containing integrated electrocoat for better corrosion resistance
EP2565240B1 (en) * 2009-04-03 2014-10-22 Akzo Nobel Coatings International B.V. Powder corrosion and chip-resistant coating
CN102471615B (zh) 2009-07-29 2015-08-19 阿克佐诺贝尔国际涂料股份有限公司 能够具有基本不含锌底漆的粉末涂料组合物
GB2472423B (en) * 2009-08-05 2012-01-11 Gurit Uk Ltd Fire-retardant composite materials
US8636197B1 (en) * 2012-10-04 2014-01-28 Ford Global Technologies, Llc Bonding of roof panels
EP3122542B1 (en) * 2014-03-28 2019-06-05 Ez Print, LLC 3d print bed having permanent coating
EP3170657B1 (en) 2015-11-19 2020-09-09 3M Innovative Properties Company Multilayer structural adhesive film
CN105925147A (zh) * 2016-06-12 2016-09-07 欧振云 一种多功能环氧防腐涂料
IT201900016847A1 (it) * 2019-09-20 2021-03-20 Londonart Srl Guaina decorativa per pareti di ambienti umidi e/o soggetti ad acqua battente e relativo procedimento di applicazione
CN112341899A (zh) * 2020-10-27 2021-02-09 衡阳拓创聚合新材料有限公司 一种可单组份热固化水性环氧树脂
US20230220580A1 (en) * 2022-01-12 2023-07-13 General Electric Company Formation of a barrier coating using electrophoretic deposition of a slurry

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE600983A (cs) * 1961-03-24
US3310602A (en) * 1962-07-26 1967-03-21 Borden Co Curing epoxide resins with aromatic amine-aldehyde coordination complexes
US3367913A (en) * 1966-09-09 1968-02-06 Interchem Corp Thermosetting epoxy resin composition containing a zinc chelate
US3677978A (en) * 1971-08-23 1972-07-18 Ppg Industries Inc Metal salt complexes of imidazoles as curing agents for one-part epoxy resins
US3956241A (en) * 1974-06-07 1976-05-11 Aerojet-General Corporation Latent catalysts for epoxy resins
DE2901685A1 (de) * 1978-01-20 1979-07-26 Ciba Geigy Ag Epoxidhaltige massen und deren polymerisation
US5089560A (en) * 1980-09-23 1992-02-18 Amoco Corporation Exopy resin with aromatic oligomer and rubber particles
US4638035A (en) * 1982-09-09 1987-01-20 Three Bond Co., Ltd. Catalyst systems for two-pack acrylic adhesive formulations
GB8304581D0 (en) * 1983-02-18 1983-03-23 Secr Defence Curing agents for epoxy resins
US4473674A (en) * 1983-11-03 1984-09-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Process for improving mechanical properties of epoxy resins by addition of cobalt ions
US4707011A (en) * 1986-01-13 1987-11-17 Mckim Jr Richard L Handle attachment for cardboard boxes
US4680341A (en) * 1986-04-17 1987-07-14 Union Carbide Corporation Epoxy resins based on tetraglycidyl diamines
US4707518A (en) * 1986-10-16 1987-11-17 Shah Dilipkumar N Rubber-modified epoxy adhesives
ES2090116T3 (es) * 1989-02-02 1996-10-16 Ciba Geigy Ag Resinas epoxi tenaces.
US5395913A (en) * 1990-03-09 1995-03-07 Rutgerswerke Ag Polymerizable epoxide mixtures and process using Lewis base complexes
CA2054212C (en) * 1990-03-09 1997-02-11 Axel Bottcher Method for polymerization of epoxide compounds

Also Published As

Publication number Publication date
CA2184915A1 (en) 1995-09-21
CN1126740A (zh) 1996-07-17
ATE176680T1 (de) 1999-02-15
BR9507078A (pt) 1997-09-09
CN1066770C (zh) 2001-06-06
WO1995025147A1 (de) 1995-09-21
DE59505092D1 (de) 1999-03-25
MX9604083A (es) 1997-09-30
DE4408865C2 (de) 2001-05-17
EP0750654A1 (de) 1997-01-02
CZ270496A3 (en) 1997-01-15
CA2184915C (en) 2004-12-07
KR100372372B1 (ko) 2003-08-21
DE4408865A1 (de) 1995-09-28
EP0750654B1 (de) 1999-02-10
ES2129198T3 (es) 1999-06-01
US6025438A (en) 2000-02-15
JPH09510254A (ja) 1997-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ292163B6 (cs) Jednosložkové, teplem tvrditelné hmoty pro vytváření povlaků
KR100680095B1 (ko) 주위 온도 안정성의 1액형 경화성 에폭시 접착제
EP1123348B1 (de) Schlagfeste epoxidharz-zusammensetzungen
EP1155082B1 (de) Schlagfeste epoxidharz-zusammensetzungen
CN101495293B (zh) 双重固化粘合剂配制物
US6288170B1 (en) Removable adhesive of polyepoxide, curing agent and microspheres
US5426130A (en) Adhesive system
CA1166789A (en) Sprayable pregellable liquid or pasty thermosetting epoxy resin adhesive
JPS62148584A (ja) ワイヤ敷設回路用の加熱活性化可能な接着剤
US20230039626A1 (en) Heat Separable Two-Layer Adhesive System and Process of Adhesive Debonding Using the Same
EP0432923A1 (en) Epoxy-rubber alloy compositions
JPS63199785A (ja) 複層構造接着フイルム
JPH0288684A (ja) 接着方法及びそれに使用する液状接着剤
EP1174481A2 (en) One-part, heat-cured epoxy adhesive
CA2152776C (en) Liquid adhesive thermoset composition
MXPA96004083A (en) Monocomponent recovery mass, which hardens duroplast enforma
CN116761866A (zh) 双重固化机理的聚合物粘合剂
Americus Coatings update: review articles on related technology—Part I
PL241970B1 (pl) Sposób wytwarzania samoprzylepnych taśm konstrukcyjnych o zwiększonej odporności termicznej

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20130309