DD158035A1 - Verfahren zum verbinden von formteilen aus thermoplast - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Formteilen aus Thermoplast durch Kleben, das insbesondere in der Elektrotechnik/Elektronik und im feinmechanisch-optischen Geraetebau Verwendung findet. Infolge Miniaturisierung der Formteile von Bauteilen und Funktionselementen wird es immer komplizierter, geeignete Techniken zum Verbinden der Einzelteile einzusetzen. Das Kleben ist oft das sicherste und einzige Verfahren zum Fuegen. Es sollte ein Verfahren zum Verbinden von Formteilen aus Thermoplast mit einem geeigneten Klebstoff entwickelt werden. Die Loesung besteht darin, eine Verbindung durch Bestreichen der zu fuegenden Flaechen mit Loesungsmitteln, wie Chlorkohlenwasserstoffen, C tief 6- bis C tief 10-Kohlenwasserstoffen bzw. Aromaten oder ihren Gemischen bzw. durch Bestreichen mit einer Loesung, die aus einem der genannten Loesungsmittel und 0,1 bis 30 Masse-% Aethylencopolymeren mit Norbornen besteht, herzustellen.

Description

VEB Leuna-Werke "" Leuna, 16. 3. I98I

"Walter Ulbricht"

LP 8110

Titel der Erfindung:

"Verfahren zum Verbinden-von Formteilen aus Thermoplast" Anwendungsgebiet; . .

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Formteilenj wobei die Formteile durch Kleben mit einem Lösungsmittel kraftschlüssig verbunden werden» Die nach diesem Verfahren verbundenen Formteile werden auf dem Gebiet der Elektronik/Elektrotechnik sowie im feinmechanisch-optischen Gerätebau angewendet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Es ist bekannt, zum Verbinden von thermoplastischen Formteilen Schweißverfahren anzuwenden· . Für Schweißverfahren sind jedoch spezielle technische Ausrüstungen Voraussetzung, die nicht für jeden herzustellenden Verbund rentabel sind. Außerdem ist von Nachteil, daß beim Schweißen besonders bei kleinen Bauteilen oder -gruppen, wie .sie beispielsweise aus der Elektronik bekannt sind, Beeinträchtigungen im.Gefüge und in der Funktionsweise auf-

— d

treten können» Ein- weiterer Nachteil besteht darin, daß unterschiedliche Thermoplaste nicht verbunden werden können« . (Hadicks Th₆ Schweißen von Kunststoffen für Praktiker

und Konstrukteur

Deutscher Verlag·für Schweißtechnik GmbH

Düsseldorf 1970)

Eine andere Technik des Verbindens von Normteilen ist, Steckverbindungen oder Schnappverschlüsse herzustellen» Diese Technik ist nicht für jeden Thermoplast anwendbar, insbesondere sind Schnappverschlüsse für steife Thermoplaste ungeeignet, da die Gefahr der Spannungsrißbildung besteht»

Steckverbindungen -wirken sich je nach Einpassung nachteilig aus $ wenn sie einem ständig wechselnden Druck, beispielsweise bei Druckschaltern in der Elektrik/Elektronik, ausgesetzt sind_e

Der Einsatz anderer Spezialbefestigungselemente wie Blindnietrauttern ist bei sehr kleinen Bauteilen in der Elektronik mit einem hohen technischen Auf?jand^-verbunden oder unmöglich, da die Elemente oft nur schwer zugänglich und sehr dünnwandig und unter Umständen spannungsempfindlich sind_e Alle genannten mechanischen Verbünde besitzen den Nachteil, daß sie nicht luftdicht abschließen, was einen wesentlichen Defekt für die Funktionsweise der Bauteile, beispielsweise in der Elektr.onik darstellt«, "

Die aufgeführten Verfahren sind infolge Miniaturisierung der Bauteile häufig nicht einsetzbar«,

Das Kleben von Formteileö aus Thermoplasten untereinanderist eine bekannte Fügetechtaiko Es sind Klebstoffe .auf .Basis von Lösungsmitteln sowie Zweikomponentenklebst'offe' bekannt, die für spezielle Einsatzgebiete angewendet werden*

Solche Klebstoffe auf Basis von Lösungsmitteln sind Urklebstoffe wie Polychloroprenkleblacke, Polyvinylchlorid-Klebstoffe, Polyvinylacotatkleblacke oder Kleblacke auf der Basis von Neopren bzw« Polyacrylaten (DE-OS 2541573* 2616705, 27D7727).

Zweikomponentenklebstoffe auf Basis von Epoxidharzen, Polyurethan oder Polyacrylaten sind geeignet, verschiedene Werkstoffe, darunter Plast mit Plast zu verbinden. Jedoch sind die bekannten Klebstoffe nicht für spezielle Anwendungsfälle von Thermoplasten geeignet. (Fauner/Bndlich "Angewandte Klebetechnik"

- Leitfaden und Nachschlagewerk für die Anwendung von Klebstoffen in der Technik 1979s Carl-Haaser-Verlag München)

Ziel der Erfindung:

Ziel der Erfindung ist, Formteile aus Thermoplast in ökonomischer V/eise untereinander zu verbinden.

Darlegung des Wesens der Erfindung?

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Formteil© aus Thermoplast zu verbinden und einen geeigneten Klebstoff zu entwickeln«

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Verbinden von Formteilen aus Thermoplast mit Klebstoffen gelöst, wobei erfindungsgemäß Formteile aus Ä'thylencopolymeren mit Norbornen in unmodifizierter oder modifizierter Zusammensetzung untereinander oder mit anderen Thermoplasten mit Lösungsmitteln oder mit Klebstoffen aus einem Lösungsmittel, in dem 0,1 bis 30 Masse-% Äthylencopolymeres-mit Korbornen, vorzugsweise 3 bis 10 Masse-SS, bezogen auf das Lösungsmittel, gelöst sind, verbunden werden«. · ..

Vorteilhafterweise werden als Lösungsmittel Chlorkohlenwasserstoffe, Cg- bis C.Q-Kohlenwasserstoffe oder Aromaten, vorzugsweise PerchloräthyIeη, Tx-ichloräthylen, Methylenchlorid,

Cyclohexan, Dekalin, Tetralin, Toluol oder Xylol "bzw« deren (remisehe eingesetzte

Wird das Äthylencopolymere .mit Norbornen io den genannten Lösungsmitteln oder deren Gemischen in einer Konzentration von 0,1 "bis 30 Masse-%, bezogen auf das Lösungsmittel, aufgelöst, so wird ein gut streichbarer Klebstoff erhalten, der eine ausreichende Festigkeit zur Verklebung von Forrateiien aus Äthylencopolymeren mit Norbornen untereinander oder mit anderen Thermoplasten-gewährleistet,, Das Lösungsmittel bewirkt eine Aufrauhuog der zu fügenden Grenzflächen, wodurch die Voraussetzung geschaffen wird, daß mit dem gelösten Copolymere η nach dem Abtrocknen .des Lösungsmittels eine Durchdringung der Grenzflächen erfolgt und eine gute Haftung erreicht wird«

Durch das' Lösungsmittel können die Aushärtezeiten den technologischen Bedingungen angepaßt werden» Es sind beispielsweise kurze Aushärte zeiten von einigen Minuten bei schnelltrocknendem Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, Cyclohexan, leichtsiedende Benzine oder Perchloräthylen möglich« Entsprechend den brandschutztechuischen Voraussetzungen kann der Einsatz auf unbrennbare Lösungsmittel, wie chlorierte Kohlenwasserstoffe eingestellt werden« In solchen Fällen erweist es sich als vorteilhaft, den Lösungsmitteln ca, 1 bis 20 Masse~%, vorzugsweise 10 Masse~%, Dekalin 2uzumischen_c YiJeiterhin kann durch alleiniges Auftragen der erwähnten Lösungsmittel auf die zu fügenden Formteilelachen bereits eine Verbindung hergestellt werden»

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht, daß Formteile aus Ithylencopolymered mit Norbornen schnell und unkompliziert ohne erhöhten technischen Aufwand gefügt werden können» Dabei ist von Vorteil, daß die zu fügenden Formteile in ihrer Funktionsweise nicht beeinträchtigt werden und daß die Verbundstellen luftdicht sind, was besonders in der Elektrotechnik/Elektronik bedeutsam ist«,

Infolge Miniaturisierung der Bauteile und ihrer Verschachtelung.ist das Kleben oft das einzig mögliche Pügeverfahren«,

Ausführungsbeispiele: .

Beispiel 1

Äthylencopolymeres mit Norbornen wird in Dekalin zu 5.Masse-%, bezogen auf das Lösungsmittel, in der Wärme aufgelöst« Mit diesem Urklebstoff werden Prüfkörper aus unraodifiziertem Äthylencopolymeren mit Norbornen mit der Abmessung 1.00 χ 25

χ 1 mm an einem Ende auf einer Fläche von 250 mm dünn bestrichen. Die eingestrichenen Flächen von jeweils zwei Prüfkörpern werden nach einer Antrockenzeit von 30 bis 60 s

überlappt und mit einem Druck von 0,2 bis 0,5 N/mm kurzzeitig angepreßt. Die gefügten Stäbe werden 10 Min. bis max« 1 h getrocknet bzw, ausgehärtete

Die Zugscherfestigkeit wird bestimmt, indem die freien Enden der gefügten Prüfstäbe in die Spannbacken eines Festigkeitsprüfers eingespannt und mit einer Geschwindigkeit von 15 mm/min abgezogen werden« Bs wird eine Kraft von 1000 bis 2000 Έ benötigt, um die Verbindung zu zerstören_e

Eeispiel 2

Gepreßte Prüfstäbe aus glasfaserverstärkten Äthylencopolymeren mit Norbornen mit den Abmessungen wie in Beispiel 1 werden wie im Beispiel 1 mit einem Lösungsmittelgemisch aus 1 Gewichtsteil Dekalin und 6 Gewichtsteilen Cyclohexan bestrichen und wie in Beispiel 1 gefügt. Es wird eine Kraft von 1000 bis 1400 N benötigt, um die Verbindung zu zerstören.

Beispiel 3

Gepreßte Prüfstäbe der Abmessungen wie in Beispiel 1 aus Polycarbonat und aus unmodifisiertem Ithylencopolymeren mit Norbornen werden mit einem Klebstoff aus p-Xylol, in dem 3 bis 5 Masse-^ Äthylencopolymere mit Norbornen, bezogen auf das Lösungsmittel, aufgelöst wurden, wie im Beispiel 1 bestrichen und jeweils

ein Stab aus Polycarboaat bzw. Äthyleocopolymerea wie im Beispiel 1 gefügt« Ss wird eine Kraft von 1200-14-00 N benötigt, αω die Verbindung au zerstören»

Claims (1)

1. Erfiridungsanspruchs

   "!♦ Verfahren zum, Verbinden von Pormteilen.aus Thermoplast mit Klebstoffen j dadurch gekennzeichnet, daß Formteile aus Äthylencopolymeren mit Norbornen in unmodifizierter oder modifizierter Zusammensetzung untereinander oder mit anderen Thermoplasten, mit Lösungsmitteln oder mit Klebstoffen aus einem Lösungsmittel, in dem 0,1 bis 30 Masse-% JLthylencopolyraeres mit Norbornen, vorzugsweise 3 "bis 10 Masse-%, bezogen auf das Lösungsmittel, gelöst sind, verbunden werdeη_β

   Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Chlorkohlenwasserstoffe, Og- bis C^Q-Koh-Ienwasserstoffe oder Aromaten, Vorzugspreise Perchlöräthylen, Trichlorethylen, Methylenchlorid, Cyclohexan, Dekalin, Tetralin, Toluol oder Xylol bzw* deren Gemische eingesetzt werdeη_e