DE1057709B - Verfahren zum Verkleben von Metallen - Google Patents
Verfahren zum Verkleben von MetallenInfo
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Description
£3L\
Es ist bekannt, Metalle mit Hilfe von Klebstoffen zu verkleben, die beispielsweise im wesentlichen aus
mindestens einer monomeren ungesättigten polymerisationsfähigen Verbindung, mindestens einer polymeren
Verbindung und einem Polymerisat mit der Gruppierung
/QH2- C = CH- CH2-\
Anmelder: ίο Deutsche Gold- und Silber-Scheideanstalt
und/oder Acrylsäure bestehen und die mit Hilfe eines an sich bekannten Katalysators, vorzugsweise eines
Redoxsystems, polymerisiert werden können.
Als Metallkleber sind ferner Mischungen bekannt, die im wesentlichen aus mindestens einem ungesättigten
Polyester, mindestens einem polymerisationsfähigen Acryl- oder Methacrytester, mindestens einem
mit dem Polyester verträglichen Polyvinyläther und Härtungskatalysatoren bestehen.
Außerdem ist es bekannt, Kunststoffe mit Fasern zu verstärken. Hierzu gehören beispielsweise die mit
Glasfasern verstärkten ungesättigten Polyesterharze und die mit Textilfasern verstärkten Phenolharze.
Bei der Anwendung der obigen Metallkleber geht man im allgemeinen so vor, daß zunächst die zu verklebenden
Teile mit dem Klebstoff bestrichen, dann aufeinandergelegt und gegebenenfalls unter leichter
Druckanwendung eine kurze Zeit in der entsprechenden Stellung gehalten werden, bis eine genügende
Anfangshaftkraft erreicht ist.
Danach schreitet die Polymerisation unter weiterer Erhärtung fort. Im allgemeinen neigt man dazu,
Metallkleber nur für das Verkleben von dünnen Blechen und kleinflächigen Teilen zu verwenden, weil
sonst das Aufbringen des Klebstoffs eine besondere Sorgfalt erforderte. Bei der Verklebung von dicken
Metallgegenständen ergeben sich häufig besondere Schwierigkeiten. Wenn man einen Klebstoff mit einer
gut streichfähigen Konsistenz verwendet, besteht die Gefahr, daß dieser Klebstoff zwischen den zu verklebenden
Teilen ausfließt. Diese Gefahr ist besonders groß bei senkrechten Klebfugen, die sich bei vielen
Montagearbeiten, ζ. B. im Brückenbau, zwangläufig ergeben. Versucht man, dieses Ausfließen durch die
Anwendung eines Klebstoffes mit einer zähen Konsistenz zu verhindern, so ergeben sich Schwierigkeiten
beim gleichmäßigen Auftragen der Klebstoff schicht. Ferner befürchtete man bisher bei der Verklebung von
großflächigen Teilen, bei großen Toleranzen keine fehlerfreien Verklebungen zu erhalten.
Es ist ferner bekannt, bei Klebebändern, die aus einer Schicht aus Textilgewebe, Verbundpapier oder
vormals Roessler, Frankfurt/M., Weißfrauenstr. 9
Dipl.-Chem. Erich Bäder, Hanau/M., ist als Erfinder genannt worden
sonstigen dünnen biegsamen Unterlagen und einer nicht erhärtenden Klebeschicht bestehen, zur Verstärkung
Textil- bzw. Glasfasern oder -fäden einzubringen
(USA.-Patentschrift 2 349 709, Deutsche Patentschrift 871 801, britische Patentschrift 680 657).
Es wurde nun gefunden, daß man Metalle von nahezu beliebiger Breite und Dicke mit bestem. Erfolg verkleben
kann, wenn man zur Verklebung außer einem an sich bekannten, durch chemische Reaktion verhärtenden
Metallklebstoff zusätzlich ein Glasfasergewebe mitverwendet. Zweckmäßigerweise wird das Glasfasergewebe
vor der Verwendung mit dem Klebstoff getränkt. Nach der bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens werden zunächst die zu verklebenden Teile mit einer Schicht des an sich
bekannten Klebstoffes versehen. Dann wird noch vor dem Erhärten dieser Schichten ein mit demselben
Klebstoff getränktes Glasfasergewebe zwischen die zu verklebenden Teile eingebracht.
Als Klebstoff können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise Klebstoffe auf Epoxydharzbasis
verwendet werden. Besonders geeignet sind jedoch solche Klebstoffe, die im wesentlichen aus mindestens
einem ungesättigten Polyester, mindestens einem polymerisationsfähigen Acryl- oder Methacrylester,
mindestens einem mit dem Polyester verträglichen Polyvinyläther und Härtungskatalysatoren bestehen.
Vorzugsweise werden solche ungesättigten
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Polyester verwendet, die aus kurzkettigen aliphatischen mehrwertigen Alkoholen, wie Glykol, und kurzkettigen
mehrbasischen ungesättigten organischen Säuren, wie Fumarsäure und Maleinsäure, aufgebaut sind. Der bevorzugte
Polyvinyläther ist der Poryvinylmethyläther. Der Methacrylsäuremethylester wird bevorzugt verwendet.
Es ist vorteilhaft, Härtungskatalysatoren zu verwenden, die aus Perverbindungen und tertiären
Aminen und/oder a-Aminosulfonen zusammengesetzt sind. Daneben können auch gewisse Anteile höherer
Dicarbonsäuren, z. B. Adipinsäure oder auch Phthalsäure, sowie höhere Glykole, z. B. Hexandiol, mitverwendet
werden. Außerdem können noch weitere monomere und polymere Verbindungen in den Klebstoffen
enthalten sein, z. B. andere Methacrylsäure- oder Acrylsäureester, wie Butylmethycrylat, ferner geringe
Mengen Vinylacetat, Styrol, Vinyltoluol usw. Von den letztgenannten sollten jedoch nur wenige Prozente zugemischt
werden. An Polymeren können geringe Mengen Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Ketonaldehydharz
usw. hinzugesetzt werden. Für manche Zwecke ist es weiter vorteilhaft, Füllstoffe, wie Schiefermehl,
Bariumsulfat sowie feinverteiltes SiO2 u. ä., hinzuzumischen.
Die Zugabe geringer Mengen Paraffin ist ebenfalls möglich.
. Derartige Klebstoffmischungen sind in der deutschen
Auslegeschrift 1 014 254 beschrieben.
Die besten Ergebnisse bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden jedoch erzielt, wenn man Klebstoffe
verwendet, die im wesentlichen aus mindestens einer monomeren ungesättigten polymerisationsfähigen Verbindung,
mindestens einer polymeren Verbindung und einem Polymerisat mit der Gruppierung
V ei Jn
und/oder Acrylsäure bestehen. Die Polymerisate mit der obengenannten Gruppierung sind in der Technik
unter dem geschützten Namen NEOPREN bekannt. Als monomere ungesättigte polymerisationsfähige
Verbindungen können flüssige Vinylverbindungen, Styrol oder seine Homologen, Acrylsäureester,
vorzugsweise Methacryhsäureester, für sich allein oder im Gemisch miteinander verwendet werden. Als
polymere Verbindung wird vorzugsweise Polystyrol verwendet, · . .
Der Zusatz der Acrylsäure soll zweckmäßigerweise 10% nicht übersteigen. Für viele Zwecke ist es angebracht,
einen Acrylsäurezusatz von weniger als 3°/o zu wählen. Der Neoprengehalt wird vorzugsweise
unter 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgemisch,
gehalten. In den meisten Fällen genügt bereits ein Zusatz von 5°/». Als· besonders geeignet haben sich
Neoprensorten gezeigt, die nicht mit Schwefel oder schwefelhaltigen Verbindungen modifiziert sind. Diese
Klebstoffe können ferner Ester der Fumarsäure oder der Maleinsäure, insbesondere Fumarsäuredimethylester,.
enthalten. Der Gehalt dieser Stoffe soll vorzugsweise weniger als 5% der Gesamtmischung betragen.
Darüber hinaus ist es' auch vorteilhaft, sogenannte Gießharze mitzuverwenclen. Unter Gießharzen werden
Kondensationsprodukte mehrwertiger, gegebenenfalls ungesättigter Alkohole mit mehrbasischen,: gegebenenfalls
ungesättigten Carbonsäuren verstanden. Der Zusatz dieser Gießharze soll sich vorzugsweise unter
10% halten. Als Katalysatoren können·, an sich bekannte
Redoxysysteme, insbesondere solche-, die aus einer peroxydischen Verbindung und einem tertiären
Amin, vorzugsweise mit mindestens einem aromatischen Rest, und/oder einem a-Aminosulfon und/oder
einem Oxysulfon bestehen, verwendet werden. Gegebenenfalls können noch geringe Mengen von Stabilisatoren,
wie Hydrochinon, zugesetzt werden. Der Zusatz von Färb-und Füllstoffen ist ebenfalls möglich.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können bei großflächigen Verklebungen, an die hohe Anforderungen
gestellt werden, auch bei großen Toleranzen einwandfreie Verklebungen erzielt werden. Es war überraschend,
daß hierbei beachtliche Festigkeiten, die denjenigen der bisher bekannten Klebeverfahren für die
Verklebung kleiner Teile nicht nachstehen, erzielt werden konnten. Diese Festigkeiten 'sind bei der Verklebung
von großen Teilen unter Fortlassung des Glasfasergewebes nicht zu erreichen. Selbst bei der Verklebung
von dicken Metallteilen wird bei entsprechender Überlappung eine so starke Verklebung erreicht,
daß bei einem Zerreißversuch die Fließgrenze erreicht oder gar überschritten werden kann.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß die erzielbare Scherspannung bei
großen Überlappungen nahezu gleich groß ist wie bei kleinen Überlappungen. Dies bedeutet eine weitere
Vereinfachung des Klebeverfahrens, weil diesem Punkt weniger Beachtung geschenkt werden muß.
Ferner wird durch das erfindungsgemäße Verfahren die Stoß- und Schlagfestigkeit der verklebten Teile
verbessert.
Im allgemeinen liegt die Standfestigkeit von Metallklebeverbindungen
unterhalb der Zerreißfestigkeit beim- Scher-Zug-Versuch. Dieser Unterschied ist bei
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens weniger groß. Eine Probe, die nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren verklebt worden war und die beim normalen Zerreißversuch eine Bruchlast von etwa 9,5 t
zeigte, war nach 5tägiger Belastung mit 7 t noch nicht gebrochen.
Es ist zweckmäßig, bei der Verklebung von kleinen
Teilen dünnere Gewebe und bei großflächigen und dicken Teilen mit entsprechenden Toleranzen gröbere
und/oder dickere Gewebe zu verwenden. Die Maschenzahl und die Maschenweite sollen so aufeinander abgestimmt
sein, daß bei größtmöglicher ,Festigkeit die Maschen so gut von dem Klebstoff durchdrungen werden,
daß eine rasche und einwandfreie Benetzung erfolgt. Es ist ferner vorteilhaft, die M*etällflächen voider
Verklebung nach an sich bekannten Verfahren vorzubehandeln. Hierzu gehört das Entfetten und insbesondere
das Reinigen mit einem Sandstrahlgebläse. Die Tabelle 1 gibt einige Werte wieder, die bei der
Verklebung von Handelsbaustahl »St 3712« erzielt worden sind. Die Stücke wurden mit einem Sandstrahlgebläse
gereinigt und zweischnittig überlappt verklebt. Es wurde folgende Klebstoffmischung verwendet
:
3% »Neopren« (gesetztlich geschütztes Warenzeichen)
0,5 % Acrylsäure
0,6%Diisopropylol-p-toluidin
56% monomeres Methylmethacrylat
39,9% Polystyrol
Diese Mischung wurde: mit 3 % einer Härtepaste
(zusammengesetzt aus gleichen Teilen Benzoylperoxyd und Di'butylphthalat) versetzt. Die zu verklebenden
Teile wurden mit dieser Mischung bestrichen, und das
verwendete Glasfasergewebe wurde ebenfalls mit derselben
Mischung getränkt.
1 üb/ /09
| ' Nr. | Probeabmessungen, Breite und Dicke in mm | Decklaschen | Ungefähre Überlappungs |
Mittlere Klebfugendicke d |
Bruchlast | Bruchspannung |
| Grundblech | länge / | |||||
| 35 · 5 | in mm | in mm | in t | kg/mm2 | ||
| 1 | 35 · 5 | 35 · 5 | 20 | etwa 0,5 bis 1 | 4,13 | 2,81 |
| 2 | 35 · 10 | 35-5 | 30 | etwa 0,5 bis 1 | 5,78 - | 2,85 |
| 3 | 35 · 10 | 100 · 10 | 50 | etwa 0,5 bis 1 | 9,55 | 2,83 |
| 4: | 100 · 20 | 100 · 10 | 100 | 1,03 | 54,9 | 2,78 |
| 5 | 100 · 20 | 100 · 20 | 100 | 0,66 | 54,7 | 2,76 |
| 6 | 100 · 40 | 100 · 20 | 200 | 1,49 | 106 | 2,75 |
| 7 | 100 · 40 | 100 · 20 | 200 | 1,95 | 102 | 2,62 |
| 8 | 100 ■ 40 | 100 · 20 | 250 | 1,97 | 115 | 2,38 |
| 9 | MOO · 40 | 250 | 1,18 | 118 | 2,39 |
Bei doppelt überlappt verklebten Stahlteilen wurde In der Tabelle 2 werden die dynamischen Prüfungs-
die dynamische Fe'stigkeit mit einem Pulser der Bau- ergebnisse an doppelt gelaschten Proben wiedergegeart
Schenk-Erlinger geprüft. Die Bindefestigkeit bei ben. Die Versuche wurden mit einem 6-t-Pulser durchschwellender
Belastung betrug nach 12 Millionen 20 geführt. Es handelt sich dabei um die Prüfung der
Lastwechseln rund 100 kg/cm2. Schwellbelastung. Es wurde wiederum der oben ange
gebene Klebstoff verwendet.
| φ | Lastwechsel · 106 | Tabelle 2 | Belastung | Klebfläche | Bindefestigkeit Bruchspannung |
Bemerkungen | |
| Probe * | kg | mm2 | kg/mm2 | ||||
| 1,29 | 260 bis 4900 | 3500 | 1,40 | ||||
| 1 | 1,04 | 260 bis 4900 | 3430 | 1,43 | |||
| 2 | 12,07 | 260 bis 3500 | 3500 | 1,00 | *) | ||
| 3 | 13,34 | 260 bis 3500 | 3500 | 1,00 | *) | ||
| 4 | 11,79 | 260 bis 4000 | 3500 | 1,14 | *) | ||
| 5 | 8,65 | 260 bis 4000 | 3500 | 1,14 | |||
| 6 | 6,45 | 260 bis 4500 | 3570 | 1,26 | |||
| 7 | 2,46 | 260 bis 4500 | 3430 | 1,31 | |||
| 8 |
*) Durchläufer.
Ein weiterer Vorteil, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verbunden ist, ist die Tatsache, daß
die verklebten Metallteile gleichzeitig voneinander isoliert sind. Der Übergangswiderstand über eine Klebeverbindung
wurde mit einem Isolationsprüfgerät gemessen. Er betrug etwa 50 000 Ohm.
Weitere Versuche haben gezeigt, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verklebungen
im erhöhten Maße feuchtigkeitsabweisend sind.
Claims (5)
1. Verfahren zum Verkleben von Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verklebung außer
einem an sich bekannten, durch chemische Reaktion erhärtenden Metallklebstoff zusätzlich ein
Glasfasergewebe mitverwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem an sich bekannten,
durch chemische Reaktion erhärtenden Metallklebstoff getränktes Glasfasergewebe verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die zu verklebenden,
mit einer noch nicht erhärteten Klebstoffschicht versehenen Metallteile ein mit demselben, an sich
bekannten Klebstoff durchtränktes Glasfasergewebe eingelegt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Glasfasergewebe
verwendet wird, welches mit einem an sich bekannten Klebstoff durchtränkt worden ist, der im
wesentlichen aus mindestens einer monomeren ungesättigten polymerisationsfähigen Verbindung,
mindestens einer polymeren Verbindung und einem Polymerisat mit der Gruppierung
-C = CH
ei
CH2-X
und/oder Acrylsäure besteht und der mit Hilfe eines an sich bekannten Katalysators, vorzugsweise
eines Redoxsystems, polymerisiert werden kann.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Glasfasergewebe verwendet wird, welches mit einem an sich bekannten
Klebstoff durchtränkt worden ist, der im wesentlichen aus mindestens einem ungesättigten
Polyester, mindestens einem polymerisationsfähigen Acryl- oder Methacrylester, mindestens
einem mit dem Polyester verträglichen Polyvinyläther und Härtungskatalysatoren besteht.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 014 254;
deutsche Patentschrift Nr. 871 801;
britische Patentschrift Nr. 680 657;
USA.-Patentschrift Nr. 2 349 709;
Pabst, »Kunstofftaschenbuch«, 1952, S. 194.
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 014 254;
deutsche Patentschrift Nr. 871 801;
britische Patentschrift Nr. 680 657;
USA.-Patentschrift Nr. 2 349 709;
Pabst, »Kunstofftaschenbuch«, 1952, S. 194.
I 909 527/417 5.59
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL239403D NL239403A (de) | 1958-05-24 | ||
| DED28189A DE1057709B (de) | 1958-05-24 | 1958-05-24 | Verfahren zum Verkleben von Metallen |
| CH7213959A CH394448A (de) | 1958-05-24 | 1959-04-16 | Verfahren zum Verkleben von Metallen |
| BE578835A BE578835A (fr) | 1958-05-24 | 1959-05-19 | Procédé pour le collage de métaux. |
| GB17518/59A GB914768A (en) | 1958-05-24 | 1959-05-22 | A method of adhesively connecting metals |
| FR795308A FR1231264A (fr) | 1958-05-24 | 1959-05-22 | Procédé pour le collage de métaux |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DED28189A DE1057709B (de) | 1958-05-24 | 1958-05-24 | Verfahren zum Verkleben von Metallen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1057709B true DE1057709B (de) | 1959-05-21 |
Family
ID=7039558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DED28189A Pending DE1057709B (de) | 1958-05-24 | 1958-05-24 | Verfahren zum Verkleben von Metallen |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE578835A (de) |
| CH (1) | CH394448A (de) |
| DE (1) | DE1057709B (de) |
| FR (1) | FR1231264A (de) |
| GB (1) | GB914768A (de) |
| NL (1) | NL239403A (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1266616B (de) * | 1961-08-09 | 1968-04-18 | Ver Leichtmetallwerke Gmbh | Unterbrochener Klebfilm zum Herstellen von Metellwabenwerkstoffen |
Families Citing this family (2)
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| GB2028227B (en) * | 1978-08-19 | 1982-09-08 | Bostik Ltd | Bonding |
| GB2179001A (en) * | 1985-08-16 | 1987-02-25 | Burr Brown Corp | Method of bonding using paste or non-dry film adhesives |
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| US2349709A (en) * | 1941-08-12 | 1944-05-23 | Coreve Corp | Adhesive fabric and method of making the same |
| GB680657A (en) * | 1949-03-16 | 1952-10-08 | Johnson & Johnson | Adhesive tapes |
| DE871801C (de) * | 1949-12-15 | 1953-03-26 | Minnesota Mining & Mfg | Starkes, druckempfindliches Klebegurtband |
| DE1014254B (de) * | 1956-04-19 | 1957-08-22 | Degussa | Klebstoff auf der Basis von Mischungen aus ungesaettigten Polyestern und polymerisationsfaehigen Acryl- oder Methacrylestern sowie Haertungskatalysatoren |
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0
- NL NL239403D patent/NL239403A/xx unknown
-
1958
- 1958-05-24 DE DED28189A patent/DE1057709B/de active Pending
-
1959
- 1959-04-16 CH CH7213959A patent/CH394448A/de unknown
- 1959-05-19 BE BE578835A patent/BE578835A/fr unknown
- 1959-05-22 FR FR795308A patent/FR1231264A/fr not_active Expired
- 1959-05-22 GB GB17518/59A patent/GB914768A/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL239403A (de) | 1900-01-01 |
| BE578835A (fr) | 1959-09-16 |
| CH394448A (de) | 1965-06-30 |
| GB914768A (en) | 1963-01-02 |
| FR1231264A (fr) | 1960-09-28 |
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