DE1123419B

DE1123419B - Verfahren zum Verkleben von Metallen

Info

Publication number: DE1123419B
Application number: DED34356A
Authority: DE
Inventors: Dr Erich Baeder; Hubert Koert
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1960-09-27
Filing date: 1960-09-27
Publication date: 1962-02-08
Also published as: GB954863A; CH416897A; SE302172B

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

D34356IVc/22i

ANMELDETAG: 27. SEPTEMBER 1960

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: i. F E B RU AR 1962

Es ist bekannt, zum Verkleben von Metallen Reaktionsklebstoffe zu verwenden, die im wesentlichen auf polymerisierbaren, monomeren, organischen Verbindungen im Gemisch mit Polymerisaten solcher Verbindungen aufgebaut sind und mit Hilfe von Katalysatoren, insbesondere Redoxsystemen, die aus peroxydischen Verbindungen einerseits und Aminen andererseits bestehen, aushärten können. Derartigen Gemischen können weitere Zusätze beigegeben werden, die die Klebstoffeigenschaften zu verbessern vermögen. Diese Klebstoffe kommen stets in zwei getrennten Teilen zur Anwendung, von denen der eine das Bindemittel und gegebenenfalls Beschleuniger und der andere Teil den Härter enthält. Diese beiden Teile werden kurz vor der Anwendung des Klebstoffes zusammengemischt, so daß die zur Erhärtung führende Polymerisationsreaktion eintreten kann.

Es ist auch bekannt, bei der Verklebung von Metallen Glasfasergewebe mitzuverwenden.

Es ist auch bekannt, bei der Verklebung von Gegenständen, insbesondere von metallischen Gegenständen, Klebstoffe zu verwenden, die eine monomere, polymerisierbare Verbindung, ein Polymerisat solcher Verbindungen und ein Polymerisat mit der Gruppierung

(-CH₂-CCl = CH-CH₂-)„

enthalten.

Bei den genannten kalthärtenden Reaktionsklebstoffen wird bei der Verarbeitung unmittelbar vor dem Gebrauch dem Bindemittel, welches gewöhnlich den Beschleuniger enthält, 1 bis 5 °/₀ eines Härters zugesetzt. Das nunmehr gebrauchsfähige Gemisch hat eine Verarbeitungszeit (Topfzeit) von einigen Minuten bis mehrere Stunden, je nachdem in welchen Mengen der Härter zugesetzt wurde und wie hoch die herrschende Arbeitstemperatur ist. Nach dieser Zeit beginnt die Durchhärtung des Gemisches, die in Abhängigkeit von der zugesetzten Härter- und Beschleunigermenge ¹Z₄ bis mehrere Stunden dauern kann. Nach erfolgter Erhärtung kann der Klebstoff nicht reaktiviert werden. Es ist bei der praktischen Anwendung deshalb zweckmäßig, immer nur so viel Kleber abzumischen, wie während der Topfzeit verarbeitet werden kann. Größere Ansätze haben infolge der auftretenden Wärmeentwicklung und der schlechteren Wärmeleitfähigkeit der Masse eine etwas kürzere Verarbeitungszeit. Dies macht sich insbesondere bei kontinuierlich durchgeführten Verklebungsarbeiten oder bei der Herstellung großflächiger Verklebungen oft unangenehm bemerkbar. Die Verarbeitung derartiger Gemische erfordert ferner eine genaue Dosierung des Härters

Verfahren zum Verkleben von Metallen

Anmelder:

Deutsche Gold- und Silber-Scheideanstalt

vormals Roessler,
Frankfurt/M., Weißfrauenstr. 9

Dr. Erich Bäder, Hanau/M.,
und Hubert Koert, Großauheim,
sind als Erfinder genannt worden

und ein gründliches Abmischen mit dem Bindemittel.

Bei größeren Ansätzen müssen außerdem Kühlvorrichtungen für den abgemischten Klebstoff, falls größere Topfzeiten erforderlich sein sollten, eingesetzt werden. Außerdem muß auf ein sehr sauberes Arbeiten geachtet werden, da die Einzelkomponenten durch Verunreinigungen mit den anderen Komponenten teilweise aushärten können. Der Verbrauch an Klebstoffen ist hierbei meist größer, als für die eigentliche Verklebung berechnet, da gewöhnlich die erforderliche Klebstoffmenge nicht genau abgeschätzt

werden kann. Übrigbleibende Teile erhärten dann in dem Anrührgefäß und können nicht wieder verwendet werden.

Es wurde nun gefunden, daß man die genannten Schwierigkeiten umgehen kann, wenn man beim Verkleben von Metallen unter Verwendung von Klebstoffen, die durch Polymerisation mit Hilfe von Härtern oder vorzugsweise mit Hilfe von Härtern und Beschleunigern, vorzugsweise Redoxsystemen, aushärten, so vorgeht, daß man zuerst die zu verklebenden Flächen entweder mit dem Beschleuniger oder vorzugsweise mit dem Härter in möglichst gleichmäßiger und feiner Verteilung versieht und dann entweder gleich oder vorzugsweise später die Verklebung in an sich bekannter Weise mit dem entweder den Beschleuniger oder den Härter enthaltenden Bindemittel durchführt. Nach diesem Verfahren wird also beispielsweise das Metall mit dem Härter behandelt und der Beschleuniger dem Bindemittel zugegeben. Ebenfalls ist es möglich, das Metall mit dem Beschleuniger zu behandeln und dann den Härter dem Bindemittel beizugeben. Von diesen beiden Möglichkeiten wird die zuerst genannte bevorzugt. Sie ist auch gegenüber

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der dritten Möglichkeit bevorzugt, die vorsieht, die zu schon nach wenigen Minuten ab und können anverklebenden Flächen mit dem Härter zu versehen und schließend sofort verklebt werden. Andererseits ist dann die Verklebung mit dem beschleunigerfreien es aber auch möglich, die so behandelten Flächen Bindemittel lediglich durch Anwendung höherer längere Zeit, beispielsweise mehrere Monate, bei Temperaturen von beispielsweise 50 bis 95° C durch- 5 Raumtemperatur zu lagern. Die Wirksamkeit der zuführen. Streicht man also entsprechend den beiden aufgebrachten Stoffe geht hierbei nicht verloren. Dies zuerst genannten Möglichkeiten auf die vorbehandelte ist insbesondere bei der Anwendung von Peroxyden Klebefläche das Bindemittel auf und legt die Flächen für die Imprägnierung der Metalle überraschend gezusammen, so erfolgt eine gleichmäßig gute und wesen. Das Bindemittel, welches den Beschleuniger schnelle Durchhärtung. Die erzielbaren Klebfestig- io enthält, ist praktisch unbegrenzt lagerfähig. Enthält keiten unterscheiden sich nicht von denjenigen, die das Bindemittel den Härter und sind weitere Bebeim Arbeiten in der herkömmlichen Art erreicht schleuniger nicht anwesend, so kann dieses mehrere werden können. Die Verarbeitungstechnik der Kleb- Wochen gelagert werden. Diese hohe Lagerfähigkeit stoffe ist also erfindungsgemäß von dem schwierig und die dauerhafte Imprägnierung der Klebeflächen handhabbaren Zweikomponentensystem auf ein Ein- 15 bedingt den bemerkenswerten Fortschritt, der durch komponentensystem vereinfacht worden. Dies ist das erfindungsgemäße Verfahren erzielt werden kann, insbesondere bei einer kontinuierlichen Fertigung, In allen Fällen empfiehlt es sich, vor der Durchbeispielsweise im Auto- oder Flugzeugbau, von führung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Metallbesonderem Interesse. flächen vorzubehandeln. Dies kann beispielsweise Es ist vorteilhaft, solche Härter und Beschleuniger- 20 durch Beizen oder durch eine mechanische Behandlung, kompositionen zu verwenden, die sich zu einem an beispielsweise durch Sandstrahlen oder Schmirgeln, sich bekannten Redoxsystem ergänzen. Diese können geschehen.

beispielsweise aus einer peroxydischen Verbindung Es wurde ferner gefunden, daß es bei der Behandeinerseits und einem Amin andererseits bestehen. Die lung von Metallteilen, die eine längere Zeit gelagert peroxydischen Verbindungen können hierbei entweder 25 werden sollen und deren Oberflächen mechanisch oder in reiner Form oder zu einer Paste abgemischt einge- chemisch vorbehandelt worden sind, vorteilhaft ist, setzt werden. Zu den hier verwendbaren peroxydischen der zur Behandlung dienenden Härter- bzw. BeVerbindungen gehören beispielsweise Lauroyl-, 2,4-Di- Schleunigerlösung einige Prozente eines löslichen PoIychlorbenzoylperoxyd, p-Chlorbenzoylperoxyd usw. meren, wie Polystyrol, Polymethylmethacrylat u. dgl. und insbesondere das Benzoylperoxyd. 30 oder Gemische solcher Polymeren, zuzugeben. Hier-Von den Aminen werden diejenigen bevorzugt, die durch wird der Härter bzw. der Beschleuniger auf der tertiär sind, insbesondere dann, wenn sie mindestens Metalloberfläche besser fixiert und vor Abrieb und einen aromatischen Rest in ihrem Molekül enthalten. vor dem Zutritt von Verunreinigungen geschützt. Sollen die Amine auf das Metall aufgebracht werden, Zugleich wird aber auch die chemisch oder mechanisch so ist die Anwendung von N-Dialkylolaminen, die 35 vorbehandelte Oberfläche, die sehr empfindlich gemindestens einen aromatischen Rest enthalten, oder worden ist, zusätzlich konserviert und ihre Lagervon tertiären aromatischen Aminen, deren Siedepunkte fähigkeit entsprechend erhöht. Bisher war es beispielshöher als +230⁰C liegen, erforderlich. Die zuletzt weise notwendig, Metallflächen, die durch Sandgenannte Gruppe der Amine wird im Rahmen dieser strahlen oder Schmirgeln vorbehandelt worden sind, Erfindung bevorzugt für die Imprägnierung der Metall- 40 innerhalb von 24 Stunden zu verkleben. Bei der flächen eingesetzt. praktischen Anwendung des Verfahrens kann die Zur Gruppe der N-Dialkylolamine, die mindestens Vorbehandlung der Klebeflächen beispielsweise im einen aromatischen Rest im Molekül enthalten, Anschluß an die Behandlung im Entfettungsbad ergehören beispielsweise Diäthylol-p-toluidin, Diiso- folgen. Für diese Variante des erfindungsgemäßen propylol-p-toluidin, Diisopropylol-m-toluidin, Di-n- 45 Verfahrens verwendet man vorteilhaft solche polybutylol-p-toluidin. meren Stoffe, die im Monomeren des Klebstoff-Beispiele für tertiäre aromatische Amine, deren gemisches möglichst leicht löslich sind und den AufSiedepunkt höher als +230° C ist, sind folgende Ver- bau des Klebstoffgemisches im Sinne einer Erhöhung bindungen: Tetramethyldiaminodiphenylmethan, Di- der Klebfestigkeit ergänzen. Vorteilhaft ist es ferner, essigsäureester des Diäthylol-p-toluidins und N-tert.- 50 der Härter- bzw. Beschleunigerlösung geringe Mengen Butylol-N-methylanilin. eines Klebstoffes zuzusetzen. Hierfür verwendet man Auch eine gleichzeitige Anwendung dieser beiden vorzugsweise denselben Klebstoff, der für die spätere Arten der Amine ist möglich. Wenn eine längere Verklebung der Metallteile vorgesehen ist.
Lagerung der vorbehandelten Metallteile vorgesehen Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren war es ist, so empfiehlt es sich, aus den genannten Gruppen 55 durchaus überraschend, daß selbst bei der Behandlung oxydationsunempfindliche Amine auszuwählen. von Kupfer und Messing mit der Härter- bzw. Be-Die Behandlung der Klebeflächen wird zweck- schleunigerlösung auch nach längerer Lagerung keine mäßigerweise so vorgenommen, daß man den Härter Korrosionserscheinungen aufgetreten sind. Insbe- oder den Beschleuniger in einem Lösungsmittel löst und sondere bei der Behandlung von Buntmetallen ist es auf die zweckmäßigerweise vorbehandelten Klebe- 60 vorteilhaft, die peroxydische Verbindung in reiner flächen durch Spritzen, Pinseln, Sprühen od. dgl. Form und nicht in Form einer Peroxydpaste zu veraufbringt. Das Aufbringen durch einfaches Ein- wenden. Zweckmäßigerweise gibt man in diesem tauchen in die Lösung des Härters oder Beschleunigers Falle der Lösung des reinen Peroxyds geringe Mengen ist ebenfalls möglich. Als Lösungsmittel können eines geeigneten polymeren Stoffes zu. So konnten hierfür beispielsweise Essigester, Methylmethacrylat, 65 an geschliffenen Messing- und Kupferblechen, die mit Methylenchlorid, Methylacetat, Aceton, Methanol einer Lösung von 5% Polystyrol und 5% Benzoylu. dgl. verwendet werden. Verwendet man leicht peroxyd in Methylenchlorid behandelt worden sind, flüchtige Lösungsmittel, so trocknen die Klebeflächen nach 8 Wochen noch keine Korrosionserscheinungen

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beobachtet werden. Auch eine Verminderung der atmosphäre weiter auf etwa 75° C erhitzt. Diesem

Katalysatorwirkung des aufgebrachten Peroxyds trat Gemisch wird dann ein Radikale bildender Kataly-

in dieser Zeit nicht ein. Auch geschliffene Proben von sator, beispielsweise ein Peroxyd oder eine Azo-

Eisen, vergütetem Leichtmetall, Kupfer und Messing, verbindung, vorzugsweise in Form einer Lösung zudie mit einer Lösung von 5% eines Amins und 5°/o 5 gegeben. Er wird dem Gemisch in solchen Mengen

eines Klebers in monomerem Methylacrylat behandelt zugesetzt, daß er nach Erreichen des gewünschten

worden sind, zeigten nach einer Lagerzeit von 3 Mo- Viskositätsgrades restlos verbraucht ist. Um dies zu

naten ebenfalls keine Korrosionserscheinungen und gewährleisten, empfiehlt es sich, eine den Halbwerts-

keinen Abfall der Katalysatorwirkung. zeiten entsprechende Nachwirkzeit einzuhalten. Ferner

Der Gehalt der Behandlungslösungen an Härtern io ist es möglich, dem Gemisch Regler, insbesondere und Beschleunigern muß der jeweiligen Technik, nach schwefelhaltige organische Verbindungen, wie Merder diese Lösungen auf die zu verklebenden Flächen kaptane, zuzugeben. Während der Zugabe des Katalyaufgebracht werden, angepaßt sein. So kann bei- sators wird unter dauerndem Rühren die Temperatur spielsweise eine 10°/₀ige Aminlösung für das Tauchen auf etwa 100° C gesteigert. Nach Beendigung der und Aufspritzen ohne weiteres verwendet werden, 15 Reaktion wird das Gemisch schnell abgekühlt und während sie für das Auftragen durch Pinseln schon gegebenenfalls ein an sich bekannter Stabilisator weniger geeignet ist. Im allgemeinen können Lösungen, zugesetzt. Das erhaltene sirupöse Vorpolymerisat die den Härter bzw. den Beschleuniger in Mengen von hat eine Viskosität von 500 bis 500 000 cP bei 20° C. etwa 5 °/o enthalten, mit Vorteil verwendet werden. Dies entspricht etwa einem Polymeranteil, der zwischen Als Klebstoff können für das erfindungsgemäße Ver- 20 10 und 60°/₀ liegt. Die Herstellung derartiger Vorfahren alle an sich bekannten Metallkleber eingesetzt polymerisate, sofern sie in Abwesenheit der polymeren werden, die durch Polymerisation in der Kälte mit Hilfe Verbindung (C) erfolgt, ist an sich bekannt,
von Härtern und Beschleunigern, vorzugsweise mit Zur Herstellung des Vorpolymerisats können außer Hilfe von Redoxsystemen, ohne besondere Druck- dem polymeren Stoff (C) als monomere, ungesättigte, anwendung oder in Anwesenheit von Härtern, Vorzugs- 25 polymerisierbare Verbindungen (A) die Ester der weise Peroxyden, bei Erwärmung auf höhere Tempe- Acryl- und/oder Methacrylsäure oder polymerisierbare raturen aushärten. Vinylverbindungen einzeln oder im Gemisch mit-

Besonders geeignet in dieser Gruppe von Kleb- einander verwendet werden. Zu diesen Stoffen gehören

stoffen sind jene, die aus Monomer-Polymer-Ge- beispielsweise Methylmethacrylat, Methacrylsäure-

mischen bestehen. Gut geeignet sind die in der deut- 30 butylester, Acrylsäureäthylester, Glykoldimethacrylat,

sehen Patentschrift 1014 254 beschriebenen Kleb- Vinyltoluol, Vinylacetat, Acrylnitril, Acrylsäure, Oktyl-

stoffe, deren Bindemittel sich im wesentlichen aus decylacrylat usw. Der Methacrylsäuremethylester

ungesättigten Polyestern, Acryl- bzw. Methacryl- sowie monomeres Styrol werden bevorzugt verwendet,

säureestern und Polyvinyläthern zusammensetzen. Diese Klebstoffmischungen können weitere Zusätze

Diese können noch weitere Bestandteile, die die Kleb- 35 enthalten, die die Klebstoffeigenschaften in an sich

Stoffeigenschaften zu verbessern vermögen, enthalten. bekannter Weise zu verbessern vermögen. Sie können

Besonders gut geeignet sind für das erfindungs- dem Gemisch schon vor der Herstellung des Vorpoly-

gemäße Verfahren die in der französischen Patent- merisats beigegeben werden, jedoch ist auch eine

schrift 1 140 814 beschriebenen Metallklebstoffe. Sie nachträgliche Einmischung möglich. Hierzu gehören

setzen sich im wesentlichen aus einer monomeren, 40 beispielsweise Ester ungesättigter Säuren, Nitrile

polymerisierbaren, organischen Verbindung, einem ungesättigter aliphatischer Säuren, ungesättigte Car-

Polymerisat solcher Verbindungen und einem Poly- bonsäuren, vorzugsweise Acrylsäure und ungesättigte

merisat, welches die Gruppierung Polyesterharze.

(-CH₂- CCl = CH- CH₂-)„ 45 Beispiel 1

enthält, zusammen. Sie können als weitere Zusätze Streifen aus AlCuMg F 44 und Baustahl St 37.12 Acrylsäure, Nitrile ungesättigter aliphatischer Säuren, mit der Abmessung 100 -20-2 mm werden nach einer Ester der Fumar- oder Maleinsäure sowie unge- chemischen oder mechanischen Vorbehandlung mit sättigte Polyesterharze als weitere Bestandteile ent- 50 verschieden konzentrierten Lösungen von Diisohalten. propylol-p-toluidin in verschiedenen Lösungsmitteln Die besten Erfolge werden jedoch erzielt, wenn behandelt, getrocknet und dann mit einer Überman die in der obengenannten französischen Patent- lappungslänge von 10 mm einschnittig überlappt schrift offenbarten Klebstoffe, einem jüngeren Vor- verklebt. Das Bindemittel des verwendeten Klebschlag entsprechend, in einer Form verwendet, die 55 stoffes hat folgende Zusammensetzung:
die genannten Einzelkomponenten in Form eines

sogenannten Vorpolymerisats enthält. Bei der Her- ₅, _{5 Gewichtsteile} Methylmethacrylat,
stellung eines solchen Vorpolymensats geht man, diesem
Vorschlag entsprechend, zweckmäßigerweise so vor,
daß man zunächst das im wesentlichen aus der mono- 60
meren, polymerisierbaren, organischen Verbindung
und dem Polymerisat mit der Gruppierung

(-CH₂-CCl = CH- CH₂-)„

bestehende Ausgangsgemisch bei etwa 40° C kurz im Vakuum entlüftet und dann unter inerter Gas-

10,0	Butylmethacrylat,
2,94	Polychloropren,
1,0	ungesättigtes Polyesterharz,
0,2	Paraffin,
0,0054	Hydrochinon,
0,67	hochdisperse Kieselsäure,
33,0	Polystyrol,
3,0	Härterpaste (50% Benzoyl-
	peroxyd).

Die Verklebung wird bei Raumtemperatur durchgeführt. Die Scherbruchlast wird jeweils nach einer eintägigen Lagerung der Verklebung bei Raum-

temperatur gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I zusammengefaßt:

Tabelle I

Versuch	Vorbehandlung	Beschleunigerlösung	Amingehalt, °/₀	Kilogramm Scherbruchlast an	Stahl St. 3712
Nr.		Lösungsmittel	2,5	AlCuMg F 44	_
1	gerauht	Methylmethacrylat	5,0	715	—
2	gerauht	w. o. (aufgepinselt)	5,0	660	—
3	gerauht	w. o. (getaucht)	2,5	625	620
4	gerauht	w. o. (getaucht)	10,0	—	—
5	gerauht	w. o. (getaucht)	5,0	620	—
6	gebeizt	w. o. (getaucht)	2,5	590*	—
7	gerauht	Essigester (getaucht)	10,0	570	—
8	W. O.	W. O.	2,5	660	420
9	W. O.	Methylacetat (getaucht)	5,0	475	—
10	W. O.	W. O.	10,0	555	—
11	W. 0.	W. O.	2,5	560	585
12	W. O.	Methylenchlorid		585
		(getaucht)	5,0		—
13	W. O.	W. O.	10,0	480	—
14	W. O.	W. O.	2,5	580	330
15	W. O.	Aceton (getaucht)	5,0	435	—
16	W. O.	W. O.	10,0	500	—
17	W. O.	W. O.	2,5	650	490
18	W. O.	Methanol (getaucht)	5,0	500	—
19	W. O.	W. O.	10,0	555	—
20	W. O.	W. O.	620

• Probe 1 mm stark.

Beispiel 2

Es wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, verfahren, jedoch wird ein Bindemittelgemisch folgender Zusammensetzung verwendet:

35,2 Gewichtsteile Methylmethacrylat,

13,0 „ Vinyltoluol,

25,0 „ ungesättigtes Polyesterharz,

25,0 Gewichtsteile Polyvinylmethyläther, 0,3 „ Paraffin,

3,0 „ hochdisperse Kieselsäure,

4,0 „ Benzoylperoxydpaste (5O°/oig

in Dibutylphthalat).

Alle Proben wurden durch Tauchen mit der Aminlösung versehen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle II zusammengestellt:

Tabelle II

Versuch	Vorbehandlung	Beschleunigerlösung	Amingehalt, %	Kilogramm Scherbruchlast an	Stahl St. 3712
Nr.		Lösungsmittel	2,5	AlCuMg F 44	650
1	gerauht	Methylmethacrylat	2,5	510	465
2	gerauht	Essigester	2,5	350	595
3	gerauht	Methylacetat	2,5	540	625
4	gerauht	Methylenchlorid	2,5	535	545
5	gerauht	Aceton	2,5	450	570
6	gerauht	Methanol	430

Beispiel 3

Der Versuch Nr. 3 der Tabelle II wird unter Verwendung von Kupferstreifen wiederholt. Es wird eine Scherbruchlast von 470 kg gemessen.

Beispiel 4

Es wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, verfahren, jedoch wird der Beschleunigerlösung 10 °/o eines Klebstoffgemisches der folgenden Zusammensetzung zugegeben:

81,3 Gewichtsteile eines Vorpolymerisates,das in einer Eintopfreaktion gemäß folgender Zusammensetzung hergestellt wurde: 81,0 Gewichtsteile Methylmeth-

carylat,

15,0 „ Monostyrol,

4,0 „ Polychloro

pren,
0,035 „ Azodiiso-

buttersäuredinitril,

Viskosität 62 600 cP,

2,0 „ ungesättigtes Polyesterharz,

1,0 „ ungesättigtes Polyesterharz,

0,2 „ Paraffin, ¹S

15,0 „ Methylmethacrylat.

Die Beschleunigerlösung enthält 5% Diisopropylolp-toluidin in monomeren! Metliylmethacrylat. Sie wird durch Tauchen auf die gerauhten Metallflächen aufgebracht. Die Scherbruchlast beträgt bei AlCuMg-F44-Strcifen 630 kg.

Eine Beschleunigerlösung, die nur 5°/o des obigen Klebstoffes enthält, führt zu einer Scherbruchlast von 675 kg. Nach dem bisher üblichen Verfahren konnten unter Verwendung derselben Klebstoffe Scherbruchlasten von 550 bis 600 kg erzielt werden.

Beispiel 5

Es wird, wie im Beispiel 2 beschrieben, verfahren, jedoch wird der Beschleunigerlösung 10% des Klebstoffgemisches aus Beispiel 4 zugesetzt. Die gerauhten Metallstreifen werden in eine 5%ige Lösung von Diisopropylol-p-toluidin in Methylmethacrylat getaucht. Nach dieser Behandlung werden die Streifen 9 Tage bei Raumtemperatur gelagert und dann verklebt. An Messingstreifen wird eine Scherbruchlast von 480 kg bestimmt.

Beispiel 6

40

Es wird, wie im Beispiel 5 angegeben, verfahren, jedoch werden die Metallstreifen vor der Behandlung gebeizt. An 1 mm dicken AlCuMg-F44-Streifen wird eine Scherbruchlast von 600 kg gemessen. Nach einer Lagerung der behandelten Streifen vor der Verklebung von 9 Tagen bei Raumtemperatur beträgt die Scherbruchlast 565 kg.

Beispiel 7

Stahistreifen der Abmessung 120-34-5 mm werden gesandelt und dann mit einer 5%ig^en Lösung von Diisopropylol-p-toluidin in Methylmethacrylat, die außerdem noch 5% des im Beispiel 4 genannten Klebstoffes enthält, durch Tauchen behandelt. Es wird mit einer Überlappungslänge von 51 mm einschnittig überlappt verklebt unter Verwendung des im Beispiel 2 genannten Klebstoffes. Es wird eine Scherbruchlast von 3900 kg gemessen.

Beispiel 8

Es wird wie im Beispiel 2 unter Verwendung einer 5°/_oigen Lösung von Diisopropyl-p-toluidin in Methylenchlorid verfahren. Die Beschleunigerlösung enthält zusätzlich 10⁰/o des im Beispiel 4 angegebenen Klebstoffes. An AlCuMg-F 44-Streifen wird eine Scherbruchlast von 425 kg gemessen. Bei Verklebungen, die nach dem bisher bekannten Verfahren durchgeführt worden sind, beträgt die Scherbruchlast 450 bis 500 kg.

Bei Verklebungen, die an Messingstreifen durchgeführt werden, wird die Probe vor der Verklebung 9 Tage bei Raumtemperatur gelagert. Die Scherbruchlast beträgt 400 kg. Nach einer Lagerzeit von 80 Tagen wird diese mit 372 kg gemessen.

Beispiel 9

Metallstreifen der Abmessung 100-20-2 mm werden gerauht mit einer 5°/_oigen Lösung einer Benzoylperoxydpaste (gleiche Teile Benzoylperoxyd und Dibutylphthalat) in Methylmethacrylat, die zusätzlich 10% des im Beispiel 4 genannten Klebstoffes enthält, behandelt und mit dem im Beispiel 1 verwendeten Klebstoff verklebt. Der Klebstoff enthält aber in diesem Falle an Stelle des Benzoalperoxydes 0,5% Diisopropylol-p-toluidin. Es wird einschnittig überlappt (10 mm) verklebt. Die Scherbruchlast beträgt bei Aluminium-Kupfer-Magnesium-F 44-Streifen 305 kg und bei Baustahlstreifen St 37.12 325 kg. Die Scherbruchlast wird nach ltägiger Lagerung bei Raumtemperatur gemessen. Bei Verwendung von Stahlstreifen St 37.12 der Abmessung 120 -34-5 mm bei einschnittiger Überlappung (51 mm) und nach Vorbehandlung der Streifen mit einem Sandstrahlgebläse wird eine Scherbruchlast von 4300 kg gemessen.

Beispiel 10

Beispiel 9 wird unter Verwendung von Streifen der Abmessung 100-20-2 mm wiederholt. In diesem Falle dient als Klebstoff ein Gemisch aus

49.2 Gewichtsteilen Methylmethacrylat,
10,0 „ Vinyltoluol,

15,0 ,, ungesättigtem Polyesterharz,

25,0 „ Polyvinylmethyläther,

0,3 „ Paraffin,

4,0 ., hochdisperser Kieselsäure,

0,5 ,, Diisopropylol-p-toluidin.

Die Messung der Scherbruchlast erfolgt nach ltägiger Lagerung bei Raumtemperatur. Die Ergebnisse und die verschiedenen Bedingungen sind in der Tabelle III zusammengefaßt:

Beispiel 11

Metallstreifen der Abmessung 100 -20-2 mm werden gerauht und dann mit einer Lösung von 5% Benzoylperoxyd in Methylenchlorid, die zusätzlich 5% Polystyrol enthält, behandelt und getrocknet. Die Streifen werden mit einschnittiger Überlappung (10 mm) mit einem Klebstoff folgender Zusammensetzung verklebt:

81.3 Gewichtsteile eines Vorpolymerisates, das in

einer Eintopfreaktion gemäß folgender Zusammensetzung hergestellt wurde:

81,0 Gewichtsteile Methylmethacrylat,

15,0 „ Monostyrol,

4,0 „ Poly

chloropren,

0,035 „ Azodiiso-

buttersäure
dinitril,

Viskosität 62 600 cP,

3,0 „ ungesättigtes Polyesterharz,

0,2 „ Paraffin,

15,0 „ Methylmethacrylat.

11 12

Dem Gemisch werden 0,5 Gewichtsteile Diisopro- von 107o Benzoylperoxydpaste (5O7oig in Dibutyl-

pylol-p-toluidin zugegeben. Nach ltägiger Lagerung phthalat) und 57₀ Polystyrol in Methylmethacrylat

der Verklebung bei Raumtemperatur werden folgende getaucht. Sie werden nach einer Lagerzeit von 67 Tagen

Scherbruchlasten gemessen: bei Raumtemperatur mit dem im Beispiel 1 beschrie-

An AlCuMg-F 44-Streifen 510 kg ⁵ benen Klebstoff", der jedoch keinen Beschleuniger

An Stahl 525 kg enthält, verklebt. Nach einer Aushärtungszeit von

An Kupfer 410 kg 60 Minuten bei + 80⁰C wird nach dem Abkühlen auf

Raumtemperatur eine Scherbruchlast von 370 kg ge-

Beispiel 12 messen. Nach einer Aushärtungszeit von 90 Minuten

Gerauhte Leichtmetallstreifen aus AlCuMg mit den io bei + 8O⁰C beträgt die Scherbruchlast 380 kg.
Abmessungen 100-20-2 mm werden in eine Lösung

Tabelle III

Versuch Nr.	Vorbe handlung	Lösungs mittel	Kataly Peroxyd- gehalt	satorlösung Weichmacher aus Peroxyd-	Polymergehalt	Kilo	gramm Sch Stahl	erbruchla.	st an
			rein	paste		AlCuMg	St 37.12	Kupfer	Messing
1	gerauht	Essigester	57o	57o		635	630
2	gerauht	Methylmeth	5%	5°/o	10 °/₀ Kleber	555	540	450	—
		acrylat			aus Beispiel 4
3	gerauht	Methylmeth	57o	57o	10 7o Polystyrol	510	580	260	—
		acrylat
4	gerauht	Methylmeth	5°/o	5%	57o Polystyrol	480	490	395	—
		acrylat
5	gerauht	Methylmeth	57o	57o	10 7o Polymethyl-	430	480	300	—
		acrylat			methacrylat
6	gebeizt	Methylmeth	57o	5°/o	10 7o Polymethyl-	500	—·	—	—
		acrylat			methacrylat
7	gerauht	Methylmeth	57o	57o	—	450	400	—	—
		acrylat
8	gerauht	Methylen	57o	—	57o Polystyrol	375	410	340	360
		chlorid
9	gerauht	Methylen- rhiorid	57o	—	57o Polystyrol*	470	470	380	470
10	gerauht	ViUUl XU Essigester	57o		5°/₀ Polystyrol	420	430	375	305
11	gerauht	Essigester	57o	—	5°/o Polystyrol*	480	440	385	420
12	gerauht	Essigester	57o	—	—-	350	365	—	310
13	gerauht	Essigester	5%	—	*	440	—	—	300

Vor der Verklebung 24 Tage bei Raumtemperatur gelagert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Verkleben von Metallen unter Verwendung von Klebstoffen, die durch Polymerisation mit Hilfe von Härtern oder vorzugsweise mit Hilfe von Härtern und Beschleunigern, vorzugsweise Redoxsystemen, aushärten, dadurch gekenn zeichnet, daß man bei der Verwendung eines Härters und Beschleunigers zuerst entweder den Beschleuniger oder vorzugsweise den Härter in möglichst gleichmäßiger und feiner Verteilung auf die zu verklebenden Metallflächen aufbringt und dann entweder gleich oder vorzugsweise später die Verklebung in an sich bekannter Weise mit dem entweder den Beschleuniger oder den Härter enthaltenden Bindemittel durchführt oder bei der alleinigen Verwendung eines Härters diesen auf dieselbe Weise auf die Metallflächen aufbringt und unter Erwärmung verklebt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Härter eine peroxydische

Verbindung und als Beschleuniger ein Amin, vorzugsweise ein tertiäres Amin, insbesondere ein solches, welches mindestens einen aromatischen Rest enthält, verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als auf das Metall aufzubringenden Beschleuniger ein N-Dialkylolamin, welches mindestens einen aromatischen Rest enthält, oder vorzugsweise ein tert. aromatisches Amin, dessen Siedepunkt höher als +230⁰C ist, verwendet.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Härter bzw. den Beschleuniger in Form einer Lösung auf die zu verklebenden Metallflächen aufbringt, die vorzugsweise ein lösliches Polymeres enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung verwendet, die zusätzlich geringe Mengen eines Klebstoffes, vorzugsweise desjenigen Klebstoffes, der für die spätere Verklebung vorgesehen ist, enthält.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Metallflächen vor der Behandlung beizt oder mechanisch vorbehandelt.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittel ein im wesentlichen aus ungesättigten Polyestern, Acryl- oder Methacrylsäureestern und Polyvinyläthern bestehendes Gemisch gemäß der deutschen Patentschrift 1 014 254 verwendet.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittel ein im wesentlichen aus monomeren, polymerisierbaren Verbindungen (A), Polymerisaten solcher Verbindungen (B) und Polymerisaten (C), die die Gruppierung

(-CH₂-CCl = CH~CH₂—)„

enthalten, bestehendes Gemisch gemäß der französischen Patentschrift 1 140 814 verwendet.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittel ein Vorpolymerisat verwendet, welches durch partielle Polymerisation einer monomeren, polymerisierbaren, organischen Verbindung (A) in Gegenwart eines Polymerisates (C) mit der Gruppierung

(-CH₂- CCl = CH- CH₂-)„

mit Hilfe eines Polymerisationskatalysators und vorzugsweise in Gegenwart eines Reglers hergestellt worden ist.

® 209 508/306 1.62