DE1500856C3

DE1500856C3 - Verfahren zum Aufbringen einer Schicht mit eine Flüssigkeit enthaltenden Mikrokapseln auf ein Verbindungselement

Info

Publication number: DE1500856C3
Application number: DE1500856A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR Voyix Corp
Priority date: 1965-08-02
Filing date: 1966-07-30
Publication date: 1975-07-10
Also published as: NO115823B; NL150887B; DK136435B; BR6678743D0; DE1500856A1; DK136435C; DE1500856B2; GB1096749A; AT277671B; FR1503590A; CH456254A; BE684692A; NL6610873A; US3485132A; SE303903B

Description

gegebenenfalls selbst Schutzeigenschaften aufweist. Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, sehr kleine Tröpfchen öliger Stoffe in großen Mengen einzukapseln, wobei der flüssige ölige Stoff (ganz gleich, ob er selbst ein Schutzstoff ist oder lediglich als Träger für einen Schutzstoff dient) in Form von Tröpfchen in einer wäßrigen Herstellungsflüssigkeit disperigert wird, in der der für die Bildung der Kapselwände dienende Stoff gelöst ist. Auf diese Weise hergestellte Kapseln haben eine Größe von mindestens 1 oder 2 μηι und höchstens mehreren Hundert μηι. Der Inhalt einer Kapsel kann bis zu 90% ihres Gesamtgewichts betragen, d. h., es verbleiben 10% für das Gewicht der Kapselwand. Hierdurch ergibt sich nach dem Aufbrechen der Kapseln nur ein sehr geringer Rückstand an kapselwandbildendem Stoff, der im Vergleich zum Gesamtgewicht des Kapselüberzugs bedeutungslos ist. Zur Verwendung bei von Hand einzusetzenden Nieten, Bolzen und Schrauben mit mittleren Abmessungen eignen sich am besten Kapseln mit einem »o Durchmesser zwischen 15 und 300 μπι. Die besten Ergebnisse wurden mit Kapseln mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 250 μπι erzielt. Diese Abmessungen können gegebenenfalls für extrem große oder extrem kleine Verbindungselemente oder für sehr as genaue Passungen geändert werden. Das Aufbrechen der einem Einpreßdruck unterworfenen Kapseln zum Zwecke der Freigabe der in ihnen enthaltenen Flüssigkeit darf keinen zu hohen Druck pro Flächeneinheit erfordern. Für sehr genaue Einpassungen der Verbindungselemente in die entsprechende öffnung können die Kapseln mikroskopisch klein und in einer Schicht von nur 25 μπι Dicke vorhanden sein. Die gesamte Dicke des Schutzüberzugs sollte höchstens das doppelte der Dicke der Kapselschicht betragen.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß ein wesentlicher Unterschied besteht zwischen dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten pustelartigen Überzug, bei dem die Tröpfchen einzeln in ihren eigenen Wänden geschützt sind, und einem Überzug, der lediglich eine getrocknete Emulsion flüssiger Tröpfchen darstellt, die in einer Schicht festgehalten werden, die einer gewissen Porosität und durch das Rissigwerden des Films hervorgerufenen Leckerscheinungen unterworfen ist, was eine allgemein bekannte Eigenschaft zusammenhängender polymerer Filme ist. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielte Struktur wird absichtlich als »pustelartig« bezeichnet, da jede Kapsel der Schicht nicht nur durch den gemeinsamen Schutzfilm geschützt ist, sondern selbst eine versiegelte, jedoch aufbrechbare Einheit darstellt.

In einem sehr einfachen Falle wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung eines Verbindungselements, beispielsweise eines Niets, verwendet, der auf der Oberfläche seines Schaftes und auf der Unterseite seines Kopfes (d. h. an den Berührungsflächen) mit der pustelartigen Kapselschicht versehen ist. Bei solchen Nieten wird der Schaft in die vorbereiteten öffnungen der zu verbindenden Werkstücke eingeführt, und der Niet wird durch Einschlagen und Verformungsdruck so eingesetzt, daß die Kapseln an der Unterseite des Kopfes, am mittleren Bereich des Schaftes und an dem verformten Ende des Schaftes stark gegen die Auflageflächen der zu verbindenden Werkstücke gepreßt werden. Infolgedessen werden die Kapseln aufgebrochen und geben eine große Menge des flüssigen Schutzstoffs frei, durch den die Berührungsflächen benetzt werden. Obwohl der Setzkopf, der Nietschaft und der durch das verformte Ende des Niets gebildete Schließkopf genau in das Werkstück eingepaßt sind, kann die freigegebene Flüssigkeit ohne weiteres durch Verdampfen des Lösungsmittels und durch Oxydation und Hydrolyse unter entsprechenden Umständen mit geeigneten Stoffen zu einem mehr oder weniger festen Film erstarren. Die Trägerflüssigkeit, in der der Schutzstoff zur Bildung des Kapselinhalts dispergiert ist, enthält bestimmte Mittel, auf Grund deren jeder beliebige dispergierte Stoff trocknet und an der entsprechenden Stelle zwischen den Berührungsflächen haftet.

Mit der pustelartigen Kapselschicht versehene Niete können beispielsweise bei der Befestigung von Platten aus Aluminiumlegierungen bei der Herstellung von Flugzeugzellen, wo Elektrolyse und Korrosion sehr wohl auftreten können, verwendet werden. Es hat sich gezeigt, daß Zinkchromatfarbe, die als Grundiermittel für diesen Zweck allgemein bekannt ist und die in einem harzartigen, in einem verdampf baren öl gelösten Filmbildner dispergiert ist, eine ausgezeichnete Rostschutzflüssigkeit darstellt und bisher mittels eines Pinsels oder auf andere Weise unmittelbar auf die Berührungsflächen dieser Metallplatten aufgebracht wurde. Das Auftragen des nassen Materials von Hand war unbequem und unzuverlässig, ebenso die Trocknung. Ferner war es schwierig, einen Niet ohne die erfindungsgemäße Beschichtung mit dem pustelartigen Kapselüberzug gleichmäßig, wirtschaftlich und in ausreichender Menge mit dem genannten Grundiermittel zu versehen, so daß die Erfindung ein dringendes Bedürfnis der Technik in hervorragender Weise erfüllt.

Die Einkapselung von öligen Flüssigkeiten mit oder ohne darin dispergiertem festem Stoff oder von Flüssigkeiten mit darin gelöstem Schutzstoff ist seit einigen Jahren bekannt, und es wurden bereits die verschiedensten Einkapselungsverfahren gefunden, bei denen sehr kleine Kapseln, beginnend mit Mikrokapseln (1 μπι bis 20 μηι) bis zu größeren Kapseln im Bereich von 250 bis 400 μπι hergestellt werden. Zu den brauchbarsten Schutzstoffen zur Verwendung bei der Verbindung von Aluminiumplatten mittels Nieten gehören diejenigen, die in einem öligen verdampfbaren Stoff, z. B. Toluol oder Xylol, dispergiertes Zinkgelb mit oder ohne Zusatzstoffe enthalten. Eine solche Dispersion wird im allgemeinen mit einem Bindemittel bestimmter Art zur Herstellung eines Grundiermittels verwendet, das bisher direkt auf die zu schützenden Oberflächen aufgetragen wurde. Das dispergierte Pigment zerfällt in Gegenwart von Wasser und ergibt einen Rückstand, der sehr gute Korrosionseigenschaften aufweist. Weitere Schutzstoffe, z. B. Luftausschlußöle, Wasserausschlußöle und beliebige nichtwäßrige flüssige Stoffe, die zum Schutz von Stoffen gegen Umgebungseinflüsse dienen, können ebenfalls im Zusammenhang mit der Erfindung verwendet werden. Einige dieser Schutzstoffe können außer ihrer schützenden Wirkung noch weitere wertvolle Eigenschaften aufweisen. Zu diesen Eigenschaften zählt die Schmierung zur Erleichterung des Entfernens der Verbindungselemente, das Versiegeln zum Verhindern des Entfernens der Verbindungselemente, eine Anzeige des Zustands der durch das Verbindungselement hergestellten Verbindung, eine farbige Markierung der Verbindungsstellen sowie andere beliebige vorbereitende oder schützende Wirkungen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.

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Fig. 1 zeigt einen stark vergrößerten, teilweise als treffenden Stoffe sollten außerdem gegen starke ErSchnitt dargestellten Ausschnitt der Oberfläche eines Schütterungen, biologische Angriffe und Strahlungsnach dem erfindungsgemäßen Verfahren beachteten einwirkung widerstandsfähig sein. Zu diesem Zweck Verbindungselements. Diese Ansicht soll die Propor- ist der für die Haftschicht des bevorzugten Ausfühtionen zwischen der Dicke der Haftschicht, auf der 5 rungsbeispiels gewählte Stoff ein Lack, der ein in die Kapseln aufgebracht und teilweise eingebettet sind, einem leicht verdampfbaren, organischen, flüssigen der Größe der Kapseln, die jedoch unter sich bezüglich Lösungsmittel gelöstes Alkydharz enthält. Dieser Lack ihres Durchmessers stark variieren können, sowie der kann auf das Verbindungselement aufgesprüht werden, Dicke des dünnen abriebbeständigen Films zeigen. Die so daß sich eine dünne, gleichmäßige Schicht ergibt, Dicke des letzteren ist in bezug auf die Kapselgröße io die auf Grund der Verdampfung des Lösungsmittels ebenfalls sehr gering, so daß die als Höckerchen dar- ausreichend klebrig wird, so daß sie die innerhalb etwa gestellten Kapseln unter dem dünnen Überzugsfilm einer Minute aufgestäubten Kapseln aufzunehmen und gut erkennbar sind und von allen Seiten Druck auf sie festzuhalten vermag. Nach dem Aufstäuben der Kapeinwirken kann, da sie seitlich keine Abstützung be- sein kann die genannte Lackschicht gehärtet werden, sitzen und dadurch leicht aufbrechbar sind und ihren 15 indem sie in einem Ofen für mehrere Minuten auf flüssigen Inhalt freigeben. Selbst in dieser Darstellung etwa 60° C erwärmt wird. Der bevorzugste Schutzfilm ist die Dicke der Haftschicht und des Überzugsfilms ist ein Acrylharzlack mit leicht verdampfbarem Löin bezug auf die Größe der Flüssigkeitströpfchen etwas sungsmittel, das bei der vorgenannten Ofentemperatur übertrieben gezeichnet. innerhalb weniger Minuten verdampft, wonach sich

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch einen mit einem Kopf 20 eine dünne, hornartige Schicht des Harzes über den versehenen Niet, wobei der auf seinen Berührungs- Konturen der Kapseln ergibt, die vorher auf die kleflächen vorgesehene pustelartige Schutzüberzug beim brige Haftschicht aufgestäubt wurden.
Verformen des freien Schaftendes infolge des zwischen . -I₁
der Nietoberfläche und den Wandungen der in den zu Beispiel 1
verbindenden Werkstücken befindlichen Bohrungen 35 In diesem Beispiel wird ein flüssiges Grundierungsauftretenden Druckes aufgebrochen wird. Diese An- mittel als Kapselinhalt verwendet, in dem eine Trägersicht ist ebenfalls übertrieben dargestellt, und zwar flüssigkeit enthalten ist, in der die Verbindung »Zinksind die Kapseln in bezug auf die Abmessungen des gelb« als Korrosionsschutzmittel dispergiert ist. Das Verbindungselements größer und die Haftschicht Grundierungsmittel enthält außer dem Zinkgelb einen dicker gezeichnet. 30 Haftstoff, der in einem leicht verdampfbaren öligen

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht durch eine Verbin- Lösungsmittel gelöst ist, so daß sich das Grundierungs-

dungsstelle zweier sich überlappender Metallplatten, mittel schnell setzen kann, wenn es nicht mehr durch die

die durch einen Schraubenbolzen und eine Mutter Kapselwände geschützt ist. Dieses Grundierungsmittel

hergestellt ist, wobei der pustelartige Überzug aufge- wird in einem Masseneinkapselungsverfahren in ein

brochen und das flüssige Grundierungsmittel frei- 35 organisches, filmbildendes Polymer 28 (Fig. 1) einge-

gegeben ist. kapselt, das sich neben den einzukapselnden Teilchen

Fig. 4 zeigt folgende Verbindungselemente: a) einen des Grundierungsmittels in gelöster Form in einer konischen Stift, dessen Oberfläche mit einem Kapsel- Herstellungsflüssigkeit befindet. Das in dieser Flüssigüberzug versehen ist. Dieser Stift kann in ein entspre- keit gelöste Polymer besteht bei dem bevorzugten Auschendes Loch, z. B. zum Befestigen der Nabe eines 4° führungsbeispiel aus verschiedenartigen Molekülen, Rades auf einer Welle eingeschlagen werden; b) eine die dazu gebracht werden, einen Komplex zu bilden Schraube, die auf ihrem Gewinde und der Unterseite und aus der Lösung als viskose, flüssige Koerzervatdes Kopfes mit einem Kapsel überzug versehen ist; phase auszutreten, die sich in winzige Tröpfchen teilt c) einen in gleicher Weise behandelten Nagel; d) einen und sich um kapselkernbildende Teilchen legt, die in ebenso behandelten zylindrischen Spreizkragenstift. 45 der Trägerflüssigkeit unter Rühren des Systems

Durch Aufstäuben der Kapseln auf das Verbin- dispergiert werden. Hierdurch werden Kapseln mit dungselement in einer entsprechend geringen Menge flüssigen Wänden gebildet, die jedoch durch geeignete kann erreicht werden, daß sie einander nicht berühren Mittel in einen festen Zustand versetzt werden. Zur und einen bestimmten Abstand voneinander aufweisen. Herstellung einer Kapselpartie in einem 4-1-Gefäß Durch diese Maßnahme wird das Aufbrechen und 5° werden 2750 ecm destilliertes Wasser, 42,5 g säureeine bessere Ausnutzung der freigegebenen Flüssigkeit extrahierte Schweinehautgelatine mit hoher »Bloomerleichtert. Ist jedoch die Freigabe einer größeren Stärke« und einem normalen pH-Wert von 3 bis 4 Flüssigkeitsmenge pro Flächeneinheit der jeweiligen sowie einem isoelektrischen Punkt bei einem pH-Wert Berührungsfläche erforderlich, dann können die Kap- von 8 bis 9 zugesetzt. Diese Mischung wird bei einer sein eng nebeneinander angeordnet und in größerer 55 Temperatur von 50° C gerührt, und während des Rüh-Menge verwendet werden. rens werden 70 g Sorbit zugesetzt und aufgelöst. Da-

Das Material für die Haftschicht, der kapselwand- nach wird eine 20 gewichtsprozentige Lösung von bildende Stoff und das Material für den äußeren Natriumhydroxyd zugegeben, um den pH-Wert auf 7 Schutzfilm müssen chemisch und physikalisch mitein- zu bringen. In einem zweiten Gefäß werden 600 g ander verträglich sein. Vom wirtschaftlichen Stand- ^6o destilliertem Wasser 3 g Karrageen zugesetzt, wodurch punkt aus gesehen sollten diese Stoffe leicht erhältlich, eine Lösung mit einem normalen pH-Wert von 7 bis 9 leicht anwendbar und möglichst beständig gegenüber gebildet wird. Diese Lösung wird erwärmt und so Umgebungseinflüssen sein, d. h., sie sollten gegen sehr lange gerührt, bis sich eine vollständige homogene hohe Feuchtigkeit und Trockenheit sowie starke Ab- Lösung ergibt. In einem dritten Gefäß wird folgendes weichungen von der Raumtemperatur, wie beispiels- ⁶5 gemischt:
weise in den Polargebieten, in Äquatornähe, im Weltraum sowie bei den weniger strengen Bedingungen 35,6 g Zinkgelb
innerhalb der Stratosphäre, beständig sein. Die be- 61 g Talkersatz (Magnesiumsilikat)

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18 g trocknendes veredeltes Alkydharz durch Verdampfen getrocknet, was, falls erwünscht,

(mittleres Leinöl-Alkydharz) durch die erwärmte Luft in dem 60°C-Ofen unterlieg Dispersionsharz (butyriertes Phenolformal- stützt wird.

dehyd-Mischpolymerisat mit 50 % Holzöl) Das gleiche Verfahren läßt sich nicht nur auf Niete,

50,8 g Xylol 5 sondern auch bei Aufbringung solcher Überzüge auf

4,8 g 10%iger Lack aus Aluminiumstearatgel andere Arten von Verbindungselementen, wie sie bei-

5,1 g Bleinaphthenat-Trockner spielsweise in den Fig. 3 und 4 gezeigt sind, anwenden.

0,13 g Kobaltnaphthenat-Trockner Aus dem Vorangehenden ist ersichtlich, daß nicht

0,13 g Maleinsäureanhydrid die verwendeten Stoffe von besonderer Bedeutung

0,13 g eines Antihautbildners io sind, sondern deren Anordnung auf den Verbindungs

elementen, d. h. die Schaffung des geschützten, jedoch

Der Xylolgehalt wird so eingestellt, daß sich eine durch Druckeinwirkung aufbrechbaren, pustelartigen Viskosität von 27 cP bei einer Temperatur von 25° C Kapselüberzugs,
ergibt. Die Temperatur des Systems wird auf 23° C .

eingestellt. Aus dem Inhalt des dritten Gefäßes werden 15 Beispiel 2

128 g entnommen und unter Rühren mit dem Inhalt Hier wird als Kapselinhalt an Stelle des im Beispiel 1

des ersten Gefäßes so vermischt, daß sich eine Tropf- beschriebenen flüssigen Zinkgelb-Grundierungsmittels chengröße zwischen 75 und 300 μηι ergibt, wobei die ein Petroleumschmieröl verwendet. Wäßrige Lösungen Temperatur auf 50° C gehalten wird. Der Inhalt des von Gelatine und Gummiarabikum werden einzeln zweiten Gefäßes wird dann dem in Bewegung gehal- so hergestellt und mit öl zur Bildung einer homogenen tenen System des ersten Gefäßes innerhalb einer Zeit- Dispersion der Lösung und darin eingeschlossener spanne von 30 Minuten tropfenweise zugesetzt, um nichtgelöster öltröpfchen gemischt, wobei durch Ändie mit flüssigen Wänden versehenen, embryonalen derung der Bedingungen des Systems das Auftreten Kapseln zu bilden. Das erste Gefäß wird dann in einer einer flüssigen Koerzervatphase herbeigeführt wird. Eiswanne so lange abgekühlt, bis es innerhalb von as Diese lagert sich unter Rühren des Systems um die etwa 3 Stunden eine Temperatur von 10° C erreicht hat. emulgierten öltröpfchen ab, wodurch embryonale Nach dieser Zeit sind die flüssigen Kapselwände gela- Kapseln mit flüssigen Wänden entstehen. Diese Kaptiniert und sind selbsttragend, so daß sich die Kapseln sein werden dann abgekühlt, so daß sie aus dem i ι einem Zustand befinden, in dem sie durch Dekan- System gewonnen und getrocknet werden können. Die ueren und Filtrieren aus dem übrigen Inhalt des Ge- 30 Kapseln können gehärtet werden, um sie gegen fäßes gewonnen werden können. Der aus einem Temperatureinwirkungen auf den Gelatinestoff widerAggregat von Kapseln bestehende Filterkuchen wird standsfähig zu machen. Die Härtung kann beispielsin mehreren Litern Tetrahydrobenzol-Glykol bei Zim- weise durch eine Formaldehydlösung oder beliebige mertemperatur (20 bis 25° C) dispergiert, und die Kap- andere Gelatinegerb- oder Vernetzungsmittel herbeisein werden ausfiltriert, mit mehreren Litern Toluol 35 geführt werden. Diese Kapseln können mikroskopisch gewaschen und unter einem Abzug mit Luft getrocknet, klein oder, wie eingangs beschrieben, auch wesentlich nachdem sie auf einer saugfähigen Unterlage ausge- größer sein, was durch die Stärke des Rührens des breitet wurden. Systems bestimmt wird. Einzelheiten hierzu sind in

Um die für den jeweiligen Verwendungszweck erfor- der Einkapselungstechnik allgemein bekannt. Die derliche Kapselgröße zu erhalten, werden die trockenen 40 trockenen Kapseln können auf die mit der Haftschicht Kapseln mittels entpsrechenden Sieben sortiert. Wie versehene Oberfläche des Verbindungselements aufgebereits erwähnt, eignen sich Kapseln in der Größen- stäubt und an dieser festgehalten werden. Es wird Ordnung von maximal 250 μΐη am besten zur Verwen- dann der dünne Schutzfilm aufgebracht, so daß sich dung für von Hand einzuschlagende Niete. ein pustelartiger Überzug gemäß Beispiel 1 bildet. Das

Es wird ein dünner Lack auf die Anlageflächen der 45 öl kann nur Schmiereigenschaften allein aufweisen, es Niete aufgesprüht, so daß sich eine Schicht 29 bildet. kann jedoch auch Zusätze, z. B. Benetzungsmittel zur Es handelt sich dabei um einen Lack, der zunächst Verbesserung seiner Fließfähigkeit oder zur Erzielung durch Verdampfung so weit trocknet, daß er einen beliebiger weiterer Eigenschaften, enthalten. Auch klebrigen Zustand aufweist, und dann bis zu einem hier liegt, wie im Beispiel 1, das Merkmal der Erfinharten Zustand trocknet oder oxydiert, wie es bei dem 5° dung in dem pustelartigen Charakter der Kapselim vorangegangenen beschriebenen Alkydharzlack der schicht.
Fall ist. Die Kapseln 26 werden auf die klebrige . . .

Schicht aufgestäubt, und die Härtung wird dann in Beispiel ό

einem Ofen mit einer Temperatur von 60°C etwa In diesem Beispiel können die Ausgangsstoffe, d. h.

10 Minuten lang — wie es bei der Härtung solcher 55 das Polymer, das den flüssigen Inhalt der Kapseln um-Alkydharzschichten allgemein üblich ist — durchge- hüllt und festhält, oder der flüssige Inhalt der Kapseln, führt. Die Niete können in entsprechenden Vorrichtun- gleichgültig, ob es sich dabei um die im Beispiel 1 gen nebeneinander festgehalten werden, so daß ihre oder die im Beispiel 2 aufgeführten Stoffe oder um zu beschichtenden Flächen für das Aufsprühen bereit Mischungen hiervon handelt, beispielsweise durch sind. Die teilweise in der Lackschicht eingebetteten 60 Farbstoffe oder Pigmente gefärbt werden, um das Kapseln erhalten dann einen Überzugsfilm 30 aus Vorhandensein dieser Stoffe an einer Verbindungseinem Schutzstoff, z. B. durch Aufsprühen einer Lö- stelle vor oder nach dem Aufbrechen der Kapseln sung aus Butylmethacrylat-Mischpolymerisat in To- nachzuweisen. Auch der Kapselinhalt kann durch luol, wobei sich nach dem Trocknen ein Rückstand entsprechende Färbung der Kapselwände entweder in einer Dicke von 25 μπι in Form eines dünnen Films 65 _mit einem geeigneten Pigment oder einem geeignetem über und um die eingebetteten, jedoch sich noch ab- Farbstoff gekennzeichnet werden. Es können jedoch hebenden Kapseln bildet. Dieser dünne Film schützt nicht nur die Kapselwände entsprechend ihrem verdie Kapseln gegen Abwischen und Abrieb und wird schiedenen Inhalt unterschiedlich gefärbt werden, son-

dem auch der Kapselinhalt kann gefärbt werden, um nachzuweisen, daß die Kapseln aufgebrochen wurden und ihren Inhalt freigegeben haben, und ferner, um das Ausmaß von dessen Verteilung auf den Berührungsflächen aufzuzeigen. Um eine Lösung der Farbstoffe in dem öl zu erzielen, kann ein öllöslicher Farbstoff, z. B. Sudan (Rot) III, Quinizarin-Grün SS (blaugrün) oder -Gelb OB (rotgelb) verwendet werden. Soll die Färbung durch Entwicklung eines leukoartigen Stoffs zustande gebracht werden, dann ist Kristallviolettlacton geeignet. Es existieren sehr viele wasserlösliche Lebensmittelfarbstoffe, z. B. Erythrosin (bläulichrosa), Orange II (hellorange) und Tartrazin (grünlichgelb), die verwendet werden können, wenn eine Wasserlöslichkeit verlangt ist, z. B. wenn das Polymer wasserlöslich ist und die Kapselwände mit dem wasserlöslichen Farbstoff gefärbt werden sollen. An Stelle eines Farbstoffs kann der Färbestoff auch ein beliebiges Farbpigment sein, wenn Undurchsichtigkeit gewünscht wird.

Beispiel 4

Hier wird als Anzeigestoff ein radioaktiver Stoff (Isotopenindikator) verwendet, um das Vorhandensein der erfindungsgemäßen Kapselschutzschicht an den Verbindungselementen bzw. in den betreffenden Stellen der miteinander verbundenen Werkstücke durch die örtliche Emission einer radioaktiven Strahlung anzuzeigen. Dieser radioaktive Stoff kann entweder im Kapselinhalt, in der Kapselwand oder in beiden oder in der Haftschicht bzw. dem Schutzfilm vorgesehen werden.

Das Vorhandensein des Musters des freigegebenen Schutzstoffs kann durch strahlungsempfindliches Filmmaterial oder eine andere Abtastvorrichtung festge stellt werden. Bei Prüfung eines Werkstücks kann dort, wo die Auflageflächen nicht sichtbar sind, da sie im Körper des Werkstücks verborgen sind, die Strahlung abgetastet werden. Zu den für solche Zwecke geeigneten radioaktiven Stoffen gehört der Isotopenindikator Kohlenstoff 14, der zusammen mit Xylol oder mit an Gelatine gebundenem Tritium verwendet werden kann.

Beispiel 5

Hier wird ein beliebiger der kapselbildenden oder der schicht- bzw. filmbildenden Stoffe mit einem fluoreszierenden Stoff versehen, der entweder auf das sichtbare oder das unsichtbare oder beide Bänder der elektromagnetischen Strahlung im Bereich von Ultraviolett bis Infrarot anspricht, um ein Abfühlen des Drucks des Materials an einer Verbindungsstelle durch seine Leuchtkraft und nicht durch seine Reflexionseigenschaften zu ermöglichen. Ein Beispiel für einen wasserlöslichen fluoreszenten Farbstoff zur Verwendung in den wäßrigen Komponenten ist Rhodamin B, während sich Rhodamin B-Base zur Lösung in organischen Lösungsmitteln eignet.
An Stelle des Alkydlacks der Haftschicht können Schellack (Alkohol als Lösungsmittel), Methylmethacrylat (Toluol als Lösungsmittel) oder ein beliebiger anderer durch Verdampfen des Lösungsmittels trocknender Lack verwendet werden.
An Stelle der Acryllösung im Schutzfilm des Überzugs kann Alkydharz, Nitrocellulose, Polystyrol, Polyäthylen und Vinylchlorid verwendet werden.

Fig. 3 zeigt eine die Platten 31 und 32 zusammenhaltende Schraubenverbindung, wobei sich der ausgetretene Schutzstoff 33 zwischen den Berührungsflächen befindet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

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mit einer Dicke, die wesentlich geringer als der

Patentanspruch: mittlere Durchmesser der Mikrokapseln ist, auf

die Oberfläche des Verbindungselements.

Verfahren zum Aufbringen einer Schicht mit b) Bestäuben der Oberfläche der ersten Schicht mit

eine Flüssigkeit enthaltenden Mikrokapseln auf die 5 einer Lage der eine Schutzflüssigkeit enthaltenden

Oberfläche eines Verbindungselements, bei dessen Mikrokapseln, solange die erste Schicht sich noch

Verwendung die Kapseln durch Druck aufgebro- in einem klebrigen Zustand befindet, und

chen werden und die aus diesen austretende Flüs- c) Auftragen einer geschlossenen zweiten Schicht,

sigkeit die dem Druck ausgesetzten Oberflächenab- bestehend aus einer Lösung eines abriebbeständi-

schnitte benetzt, gekennzeichnet durch io gen Polymers in einem verdampfbaren Lösungs-

a) Auftragen einer geschlossenen ersten Schicht mittel mit einer Dicke, die ebenfalls wesentlich (29) aus einer Lösung eines organischen film- geringer als der mittlere Durchmesser der Mikrobildenden Polymers in einem verdampfbaren kapseln ist, auf die mit den Mikrokapseln beLösungsmittel mit einer Dicke, die wesentlich stäubte erste Schicht.

geringer als der mittlere Durchmesser der 15 Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren ist

Mikrokapseln (28) ist, auf die Oberfläche des insbesondere für Verbindungslemente geeignet, deren

Verbindungselements (25), Oberfläche zumindest teilweise mit den zu verbinden-

b) Bestäuben der Oberfläche der ersten Schicht den Materialien in enger Berührung steht und bei mit einer Lage der eine Schutzflüssigkeit ent- denen beim Setz- bzw. Verbindungsvorgang Einpreßhaltenden Mikrokapseln, solange die erste 20 oder Scherkräfte zwischen den Berührungsflächen aufSchicht sich noch in einem klebrigen Zustand treten. Solche Verbindungselemente sind Nieten, BoI-befindet, und zen, Schrauben, Nägel, Keile u. dgl., zu deren Setz-

c) Auftragen einer geschlossenen zweiten Schicht Vorgang Schlag- oder Verdrehungskräfte erforderlich (30), bestehend aus einer Lösung eines abrieb- sind. Unter den Begriff »Verbindungselemente« fallen festen Polymers in einem verdampfbaren Lö- »5 auch Gegenstände, die nicht notwendigerweise zwei sungsmittel mit einer Dicke, die ebenfalls Werkstücke miteinander verbinden, so z. B. auch wesentlich geringer als der mittlere Durch- Haken, Stifte, Ringschrauben, Krampen und Dorne, messer der Mikrokapseln ist, auf die mit den die an einem Werkstück befestigt werden müssen und Mikrokapseln bestäubte erste Schicht. ihrerseits andere Gegenstände festhalten oder auf sie

30 einwirken.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren be-

schichteten Verbindungselemente dienen vorzugsweise

zur Freigabe eines flüssigen Rostschutz- und Versiegelungsstoffs bei der Verbindung sich überlappender

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbrin- 35 Metallplatten, insbesondere bei Verwendung verformgen einer Schicht mit eine Flüssigkeit enthaltenden barer Niete als Verbindungselemente, ober bei der Mikrokapseln auf die Oberfläche eines Verbindungs- Verwendung von Schraubenbolzen, die solche Metallelements, bei dessen Verwendung die Kapseln durch platten durch Verdrehungskraft zusammenpressen. Es Druck aufgebrochen werden und die aus diesen aus- ist allgemein bekannt, daß durch das Zusammentretende Flüssigkeit die dem Druck ausgesetzten Ober- 4° pressen von Metallplatten diese so beschädigt werden, flächenabschnitte benetzt. daß sie dadurch korrosionsanfälliger werden, und/oder

Aus der USA.-Patentschrift 3 179 143 ist es bereits daß unterschiedliche Metalle bei ihrer Berührung bekannt, die Auflageflächen von Verbindungselemen- galvanisch miteinander reagieren. Außerdem weisen ten mit einer Paste zu beschichten, die aus einer konti- Metallplatten häufig Schutzüberzüge auf, die durch nuierlichen Phase aus einem Bindemittel und verschie- 45 das Einsetzen und Einschlagen der Verbindungseledenen anderen Komponenten besteht, der kleine ein mente beschädigt werden können. Es liegt daher auf Harz enthaltende Kapseln zugemischt sind. Das in den der Hand, daß die freigegebene Flüssigkeit so beschaf-Kapseln enthaltene Harz bildet zusammen mit einer in fen sein muß, daß sie nicht nur als Rostschutzmittel, dem Bindemittel enthaltenen Komponente einen Zwei- sondern auch als Versiegelungs- bzw. Isolationsmittel komponentenkleber, der beim infolge Druckeinwir- 5° mit oder ohne Rostschutz- oder Schmiereigenschaften kung erfolgenden Aufbrechen der Kapseln aktiviert wirkt oder sämtliche drei Eigenschaften aufweist. Die wird. Nachteilig beim Aufbringen einer solchen vorge- Flüssigkeit und die Überzugsstoffe können Anzeigefertigten, Kapseln enthaltenden Paste ist, daß keine stoffe enthalten, die eine Strahlung abgeben oder auf einlagige Kapselschicht hergestellt werden kann und eine Strahlung ansprechen, so daß feststellbar ist, ob die Kapseln vollständig von dem Bindemittel umgeben 55 ein bestimmtes Verbindungselement in einem Werksind, so daß das Aufbrechen der Kapseln erschwert stück in der erfindungsgemäßen Weise geschützt ist.
wird. Die Dicke der nach dem erfindungsgemäßen Verfah-

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ren hergestellten Schicht und der Durchmesser der ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, Kapseln sind so gering, daß sie bei in der Metallbedurch das die auf die Oberfläche des Verbindungs- ^6o arbeitung üblichen Schlag-, Preß- oder Schraubwerkelements aufgebrachte Schicht zur Erzielung einer zeugen zu bearbeitenden Verbindungselementen ohne pustelartigen Oberflächenstruktur nur eine einzige weiteres akzeptabel sind. Die Dicke der fertigen Lage aus Mikrokapseln enthält. Schicht kann weniger als 100 μπι betragen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende In den Kapseln ist die Verwendung von »öligen«

Verfahrensschritte gelöst: ⁶5 Schutzflüssigkeiten vorgesehen, d. h. von Flüssigkeiten,

a) Auftragen einer geschlossenen ersten Schicht aus die aus öl oder öllösungen oder einer Dispersion eines einer Lösung eines organischen filmbildenden aktiven Schutzstoffs in einer Trägerflüssigkeit aus öl Polymers in einem verdampfbaren Lösungsmittel oder einer ölartigen Trägerflüssigkeit bestehen, die