DE1910494C

DE1910494C - Alluvial solder made from a mixture of poly amides and metal powders

Info

Publication number: DE1910494C
Application number: DE19691910494
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Chem Dr Ing 5657 Haan Landtau Karl Ernst Dopner Klaus 4010 Hilden AIf Elmar 6729 Worth Sagel
Original assignee: Fa Hermann Wiederhold, 4010 Hilden, Daimler Benz AG, 7000 Stuttgart Unter turkheim
Filing date: 1969-03-01
Publication date: 1972-02-10

Description

Zum Ausfüllen oder Verschwemmen von unebenen Blechflächen, wie es besonders in der Automobilindustrie und hier in erster Linie im Karosseriebau von Bedeutung ist, bedient man sich bisher der als Schwemmlote bekanntgewordenen Legierungen. Praktische Bedeutung haben fast ausschließlich Zinn-Blei-Legierungen mit einem Anteil von etwa 25 Gewichtsprozent Zinn erhalten. Diese Legierungen haben sich wegen ihres günstigen Schmelzintervalls bei gleichzeitig vorliegendem gutem Ausbreitungsvermögen be- ίο währt.For filling in or covering uneven surfaces Sheet metal surfaces, as is particularly the case in the automotive industry and here primarily in body construction is important, the alloys that have become known as alluvial solder have been used up to now. Practical Tin-lead alloys with a share of around 25 percent by weight are almost exclusively important Preserved tin. These alloys have, because of their favorable melting range, at the same time existing good ability to spread lasts.

Der Nachteil dieser bekannten Schwemmlote liegt in erster Linie darin, daß sie wegen ihres hohen Bleipehaltes bei technischem Einsatz leicht zu Bleivergiftungen oder Bleierkrankungen führen können, weshalb alle Arbeitsvorgänge, die mit erhöhter Bleigefährdung verbunden sind, in abgetrennten Räumen und unter Einhaltung besonderer, umfangreicher Schutzmaßnahmen vorgenommen werden müssen.The disadvantage of this known alluvial solder is primarily that it has a high lead content technical use can easily lead to lead poisoning or lead diseases, which is why all work processes that are associated with an increased risk of lead are separated Rooms and in compliance with special, extensive protective measures have to.

Der Einsatz des bekannten Zinnlots ist weiterhin problematisch geworden, weil seit der Einführung der Wasserlacke im Automobilbau und den damit erforderlich gewordenen hohen Einbrenntemperaturen von etwa 180° die Temperatur im Einbrennofen und der Schmelzpunkt sich praktisch überdecken oder sich zumindest sehr nahekommen. Das verschwemmte Lot wird im Einbrennofen flüssig und läuft weg. Es gelang zwar, du^rch Erhöhung des Bleigehaltes und Erniedrigung des Zinngehaltes den unteren Schmelzpunkt des Schwemmlots zu erhöhen, die starke Gefährdung durch das vorliegende Blei blieb jedoch erhalten.The use of the known tin solder has also become problematic because since the introduction of water-based paints in automotive engineering and the resulting high baking temperatures of around 180 °, the temperature in the baking oven and the melting point practically overlap or at least come very close. The flooded solder becomes liquid in the baking oven and runs away. While it succeeded, you ^r increase of tin content the lower melting point of the Schwemmlots ch increase the lead content and humiliation, but the great danger by the present lead was preserved.

Es ist zwar aus der deutschen Auslegeschrift 1 224 589 bekannt, an Stelle von Weichloten aus Zinn und Blei zur Vermeidung von durch Blei hervorgerufenen Gesundheitsschäden Kunststoffe oder deren Mischungen zu verwenden, denen noch Metallpulver zugesetzt sein können. Für diesen Zweck werden in der Auslegeschrift hochpolymere Phenolharze, Glyptale, Polyacrylate, Polyamide, Silikonharze, Polyester, Polyäthylene, Polyvinylacetate sowie Mischpolymerisate von Vinylchlorid und Vinylisobutyläther genannt. Es ist hier also in ganz globaler Form eine Vielzahl von Polymerisaten verschiedenster stofflicher Art aufgeführt, die als gleichwertig nebeneinandergestellt sind. Es konnte demgegenüber festgestellt werden, daß ein großer Teil der aufgeführten Stoffe für die Finarbeitung in ein Schwemmlot völlig unbrauchbar ist und daß die in der deutschen Auslegcschrift 1 224 589 gemachten Angaben auch dem auf dem Gebiet der Schwcmmlotherstellung und -verwendung tätigen Fachmann in keiner Weise nahelegen, auf welchem Wege man zu einem allem Anspruch genügenden Schwemmlot kommt.It is known from the German Auslegeschrift 1 224 589, instead of soft solders made of tin and lead to prevent health damage caused by lead plastics or their To use mixtures to which metal powder can also be added. For this purpose, the the interpretation of high polymer phenolic resins, glyptals, polyacrylates, polyamides, silicone resins, polyesters, Polyethylene, polyvinyl acetates and copolymers of vinyl chloride and vinyl isobutyl ether called. So there is a multitude of polymers of the most varied of material types here in a very global form listed, which are juxtaposed as equivalent. In contrast, it could be established that that a large part of the listed substances are completely useless for finishing in a floating plumb bob and that the information given in the German Auslegcschrift 1 224 589 also corresponds to the The field of float production and use are not suggested in any way by those skilled in the art which way to get a flood plumb that satisfies all demands.

Es bestand daher die Aufgabe, ein bleifreies, bequem zu verarbeitendes, den bekannten Schwemmloten in seinen Eigenschaften nicht nachstehendes Schwemmlot zu entwickeln, das sich im wesentlichen mit den für die bekannten Schwemmlote üblichen technischen Geräten verarbeiten läßt. Außerdem sollen die für diesen Zweck bekannten Schwemmlote auf der Bais von Mischungen von Kunststoffen und Metallpulvern durch eine spezielle Auswahl der in Frage kommenden Bestand· teile und deren gegenseitige Mengenverhältnisse sowie besonderer Kombinationen so verbessert werden, daß «j in jedem Fall ein allen Forderungen entsprechendes Produkt vorliegt. The object was therefore to develop a lead-free, easy to process, alluvial solder which does not match the properties of the known alluvial solders and which can essentially be processed with the technical devices customary for the known alluvial solders. In addition, the floating solders known for this purpose on the basis of mixtures of plastics and metal powders are to be improved by a special selection of the constituents in question and their mutual proportions as well as special combinations so that in each case a product that meets all requirements is present.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein iicues Schwemm'This task is solved by a iicues Schwemm '

lot aus einer Mischung von Polyamiden und Metallpulver, bestehend, in Gewichtsprozent, aus:Lot of a mixture of polyamides and metal powder, consisting, in percent by weight, of:

a) 53 bis 73 °/₀ Aluminiumgrieß oder Aluminiumpulver, a) 53 to 73 ° / ₀ aluminum grit or aluminum powder,

b) 20 bis 35% einer Mischung zweier Polyamidharze A und B mit einem Schmelzpunkt über 200⁰C, Schmelzviskositäten von 20 bis 60 Poise bei 250⁰C und einem Erweichungsbereich zwischen 30 und 120⁰C, die in Anteilen von 15 bis 25% Polyamidharz A und 5 bis 10% Polyamidharz B vorliegen und wobei das Polyamidharz A erhalten wurde durch Kondensation äquivalenter Mengen vonb) 20 to 35% of a mixture of two polyamide resins A and B with a melting point above 200 ^° C., melt viscosities of 20 to 60 poise at 250 ^° C. and a softening range between 30 and 120 ^° C., in proportions of 15 to 25% polyamide resin A and 5 to 10% polyamide resin B are present and the polyamide resin A was obtained by condensation of equivalent amounts of

x) einer Mischung von 20 bis 30% Sebazinsäure, Adipinsäure oder Azelainsäure mit 70 bis 80% polymerisierbaren, . ungesättigten Fettsäuren der Kohlenstoffzahl 18, wovon über 80% dimerisiert sind, mit x) a mixture of 20 to 30% sebacic acid, adipic acid or azelaic acid with 70 to 80% polymerizable,. unsaturated fatty acids of carbon number 18, of which over 80% are dimerized with

ß) Äthylendiamin und Trimethylhexamethylendiamin in Äquivalenzverhältnissen von0,9 : 0,1 bis 0,7:0,3, während das Polyamidharz E erhalten wurde durch Kondensation äquivalenter Mengen von ß) Ethylenediamine and trimethylhexamethylenediamine in equivalence ratios of 0.9: 0.1 to 0.7: 0.3, while the polyamide resin E was obtained by condensing equivalent amounts of

γ) einer Mischung von 80 bis 90% polymerisierter, ungesättigter Fettsäuren der Kohlenstoffzahl 18, wovon 60 bis 75% dimerisiert sind, mit 10 bis 20% Sebazinsäure mit γ) a mixture of 80 to 90% polymerized, unsaturated fatty acids of carbon number 18, of which 60 to 75% are dimerized, with 10 to 20% sebacic acid

(5) Äthylendiamin und(5) ethylenediamine and

c) 7 bis 12% eines gesättigten Polyesters der Hemimellitsäure.c) 7 to 12% of a saturated polyester of hemimellitic acid.

Bei sehr guten Schwemmloten stellt b) oi) eine Mischung von 20 bis 30% Azelainsäure mit 70 bis 80% polymerisierten ungesättigten Fettsäuren der Kohlenstoffzahl 18 dar, wovon über 80%, insbesondere über 90%, dimerisiert sind.In the case of very good floating solder, b) oi) represents a mixture of 20 to 30% azelaic acid with 70 to 80% polymerized unsaturated fatty acids with a carbon number of 18, of which more than 80%, in particular more than 90%, are dimerized.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegen als Bestandteil c) 10% eines gesättigten Polyesters der Hemimellitsäure vor.According to a further embodiment of the invention, 10% of a saturated polyester is present as component c) of hemimellitic acid.

Die Verarbeitung des neuen Schwemmlots mit dem Ziele, unebene Blechflächen, vorzugsweise in der Automobilindustrie bzw. im Karosseriebau, auszufüllen bzw. zu verschwemmen, erfolgt zweckmäßig derart, daß man das modellierte Schwemmlot mit weicher Flamme oder Heißluft unter Verwendung eines elektrisch beheizten und thermostatisch auf seiner Temperatur gehaltenen Mctallspatels aufbringt.The processing of the new alluvial solder with the aim of creating uneven sheet metal surfaces, preferably in the automotive industry or in the body shop, to be filled in or blurred, is expediently carried out in such a way that that the modeled alluvial plumb bob with a soft flame or hot air using a Electrically heated and thermostatically held metal spatula applies.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wärmt man das Schwemmlot vor dem Einbringen in den Heißluftstrom bis auf eine Temperatur knapp unterhalb seines teigigen Bereiches vor. Bewährt haben sich dabei Vorwärmtemperaturen von 190 bis 2.SO⁰C.According to a further embodiment of the invention, the alluvial solder is preheated to a temperature just below its doughy range before it is introduced into the hot air stream. Preheating temperatures of 190 to 2 SO ⁰ C. have proven useful.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das aufgebrachte modellierte Schwemmlot unter Verwendung von mit Zinkstearat beschichtetem Schleifpapier abgeschleift, According to a further embodiment of the invention, the applied, modeled alluvial solder is sanded off using sandpaper coated with zinc stearate,

Das neue Schwemmlot hat eine gute Wärmeleitfähigkeit, es läßt sich mittels Flamme oder Heißluft zügig auf Schmelztemperatur erwärmen und besitzt ein Schmelzintervall in der für praktische Zwecke in Frage kommenden Größenordnung. Die Haftung des Schwemmtotes der Erfindung auf der Unterlage ist sehr gut. Die Materialeigenschaften lassen sich in verhältnismäßig weiten Grenzen durch Variation der Zusammensetzung verändern.The new alluvial solder has good thermal conductivity; it can be removed by means of a flame or hot air heat quickly to melting temperature and has a melting range in the for practical purposes in Question coming magnitude. The liability of the floating dead of the invention on the pad is very good. The material properties can be set within relatively wide limits by varying the Change composition.

Claims

Patent claims:

-1. Alluvial solder made of a mixture of polyimides and metal powders, consisting, in percent by weight, out:

a) 53 to 73% aluminum powder or aluminum powder,

b) 20 to 35% of a mixture of two polyamide resins A and B with a melting point above 200 ° C, melt viscosities of 20 to 60 poise at 250 ⁰ C and a softening range between 30 and 120 ⁰ C, in proportions of

15 to 25% of polyamide resin A and 5 to 10% of polyamide resin B are present and the polyamide resin A was obtained by condensation of equivalent amounts of
λ) a mixture of 20 to 30% sebacic acid, adipic acid or azelaic acid with 70 to 80% polymerizable, unsaturated fatty acids with carbon number _ao 18, of which more than 80% are dimerized, with /?) ethylenediamine and trimethylhexamethylenediamine in equivalence ratios of 0.9: 0 , 1 to 0.7: 0.3,

while the polyamide resin B was obtained by condensation more equivalently Sets of

γ) a mixture of 80 to 90% polymerized, unsaturated fatty acids of carbon number 18, of which 60 to 75% dimerized -, ind, with 10 to 20% sebacic acid with

ö) ethylenediamine and

t) 7 to 12% of a saturated polyester Hemimellitic acid.

2. Alluvial solder according to claim I _1, characterized in that b) x) is a mixture of 20 to 30% azelaic acid with 70 to 80% polymerized, unsaturated fatty acids of carbon number 18, of which over 80% are present in dimerized form.

3. Alluvial solder according to claim 1 and 2, characterized in that the polymerized, unsaturated Fatty acids of carbon number 18 are dimerized to more than 90%.

4. Alluvial solder according to claim 1 to 3, characterized in that as component c) 10% of one saturated polyester of hemimellitic acid.

5. Method for filling or flooding uneven sheet metal surfaces using the Alluvial solder according to Claims 1 to 4, characterized in that the modeled alluvial solder with a soft flame or hot air using an electrically heated and thermostatic Metal spatula held at its temperature applies.

6. The method according to claim 5, characterized in that the alluvial solder before Introduced into the hot air stream except for one just below its doughy area Temperature preheated.

7. The method according to claim 5 and 6, characterized in that the alluvial solder is preheated ^{to a temperature of 190 to 250 0 C before it is introduced into the hot air stream.}

8. The method according to claim 5 to 7, characterized in that the applied is modeled Sand away alluvial solder using zinc stearate coated sandpaper.