DE19833847A1 - Gezielt lösbare Klebverbindungen - Google Patents

Description

Klebtechnisch lassen sich heute alle technisch genutzten Werkstoffe miteinander und untereinander zuverlässig verbinden. Damit zählt die Klebtechnik zu den flexibelsten Fügeverfahren. Ein wesentlicher Nachteil des Klebens besteht darin, daß dieses Verbindungsverfahren zu den "nichtlösbaren Fügetechniken" zählt. Eine gezielte Trennung der klebtechnisch gefügten Elemente ist ohne Zufuhr hoher Energien oder hoher Verformungen, die auch die Fügeteile negativ beeinflussen, mit wenigen Ausnahmen nicht möglich. Dies gilt insbesondere für hochfeste Klebverbindungen, die heute z. B. im Flugzeug- und Fahrzeugbau, der Maschinenindustrie und dem Bauwesen zunehmend zum Einsatz gelangen.

Die "Nichtlösbarkeit" von Klebungen bereitet erhebliche Probleme bei der Reparatur geklebter Systeme bzw. beim eventuell notwendigen Austausch geklebter Bauteile und auch bei der gezielten Werkstofftrennung im Falle von Mischbauweisen, die für das hochwertige Recycling gefordert werden muss.

Die Erfindung beinhaltet daher Monomer-, Oligomer- und Polymersysteme als Basis für Klebstoffe, Zusatzstoffe für Klebstoffe oder Zusatzstoffe für Haftvermittler oder Primer, in denen unter Bedingungen, die im normalen Betrieb der Klebungen nicht auftreten, Reaktionen ausgelöst werden, die zur energiearmen Trennung der Klebung führen. Als solche Mechanismen kommen grundsätzlich Depolymerisation der Klebschicht zur Entfestigung, physikalisch mechanische Auftrennung der Klebschicht durch Treibmittel, extreme Nachversprödung der Klebschicht mit gezieltem Aufbau von Eigenspannungen und/oder von Spannungsspitzen durch Schrumpfung des Klebstoffes und gezielte Lösung der Adhäsion zum Fügeteil in Frage. Die normalen Klebeigenschaften der Klebstoffe und die Beständigkeit der Klebungen dürfen dadurch nicht beeinflußt werden. Erst durch eine gezielte Initiierung der oben genannten Prozesse kommt es zu einem Verlust der Klebeigenschaften der Klebung.

Beispiel 1

Durch den Einbau von chemischen Substanzen, d. h. von Aryl-Aryl-, Aryl-Alkyl- Ketonen, in die Polymermatrix des Klebstoffes werden durch thermische Anregung und/oder Strahlungsanregung freie Radikale nach Norrish Typ I oder Typ II gebildet, durch die ein radikalischer Abbau des Klebstoffes eingeleitet wird, der zu einer Lösung der Klebverbindung führen kann.

Beispiel 2

Durch Zusatz von Substanzen in Klebstoffe, im einfachsten Fall Dinatriumcarbonat, wird über partiellen Druckaufbau die Klebung soweit geschädigt, daß sie auseinander geht. Die Initiierung dieser Reaktion erfolgt thermisch und durch das frei werdende Kohlendioxid kommt es zum Druckaufbau innerhalb der Klebung und es resultiert eine Mikrodelamination der Klebung.

Beispiel 3

Durch die Applikation von Komplexbildnern, insbesondere von mehrzähnigen Komplexbildnern, auf Fügeteiloberflächen im inaktivierten Zustand und deren gezielte Aktivierung wird eine Abschwächung der adhäsiven Wechselwirkungskräfte zwischen Fügeteiloberfläche und Klebstoff bewirkt. Hieraus kann eine Lösung der Klebverbindung resultieren.

Als Beispiel sei die Komplexierung einer Aluminiumoberfläche mit Alizarin, Alizarin S oder 8-Hydroxychinolin genannt.

Beispiel 4

Eine gezielte Nachvernetzung des Klebstoffes kann durch physikalisch Aktivierung mikroverkapselter Substanzen erreicht werden. Voraussetzung hierfür ist das Vorhandensein von Vernetzungsstellen innerhalb der Polymermatrix von Klebstoff, die bei normaler Härtung des Klebstoffes nicht reagieren und somit für eine gezielt physikalisch initiierte Nachvernetzung zur Verfügung stehen.

Durch die Nachvernetzung wird eine Versprödung des Klebstoffes bewirkt, woraus Schrumpfung des Klebstoffes resultiert und dadurch Spannungen in der Klebung aufgebaut werden, die zur Zerstörung oder Lösung der Klebung führen. Eine weitere Möglichkeit ist die thermische Nachvernetzung des Klebstoffes ohne Zusatz weiterer Substanzen. Die Versprödungsreaktion kann über Ausbildung eines metallorganischen oder organischen Netzwerkes verlaufen.

Beispiel:

Claims (2)

1. Klebstoffe, die durch eine gezielte chemische und/oder physikalische Einwirkung die Klebwirkung der Klebung aufheben oder veringern und Substanzen, welche die Adhäsionskräfte zwischen Fügeteil und Klebstoff soweit vermindern, daß eine Schwächung der Klebung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß

   • 1. gezielte photochemisch und/oder thermisch angeregte Degradation der Klebstoffe
   • 2. gezielte Freisetzung von Gasen innerhalb der Klebung durch thermische Anregung
   • 3. gezielte Inhibierung der Adhäsionskräfte zwischen Substrat und Klebstoff durch physikalisch aktivierbare mikroverkapselte Komplexbildner
   • 4. gezielte Nachvernetzung des Klebstoffes mit starkem Versprödungseffekt und daraus resultierender Verminderung oder Aufhebung der Klebeigenschaften

   erfolgt.