DE2164302C3 - Verfahren zum Verlöten eines Gegenstandes - Google Patents
Verfahren zum Verlöten eines GegenstandesInfo
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- DE2164302C3 DE2164302C3 DE19712164302 DE2164302A DE2164302C3 DE 2164302 C3 DE2164302 C3 DE 2164302C3 DE 19712164302 DE19712164302 DE 19712164302 DE 2164302 A DE2164302 A DE 2164302A DE 2164302 C3 DE2164302 C3 DE 2164302C3
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- C08G59/18—Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
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Description
R1-C-
Il
-N
Ii
C-R1
20
worin Ri, R2 und R3 ein Wasserstoffatom oder eine
Kohlenwasserstoffgruppe bedeuten und wenigstens einer der Reste Ri, R2 und R3 eine langkettige
Alkylgruppe mit wenigstens 15 Kohlenstoffatomen ist, enthält, wobei der hergestellte Gegenstand einen
abstreifbaren Rückseitenfilm auf einer Oberfläche aufweist, den hergestellten Gegenstand gegen zu
lötende Gegenstände preßt und die beiden Komponenten in innige Haftung miteinander bringt, den
hergestellten Gegenstand dehnt und mit oder ohne vorhergehende Entfernung des Rückseitenfilmes
einer Hitzehärtung unterwirft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadir 1 gekennzeichnet,
daß die Epoxyharzmasse ferner ein Härtungsmittel oder einen Katalysator mit einer
Aktivität bei hohen Temperaturen enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Epoxyharzmasse außerdem
ein anorganisches Blei enthaltendes Korrosionsschutzpigment und/oder Korrosionsschutzpigment
der Chromatart enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hergestellte
Gegenstand aus der Epoxyharzmasse in Blatt- oder Bahnenform vorliegt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zu lötende
Gegenstand ein gebundener Teil einer Kraftfahrzeugkarosserie ist.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verlöten eines Gegenstandes. Der hier verwendete
Ausdruck »Verlöten« umfaßt nicht ein Verlöten im üblichen Sinne, da hierbei kein Lötmetall zur Anwendung
gelangt. Es wird jedoch durch die Verwendung einer spezifischen Verbindungsmasse gemäß der Erfindung
ein gleichwertiger Effekt erhalten, wie er bei Verwendung von Lötmetallen erzielt wird.
Organische Polyamine, organische mehrwertige Säuren und deren Anhydride gehören zu den bekannten
Härtungsmitteln für Epoxyharze. Diese Härtungsmittel bewirken jedoch eine Härtung von Epoxyharzen bei
Raumtemperatur und daher unterliegen die Massen, die Epoxyharze und diese Härtungsmittel enthalten, betrieblichen
Beschränkungen hinsichtlich der Gebrauchsdauer. Überdies besitzen derartige Massen den Nachteil,
daß Schwierigkeiten beim Abwägen und Mischen der Epoxyharze und der Härtungsmitte! auftreten.
Die sog. Einteil-Massen, die eine Mischung von einem Epoxyharz und einem Härtungsmittel umfassen und
eine Lagerstabilität bei Raumtemperatur während längerer Zeitdauer aufweisen sollen, können erhalten
werden, indem man ein Härtungsmittel oder einen Katalysator, z.B. die Polyamine oder organischen
Säuren, nach dem Mikroverkapselungsverfahren oder dem chemischen Molekularsieb-Beladungsverfahren
einschließt, um dadurch dieses so zu stabilisieren, daß es nicht mit dem Epoxyharz bei Raumtemperatur reagiert
Dieses Verfahren ist jedoch mit einer Reihe von technischen und wirtschaftlichen Schwierigkeiten verbunden
und daher kaum durchführbar. Einteil-Epoxyharzmassen können auch erhalten werden, indem man
aktive Hochtemperaturhärtungsmittel oder Hochtemperaturkatalysatoren,
z. B. Dicyandiamid, N,N-Diallylmelamin, 4,4'-Diaminodiphenylsulfon oder Bortrifluorid/Amin-Anlagerungsprodukt
verwendet, die bei Raumtemperatur niemals oder kaum mit Epoxyharzen reagieren, jedoch mit denselben bei hohen Temperaturen
die Reaktion eingehen. Jedoch erfordern solche Verbindungen mit einer guten Lagerstabilität hohe
Temperaturen und verlängerte Zeitdauern zum Härten, und solche Verbindungen, die bei niedrigeren Temperaturen
während kürzerer Zeitdauern eine Härtung vollziehen, besitzen eine schlechte Lagerstabilität bei
Raumtemperatur. Überdies besitzen die letzteren noch die Nachteile, daß sie gegenüber Metallen feuchtigkeitsempfindlich
sind oder stark toxisch sind. Daher haben diese Einteil-Epoxyharzmassen auf verschiedenen tcchnischen
Gebieten kaum Anwendung gefunden.
Die DE-AS 13 01 135 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern oder Flächengebilden
auf der Basis von Polyaddukten durch Umsetzen von Epoxyverbindungen mit mehr als einer Epoxygruppe im
Molekül mit Aminostickstoff enthaltenden Verbindungen, wobei als Stickstoff enthaltende Verbindung ein
flüssiges Imidazol verwendet wird.
Ferner beschreibt die DE-AS 13 01 575 ein Verfahren
zur Herstellung von Formkörpern auf der Basis von Polyaddukten durch Umsetzen von Epoxydverbindungen
mit mehr als einer Epoxygruppe im Molekül mit Imidazolsalzen, die gewöhnlich als Flüssigkeiten eingesetzt
werden und leicht in Epoxydverbindungen ohne beträchtliches Rühren und ohne Anwendung von
Wärme eingearbeitet werden können.
Bei Verwendung dieser bekannten Imidazolverbindungen können Massen erhalten werden, die zur
Herstellung von Schichtstoffen oder Formkörpern zufriedenstellende Eigenschaften besitzen.
Beim Verlöten beispielsweise von Automobilkörpern treten jedoch verschiedene besondere technische
Probleme auf, die bei der Herstellung von Schichtstoffen oder Formkörpern überhaupt nicht angetroffen
werden. Diese Probleme sind die folgenden:
(1) Wenn nach dem Verlöten oder Härten ein Decküberzug (Oberflächenüberzug) auf die verlöteten
Teile aufgebracht wird, ist der Decküberzug auf der aufgebrachten Oberfläche schlecht, d. h. es
treten auf der Oberfläche Abschälungen in Erscheinung.
(2) Die Erzeugung von Blasen tritt auf.
(3) Die Lagerstabilität während einer langen Zeitdauer ist ungenügend.
ELi Verwendung von Imidazolverbindungen mit einer
kurzen Seitenkette, wie sie in der DE-AS 13 01 135 und DE-AS 13 01 575 angegeben sind, kann keine zufriedenstellende Lagerstabilität erreicht werden, wobei auch
die Härtungsreaktion sehr rasch stattfindet, was dazu führt, daß innerhalb der gehärteten Massen Spannungen
auftreten, welche später zu Rißbildung und ähnlichen unerwünschten Erscheinungen führen.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines
Verfahrens zum Verlöten eines Gegenstandes unter Verwendung einer hitzehärtbaren Einteil-Epoxyharzmasse, die bei Raumtemperatur während einar langen
Zeitdauer stabil ist und bei Erhitzen auf eine verhältnismäßig niedere Temperatur rasch härtet und
ein gehärtetes Produkt mit überlegenen mechanischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften ergibt
Insbesondere wird gemäß der Erfindung eine klebrige plastische Epoxyharzmasse zum Verlöten von solchen
Gegenständen, wie Kraftfahrzeugteile oder Teile der Auternobilindustrie verwendet, wobei diese Epoxyharzmasse gute antikorrosive Eigenschaften gegenüber
Eisen und Eisenlegierungen (Stahlblech) beim Verlöten aufweist und eine erwünschte Bindungsfestigkeit und
Oberflächenbeschaffenheit über eine lange Zeitdauer unter Bedingungen von hoher Temperatur und hoher
Feuchtigkeit aufrecht erhält Die erfindungsgemäß verwendete Epoxyharzmasse bietet eine sehr wirksame
Verbesserung von Unregelmäßigkeiten der Außenoberflächen, beispielsweise Aufrauhung oder Mattierung
beim Verlöten von Automobilkörpern.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Verlöten eines Gegenstandes geschaffen, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß man auf den zu verlötenden Gegenstand einen hergestellten Gegenstand aus einer
klebrigen plastischen Epoxyharzmasse aufbringt, die ein Epoxyharz und eine normalerweise feste Imidazolverbindung mit einer langkettigen Alkylgruppe mit
wer Lstens 15 Kohlenstoffatomen eier nachstehenden
allgen.einen Formel
Ri-C-R,—C
-N
Il
C-R1
t-/y
ί
ί
worin Ri, R2 und R3 ein Wasserstoffatom oder eine
Kohlenwasserstoffgruppe bedeuten und wenigstens einer der Reste Ri, R2 und R3 eine langkettige
Alkylgruppe mit wenigstens 15 Kohlenstoffatomen ist, enthält, wobei der hergestellte Gegenstand einen
abstreifbaren Rückseitenfilm auf einer Oberfläche aufweist, den hergestellten Gegenstand gegen zu
lötende Gegenstände preßt und die beiden Komponenten in innige Haftung miteinander bringt, den hergestellten Gegenstand dehnt und mit oder ohne vorhergehende Entfernung des Rücksekenfilmes einer Hitzehärtung
unterwirft.
Die gemäß der Erfindung verwendete Imidazolverbindung ist bei Raumtemperatur fest und ist im
wesentlichen mit einem Epoxyharz bei Raumtemperatur unverträglich. Daher findet selbst wenn sie mit
einem Epoxyharz vermischt wird, über eine lange Zeitdauer hinweg keine Reaktion zwischen dem
Epoxyharz und der Imidazolverbindung statt Bei Erhitzen von einer solchen Epoxyharzmasse auf eine
Temperatur von wenigstens 8O0C, vorzugsweise wenigstens 1000C, löst sich die Imidazolverbindung rasch in
dem Epoxyharz auf und weist eine Härtungswirkung auf, die derjenigen von Imidazolverbindungen äquiva
lent ist, die bei der Herstellung von Zwei-Anteilen-Ep-
oxyharzmassen verwendet werden, die mit Epoxyharzen bei Raumtemperaturen verträglich sind.
Die gemäß der Erfindung verwendeten, bevorzugten Imidazolverbindungen sind solche der vorstehend
angegebenen Formel, worin Rt eine langkettige Alkylgruppe mit wenigstens 15 Kohlenstoffatomen bedeutet
Beispiele für diese Verbindungen umfassen 2-n-Pentadecylimidazol, 2-n-Heptadecylimidazol, 2-n-Nonadecylimidazol, 2-n-HeneicosylimidazoL 2-n-Heptadecyl-
4-methylimidazol oder Mischungen hiervon.
Die in 2-Stellung oder 4-Stellung mit langkettigem
Alkyl substituierten Produkte können mühelos durch Dehydrokondensation und Dehydrierung von z.B.
Äthylendiamin oder alkylsubstituierten Äthylendiami
nen mit höheren gesättigten Fettsäuren hergestellt
werden.
Die hitzehärtbare Einteil-Epoxyharzmasse gemäß der
Erfindung wird durch gleichförmiges Dispergieren der normalerweise festen Imidazolverbindung in feinteiliger
Form in einem flüssigen oder festen pulverföraiigen Epoxyharz hergestellt Die sich ergebende Masse kann
stabil während einer langen Zeitdauer bei Raumtemperatur und unter atmosphärischen Bedingungen gelagert
und bei einer erhöhten Temperatur innerhalb eines
breiten Bereiches und mit großer Raschheit gehärtet
werden. Sie kann auch bei einem niedrigeren Temperaturbereich gehärtet werden, was bisher unmöglich war.
In den JP-Patentveröffentlichungen Nr. 754/66, 755/66 und 11500/67 ist bereits beschrieben, daß
J5 Imidazolverbindungen der vorstehend angegebenen
Formel mit einer Kohlenwasserstoffgruppe oder einer substituierten Kohlenwasserstoffgruppe mit weniger als
15 Kohlenstoffatomen als Härtungsmittel für Epoxyharze verwendet werden können, und vorzugsweise besitzt
eine derartige Kohlenwasserstoff gruppe 10 oder weniger Kohlenstoffatome. Diese Imidazolverbindungen
sind jedoch mit Epoxyharzen bei Raumtemperatur oder schwach erhöhter Temperatur, und vorzugsweise in
flüssigem Zustand verträglich. Die unter Verwendung
dieser Imidazolverbindungen erhaltenen Epoxyharzmassen gehören zu den sog. Zweianteil-Harzmassen,
obgleich sie eine längere Gebrauchs- oder Anwendungsdauer als Epoxyharzmassen aufweisen, die aliphatischc Amine als Härtungsmittel enthalten.
Normalerweise feste Imidazolverbindungen, die eine niedere Alkylgruppe oder eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe enthalten, z. B. Imidazo! (F 900C),
2-Methyl-imidazol (F 137° C), 2-PhenyIimidazol (F
148° C) oder 2,4-Dimethylimidazol (F 92"C), besitzen
einen wesentlich höheren Schmelzpunkt als z. B. 2-n-Heptadecylimidazol (F 88° C), sie weisen jedoch
eine hohe Löslichkeit in Epoxyharzen bei Raumtemperatur sowie ein bemerkenswertes hohes Reaktionsausmaß auf. Daher besitzen diese Imidazolverbindungen
eine kurze Gebrauchsdauer und können nicht in Einteil-Epoxyharzmassen oder Fertigepoxyharzen einverleibt werden.
Die gemäß der Erfindung verwendeten Imidazolverbindungen, die eine langkettige Alkylgruppe mit
wenigstens 15 Kohlenstoffatomen besitzen, sind feste Verbindungen, die eine schlechte Verträglichkeit mit
Epoxyharzen bei Raumtemperatur aufweisen. Wenn diese Imidazolverbindung in feinteiligem Zustand in
einem Epoxyharz gleichförmig dispergiert wird, reagiert sie nicht mit dem Epoxyharz bei Raumtemperatur,
löst sich jedoch rasch gleichförmig in dem Epoxyharz bei dem Schmelzpunkt der Imidazolverbindung oder bei
einer niedrigeren Temperatur; gleichzeitig schreitet die Umsetzung zwischen dem Imidavol und dem Epoxyharz
rasch fort, wobei ein homogenes gehärtetes Produkt erhalten wird.
Die Epoxyharze, die gemäß der Erfindung verwendet
werden können, besitzen wenigstens eine Epoxygruppe je Krüulekül im Durchschnitt und umfassen z. B.
Glycidyläther von mehrwertigen Phenolen, z. B. Bisphenol A oder Resorcin, mehrwertigen Alkoholen, z.B.
Glycerin oder Polyalkylenglykole oder von Novolaken oder Resol, das durch Kondensation von Phenol mit
Formaldehyd erhalten wurde, Polyglycidylester von Polymerisaten von ungesättigten Fettsäuren oder
Epoxyverbindungen von ungesättigten Fettsäureestern.
Die Epoxyharzmasse kann auch ein gebräuchliches Härtungsmittel oder einen gebräuchlichen Katalysator
enthalten, der bei hohen Temperaturen aktiv ist Hierdurch kann die Härtungstemperatur des Härtungsmittels oder Katalysators wesentlich herabgesetzt
werden.
Die gemäß der Erfindung zu verwendende Menge an Imidazolverbindungen variiert in Abhängigkeit davon,
ob es allein oder in Kombination mit dem bei hoher Temperatur aktiven Härtungsmittel oder Katalysator
verwendet wird, sowie in Abhängigkeit von der Äquivalenzbeziehung zwischen dem Epoxyharz und der
Imidazolverbindung und dem gewünschten Härtungszustand. Jedoch ist in jedem Fall die Menge im Bereich von
1 bis 30 Gew.-Teilen, vorzugsweise 2 bis 15 Gew.-Teilen
je 100 Gew.-Teile des Epoxyharzes.
Die Teilchengröße der Imidazolverbindung in der Epoxyharzmasse Übt einen gewissen Einfluß auf das
Ausmaß der Härtung aus und daher auf das Mischungsverhältnis der Imidazolverbindung und hat somit auch
Einfluß auf die Lagerstabilität der Epoxyharzmasse. Im allgemeinen ist die Teilchengröße im Bereich von
200 μπι bis 20 μπι und bei einer Teilchengröße innerhalb
dieses Bereichs ist kein merklicher Unterschied ersichtlich.
Beispiele für Härtungsmittel oder Katalysatoren, die
in Kombination mit der Imidazolverbindung gemäß der Erfindung zur Anwendung gelangen können, umfassen
aromatische Polyamine, heterocyclische Polyamine, Harnstoffderivate, Hydrazide und organische oder
anorganische Säuresalze hiervon. Insbesondere sind dies Verbindungen, die ein bei hoher Temperatur
aktives Wasserstoffatom enthalten, z. B. 4,4'-Diaminodiphenylmethan, 4,4'-Diaminodiphenylsulfon, Benzidin,
Dicyandiamid, Harnstoffharz, Melamin, Melaminharz,
N.N'-Diallylmelamin, Benzoguanamin oder Adipinsäurehydrazid und organische oder anorganische Säuresalze. Die Menge des Härtungsmittels oder des Katalysators unterliegt keiner besonderen Beschränkung, wobei
jedoch gewöhnlich 1 bis 30 Gew.-Teile des Härtungsmittels oder des Katalysators je 100 Gew.-Teile des
Epoxyharzes verwendet werden.
Die gemeinsame VV.rv-endung eines solchen gebräuchlichen Härtungsmittels oder Katalysators zusammen mit der Imidazolverbindung gemäß der Erfindung
erlaubt eine Herabsetzung der zuzusetzenden Menge an Imidazolverbindung und bewirkt eine bemerkenswerte
Abnahme der Härtungstemperatur des Härtungsmittels selbst Überdies tragen die Eigenschaften des Härtungsmittels selbst, z. B. guce Haftung, Beschichtungseigen-
schaften oder Wannestabilität zu einer Erhöhung der vielseitigen Anwendbarkeit der sich ergebenden Epoxyharzmasse in verschiedenen Anwendungsgebieten bei.
werden. Beispiele für derartige Zusätze sind Füllstoffe,
ίο Erfindung von sich aus stabil und beständig oder inert
gegenüber verschiedenen Materialien ist, können diese
mühelos nach einer bekannten Arbeitsweise, wie
nachstehend beschrieben, hergestellt werden.
Gemäß einer Arbeitsweise wird die Imidazolverbindung, das Härtungsmittel, und gewunschtenfalls das
Epoxyharz, jeweils in Form von groben Teilchen oder Massen, entweder getrennt oder zusammen mittels
einer Kugelmühle oder einem Kollerläufer pulverisiert und die pulverisierten Teilchen von diesen Komponenten mit anderen Bestandteilen gemischt Dieses
Verfahren kann auch angewendet werden, um eine flüssige oder pastenartige Masse zu erzeugen. Wenn
jedoch sämtliche der Bestandteile der Masse in festem Zustand fein zerteilt werden können, ist diese
Arbeitsweise für die Herstellung einer pulverförmigen Masse durch Trockenmischen besonders geeignet
Eine andere Arbeitsweise eignet sich für die % Herstellung einer flüssigen oder pastenartigen Masse
und dabei werden Massen oder grobe Teilchen der Imidazolverbindung, des Härtungsmittels oder dergleichen mit einem Teil oder dem Gesamtanteil der
flüssigen Komponenten, z. B. flüssigem Epoxyharz oder
einem Weichmacher gemischt, und die Mischung wird mittels dreier Walzen oder einer Kugelmühle gemahlen
und geknetet, bis sie feinteilig ist, worauf die so erhaltene feinteilige Mischung mit anderen Bestandteilen gemischt wird. Bei Anwendung dieser Arbeitsweise
ist es notwendig, die Änderungen in der Teilchengrößenverteilung der Imidazolverbindung, die bei dem
Mahl- und Knetarbeitsgang auftritt, zu regeln. Versuche
haben jedoch gezeigt, daß gewöhnlich die Teilchengröße der Imidazolverbindung innerhalb des vorstehend
angegebenen Bereiches von 20 μπι bis 200 μπι verbleibt
Die Epoxyharzmasse, wie vorstehend beschrieben; besitzt im einzelnen eine Reihe von Vorteilen, wie dies
nachstehend näher erläutert wird:
(1) Sie besitzt eine gute Lagerstabilität bei Raumtemperatur und unter atmosphärischen Bedingungen
und weist überraschenderweise eine verringerte Härtungstemperatur und eine kürzere Härtungsdauer auf.
der Erfindung eine gute Lagerstabilität über eine
z.B. innerhalb etwa 50min bei 80 bis 120°C und
innerhalb etwa 30 min bei 120 bif 15O0C gehärtet
werden. Die gebräuchlichen Epoxyharzmassen
bo erfordern eine lange Härtungsdauer bei einer
sich die gebräuchlichen Massen als ungeeignet
erwiesen, zur Anwendung gelangen, und zum
- Temperatur von 120 bis 1600C (10 bis 30 min)
vorteilhaft zur Anwendung gelangen.
(2) Da in gebräuchlichen Mischansätzen die Massen gemäß der Erfindung gehärtete Produkte mit
nahezu den gleichen Eigenschaften bei Härtung bei einer Temperatur innerhalb des Eiereichs von 100
bis 25O0C ergeben und die Eigenschaften selbst bei ->
einem übermäßigen Härten beibehalten werden, ist es einfach und leicht, das Verfahren und die
Vorrichtung für die Hitzehärtung auszuwählen und das Härtungsverfahren zu regeln.
(3) Die gemäß der Erfindung zu verwendende ι ο Imidazoiverbindung besitzt eine Wirkung hinsichtlich
der Förderung der Härtung der Epoxyharze durch verschiedene Härtungsmittei oder Katalysatoren,
die bei erhöhten Temperaturen aktiv sind, und erniedrigt die Härtungstemperatur (gewöhn- π
lieh 150 bis 200° C oder sogar darüber) des Härtungsmittels in wesentlichem Ausmaß, ohne die
Eigenschaften des Härtungsmittels wesentlich zu beeinträchtigen. Daher kann die Epoxyharzmasse
modifiziert werden, oder es können ihr die ><i
gewünschten Eigenschaften erteilt werden, und zwar durch die gemeinsame Verwendung des bei
hoher Temperatur aktiven Härtungsmittels oder Härtungskatalysators.
(4) Da die Imidazoiverbindung in einer feinteiligen 2> Form zur Anwendung gelangt, kann eine pulverförmige
Epoxyharzmasse hergestellt werden und daher ist unter Verwendung einer solchen Pulverzusammensetzung
ein Pulverzerstäubungs- oder Pulverhaftungsverfahren anwendbar. j<i
(5) Da die Imidazoiverbindung gegenüber Luft, Feuchtigkeit öder dergleichen chemisch unempfindlich
ist, müssen die Epoxyharzmassen bei Lagerung oder Gebrauch nicht in verschlossenem Zustand
gehalten werden, falls nicht bestimmte besondere Bestandteile der Masse einverleibt sind. Die
Epoxyharzmasse gemäß der Erfindung übt auch keine nachteiligen Einflüsse, z. B. Erosion oder
Korrosion auf andere Stoffe, die damit in Berührung gelangen, aus. Demgemäß bietet sich die
Epoxyharzmasse gemäß der Erfindung selbst zu einer leichten und mühelosen Handhabung an und
besitzt eine äußerst vielseitige Anwendbarkeit
(6) Die Menge an Imidazoiverbindung kann gering sein und außerdem ist sie mühelos und bei
verhältnismäßig niedrigen Kosten erhältlich. Überdies braucht keine besondere Maßnahme zur
Herstellung der Masse genommen werden. Die Masse kann daher in wirtschaftlich vorteilhafter
Weise hergestellt werden.
Eines der typischen Anwendungsgebiete des Verfahrens gemäß der Erfindung ist das Verlöten oder
»Ausfüttern oder Polstern« von Karosserie- oder Kraftfahrzeugaufbauteilen. Für diesen Anwendungszweck wird es bevorzugt, daß die zu verwendende
Epoxyharzmasse in Platten- oder Bahnenform vor der Anwendung hergestellt wird.
Der Verlötungsarbeitsgang wird nachstehend mit
besonderer Bezugnahme auf die Anwendung auf eine Platte oder eine Bahn der genannten Epoxyharzmasse
auf einen Karosserieteil oder Kraftfahrzeugbauteil näher erläutert
Eine Autokarosserie besteht bekanntlich aus einer Anzahl von Stahlplatten, wobei unvermeidlich die
Verbindungsteile zwischen den Platten hier und dort auf der Außenoberfläche der Karosserie erscheinen. Verschiedene
Verfahren wurden daher bisher versucht, um der Karosserieoberfläche das Aussehen eines integralen,
schönen Gebildes oder Aufbaues zu verleihen. Das üblichste Verfahren besteht in dem Verschweißen von
konkaven Teilen, z. B. Verbindungsteilen oder Gelenkteilen unter Verwendung von Metallölmiueln. Insbesondere
wird der Körper- oder Karosserieteil miltels einer Flamme, z. B. von einem Brenner auf einer Automobilmontagestraße
vorerhitzt. Andererseits wird ein plattenförmiges Metallötmittel, bestehend aus Blei und
Zinn, durch Erhitzen geschmolzen, und auf die gewünschten Teile der vorerhitzten Karosserieteile
aufgebracht, worauf ausgedehnt und gekühlt wird. Dann werden die gelöteten Teile zur Erzielung eines glatten
integralen Ausbaus einer Oberflächenbearbeitung unterworfen.
Das Lötverfahren unter Verwendung von Metallötmitteln
leidet jedoch unter verschiedenen Nachteilen. In erster Linie ist Blei als Hauptkomponente des
Lötmittels für Menschen toxisch und ist im Hinblick auf die Gesundheit unerwünscht. Da überdies geschmolzenes
Lötmittel eine gute Fließfähigkeit besitzt, ist es schwierig, eine Beschichtung in großer Dicke auszuführen
und die Lötwirksamkeit erweist sich als schlecht. Somit ist für die Ausführung von Lötarbeitsgängen eine
beachtliche Geschicklichkeit erforderlich. Wenn das Löten auf einer flachen Oberfläche z. B. der Karosserie
ausgeführt wird, kann auf der Plattenoberfläche infolge der hohen Temperatur während des Schmelzens des
Metallötmittels eine Deformierung ausgebildet werden. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß das in dem
Lötmittel enthaltene Zinn verhältnismäßig teuer ist und daß Löcher oder Narben aufgrund der Einverleibung
von Flußmitteln, die als Haftungsmodifizierungsmittel für die auf Stahlblechen anzuhaftenden Lötmittel
verwendet werden, auftreten, die wiederum zur Bildung von Nadellöchern, Verunreinigung und Erosion auf den
Oberflächenüberzügen führen.
Bei einem Versuch zur Überwindung dieser Schwierigkeiten haben die Hersteller von Kraftfahrzeugen
verschiedene organische Massen untersucht, die Metalllötmittel übertreffen können und einige von diesen
Massen wurden tatsächlich verwendet. Dennoch wurde im Hinblick auf die Arbeitsleistung und Wirksamkeit
keine zufriedenstellende Lösung gefunden und solche organischen Massen wurden noch nicht in vollem
Umfang auf einer Montagestraße oder einem Fließband für den Zusammenbau von Karosserieteilen verwendet.
Andererseits wird ein Metallötmittel durch Erhitzen leicht geschmolzen und erreicht einen flüssigen Zustand
von niedriger Viskosität, wobei kaum Blasen in das geschmolzene Lötmittel gelangen und das Lötmittel
kann in irgendeiner gewünschten Form als Beschichtung aufgebracht und gestreckt oder gedehnt werden.
Es wird bei Kühlung während einer sehr kurzen Zeitdauer verfestigt und schneidfähig. Zusätzlich zu dem
ausgezeichneten Arbeitsverhalten und der guten Geschwindigkeit weisen die sich ergebender, gelöteten
Teile eine überlegene Leistungsfähigkeit z. B. Haftung oder Beständigkeit gegenüber Vibrierung oder Erschütterung
auf und liefern brauchbare fertige Automobilkarosserien.
Die üblichen organischen Massen besaßen demgegenüber weder gute Arbeitsgeschwindigkeiten noch ein
gutes Aussehen und auch keine zufriedenstellenden Eigenschaften nach dem Verlöten.
Gemäß der Erfindung wird eine Epoxyharzmasse, die das Epoxyharz und die feste Imidazoiverbindung, wie
vorstehend beschrieben, zu einem blatt- oder bahnenförmigen Material mit einer bestimmten Klebrigkeit
und Plastizität geformt. Eine abstreifbare Folie wird in Überlagerung auf eine Oberfläche von diesem blatt-
oder bahnenförmigen Material aufgebracht. Bei Verwendung wird das Bahnenmaterial auf eine Größe
entsprechend einem Anwendungsbereich geschnitten r> und auf einen Automobilteil (Karosserieteil) aufgebracht.
Von oberhalb der abstreifbaren Rückseitenfolie her wird dann gepreßt und mit oder ohne vorherige
Entfernung des Rückseitenfilms werden die beschichteten Teile oder das Stahlblech mittels einer Erhitzungsquelle,
z. B. Brenner,- Infrarotlampen oder Hochfrequenzinduktionserhitzungsgeräten erhitzt. Dann werden
die überzogenen Teile geschnitten und fertigbearbeitet, um die gewünschte Verlötung zu ergeben.
Organische Materialien der Heißschmelzart besitzen r,
eine ausgezeichnete Schmelzfähigkeit. Fließfähigkeit. Ausbreitbarkeit und Klebrigkeit oder Haftungsvermögen
in überlegener Weise, verglichen mit Metallötmitteln; es ist jedoch sehr schwierig, sie im Hinblick auf
einen zufriedenstellenden Ausgleich in Leistung und Verhalten zu verwenden. Untersuchungen zeigten, daß
Epoxyharzmassen im Hinblick auf das Verhalten bevorzugt werden, wobei jedoch die üblichen Zweianteil-Epoxyharzmassen
schwierig zu handhaben sind und besondere Probleme hinsichtlich der Qualitätskontrolle 2 >
und der Einrichtungs- oder Installationskosten für Fließbandarbeit ergeben. Die pastenartigen Epoxyharzmassen
kleben an Instrumenten, wie Spateln oder Eisen beim Beschichten und Ausbreiten derselben auf ein
Karosserieteil und erschweren ihre Verarbeitung, jo
Insbesondere können große Mengen an Luftblasen an der Berührungsoberfläche zwischen der Masse und den
Stahlblechunterlagen und an der Oberflächenschicht auftreten und können zu solchen Störungen, wie Blasenoder
Rißbildungen in den Härtungs- und Backstufen j5 führen.
Die Epoxyharzmasse gemäß der Erfindung ist bei Raumtemperatur während langer Zeitdauer stabil und
bei Erhitzen auf die Härtungstemperatur härtet sie mit nahezu der gleichen Geschwindigkeit wie ein Metallöt- w
mittel. Durch die Herstellung einer klebrigen plastischen schaumfreien blatt- oder bahnenartigen Einteil-Masse,
welche an dem Substrat bei Raumtemperatur unter schwachem Druck von Hand innig anhaftet und
damit übereinstimmt, wurde die Überwindung der gebräuchlichen Schwierigkeiten bei der Durchführung
und bei der Oberflächenbearbeitung und Fertigstellung ermöglicht Der Gegenstand aus der klebrigen plastischen
Epoxyharzmasse kann in Rollenform aufgewikkelt und auf geeignete Größen geschnitten und kann
gegen einen Karosseriekörper indirekt von der Oberseite des Rückseitenfilms auch gepreßt werden.
Das Blatt- oder Bahnenmaterial kann dann bis zu einem gewissen Grad ausgestreckt oder gedehnt werden. Auf
diese Weise kann ohne die Notwendigkeit einer großen Geschicklichkeit ein Verlöten mit guter Wirksamkeit
ausgeführt werden, wobei ein gutes Anhaften ohne Einschluß von Luft gewährleistet werden kann.
Die Epoxyharzmasse kann auch als Klebstoffabdichtung unter geringer Abänderung von Dimension,
Gestalt und dergleichen zur Anwendung gelangen.
Das Blatt- oder Bahnenmaterial der Epoxyharzmasse kann nach verschiedenen bekannten Arbeitsweisen
hergestellt werden. Es wird z. B. durch Erhitzen einer
normalerweise halbfesten Masse zur Verminderung von b5
deren Viskosität auf einen geeigneten Wert für die Bahnbildung und Entschäumung und anschließend
Extrudieren auf die gewünschte Dicke oder durch Strecken hergestellt werden. Gemäß einer weiteren
Arbeitsweise kann die Masse bei Raumtemperatur mit Hilfe eines leicht flüchtigen Lösungsmittels fließfähig
gemacht und extrudiert oder als Überzug oder Beschichtung aufgebracht und danach getrocknet
werden. Gemäß einer weiteren Arbeitsweise wird die Masse entschäumt und in einer Anfangsslufe bis zur
Viskositätserhöhung, d. h. bei einer Stufe, bei welcher die Masse leicht fließfähig ist, unter Verwendung eines
besonderen Härtungsmittels, beispielsweise eines flüssigen Polysulfidharzes, verarbeitet, worauf die Viskositätszunahme
und Verfestigung der Masse bei Raumtemperatur oder bei schwach erhöhter Temperatur
vervollständigt werden.
Gemäß der Erfindung wird ein abstreifbarer Rückseitenfilm während der Bildung einer Bahn aus der
Epoxyharzmasse aufgebracht, indem die Bahn kontinuierlich auf den Rückseitenfilm extrudiert und als
Beschichtung aufgebracht wird.
Die Epoxyharzmasse gemäß der Erfindung erweist sich als sehr brauchbarer Ersatz für ein Metallötmittel
aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile, wie nachstehend angegeben:
1. Die Masse weist eine gute Lagerstabilität, selbst bei Aussetzung während einer langen Zeitdauer in
Form eines Blatt- oder Bahnenmaterials auf.
2. Da das Blatt- oder Bahnenmaterial klebrig und plastisch ist, wird Luft überhaupt nicht in die
Grenzfläche von dem Substrat bei dem allmählichen Pressen desselben von dem Ende eines zu
verlötenden Teiles her eingeführt, und eine innige Haftung an dem Substrat kann gewährleistet
werden. Nach dem Beschichten wird das Blatt nicht abgelöst aufgrund seiner Klebrigkeit.
3. Das Blatt- oder Bahnenmaterial, das einen Rückseitenfilm aufweist, kann vollständig und gleichförmig
von der Rückseite her mit der Hand oder mittels Spatel oder Walzen gepreßt werden. Daher kann
ein genaues Anhaften erwartet werden und das Material kann ohne Beschmutzung der Hand
aufgebracht werden.
4. Das Blatt- oder Bahnenmaterial kann bei einem niederen Temperaturbereich rasch gehärtet werden.
5. Das Verlöten kann nach einem Verfahren ausgeführt werden, das in etwa dem Verlötungsverfahren
unter Verwendung eines Metallötmittels sehr ähnlich ist. Mit anderen Worten ist es nicht
notwendig, den gesamten Körper oder das gesamte Teil getrennt in einem Erhitzungsofen zu erhitzen.
6. Überdies ist die klebrige plastische Epoxyharzmasse gemäß der Erfindung auch für das Aufbringen
auf Kunststoffplatten, z. B. faserverstärkte Kunststoffe geeignet, die aufgrund ihrer niedrigen
Hitzehärtungstemperatur in großem Umfang verwendet werden können. In ähnlicher Weise ist es
bei der Lötreparatur auf der Montagestraße überhaupt nicht notwendig, thermoplastische
Harzbefestigungen oder Innenbaumaterialien zu entfernen. Dieser Vorteil kann bei einem Metallötmittel
nicht erwartet werden.
7. Die Kosten wurden verringert und die Lötwirksamkeit oder Lötleistung wurde verbessert, und
was von besonderer Wichtigkeit ist, es wurde auch die Arbeitsumgebung erheblich verbessert
Gewöhnlich wurden Epoxyharzmassen aufgrund ihrer ausgezeichneten physikalischen und chemischen
Eigenschaften in einem breiten Bereich von technischen
Anwendungen verwendet. Für Zwecke, die eine hohe Bindefestigkeit erfordern, wurden die Epoxyharzmassen
häufig für die Erzielung einer starken Haftung von Metallbauteilen aufgrund ihrer überlegenen Haftung an
verschiedenen Materialien, hauptsächlich an Metallen, ί ihrer Wärmestabilität und Beständigkeit gegenüber
Chemiekalien verwendet.
Es wurde bei Verbundstrukturen bisher eine erhebliche Abnahme der Bindungsfestigkeit im Verlauf der
Zeit beobachtet, wenn eine solche Verbundstruktur, die i<> Eisen oder eine Eisenlegierung als Substrat umfaßt, im
Freien bei hohen Temperaturen und unter hohen Feuchtigkeitsbedingungen zur Anwendung gelangte,
wobei selbst ein Bruch auftreten konnte.
Als Hauptursache für diese Erscheinung wurde festgestellt, daß die Oberfläche des Substrates durch
schwache Korrosion sich verschlechterte.
Epoxyharzmassen, die verschiedene Materialien, z. B. Haftung erteilende Mittel, Biegsamkeit verleihende
Mittel oder Antioxydantien enthalten, wurden hinsieht-Hch
des Verbindens von Eisen und Eisenlegierungen, die in erheblichem Ausmaß einer Korrosion unterworfen
sind, untersucht. Es wurde dabei gefunden, daß sich diese Zusätze als kaum wirksam gegenüber der drastischen
Abnahme der Bindefestigkeit bei Anwendung in der Außenatmosphäre erwiesen. Es wurde auch festgestellt,
daß eine solche drastische Abnahme kaum in Zusammenhang mit solchen Faktoren, wie die Verschlechterung
der Epoxyharzmasse selbst oder eine zurückbleibende Beanspruchung oder Verspannung auf der
Bindungsgrenzfläche steht; die Abnahme der Festigkeit im Verlauf der Zeit ist besonders bemerkenswert unter
Bedingungen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit, wobei die Bildung von Oxyden oder Hydroxyden
an der Oberfläche des Substrates auftritt. Die Abnahme der Bindungsfestigkeit bei einem Oxyd mit einer
Wirkung zur Erteilung von Biegsamkeit ist aufgrund der Herabsetzung der Vernetzungsdichte bemerkenswert
und steht in Wechselbeziehung mit dem Feuchtigkeitsgehalt der Masse infolge von Feuchtigkeitsabsorption.
Bei Beobachtung der Bindungsgrenzfläche unter Bedingungen hoher Feuchtigkeit und bei Überprüfung
der Wechselbeziehung zwischen dem Feuchtigkeitsgehalt und der Bindungsfestigkeit wurde gefunden, daß,
selbst wenn keine Verschlechterung auf der Oberfläche des Substrates mit bloßem Auge festgestellt werden
kann, eine beachtliche Abnahme der Bindungsfestigkeit innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer in Verbindung
mit einer geringfügigen Verschlechterung der Metalloberfläche auch bei Verwendung von beispielsweise
einer Epoxyharzmasse, die eine sehr gute Beständigkeit gegenüber Wasser und Chemikalien nach der Härtung
aufweist, auftritt Es wurde ferner festgestellt, daß, wenn ein Decküberzug auf die Oberfläche, die mit einer
Epoxyharzmasse, z. B. beim Verschweißen einer Kraftfahrzeugkarosserie,
vor dem Verlötungsarbeitsgang aufgebracht wird, eine beträchtliche Blasenbildung auf
der mit dem Decküberzug überzogenen Oberfläche unter Bedingungen hoher Temperatur und hoher
Feuchtigkeit gleichzeitig mit der Abnahme der Bindungsfestigkeit auftritt
Demgemäß wird gemäß der Erfindung auch eine Epoxyharzmasse verwendet, die ein Epoxyharz und ein
Blei enthaltendes anorganisches Korrosionsschutzpigment und/oder ein Korrosionsschutzpigment der
Chromatart enthält
Die für Korrosionsschutzzwecke verwendete Epoxyharzmasse umfaßt Epoxyharzmassen in Form von
Platten, Bahnen, Blättern, Pasten, Flüssigkeiten oder dergleichen, die zum Verbinden und Verlöten von Eisen
und Eisenlegierungen zur Anwendung gelangen.
Die Korrosionsschutzepoxyharzmasse kann verschiedene
Zusätze, z. B. Füllstoffe, Färbepigmente, Verdikkungsmittel, Harze oder Weichmacher, enthalten. Diese
Zusätze können in gewünschter Weise zur Anwendung gelangen, sofern sie nicht die Bindungsfestigkeit der
Masse wesentlich beeinträchtigen.
Beispiele für Blei enthaltende anorganische antikorrosive Pigmente sind Rotblei (Pb3O4), Weißblei
[2 PbCO3 · Pb(OH)2], Bleicyanamid, Calciumplumbat
und Bleioxyd.
Beispiele für anorganische antikorrosive Pigmente der Chromatart sind Zinkchromat, Strontiumchromat,
Bariumchromat und Calciumchromat. Zinkchromat und Strontiumchromat werden besonders bevorzugt.
Die Menge des anorganischen antikorrosiven Pigments variiert gemäß der gewünschten antikorrosiven
Wirkung, der Größe der Pigmentteilchen, der Art und Menge eines gleichzeitig vorhandenen Füllstoffs, der
Bindungsfestigkeit der Grundkomponente unter feuchten Bedingungen u. a. Im allgemeinen werden jedoch
zufriedenstellende Wirkungen erhalten, wenn das Pigment in einer Menge von 10 bis 50 Gew.-%, bezogen
auf die Gesamtmenge der Grundkomponente, verwendet wird.
Die Einverleibung des anorganischen antikorrosiven Pigments kann in gleicher Weise wie die Einverleibung
von Pulvern von üblichen Färbepigmenten oder anorganischen Füllstoffen ausgeführt werden.
Die antikorrosive Epoxyharzmasse kann natürlich ein Härtungsmittel oder einen Katalysator, wie vorstehend
beschrieben, das oder der bei hohen Temperaturen wirksam ist, enthalten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Korrosionsschutzepoxyharzmasse ein Epoxyharz,
die unter Normalbedingungen feste Imidazolverbindung, die eine langkettige Alkylgruppe mit wenigstens
15 Kohlenstoffatomen enthält, und das Blei enthaltende
und/oder Chromat enthaltende anorganische Korrosionsschutzpigment.
Die Korrosionsschutzepoxyharzmasse besitzt eine Reihe von Vorteilen, wozu die folgenden gehören:
(1) Sie besitzt eine auffallend verbesserte Dauerhaftigkeit der Bindung bei einem Eisen oder eine
Eisenlegierung enthaltenden Material unter Feuchtigkeitsbedingungen oder unter Bedingungen hoher
Temperatur und hoher Feuchtigkeit, und sie findet daher in großem Umfang Anwendung zum
Verbinden von Bauteilen, beispielsweise von Kraftfahrzeugen oder Schiffen, zum Verlöten von
Flatten, konkaven Teilen oder gebundenen Teilen von Autokarosserien, die insbesondere eine dauerhafte
Bindungsfestigkeit verlangen, sowie auch Für Anwendungszwecke im Freien.
(2) Bei Verwendung als Lötmaterial kann das Auftreten von Blasen nahezu vollständig auf der mit
einem Decküberzug versehenen Oberfläche vermieden werden. In Verbindung mit einer beachtlichen
Verbesserung der Bindungseigenschaften wird die Anwendbarkeit der Epoxyharzmasse
bemerkenswert
(3) Die gemäß der Erfindung verwendeten Korrosionsschutzpigmente sind bekannt und bei niedrigen
Kosten erhältlich, und es müssen keine besonderen Überlegungen hinsichtlich der Herstellung
der Korrosionsschutzepoxyharzmassen ange-
stellt werden, wobei dies ein besonders großer wirtschaftlicher Vorteil ist.
Schließlich enthält gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Epoxyharzmasse nur die
Imidazolverbindung mit einer langkettigen Alkylgruppe mit wenigstens 15 Kohlenstoffatomen als Härtungsmittel.
Eine solche Masse besitzt eine besonders gute Eignung für die Anwendung beim Löten und eine
ausgezeichnete Haftung an Metalloberflächen, die Eisen, Eisenlegierungen oder dergleichen enthalten
oder an eine chemisch behandelte Oberfläche, und erlaubt insbesondere die Erzielung einer sehr guten
Oberflächenbearbeitung. Insbesondere wird bei Anwendung der Epoxyharzmasse das Auftreten von Oberflächenunregelmäßigkeiten
oder Unterschieden, z. B. Oberflächenaufrauhung oder Mattierung der überzogenen Oberfläche vermieden und ein schöner Decküberzug
gewährleistet. Dieses gute Überzugsaussehen ist auf die Verwendung der Imidazolverbindung allein als
Härtungsmittel für das Epoxyharz zurückzuführen.
Wie vorstehend angegeben, kann die Epoxyharzmasse, die die spezifische Imidazolverbindung enthält,
außerdem ein Härtungsmittel oder einen Katalysator enthalten, wobei das Härtungsmittel oder der Katalysator
bei hohen Temperaturen wirksam ist, und sowohl die Imidazolverbindung als auch das Härtungsmittel oder
der Katalysator an der Härtung des Epoxyharzes teilnehmen. Es wurde gewöhnlich angenommen, daß für
Lötzwecke die gemeinsame Kombination von dem Härtungsmittel oder Katalysator, die bei hohen
Temperaturen wirksam sind, für die Erhöhung der Bindungsfestigkeit erwünscht ist. Untersuchungen haben
gezeigt, daß, da das Härtungsmittel des Epoxyharzes im allgemeinen ein hochschmelzendes Material ist
und gewöhnlich eine schlechte Verträglichkeit mit Epoxyharzen besitzt und eine schlechte Auflösungsgeschwindigkeit
aufweist, die Verteilung von dessen Konzentration in der Masse zu einer Ungleichförmigkeit
neigt und daß in mikroskopischer Hinsicht die Neigung zur Bildung einer diskontinuierlichen Phase
mit unterschiedlichen Härtungsgraden in der Grundkomponente nach dem Härten auftritt und daher die
Ungleichförmigkeit des Grundmaterials eine diffuse Lichtreflexion nach dem Schneiden und Beschichten
einführt, die wiederum zu der Erscheinung einer Oberflächenunregelmäßigkeit führt.
Die gemäß der Erfindung verwendete Imidazolverbindung besitzt einen niedrigen Schmelzpunkt und löst
sich in einem Epoxyharz rasch und vollständig auf und diffundiert hierin; daher führt diese Verbindung nicht zu
einer Oberflächenunregelmäßigkeit.
Wenn ein Anstrich als Überzug auf eine Harzmasse aufgebracht wird, ist gewöhnlich das Aussehen der
überzogenen Oberfläche, verglichen mit dem Fall, bei welchem der Anstrich direkt auf ein Metallsubstrat
aufgebracht wird, wesentlich verschlechtert und eine sogenannte Oberflächenunregelmäßigkeit, z. B. Oberflächenaufrauhung
oder -mattierung tritt auf der fertigen Oberfläche in Erscheinung. Diese Schwierigkeit
wurde bei Verwendung der Epoxyharzmasse gemäß der Erfindung, die die spezifische Imidazolverbindung, wie
vorstehend beschrieben, als einziges Härtungsmittel enthält, überwunden. Die gemäß der Erfindung verwendete
spezifische Imidazolverbindung besitzt einen niedrigen Schmelzpunkt und wird in einem Epoxyharz
rasch und vollständig gelöst und diffundiert und ' demgemäß bewirkt sie keine Oberflächenunregelmäßigkeiten
oder -unterschiede.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen näher erläutert,
worin, falls nichts anderes angegeben ist, sämtliche Teile und Prozentangaben auf Gewicht bezogen sind.
100 Teile Epikote 828 (Warenzeichen für Epoxyharz)
wurden mit 2 bis 10 Teilen 2-n-Heptaimidazol (Teilchengröße entsprechend einem Sieb mit einer
lichten Maschenweite von etwa 0,833 mm) vorgemischt und die Mischung wurde zweimal durch einen
Dreiwalzenmischer zur Bildung einer Epoxyharzmasse durchgeführt.
Die Masse wurde bei 100 bis 18O0C gehärtet. Die für
die Härtung erforderliche Zeit und die Lagerbeständigkeit der Masse bei Raumtemperatur (die Anzahl der
verstrichenen Tage, innerhalb welcher die Masse nichtfließfähig verblieb) wurden gemessen. Die Ergebnisse
sind in der nachstehenden Tabelle I zusammengefaßt
Menge von
Imidazol
Teile/100
Gelbildungsdauer (min.)
bei 100 C bei 120 C
bei 100 C bei 120 C
bei 140 C
bei 180C
Lagerslabilität
(Tage)
(Tage)
2 | 150 | 130 | 110 | 80 | 90 |
4 | 45 | 20 | 15 | 10 | 90 |
6 | 30 | 15 | 10 | 5 | 90 |
8 | 20 | 10 | 6 | 3 | 50 |
10 | 17 | 6 | 5 | 3 | 35 |
Vergleichsbeispiel 1
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 2-Methylimidazol (2MI,
abgekürzt, Feststoff, F = 1370C), 2-Äthyl-4-methylimidazol
(2E4MI, abgekürzt flüssig), 2-PhenyIimidazol
(2PI, abgekürzt, Feststoff, F = 148°C)und2-n-Undecylimidazol
(Cl II, abgekürzt Feststoff, F = 75° C) anstelle von 2-n-Heptadecylimidazol, wie in Beispiel 1 verwen
det angewendet wurden. (Diese Imidazolverbindungen sind mit dem Epoxyharz bei Raumtemperatur verträglich).
Die Härtungsbedingungen und die Lagerstabilität sind in der nachstehenden Tabelle II angegeben.
15
TabeUe II
Imidazol Menge Gelbildungsdauer Lager-
von (min.) stabilitä«
Imidazol
(Teile/100) bei 120 C bei 140 C (Tage)
verbindung verwendet wurde. Die Härtungsdauer der sich ergebenden Masse bei 120° C bzw. 140° C und die
Lagerstabilität derselben bei Raumtemperatur wurden gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse· sind in der
nachstehenden Tabelle III aufgeführt
2E4MI
2PI
2PI
2
4
2
4
1
2
4
6
4
2
4
1
2
4
6
20 5
20 10 10 5 15 10
15
10 5 5 4 8 5
4 3 5 4 4 2
20 12 Menge von Gelbildungsdauer (min.) Lagerstabilität ic Imidazol
Teile/100 bei 120 C bei 140 C (Tage)
Aus den Ergebnissen der Tabellen 1 und II ist ersichtlich, daß die Imidazolverbindungen mit einer
Verträglichkeit gegenüber den Epoxyharzen bei Raumtemperatur nur eine schlechte Lagerbeständigkeit
(kurze Gebrauchsdauer) aufweisen, obgleich sie flüssig oder fest sind, und daß sie nicht für Einteil-Massen
verwendet werden können. Außerdem wird bei einer Härtungstemperatur von bis zu etwa 120° C kein
auffallender Unterschied in der Härtungsdauer zwischen einer Masse, die eine bei Raumtemperatur
unlösliche Imidazolverbindung enthält, und den Massen, die die Imidazolverbindungen, wie im Vergleichsbeispiel
1 angegeben, enthalten, festgestellt. Es können nahezu die gleichen Härtungszeiten bei Erhöhung der Menge
der zuzusetzenden Imidazolverbindung erzielt werden.
Die Arbeitsweise von Beispiel 1 wurde mit der Abänderung wiederholt, daß 2-n-Heneicosylimidazol
(mit einer Teilchengröße entsprechend einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,833 mm) als Imidazol-
90
35
20
20
60
15
10
15
10
90 90 90
100 Teile Epikote 828 wurden mit 5 Teilen Dicyandiamid (mit einer Teilchengröße entsprechend
einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 mm) und 0 bis 10 Teilen 2-n-Heptadecylimidazol
(mit einer Teilchengröße entsprechend einem Sieb mit einer lichten Masc'ienweite von 0,833 mm) gemischt und
es wurde eine Epoxyharzmasse in gleicher Weise wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt. Die erhaltene Masse
wurde bei 100 bis 180°C erhitzt und die Härtungsdauer und die Lagerstabilität bei Raumtemperatur wurden
gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV aufgeführt.
Es wurden auch Massen in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, unter Verwendung von 20
Teilen von pulverförmigem Benzoguanamin, 30 Teilen von pulverförmigem 4,4'-Diaminodiphenylsulfon und 15
Teilen von pulverförmigem Isophthalsäuredihydrazid anstelle des Dicyandiamids jeweils, hergestellt. Die
gleichen Versuche wurden ausgeführt und die dabei erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in der nachstehenden
Tabelle IV aufgeführt.
Härtungsmittel
Menge von Imidazol
Gelbildungsdauer
Lagerstabilität
(Teile/100) bei 1000C bei 120X bei 140 C bei 180 C (Tage)
Dicyanidamid
Benzoguanamin
Isophthalsäuredihydrazid
Diaminodiphenylsulfon
0 1
2,5 10
0 1
2,5 10
0 1
2,5 10
0 1
2,5 10
180
150
80
25
180
60 15
180
120
40
15
180
180
40
15 180
30
10
10
180
30
10
10
120
15
10
10
150
20
180 | 160 | 90 | 130 215/64 |
30 | 20 | 90 | |
10 | 5 | 90 | |
5 | 4 | 40 | |
180 | 60 | 90 | |
20 | 10 | 30 | |
5 | 5 | 30 | |
40 | 10 | 90 | |
30 | 10 | 90 | |
7 | 5 | 40 | |
5 | 3 | 30 | |
130 | 40 | 90 | |
100 | 25 | 90 | |
15 | 10 | 35 | |
4 | 4 | 30 | |
Aus den in den Tabellen I und IV gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, daß durch den Zusatz einer
geringen Menge von 2-n-Heptadecylimidazol die Härtungstemperatur von den bei hoher Temperatur
aktiven Härtungsmitteln, wie in Tabelle IV angegeben, drastisch erniedrigt weiden können, obgleich dies mit
einer gewissen Abnahme in der Lagerstabilität, verglichen mit dem Fall, bei welchem die Imidazolverbindung
allein als Härtungsmittel verwendet wurde, verbunden ist Eine Erniedrigung von mehr als 80° C in
der Härtungstemperatur ist möglich, insbesondere mit
inerten Härtungsmitteln, wie Dicyandiamid oder Benzoguanamin.
100 Teile Epikote 1001,4 Teile von Dicyandiamid und
3 Teile von 2-n-Pentadecylimidazol, wobei sämtliche
Materialien auf eine Teilchengröße, entsprechend einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa
0,048 mm pulverisiert worden waren, wurden in einem V-Mischer gründlich gemischt, um eine Epoxyharzmasse
zu bilden. Die sich ergebende Pulvermasse wurde gleichförmig auf ein kaltgewalztes Stahlblech mit einer
Dicke von 0,8 mm aufgestäubt und während 30 Minuten bei 1200C erhitzt Es wurde dabei ein im wesentlichen
farbloser, transparenter, schoner, überzogener Gegenstand erhalten. Somit kann diese Masse für ein
Pulverzerstäubungsverfahren oder Pulveraufstreuverfahren zur Anwendung gelangen. Das Pulver besitzt
eine gute Fließfähigkeit und kann für ein Kompressionsformverfahren oder Preßspritzverfahren verwendet
werden.
Die Pulvermasse wurde auf ein kaltgewalztes Stahlblech mit einer Größe von 1,6 χ 25 χ 100 mm
aufgebracht und es wurde ein Stahlblech von der gleichen Größe in Überlagerung darauf mit einer
Überlappungslänge von 12,5 mm aufgebracht. Die Masse wurde bei 120°C während 20 Minuten gehärtet.
Dann wurde das obere Stahlblech bei einer Querkopfgeschwindigkeit von 1,25 mm/min abgezogen und die
Zugscherfestigkeit wurde gemessen. Es wurde gefunden, daß die Bindungsfestigkeit, gemessen nach diesem
Verfahren, 150 kg/cm2 betrug.
Epikote 828
Epikote 871
Epikote 871
(Diglycidylester von ungesättigtem Fettsäuredimeren)
Butylglycidyläther
(Verdünnungsmittel)
2-n-Heptadecylimidazol
(Teilchengröße: 0,147 mm)
Butylglycidyläther
(Verdünnungsmittel)
2-n-Heptadecylimidazol
(Teilchengröße: 0,147 mm)
Die vorstehend aufgeführten Bestandteile wurden durch Rühren in einem Rührbehälter zur Bildung einer
fließfähigen Masse von niedriger Viskosität für Gießzwecke gemischt. Bei Härtung bei 120° C während 20
Minuten härtete diese Masse zu einem transparenten, w> gehärteten Produkt. Vor dem Härten war die Masse
halbtransparent. Das gehärtete Produkt besaß eine Shore-Härte D von 95 und einen spezifischen
Volumenwiderstand von 4,9 χ 1015 Ohm-cm bei Raumtemperatur
und atmosphärischem Druck. Die Lagersta- b5 bilität von dieser Masse betrug mehr als 2 Monate bei
Raumtemperatur, gemessen nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren.
Beispiel 6 | Epikote 828 | 100 Teile |
Polypropylenglykol | ||
(MoL-Gew.700) | 20 Teile | |
Benzoguanamin | 10 Teile | |
2-n- H eptadecylimidazo! | ||
(Teilchengröße: 0,833 mm) | 8 Teile | |
Bentone 34 | ||
(organischer Bentonit, | ||
Thixotropes Mittel) | 15 Teile | |
Soarlex DH | ||
(Äthylen/Vinylacetat- | ||
Mischpolymerisat) | 7 Teile | |
Schweres Calciumcarbonat | 30 Teile | |
Calciumgelb (Färbemittel) | 2,5 Teile | |
Phthalocyaninblau (Färbemittel) | 0,2 Teile | |
Toluol | 40 Teile | |
Die vorstehend aufgeführten Teile und Bestandteile mit Ausnahme von 20 Teilen Toluol wurden mittels
einer Kneteinrichtung der Z-Art vorgemischt und zweimal durch einen Dreiwalzenmischer durchgeführt,
um ein ausreichendes Kneten auszuführen. Der Rest an Toluol (20 Teile) wurde der gekneteten Mischung in der
Kneteinrichtung zugegeben und die Mischung wurde unter verringertem Druck gerührt, wobei eine Eintauchüberzugsmasse
(Überzugs- oder Beschichtungsmasse für das Eintauchverfahren) erhalten wurde. Die
erhaltene Masse war eine grünblaue Flüssigkeit mit
jo einer Viskosität von etwa 5000 cp, die nicht suspendierend
war.
Wenn beispielsweise ein Mylar-Filmkondensator von
kleinen Abmessungen in die Masse bei Raumtemperatur eingetaucht und dann bei 120° C erhitzt wurde, härtete
Jj die Masse in etwa 20 Minuten vollständig, wobei ein
gleichförmiger Film mit einer Dicke von 0,5 bis 1 mm erhalten wurde. Das gehärtete Produkt bssaß einen
spezifischen Volumenwiderstand von 1,5 χ ΙΟ15 Ohm-cm
im Normalzustand. Die Stabilität bei Lagerung dieser Masse bei Raumtemperatur betrug mehr als 3 Monate.
75 Teile
15 Teile 5!)
10 Teile
8 Teile
8 Teile
Beispiel 7 | Epikote 828 | 50 Teile |
Dow Epoxy DER-732 | ||
(Polyalkylen- | ||
glykoldiglycidyläther) | 30 Teile | |
Epikote 152 | ||
(Novolak-Phenol- | ||
polyglycidyläther) | 20 Teile | |
Dicyandiamid | 5 Teile | |
2-n-Heptadecylimidazol | 6 Teile | |
Bentone 34 | 15 Teile | |
Aluminiumpulver | ||
(Teilchengröße entsprechend | ||
einem Sieb mit einer lichten | ||
Maschenweite von 0,044 mm) | 60 Teile | |
Die vorstehend aufgeführten Bestandteile wurden mit einer Kneteinrichtung vom Z-Typ vorgemischt, einmal
durch einen Dreiwalzenmischer geführt und erneut in der Kneteinrichtung vom Z-Typ bei verringertem
Druck unter Entschäumen gemischt. Die so erhaltene Masse war eine viskose nicht-suspendierende Paste mit
einer Viskosität von 500 000 cp, die als Metallklebstoff und als Lötmittel für das Zusammen- oder Aufbauschweißen
von Metallblech geeignet ist. An dem Metall wurde keine Korrosion beobachtet.
Die Härtung von dieser Masse kann bei 1000C
während 60 Minuten, bei 1600C wahrend 10 Minuten oder bei 20CcC während 5 Minuten ausgeführt werden
und es wurde wenig Wirkung einer Überhärtung (Temperatur und Zeit) festgestellt
Die Lagerstabilität dieser Masse bei Raumtemperatur
betrug mehr als 3 Monate.
Die so erhaltene Masse wurde als Überzug oder Beschichtung auf ein Stahlblech aufgebracht und es
wurden verschiedene Versuche., wie in der nachstehenden Tabelle V angegeben, ausgeführt Die erhaltenen
Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle V aufgeführt
Versuch | Prüfverfahren | Versuchsergebnisse | Härtungs bedingungen |
1. Zugscherprüfung (kg/cm2) |
ASTM D1002-64 | 215 220 |
1000C, 90min 1200C, 30 min |
240 | 14O0C, 30 min | ||
235 | 160°C, 48 Stunden | ||
2. Zugprüfung | ASTM D879-49 | 370 | 140 °C, 40 min |
3. Reißprüfung | ASTM D1062-51 | 590 | 140°C, 40 min |
Aus den in den vorstehenden Beispielen erhaltenen Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Epoxyharzmassen
gemäß der Erfindung mühelos hergestellt und gehandhabt werden können und eine ausgezeichnete Wärmehärtbarkeit
bei tiefer Temperatur und Lagerstabilität besitzen. Aufgrund dieser überlegenen Eigenschaften
kann die Masse gemäß der Erfindung Anwendung innerhalb eines breiten Bereichs von Gebieten, z. B.
Beschichten, Überziehen, Binden, Verkleben, Füllen oder Abdichten und Vergießen finden.
Beispiel 8
und Vergleichsbeispiel 2
und Vergleichsbeispiel 2
Die Anteile (1) und (7), wie in Tabelle VI gezeigt, wurden mit Hilfe eines Senkrecht-Mischerc oder einer
Kneteinrichtung der Z-Art homogen geknetet und dann durch einen Dreiwalzenmischer geführt. Die Mischung
wurde zur Mischeinrichtung oder Kneteinrichtung zurückgeführt, worauf die Anteile (8) und (9) zugegeben
wurden. Die Mischung wurde während etwa 1 Stunde bei verringertem Druck von 5 bis 10 mm Hg gerührt, um
eine Einteil-Pastenmasse mit einer überlegenen haltbaren Hafteigenschaft zu bilden.
3ü Die Masse von Vergleichsbeispiel 2 wurde in gleicher
Weise mit der Abänderung hergestellt, daß kein Korrosionsschutzpigment verwendet wurde. Die Menge
von dem Anteil (9) der Masse von dem Vergleichsbeispiel 2 wurde so geändert, um die Viskosität der Masse
und den Volumenprozentsatz des Füllstoffes im wesentlichen den entsprechenden Werten der Zusammensetzung
von Beispiel 8 gleich zu machen.
Unter Anwendung eines Stahlbleches (JIS G-3141)
wurde ein Versuchs- oder Probestück zur Bestimmung der Zugscherbindungskraft (ASTM D 1002-64) hergestellt
Die Härtung wurde bei 14O0C während 40 Minuten ausgeführt. Der Feuchtigkeitsbeständigkeitstest
wurde während 21 Tagen in einer bei 5O0C und 100% relativer Feuchtigkeit gehaltenen Atmosphäre
ausgeführt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle VI aufgeführt.
Beispiel 8 | Vergleichs | An |
beispiel 2 | ||
40 Teile | 40 Teile | (D |
10 | 10 | (2) |
30 | 30 | (3) |
20 | 20 | (4) |
8 | 8 | (5) |
4 | 4 | (6) |
12 | 12 | (7) |
40 | - | (8) |
60 | 80 | (9) |
Epikote 828
Epikote 834
Epikote 871
Dow Chemikal mit urethanmodifiziertem
Epoxyharz XD-3599
Dicyandiamid
2MI-AZINE*)
Bentone 34
Rotblei
Feinzerteiltes Aluminiumpulver (Teilchengröße: 0,074mm)
Fortsetzung
Beispie! 8 Vergleichs- Anteil beispiel 2
Zugscherbindungsfestigkeit vo; dem Feuchtigkeitstest (kg/cm2)
Zugscherbindungsfestigkeit nach dem Feuchtigkeitstest (kg/cm2) Beibehaltung (%) der Bindungsfestigteit nach dem Feuchtigkeitstest
Zugscherbindungsfestigkeit nach Erhitzen bei 50 C während 21 Tagen
Anmerkung zu Tabelle Vl:
*) 2 MI-Azine ist l-(2.4-Diamino-s-lriazin-6-äthylen)-2-methyliinidazol mit der nachstehenden Strukturformel:
NH,
238 | 247 |
221 | 128 |
92,8 | 51,8 |
233 | 239 |
CHj
I
N = C
N = C
I /"
H H
N —CH,-CH,-C
N = C
N-C
NH,
NH,
Aus den erhaltenen Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Masse von Beispiel 8 kaum eine Abnahme der
Bindungsfestigkeit selbst nach dem Feuchtigkeitsbeständigkeitstest aufweist, verglichen mit der Masse von
Vergleichsbeispiel 2, wodurch ein bemerkenswerter Effekt des Korrosionsschutzpigments angezeigt wird.
Beispiel 9
und Vergleichsbeispiel 3
und Vergleichsbeispiel 3
Die Anteile (1) und (2), wie in der nachstehenden Tabelle VII angegeben, wurden mit Hilfe eines
Senkrechtmischers oder einer Kneteinrichtung vom gleichförmig gemischt und nach Zugabe des
Anteils (3) wurde die Mischung während etwa 1 Stunde bei 5 bis 10 mm Hg gerührt, um eine Epoxyharzmasse zu
bilden, die das anorganische Korrosionsschutzpigment enthält.
Die Masse von Vergleichsbeispiel 3 wurde ohne den Zusatz des Anteils (2) hergestellt.
Nach dem Mischen der Massen von Beispiel 9 und Vergleichsbeispiel 3 wurden die gleichen Untersuchungen,
wie vorstehend in Beispiel 8 angegeben, ausgeführt Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden
Tabelle VII aufgeführt.
Epikote 828
Bleicyanamid
Versamide 140 (Härtungsmittel)
Zugscherbindungsfestigkeit vor dem Feuchtigkeitswiderstandstest (kg/cm2)
Zugscherbindungsfestigkeit nach dem Feuchtigkeitswiderstandstest (kg/cm2)
Beibehaltung (%) der Bindungsfestigkeit nach dem
Feuchtigkeitswiderstandstest
Feuchtigkeitswiderstandstest
Beispiel 9 | Vergleichs | An |
beispiel 3 | ||
100 Teile | 100 Teile | (1) |
20 | - | (2) |
100 | 100 | (3) |
110 | 101 | |
93,7 | 35,2 | |
85,2 | 34,9 |
Aus den Ergebnissen der vorstehenden Tabelle VII ist ersichtlich, daß die Masse von Beispiel 9 eine wesentlich
überlegene Beibehaltung der Bindungsfestigkeit, verglichen mit der Masse von Vergleichsbeispiel 3, aufwies.
Die Masse von Beispiel 9 ist daher für Anwendungszwecke geeignet, die eine Haltbarkeit der Haftung
erfordern. eo
Beispiel 10
und Vergleichsbeispiel 4
und Vergleichsbeispiel 4
Die Anteile (4) und (5) wurden mit dem Anteil (1) vorgemischt und durch den Dreiwalzenmischer geführt,
um eine gleichförmig dispergierte Paste zu erhalten. Die Anteile (2) und (3) wurden unter Anwendung eines
Senkrechtmischers der Erhitzungsart bei 70 bis 8O0C gerührt. Nachdem das feste Harz vollständig gelöst war,
wurden die Anteile (6) bis (8) zugegeben und die Mischung wurde bei 5 bis 10 mm Hg gerührt Die
vorstehend erhaltene dispergierte Paste wurde zu der sich ergebenden Mischung zugegeben, deren Temperatur
auf 50 bis 60° C erniedrigt worden war. Die Mischung wurde während kurzer Dauer bei 5 bis 10 mm Hg
gerührt und dann in einen Extruder gegossen, wobei darauf geachtet wurde, daß kein Schaum eingeführt
wurde. Die Masse wurde in Bahnenform auf ein Freigabe- oder Ablösepapier durch eine Düse extrudiert
und unter Kühlen aufgewickelt, wobei eine bahnenartige Masse erhalten wurde.
Die in Tabelle VIII angeführte Masse von Vergleichsbeispiel 4 wurde in gleicher Weise, wie vorstehend
angegeben, mit der Abänderung hergestellt, daß kein Korrosionsschutzpigment zugegeben wurde.
Die so erhaltene bahnenartige Masse war zum Verlöten der gebundenen Teile von Platten einer
Karosserie für Kraftfahrzeuge geeignet. Die Platte mit einer Dicke von etwa 4 mm wurde auf den Karosserieteil
zum Anhafon gebracht und während 2 bis 3 Minuten mit Heißluft (etwa 3000C) erhitzt, um sie zu
härten. Der verschweißte Teil wurde geschnitten unc oberflächenbehandelt.
Die Massen von Beispiel 10 und Vergleichsbeispiel A wurden mit bezug auf die in Beispiel 8 angegebener
Eigenschaften in gleicher Weise, wie dort beschrieben geprüft. Das Härten wurde während 40 Minuten be
140°C ausgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in det nachstehenden Tabelle VIII aufgeführt.
Epikote 828
Epikote 1001
Epikote 871
Dicyandiamid
2-n-Heptadecylimidazol
Bentone 34
Zinkchromat
Zugscherbindungsfestigkeit vor dem Feuchtigkeitswiderstandstest (kg/cm2)
Zugscherbindungsfesligkeit nach dem Feuchtigkeitswiderstandstest (kg/cm2)
Beibehaltung (%) der Bindungsfestigkeit nach dem Feuchtigkeitswiderstandstest
Beispiel 10 | Vergleichs | An |
beispiel 4 | ||
15 Teile | 15 Teile | (D |
50 | 50 | (2) |
35 | 35 | (3) |
5 | 5 | (4) |
10 | 10 | (5) |
10 | 10 | (6) |
50 | 60 | (7) |
30 | - | (8) |
135 | 147 | |
130 | 63 | |
96,3 | 42,9 |
Aus den in der vorstehenden Tabelle VIII aufgeführten
Ergebnissen ist ersichtlich, daß die Masse von Beispiel 10 eine bei weitem überlegene Beibehaltung
der Bindungsfestigkeit, verglichen mit der Masse von Vergleichsbeispiel 4 aufwies und daß das anorganische
antikorrosive Pigment vom Chromattyp, das verwendet worden war, sich in gleicher Weise wirksam erwies.
Beispiel 11 | Epikote 828 | 60 Teile |
Epikote 871 | 30 Teile | |
Dow Epoxy XD-3599 | 20 Teile | |
2-n-Heneicoxylimidazol | 18 Teile | |
Strontiumchromat | 10 Teile | |
Rotblei | 20 Teile | |
Talk | 30 Teile | |
Bentone 34 | 15 Teile | |
Die vorstehend aufgeführten Bestandteile wurden mit Hilfe einer Kneteinrichtung vom Z-Typ vorgemischt
und zweimal durch einen Dreiwalzenmischer geführt Die Mischung wurde dann in die Z-Kneteinrichtung
zurückgegeben und unter Entschäumen geknetet Die sich ergebende Masse war eine nichtsuspendierende,
viskose, pastenartige Epoxyharzmasse.
Unter Verwendung einer Preßpumpe wurde die Masse an einen gewünschten Ort abgegeben. Ein
Polyäthylenterephthalatfilm mit einer Dicke von 0,05 mm wurde entlang der abgegebenen Masse
angebracht und ein Erhitzer mit einer bei 2000C
gehaltenen Heizplatte wurde gegen die extrudierte Masse durch den Polyäthylenterephthalatfilm so gepreßt,
um das Härten der Masse zu bewirken. Die maximale Dicke der Masse zu diesem Zeitpunkt betrug
4 mm und die für das Härten erforderliche Zeitdauer war 7 min.
Der überzogene Gegenstand wurde geschnitten poliert oder geschliffen und in üblicher Weise
fertigbearbeitet. Der oberflächenbehandelte Überzug war sehr schön und es war kein Unterschied im
Oberflächenaussehen zwischen dem Überzug und dem Substratstahlblech vorhanden.
Wenn dieser überzogene Gegenstand während 72 Stunden stehengelassen wurde, und zwar in einem auf
500C und 100% rel. Feuchtigkeit konditionierten
Behälter, wies die Überzugsoberfläche den gleichen Zustand wie vor dieser Behandlung auf und es war kein
wahrnehmbares Auftreten von Blasen vorhanden.
Die Eigenschaften der Epoxyharzmasse nach dem Härten wurden gemessen, wobei die folgenden Ergebnisse
erhalten wurden.
45
50
55
60
65
1. Härtungseigenschaften:
Die Masse wurde in einem Heißluftofen getrocknet Die Temperatur und die Dauer, die für da;
Härten der Masse zu einem Produkt, da:
geschnitten und poliert oder geschliffen werder konnte, erforderlich waren, wurden bestimmt
18 Minuten
6 Minuten
2$ Minuten
6 Minuten
2$ Minuten
2. Zugscherbindungsfestigkeit (ASTM D 1002-62):
Die Masse wurde bei 1500C 15 Minuten lang aul
einer kaltgewalzten Stahlplatte zur Herstellung einer Probe wärmegehärtet Es zeigte sich, daß die
Probe eine Zugscherbindungsfestigkeit von 175 kg/cm2 hatte.
3. Zugscherbindungsfestigkeit nach dem Feuchtigkeitswiderstandstest
(ASTM D1002-64):
Ein in gleicher Weise, wie vorstehend unter (2) beschrieben, hergestelltes Probestück wurde während
21 Tagen in einem auf 50° C und 100% relative Feuchtigkeit konditionierten Behälter stehengelassen.
Es wurde gefunden, daß das Probestück eine Zugscherbindungsfestigkeit nach dem Feuchtigkeitsbeständigkeitstest
von 162 kg/cm2 aufwies, wodurch eine Beibehaltung der Bindungsfestigkeit
von 92,6% angezeigt wurde.
Beispiel 12
EpikotelOOl 50 Teile (1)
Epikote828 15 Teile (2)
Epikote871 35 Teile (3)
Bentone 34 10 Teile (4)
Titanweiß 5 Teile (5)
Rußpulver 0,2 Teile (6)
Talk 60 Teile (7)
Dicyandiamidpulver 5 Teile (8)
2-n-Heptadecylimidazolpulver 10 Teile (9)
Die Anteile (8) und (9) wurden mit dem Anteil (2) vorgemischt und dann mit einem Dreiwalzenmischer
geknetet, wobei eine gleichförmig dispergierte Paste erhalten wurde. Die Anteile (1) und (3) wurden bei 70 bis
800C unter Anwendung einer Kneteinrichtung der Erhitzungsart, z. B. einer Kneteinrichtung vom Z-Typ
oder eines Senkrechtmischers gerührt. Nachdem das feste Harz vollständig gelöst war, wurden die Anteile (4)
bis (7) zugegeben. Die Mischung wurde gründlich unter einem Vakuum von 5 bis 10 mm Hg gerührt. Die
dispergierte Paste wurde zu der Mischung zugegeben, deren Temperatur auf 50 bis 60° C herabgesetzt worden
war. Die Mischung wurde während mehrerer Minuten unter Vakuum gerührt. Die Mischung wurde dann in
einen Extruder gegossen, wobei darauf geachtet wurde, daß kein Schaum eingeführt wurde. Die Mischung
wurde durch eine Düse mit einer Dicke von 4 mm und einer Breite von 100 mm bei etwa 40° C auf ein
zweiseitiges Ablösepapier extrudiert und unter Kühlung aufgewickelt, wobei eine bahnenförmige Masse gebildet
wurde. Diese Masse besaß eine gewisse Klebrigkeit und eine ausgezeichnete Plastizität bei Raumtemperatur
und konnte mühelos von dem Ablösepapier abgestreift werden.
Das Bahnenmaterial wurde auf eine geeignete Länge (gewöhnlich 50 bis 100 mm) bei dem Verfahren des
Zusammenbaues oder der Montage von Automobilteilen geschnitten und dicht auf die zu verschweißenden
Teile einer Kraftfahrzeugkarosserie zum Anhaften gebracht, die mit einem Lösungsmittel gereinigt worden
waren, wobei es unter Anwendung von Fir.gerdruck gebunden wurde. Der geklebte Teil wurde mit einer
Walze oder Rolle völlig gerieben, worauf der Ablösefilm entfernt wurde. Wenn die Bildung einer dünnen
geschweißten Masse erwünscht war, wurde ein dicker Teflonfilm z. B. auf diese gelegt und sie wurde langsam
und kräftig durch eine Walze gedehnt. Dann wurde Heißluft, die bei etwa 3OO0C gehalten war, gleichförmig
auf die Mitte des geschweißten oder gelöteten Teils angewendet und abwechselnd auf das Unterlagestahlblech
in Nähe des gelöteten Teils. Das Erhitzen wurde nach etwa 2 Minuten abgebrochen, wenn die Oberfläche
im wesentlichen verfestigt war, worauf ein anderer Teil in gleicher Weise behandelt wurde. Nach Abkühlen
wurde der gelötete Teil mit Hilfe einer Sandpapierscheibe geschliffen und gewünschtenfalls einer Naßsandbehandlung
unterworfen. Dann wurde eine übliche Überzugsstufe ausgeführt.
Das äußere Aussehen der geschweißten oder gelöteten Teile des fertiggestellten Automobils wies ein
schönes Überzugsaussehen auf und es wurde kein Unterschied zwischen diesen und den Stahlblechen
beobachtet. Überdies trat bei einem Lauf- oder Fahrtest auf schlechten Straßen unter Verwendung eines
Testwagens keine derartige Störung, wie z. B. eine Spaltung an den gelöteten Teilen, selbst nach Fahren
von 5000 km auf.
Die Grundeigenschaften von dieser Zusammensetzung wurden wie folgt gemessen:
1. Härtungseigenschaften (in einem Heißluftofen):
120°C 15 Minuten
14O0C 8 Minuten
160° C 5 Minuten
180° C 3 Minuten
2. Haftprüfung (Zugscherbindungsfestigkeit ASTM D 1002-64):
Gehärtet bei 120° C während
30 Minuten 158 kg/cm2
3. Stäbcheneigenschaften des gehärteten Produktes: Gehärtet bei 120°C während 30 Minuten:
Dehnung
Zugfestigkeit
Zugfestigkeit
3,5%
275 kg/cm2
Epikote 834 65 Teile
Epikote871 10 Teile
ThiokolLP-3 (flüssiges
ThiokolLP-3 (flüssiges
Polysulfidpolymeres) 25 Teile
Bentone 34 6 Teile
Bentone 34 6 Teile
Titanweiß 5 Teile
Ruß 0,5 Teile
Glimmerpulver (Teilchengröße
entsprechend einem Sieb mit
einer lichten Maschenweite
einer lichten Maschenweite
von etwa 0,058 mm 20 Teile
Ton 60 Teile
Benzoguanamin (Pulver) 15 Teile
2-n-Reneicosylimidazol
(Pulver) 15 Teile
Ο) (2)
(7) (8) (9)
(10)
Der Anteil (3) wurde mit den Anteilen (10) und (9) vorgemischt und einmal oder zweimal durch einen
Dreiwalzenmischer geführt, um eine gleichförmig dispergierte Paste zu bilden. Die Anteile (1) und (2)
wurden gleichförmig in einer Kneteinrichtung (z. B. einer Kneteinrichtung der Z-Art, vorzugsweise einer
Kneteinrichtung vom Senkrecht-Typ) gemischt, worauf die Anteile (4) bis (8) zugegeben wurden. Die Mischung
wurde unter einem Vakuum von 5 bis 10 mm Hg gründlich gerührt Die erhaltene Mischung wurde in
einen Extruder gegossen, wobei darauf geachtet wurde, daß kein Schaum eingeführt wurde, und wurde auf einen
bo zweiseitigen Ablöse- oder Freigabefilm aus einer Düse
mit einer Dicke von 3 mm und einer Breite von 100 mm
extrudiert Das extrudierte Produkt wurde 1 bis mehrere Tage lang bei 30° C stehengelassen Das extrudierte
Bahnenmaterial bildete eine halbfeste Bahn mit einer mittleren Klebrigkeit und konnte mühelos von dem
Ablösefilm entfernt werden. Dieses Bahnenmaterial wurde für Verlötungszwecke in gleicher Weise, wie in
Beispiel 12 beschrieben, verwendet
Die Grundeigenschaften der sich ergebenden Masse
wurden gemessen, wobei die folgenden Ergebnisse erhalten wurden:
1. Härtungseigenschaften:
12O0C 25 Minuten
140DC 13 Minuten
16O0C 8 Minuten
(Zugscherbindungsfestigkeit
2. Haftungsprüfung
ASTM D 1002-64):
ASTM D 1002-64):
Gehärtet bei 14O0C während
30 M inuten: 165 kg/cm2.
3. Stäbcheneigenschaften des gehärteten Produktes: Gehärtet bei 140°C während 30 Minuten:
175 kg/cm2 12,5%
Zugfestigkeit:
Dehnung:
Dehnung:
Beispiel 14
Epikotel004 20 Teile (1)
EpikotelOOl 30 Teile (2)
Epikote871 50 Teile (3)
Bentone 34 15 Teile (4)
rotes Eisenoxyd 50 Teile (5)
Ton 30 Teile (6)
Diaminodiphenylsulfon 20 Teile (7)
2-n-Heptadecylimidazol 10 Teile (8)
Toluol 30 Teile (9)
Ein Teil des Anteils (3) wurde mit den Anteilen (7) und (8) vorgemischt und einmal oder zweimal durch einen
Dreiwalzenmischer geführt, um eine gleichförmig dispergierte Paste zu bilden. Die Anteile (1) bis (3)
wurden bei 80 bis 1000C mit Hilfe einer tCneteinrichtung
der Erhitzungsart (z. B. einer Kneteinrichtung vom Z-Typ, vorzugsweise einer Kneteinrichtung der Senkrechtart)
gerührt. Nachdem das feste Harz vollständig gelöst worden war, wurde die Temperatur der Mischung
auf 50 bis 600C erniedrigt Der Anteil (9) wurde dann zugegeben und die Mischung wurde auf Raumtemperatur
unter Rühren gekühlt. Nach Kühlen wurden die Anteile (4) bis (6) und die dispergierte Paste zugesetzt
und die Mischung wurde gründlich bei einem verringerten Druck von 20 bis 50 mm Hg gerührt. Die erhaltene
Masse wurde als Beschichtung oder Überzug auf einen Ablöse- oder Freigabefilm in einer Dicke von 2 mm und
einer Breite von etwa 100 mm aufgebracht, wobei darauf geachtet wurde, daß kein Schaum eingeführt
wurde, worauf in einer Atmosphäre von Heißluft bei 30 bis 40° C stehengelassen wurde. Das Lösungsmittel
wurde verdampft und es wurde ein halbfestes Blattoder Bahnenmaterial mit etwas Klebrigkeit erhalten,
das für Verlötungszwecke in gleicher Weise, wie im Beispiel 12 angegeben, verwendet wurde.
Die Grundeigenschaften der Masse wurden gemessen, wobei folgende Ergebnisse erhalten wurden:
1. Härtungseigenschaften:
120° C
1400C
1600C
1400C
1600C
2. Haftungsprüfung
ASTMD 1002-64):
ASTMD 1002-64):
16 Minuten 8 Minuten 4 Minuten
(Zugscherbindungsfestigkeit
Gehärtet bei 140" C während
30 Minuten: 175 kg/cm2.
3. Stäbcheneigenschaften des gehärteten Produkts: Gehärtet bei 140°C während 30 Minuten:
Zugfestigkeit:
Dehnung:
Dehnung:
215 kg/cm2 5,2%
Beispiel 15
EpikotelOOl 50 Teile
Epikote828 15 Teile
Epikote871 35 Teile
Bentone 34 10 Teile Titanweiß 5 Teile
Rußpulver 0,2 Teile
Talk 60 Teile
Dicyandiamidpulver 5 Teile
2-n-Heptadecylimidazolpulver 10 Teile
Die Anteile (8) und (9) wurden mit Anteil (2) vorgemischt und im Dreiwalzenmischer geknetet,
wodurch eine gleichmäßig dispergierte Paste erhalten wurde. Die Anteile (1) und (3) wurden bei 70 bis 8O0C
gerührt unter Verwendung eines Kneters der Erhitzungsart, wie einem Z-Kneter, vorzugsweise einem
Senkrechtmischer. Nachdem sich das feste Harz vollkommen aufgelöst hatte, wurden die Teile (4) bis (7)
zugegeben, und die Mischung wurde bei einem verringerten Druck von 5 bis 10 mm Hg voll durchgerührt.
Die Temperatur der Mischung wurde auf 50 bis 600C verringert, und die dispergierte Paste wurde
3d zugegeben. Die Mischung wurde einige Minuten lang
unter Vakuum gerührt, und dann in einen Extruder eingegossen, wobei Sorge getragen wurde, daß kein
Schaum eingeführt wurde, worauf man auf zweiseitiges Ablösepapier bei etwa 400C durch eine Düse mit einer
J5 Dicke von 4 mm und einer Breite von 100 mm
extrudierte. Es wurde dann unter gleichzeitigem Kühlen aufgewickelt, wodurch eine platten- oder bahnenförmige
Masse erhalten wurde, die eine gewisse Klebrigkeit und eine gute Plastizität bei Raumtemperatur aufwies,
ίο die leicht von dem Ablösepapier abgezogen werden
konnte.
Die erhaltene platten- oder bahnenförmige Masse wurde zum Löten einer Autokarosserie verwendet, das
auf dieselbe Weise wie in Beispiel 12 beschrieben erfolgte, und es wurden ähnlich gute Resultate erzielt.
Die grundlegenden Eigenschaften der erhaltenen Masse wurden wie folgt gemessen:
1. Härtungseigenschaften (in einem Heißluftofen):
120° C
1400C
1600C
180° C
1400C
1600C
180° C
15 Minuten 8 Minuten 5 Minuten 3 Minuten
2. Haftungstest (Zugscherbindungsfestigkeit ASTM DI 002-64):
Gehärtet bei 1200C während
30 Minuten:
30 Minuten:
158 km/cm2
3. Stäbchen-Eigenschaften des gehärteten Produkts: Gehärtet bei 120° C während 30 Minuten:
Zugfestigkeit:
Ausdehnung:
Ausdehnung:
275 kg/cm2 3,5%
Epikote834
Epikote871
Epikote871
65 Teile (1) 10 Teile (2)
Thiokol LP-3
Bentone 34
Titan-Weiß
Mica-Pulver
(Teilchengröße: 0,056 mm)
Benzoguanamin (pulverförmig)
2-n- Heneicosylimidazol
(pulverförmig)
25 Teile (3)
66 Teile (4)
5 Teile (5)
0,5 Teile (6)
20 Teile
60 Teile
15 Teile
60 Teile
15 Teile
15 Teile
K)
Der Anteil (3) wurde mit den Anteilen (9) und (10) vorgemischt, und ein- oder zweimal durch den
Dreiwalzenmischer gegeben, wodurch eine gleichmäßig dispergierte Paste erhalten wurde. Die Anteile (1) und
(2) wurden mit Hilfe eines Kneters (z. B. Z-Kneters, vorzugsweise einem Senkrechtrnischer) gemischt, und
dann wurden die Anteile (4) und (8) zugegeben. Die Mischung wurde unter einem Vakuum von 5 bis
10 mm Hg gründlich gemischt und in einen Extruder eingegossen, wobei Sorge getragen wurde, daß kein
Schaum eingeführt wurde. Die Mischung wurde auf einen zweiseitigen Ablösefilm durch eine Düse mit einer
Dicke von 3 mm und einer Breite von 100 mm extrudiert, und während einiger Tage bei 300C
stehengelassen. Die extrudierte Platte oder Bahn wurde dann zu einer halbfesten Platte oder Bahn mit einer
mäßigen Klebrigkeit, und konnte leicht von dem Ablösefilm abgezogen werden. Die erhaltene Platte
oder Bahn wurde auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise für Lötzwecke verwendet.
Die Grundeigenschaften der Masse wurden wie folgt gemessen:
1. Härtungseigenschaften:
1200C
1400C
160° C
1400C
160° C
25 Minuten
13 Minuten
8 Minuten
2. Haftungstest (Zugscherbindungsrestigkeit ASTM D 1002-64):
Gehärtet bei 140° C während
30 Minuten: 165 kg/cm2
3. Stäbchen-Eigenschaften des gehärteten Produktes: Gehärtet bei 140° C während 30 Minuten:
Zugfestigkeit: 175 kg/cm2
Ausdehnung: 12,5%
Epikote 1004 20 Teile
Epikote 1001
50 Teile
2(1
50 Teile | (3) |
15 Teile | (4) |
50 Teile | (5) |
30 Teile | (6) |
20 Teile | (7) |
10 Teile | (8) |
30 Teile | (9) |
40
Epikote 871
Bentone 34
Roteisenoxyd
Ton
Diaminodiphenylsulfon
2-n-Heptadecylimidazol
Toluol
Ein Teil von Anteil (3) wurde mit den Anteilen (7) und (8) vorgemischt und die Mischung wurde ein- oder
zweimal durch einen Dreiwalzenmischer gegeben, wodurch eine gleichmäßig dispergierte Paste erhalten
wurde. Die Anteile (1) und (3) wurden bei 80 bis 1000C mittels eines Kneters der Erhitzungsart (z. B. einem
Z-Kneter, vorzugsweise einem Senkrechtmischer) gerührt. Nachdem sich das feste Harz vollkommen
aufgelöst hatte, wurde die Temperatur der Mischung auf 50 bis 6O0C verringert, und, nachdem Anteil (9)
zugegeben worden war, wurde die Mischung durch Rühren auf Raumtemperatur abgekühlt. Nach der
Abkühlung wurden die Anteile (4) bis (6) und die dispergierte Paste zugegeben, und die Mischung wurde
bei einem verringerten Druck von 20 bis 50 mm Hg gründlich gerührt. Die erhaltende Masse wurde auf
einem Ablösefilm von einer Stärke von 2 mm und einer Breite von etwa 100 mm aufgetragen, wobei Sorge
getragen wurde, daß kein Schaum eingeführt wurde, und in Heißluft bei 30 bis 400C stehengelassen, zur
Verdampfung des Lösungsmittels. Die erhaltene halbfeste Platte oder Bahn hatte eine gewisse Klebrigkeit und
war in gleicher Weise wie in Beispiel 12 zum Löten geeignet.
Die Grundeigenschaften der Masse wurden wie folgt gemessen:
1. Härtungseigenschaften:
120° C 16 Minuten
1400C 8 Minuten
16O0C 4 Minuten
2. Haftungstest (Zugscherbindungsfestigkeit ASTM D 1002-64):
Gehärtet bei 1400C während
30 Minuten: 175 kg/cm2
3. Stäbchen-Eigenschaften des gehärteten Produktes: Gehärtet bei 140°C während 30 Minuten:
50
Zugfestigkeit:
Ausdehnung:
Ausdehnung:
250 kg/cm2
5,2%
5,2%
III
Epikote 828
Epikote 871
Bentone 38
Titanweiß (Rutil)
Ruß
Talk
2-n-Pentadecylimidazol
2-n-Heptadecylimidazol
2-n-Heneicosylimidazol
60 Teile | 60 Teile |
40 | 40 |
15 | 15 |
10 | 10 |
0,5 | 0,5 |
50 | 50 |
10
60 Teile
40
15
10
0,5
50
40
15
10
0,5
50
Diese Teile wurden mittels eines Z-Kneters vorgemischt
und zweimal durch einer Dreiwalzenmischer gegeben. Die Mischung wu^de dann wieder in einen
Z-Kneter gegeben, entschäumt und bei einem verringerten Druck von 5 bis 10 mm Hg gemischt, wodurch eine
pastenartige Masse erhalten wurde.
Die erhaltene Epoxyharzmasse wurde auf einer Platte bzw. Bahn aus entfettetem Stahl in einer Dicke von etwa
3 mm aufgetragen, und während 15 Minuten in einem
Heißluftofen bei 160° C gehärtet worauf gekühlt wurde.
Die beschichteten gelöteten Teile wurden mit Schmirgelpapier #80 geschliffen und poliert, und dann mit
Schmirgelpapier #240, bis kein Höhenunterschied zwischen der Oberfläche der Stahlplatte und den Stellen
der gelöteten Teile mehr bestand.
Die Stahlplatte wurde dann einer Reihe von Behandlungen, die nachstehend angeführt sind, unterzogen
und dann beschichtet
Behandlungsstufen
Behandlungsflüssigkeit
Behandlungsbedingungen
(1) Entfetten
(2) Säurebehandlung
(3) Chemische
Behandlung
Behandlung
(4) Nachbehandlung
(5) Elektroabscheidungs-
beschichtung
beschichtung
ACP Ridoline # 24
ACP Deoxidine
#171
ACP Granodine
#45 A
ACP Deoxilite
#11
Elecron 1800
Minuten lang bei 80C eingetaucht und mit Wasser gewaschen
Minuten lang bei 80 C eingetaucht und mit Wasser gewaschen
Minuten lang bei 80 C eingetaucht und mit Wasser gewaschen
Minuten lang bei 75 0C eingetaucht und mit Wasser gewaschen
Minute lang bei 70 °C eingetaucht. Entfernung des Wassers
und Trocknung
und Trocknung
Minuten lang bei 280 Volt behandelt, mit Wasser gewaschen
und 30 Minuten lang bei 170°C gebacken.
und 30 Minuten lang bei 170°C gebacken.
Nach dem Backen der Elektroabscheidungsbeschichtung wurde ein Lack der Melaminalkydart als zweite
Schicht auf die Stahlplatte gesprüht und 30 Minuten lang bei 1500C gebacken. Dann wurde die Stahlplatte
mit Schmirgelpapier #320, und dann mit Schmirgelpapier #500 naßgeschliffen. Das Wasser wurde entfernt
und die Stahlplatte wurde getrocknet. Dann wurde eine Melaminalkydaußenschicht für Autos auf die Stahlplatte
gesprüht und 30 Minuten lang bei 150°C gebacken. Die Oberflächenbeschaffenheit der Beschichtung wurde
beobachtet und die Ergebnisse sind nachstehend angeführt Masse
(D
(II)
(III)
sehr gut sehr gut
Oberflächen- sehr gut
beschaffenheit der
Beschichtung
Beschichtung
Zu Vergleichszwecken wurden andere Härtungsmittel als Imidazol verwendet und die Oberflächenbeschaffenheit
der Beschichtung geprüft Die Mengen der anderen Bestandteile waren dieselben wie bei den oben
angeführten Massen (I), (II) und (III). Die Ergebnisse sind nachstehend angeführt
Härtungsmittel Menge Härtungs-
(Teil) bedingungen
Oberflärhenbeschaffenheit der Beschichtung
Dicyandiamid 5
Acetoguanamin 10
Isophthal- 15
säurehydrazid
200cC, 15 min Beträchtliche Bildung feiner Blasen auf der gesamten Oberfläche
der gelöteten Teile; Unregelmäßigkeiten oder Unterschiedlichkeiten in der Oberfläche.
200 °C, 60 min desgl.
2000C, 20 min Bildung von Blasen einiger Größe auf der gesamten Oberfläche
der gelöteten Teile; Unregelmäßigkeiten oder Unterschiedlichkeiten
der Oberfläche.
Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, daß die Epoxyharzmasse, die nur die Ii nidazolverbindung
als Härtungsmittel enthielt eine stark überlegene Oberflächenbeschaffenheit der Beschichtung aufwies
und den strengen Anforderungen an die Außenoberfläche einer Autokarosserie voll entsprach.
Epikote828 60 Teile
Epikote871 40 Teile
2-n-HeptadecylimidazoI 15 Teile
Bentone 38 15 Teile
65
Titanweiß (Anatase) | 10 Teile |
Ruß | 0,5 Teile |
Kalk | 30 Teile |
Rotblei | 20 Teile |
60 Diese Bestandteile wurden mit Hilfe eines Z-Kneters vorgemischt und zweimal durch den Dreiwalzenmischer
gegeben, und die Mischung wurde wieder in den Z-Kneter zurückgegegeben. Dann wurden 50 Teile
elektrolytisches Kupferpulver (sehr feinteilig) zugegeben, und mit der Mischung vermischt, während man
■inter verringertem Druck entschäumte. Die erhaltene Masse war eine nicht einsinkende viskose, pastenförmi-
130 215/64
ge Epoxyharzmasse. Unter Verwendung einer Preßpumpe wurde die Masse auf den gewünschten Teil
aufgetragen, wobei Sorge getragen wurde, keinen Schaum einzuführen, und mittels eines Spatels ausgebreitet.
Eine, eine Heizverrichtung enthaltende heiße Platte, die mit einem Teflonfilm überzogen war und der
Form eines zu verarbeitenden Teiles entsprach, wurde auf eine Oberflächentemperatur von 2000C erhitzt und
dann mit der Beschichtungsmasse gebunden, worauf gehärtet wurde. Die maximale Beschichtungsdicke war
4 mm und die zum Härten benötigte Zeit betrug etwa 5 Minuten.
Daraufhin wurde der beschichtete Artikel geschliffen und durch Auftragen einer Beschichtung, das auf
herkömmliche Weise erfolgte, fertiggestellt. Die Oberflächenbeschaffenheit des Beschichtungsfilmes war sehr
schön und es wurde kein Unterschied in der Oberfläche zwischen der Oberfläche der Stahlplatte und den
gelöteten oder ausgebesserten Teilen beobachtet.
Bei der Herstellung der Masse dieses Beispiels ist es auch möglich, zuerst eine Pastenmasse aus 2-n-Heptadecylimidazol
mit einer geeigneten Menge an Epikote 871 herzustellen unter Kneten mittels eines Dreiwalzenmischers
und Entschäumen der Mischung unter verringertem Druck, und anschließender Vermischung
mit den anderen Bestandteilen vor der Verwendung.
Die Eigenschaften dieser Masse nach dem Härten sind nachstehend angeführt.
120° C
15O0C
200° C
15O0C
200° C
15 Minuten
5 Minuten
2 Minuten
5 Minuten
2 Minuten
Beispiel | Epikote 828 | 20 | 15 Teile | (1) |
Epikote 1001 | 50 Teile | (2) | ||
Epikote 871 | 35 Teile | (3) | ||
2-n-Heneicosylimida'.ol | 10 Teile | (4) | ||
Bentone 34 | 10 Teile | (5) | ||
Talk | 50 Teile | (6) | ||
Titanweiß (Rutil) | 5 Teile | (7) | ||
Ruß | 0,3 Teile | (8) | ||
Bleioxyd | 25 Teile | (9) | ||
Die Anteile (1) und (4) wurden miteinander gemischt und dann mittels des Dreiwalzenmischers geknetet,
wodurch eine gleichmäßige Paste erhalten wurde. Die Anteile (2) und (3) wurden bei 70 und 800C unter
Verwendung eines Kneters der Erhitzungsart, wie z. B. eines Z-Kneters, gerührt. Nachdem sich das feste Harz
vollkommen aufgelöst hatte, wurden die Anteile (5) bis (9) zugegeben und die Mischung wurde bei einem
Härtungseigenschaften:
Die Masse wurde in einem Heißluftofen wärmegehärtet. Die Härtungstemperatur und die Zeit, die
benötigt wurde, bis die Masse sich zu einem schleifbaren Produkt härtete, wurden gemessen.
Die Ergebnisse sind nachstehend aufgeführt:
2. Zugscherbindungsfestigkeit (ASTM D-1002-64):
Die Masse wurde 15 Minuten lang bei 15O0C
gehärtet auf einer kaltgewalzten Stahlplatte, wodurch eine Probe erhalten wurde. Die Zugscher-Festigkeit
der erhaltenen Probe war 165 kg/cm2.
verringerten Druck von 5 bis 10 mm Hg grundlich gerührt Dann wurde die Temperatur der Mischung auf
50 bis 600C verringert, die dispergierte Paste zugegeben,
worauf die Mischung einige Minuten lang unter Vakuum gerührt wurde. Die erhaltene Masse wurde in
einen Extruder eingegossen, wobei Sorge getragen wurde, keinen Schaum einzuführen, und auf ein
zweiseitiges Ablösepapier durch eine Düse mit einer Dicke von 4 mm und einer Breite von 100 mm bei einer
Temperatur von etwa 400C extrudiert, worauf bei gleichzeitiger Kühlung aufgewickelt wurde, wodurch
eine platten- oder bahnenförmige Masse erhalten wurde. Diese Masse hatte eine gewisse Klebrigkeit und
ausgezeichnete Plastizität und konnte leicht von dem Ablösepapier abgezogen werden. Die erhaltene Platte
bzw. Bahn wurde in die für die Automobilmontage gewünschte Länge geschnitten und wurde mit den zu
lötenden Teilen einer Autokarosserie, die mit einem Lösungsmittel gereinigt worden waren, durch mit der
Fingerspitze ausgeübten Druck eng in Haftung gebracht. Sie wurde dann mittels einer Walze voll mit
denselben gebunden, und dann wurde das Ablösepapier abgezogen. Es wurden zwei 375 Watt elektrische
Infrarotbirnen benutzt und das Erhitzen wurde mit einem Abstand von etwa 20 cm von den gelöteten
Teilen durchgeführt um dadurch die aufgebrachte platten- bzw. bahnförmige Masse zu härten. Die
Temperatur der Oberflächen der gelöteten Teile, die mit Hilfe eines wärmeempfindlichen Anstriches bestimmt
wurde, war maximal etwa 2000C, und die zum Härten benötigte Zeit war etwa 4 Minuten.
Die Autokarosserie wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 19 beschrieben geschliffen und durch Aufbringen
eines Lackes fertiggestellt. Die Oberflächenbeschaffenheit des erhaltenen Beschichtungsfilmes war schön,
wie in Beispie! 19.
Die Eigenschaften dieser Masse nach dem Härten waren wie folgt:
1. Härtungseigenschaften:
Die Masse wurde in einem Heißluftofen wärmegehärtet. Die Härtungstemperatur und die bis zur
Härtung der Masse zu einem schleifbaren Produkt benötigte Zeit wurden gemessen.
120° C
150° C
200° C
150° C
200° C
17 Minuten
6 Minuten
2 Minuten
6 Minuten
2 Minuten
2. Zugscherbindefestigkeit (ASTM D-1002-64):
Die Masse wurde 15 Minuten lang bei 1500C auf
einer kalt gewalzten Stahlplatte in einem Heißluftofen gehärtet, um eine Probe zu erhalten. Es zeigte
sich, daß die Probe eine Zugscherbindefestigkeit von 155 kg/cm2 hatte.
Vergleichsbeispiel
Um die technische Überlegenheit des erfindungsgemäß eingesetzten Härtungsmittels gegenüber bekannten
Härtungsmitteln zu zeigen, wurden entsprechend den vorstehenden Beispielen die nachfolgenden Vergleichsversuche
durchgeführt, wobei die in der nachfolgenden Tabelle IX aufgeführten Massen verwendet
wurden. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle X aufgeführt.
21 64 302 | 35 | Tabelle IX | Versuchs-Nr. | 10 | - | Versuchs-Nr. | 3 | 36 | 5 | 6 | 6 | O | dem erfin- | jeder Weise befriedigende | sämtlichen |
Masse | 1 2 | - - | 1 2 | 40 | 40 | 40 | 15/160 7/160 | O | Härtungsmittel deutlich un- | Ergebnisse | |||||
40 40 | 10/160 10/160 | 30 | 30 | 30 | X | terlegen. Nur bei Versuch 1 konnten in | |||||||||
Epikote 828 | 30 30 | - - | O O | 30 | 4 | 30 | 30 | x-t> | X | Eigenschaften in | |||||
Epikote 871 | 30 30 | O O | 13 | 40 | 13 | 13 | O | ί | 55 erhalten werden. | ||||||
Urethan-modifiziertes Epoxyharz | 13 13 | - - | 50 | 30 | 50 | 50 | £ | O | |||||||
Organite A | 50 50 | O Δ | 30 | O | |||||||||||
Talk | Sämtliche Zahlenwerte in den Tabellen stellen Gewichtsteile dar. | O O | - | 13 | - | - | |||||||||
Härtungsmittel | 10 | Tabelle X | - | 50 | - | - | |||||||||
2-HeptadecylimidazoI (erfindungsgemäß) | Untersuchung | 7 | - | - | ist beim | ||||||||||
2-Undecylimidazol (Vergleich) | - | - | — | — | 2-Äthyl-4-methylimidazo | nsbesondere hin- | |||||||||
1 -Cyanoäthyl-2-undecylimidazol (Vergleich) | Härtungsgeschwindigkeit (min/°C) | - | so Löten von Kxaftfahrzeugblechen, ι | sichtlich der Lagerungsstabilität gegenüber | |||||||||||
l-Cyauoäthyl^-undecylimidazoltrimellitat | ■ Finishing-Eigenschaften | - | - | 5 | — | dungsgemäß eingesetzten | |||||||||
(Vergleich) | Feuchtigkeitsbeständigkeit (500C, 100% relative | 7 | |||||||||||||
l-(2,4-Diamino-S-triazin-6-äthylen)- | Feuchtigkeit, 168 Std.) (Blasenbeständigkeit) | - | - | 5 | |||||||||||
2-methylimidazol (Vergleich) | Lagerungsstabilität | - | |||||||||||||
2-Äthyl-4-methylimidazol (Vergleich) | Flexibilität des gehärteten Produktes | ||||||||||||||
Fußnote: | Skala: O: gut | - | |||||||||||||
Δ: mittel | |||||||||||||||
X: schlecht | 3 | 5 | |||||||||||||
Wie sich aus den Werten der Tabelle X ergibt, zeigt | 10/160 | ||||||||||||||
bei der Bewertung der untersuchten Härtungsmittel | O | ||||||||||||||
hinsichtlich sämtlicher Faktoren, nämlich Härtungsge | O | 4 | |||||||||||||
schwindigkeit, Finishing-Eigenschaften, Feuchtigkeits- | 10/160 | ||||||||||||||
I beständigkeit (Blasenbeständigkeit), Lagerungsstabilität | Δ | X | |||||||||||||
i| und Flexibilität der Produkte das 2-Heptadecylimidazol, | O | <3-X | |||||||||||||
Bi welches 17 Kohlenstoffatome in der Seitenkette enthält, | Δ | ||||||||||||||
i'!: markant überlegene Eigenschaften gegenüber den | O | ||||||||||||||
anderen bekannten Härtungsmitteln. | |||||||||||||||
Das bekannte | |||||||||||||||
Claims (1)
1. Verfahren zum Verlöten eines Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß man auf den
zu verlötenden Gegenstand einen hergestellten Gegenstand aus einer klebrigen plastischen Epoxyharzmasse
aufbringt, die ein Epoxyharz und eine normalerweise feste Imidazolverbindung mit einer
langkettigen Alkylgruppe mit wenigstens 15 Koh- ι ο lenstoffatomen der nachstehenden allgemeinen
Formel
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12786770 | 1970-12-27 | ||
JP12786870 | 1970-12-27 | ||
JP12786970 | 1970-12-27 | ||
JP8410071 | 1971-10-23 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2164302A1 DE2164302A1 (de) | 1972-08-10 |
DE2164302B2 DE2164302B2 (de) | 1980-07-24 |
DE2164302C3 true DE2164302C3 (de) | 1981-04-09 |
Family
ID=27466926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712164302 Expired DE2164302C3 (de) | 1970-12-27 | 1971-12-23 | Verfahren zum Verlöten eines Gegenstandes |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
CA (1) | CA984542A (de) |
DE (1) | DE2164302C3 (de) |
FR (1) | FR2119093A1 (de) |
IT (1) | IT945639B (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5017258A (en) * | 1986-06-20 | 1991-05-21 | Shell Oil Company | Pipe rehabilitation using epoxy resin composition |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1050679A (de) * | 1963-05-02 | 1900-01-01 | ||
NL130329C (de) * | 1964-04-20 | |||
US3489695A (en) * | 1964-06-17 | 1970-01-13 | Air Prod & Chem | Substituted imidazoles for curing epoxy resins |
FR1446816A (fr) * | 1964-09-22 | 1966-07-22 | Union Carbide Corp | Agents de durcissement des époxydes et compositions d'époxydes en contenant |
-
1971
- 1971-12-23 CA CA130,937A patent/CA984542A/en not_active Expired
- 1971-12-23 DE DE19712164302 patent/DE2164302C3/de not_active Expired
- 1971-12-24 IT IT5499071A patent/IT945639B/it active
- 1971-12-27 FR FR7146879A patent/FR2119093A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA984542A (en) | 1976-02-24 |
FR2119093B1 (de) | 1976-04-02 |
DE2164302B2 (de) | 1980-07-24 |
IT945639B (it) | 1973-05-10 |
AU3722371A (en) | 1973-06-21 |
FR2119093A1 (en) | 1972-08-04 |
DE2164302A1 (de) | 1972-08-10 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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