DE3831602A1 - Verfahren zum kleben von aluminium-werkstoffen - Google Patents

Verfahren zum kleben von aluminium-werkstoffen

Info

Publication number
DE3831602A1
DE3831602A1 DE19883831602 DE3831602A DE3831602A1 DE 3831602 A1 DE3831602 A1 DE 3831602A1 DE 19883831602 DE19883831602 DE 19883831602 DE 3831602 A DE3831602 A DE 3831602A DE 3831602 A1 DE3831602 A1 DE 3831602A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
adhesive
primer
buffer substance
aluminum materials
epoxy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19883831602
Other languages
English (en)
Other versions
DE3831602C2 (de
Inventor
Felix Dipl Chem Dr Nitschke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Messerschmitt Bolkow Blohm AG filed Critical Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Priority to DE19883831602 priority Critical patent/DE3831602A1/de
Priority to GB8920568A priority patent/GB2224279B/en
Publication of DE3831602A1 publication Critical patent/DE3831602A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3831602C2 publication Critical patent/DE3831602C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00—Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/02—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving pretreatment of the surfaces to be joined
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2400/00—Presence of inorganic and organic materials
    • C09J2400/10—Presence of inorganic materials
    • C09J2400/16—Metal
    • C09J2400/166—Metal in the pretreated surface to be joined

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie einen Primer bzw. Klebstoff zum Kleben von Aluminium-Werkstoffen.
Zum Kleben von Aluminium-Werkstoffen, insbesondere in der Luft- und Raumfahrt, werden in jüngerer Zeit vor allem Epoxid-Klebstoffe verwendet. Sie besitzen u.a. den Vorteil, daß sie problemlos zu handhaben sind, ohne äußeren Druck ausharten und zum Aushärten nur eine relativ niedrige Temperatur benötigen, wodurch die Festigkeit ausgehärteter Aluminium-Werkstoffe nicht beeinträchtigt wird.
Um eine Klebung hoher Festigkeit zu erhalten, wird die Werkstoffoberfläche meistens aufgerauht, z.B. durch Ätzen oder Anodisieren. Auf die mit der entsprechenden Rauhigkeit versehenen Oberflächen der Aluminiumwerkstoffe wird dann in der Regel zunächst ein Primer aufgetragen. Dabei handelt es sich um ein relativ hochverdünntes Epoxid-Harz. Nach dem Auftragen des Primers wird dann der Epoxid-Klebstoff aufgebracht.
Es wurde jedoch festgestellt, daß, wenn ungünstige Umstände vorliegen, z.B. hohe Feuchtigkeit, die Epoxid-Klebstoffe mit der Zeit versagen, d.h. es kommt zu einer Delamination der miteinander verklebten Aluminium-Werkstoffe.
Als Ursache dafür wird eine Korrosionsschicht angesehen, die sich auf dem Aluminium-Werkstoff vom Rand her fortschreitend unter der Klebfuge bildet und die Klebung zerstört.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine dauerhafte, feste Klebung von Aluminium-Werkstoffen zu ermöglichen.
Dies wird mit dem im Anspruch 1 bzw. 6 gekennzeichneten Verfahren bzw. Primer oder Klebstoff erreicht. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.
Die erfindungsgemäße Aluminiumklebung ist außerordentlich stabil und dauerhaft. Die Ursache der hervorragenden Festigkeit und Dauerhaftigkeit der erfindungsgemäßen Klebung durfte auf folgendes zurückzuführen sein.
Bei einer Klebung tritt der Primer bzw. Klebstoff in die Poren der angerauhten Oberfläche des Aluminium-Werkstoffs ein und wird dabei gewissermaßen verankert. Diese Poren bestehen aus Aluminium-Oxid. Aluminium-Oxid ist jedoch amphoter, d.h. es weist im sauren Bereich bei pH 3 und weniger sowie im alkalischen Bereich, d.h. bei pH 10 und mehr, eine relativ große Löslichkeit auf, während seine Löslichkeit im pH-Bereich zwischen 3 und 10, insbesondere zwischen 4 und 9, sehr gering ist.
Wenn vom Rand her Feuchtigkeit unter die Klebefuge gelangt, ist es jedoch möglich, daß sich an der Werkstoff-Oberfläche ein pH-Wert von 4,3 oder weniger bzw. von 9, 10 oder mehr einstellt, wodurch das Aluminiumoxid im Bereich der Poren sich auflöst und der Primer bzw. Klebstoff seine Verankerungsstellen verliert, wodurch die Klebung versagt.
Erfindungsgemäß wird der Werkstoff im Bereich der Klebung mit einer Puffersubstanz in Berührung gebracht, welche im Bereich von pH 3 bis pH 10, insbesondere im Bereich von pH 4 bis pH 9 puffert.
Dadurch wird verhindert, daß sich ein pH-Bereich an der Grenzfläche Primer bzw. Klebstoff und Werkstoffoberfläche ausbildet, bei dem sich Aluminiumoxid löst.
Als Puffersubstanzen werden Salze schwacher Säuren oder schwacher Basen mit einem pK-Wert von vorzugsweise 4 bis 9 verwendet, z.B. Hydrogencarbonate (HCO3⁻), Phosphate (H2 PO4⁻, HPO4 2-), Silicate, Borate, Carboxylate oder Phenolate, und zwar vorzugsweise in Form der Alkalisalze. Unter Puffersubstanzen werden dabei selbstverständlich auch Salze schwacher Säuren oder schwacher Basen in Gemisch mit den entsprechenden Säuren oder Basen verstanden.
Die Puffersubstanz kann in Form einer z.B. wäßrigen oder alkoholischen Lösung auf die Werkstoffoberfläche aufgebracht werden, z.B. durch Aufsprühen der Lösung oder Eintauchen des Werkstoffs in die Lösung. Die Konzentration der Lösung betragt dabei vorzugsweise 0,1 mol bzw. 1,0×10-5, vorzugsweise 1,0×1-2 bis 1,0×10-4 mol Säureanion, also z.B. HCO₃⁻, H2 PO4⁻ usw., bzw. Basenkation pro kg Lösung. Diese Variante hat den Vorteil, daß die Puffersubstanz an der Werkstoffoberfläche, also in dem Bereich angereichert wird, wo sie ihre Wirkung entfalten soll.
Statt dessen oder zusätzlich kann die Puffersubstanz dem Primer, und, insbesondere wenn kein Primer angewendet wird, direkt dem Klebstoff zugesetzt werden. Bei dieser Variante entfallt das Auftragen der Puffersubstanz als zusätzlicher Arbeitsschritt. Wenn die Puffersubstanz dem Primer bzw. dem Klebstoff zugesetzt wird, beträgt die Menge der Puffersubstanz vorzugsweise 0,1 mol bis 1,0×10-5 mol, insbesondere 1,0×10-2 bis 1,0×10-4 mol pro kg Primer oder Klebstoff, und zwar bezogen auf die Form des Primers oder Klebstoffs, mit der er aufgetragen wird, also Lösungsmittel und andere Zusatzstoffe mit einbezogen.
Die Erfindung bezieht sich in erster Linie auf das Kleben von Aluminium-Werkstoffen mit Epoxid-Klebstoffen. Dabei können handelsübliche Primer- und Epoxid-Klebstoffe verwendet werden, beispielsweise der Epoxid-Klebstoff FM 73 mit dem Epoxid-Primer BR 127 von American Cyanamid oder die Epoxid-Klebstoffe AF 126 und AF 163 mit den Epoxid-Primern EC 3924 bzw. EC 3980 von 3M.
Obgleich die Erfindung in erster Linie für Epoxid-Klebstoffe bestimmt ist, weil diese die eingangs geschilderten Vorteile besitzen und deshalb vor allem in der Luft- und Raumfahrt in großem Umfang Anwendung gefunden haben, ist sie nicht auf Epoxid-Klebstoffe beschränkt. Denn, wie vorstehend erwähnt, werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Poren an der Oberfläche von Aluminium-Werkstoffen als Verankerungsplätze für Primer bzw. Klebstoffe erhalten, was vom jeweiligen Klebstoff an sich unabhängig ist. Deshalb ist die Erfindung auch bei anderen Primern und Klebstoffen anwendbar, z.B. bei Primern und Klebstoffen auf Polyimid-Basis oder auf der Basis von Phenolharzen sowie bei allen anderen Konstruktions- oder strukturellen Klebstoffen bzw. Primern.

Claims (7)

1. Verfahren zum Kleben von Aluminium-Werkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff mit einer Puffersubstanz in Berührung gebracht wird, welche im Bereich von pH 3 bis 10 puffert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff mit einer Lösung der Puffersubstanz behandelt wird, bevor der Primer oder Klebstoff aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Puffersubstanz dem Primer oder Klebstoff einverleibt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffersubstanz in einer Menge von 0,1 bis 1,0×10-5 mol/kg Lösung bzw. Primer oder Klebstoff eingesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Primer oder Klebstoff ein Primer oder Klebstoff auf Epoxid-Basis verwendet wird.
6. Primer oder Klebstoff, insbesondere auf Epoxid-Basis zum Kleben von Aluminium-Werkstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Puffersubstanz enthält, welche im Bereich von pH 3 bis 10 puffert.
7. Primer oder Klebstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Puffersubstanz in einer Menge von 0,1 bis 1,0×10-5 mol/kg Primer bzw. Klebstoff vorliegt.
DE19883831602 1988-09-17 1988-09-17 Verfahren zum kleben von aluminium-werkstoffen Granted DE3831602A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19883831602 DE3831602A1 (de) 1988-09-17 1988-09-17 Verfahren zum kleben von aluminium-werkstoffen
GB8920568A GB2224279B (en) 1988-09-17 1989-09-12 Method and adhesive for glueing of aluminium materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19883831602 DE3831602A1 (de) 1988-09-17 1988-09-17 Verfahren zum kleben von aluminium-werkstoffen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3831602A1 true DE3831602A1 (de) 1990-03-22
DE3831602C2 DE3831602C2 (de) 1990-06-28

Family

ID=6363125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19883831602 Granted DE3831602A1 (de) 1988-09-17 1988-09-17 Verfahren zum kleben von aluminium-werkstoffen

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE3831602A1 (de)
GB (1) GB2224279B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014016005A1 (de) * 2012-07-24 2014-01-30 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Ultraschallsensorvorrichtung mit einem versteifungselement und einem montagedeckel, anordnung und verfahren zum herstellen einer solchen ultraschallsensorvorrichtung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1065015A (en) * 1964-07-31 1967-04-12 Borden Co Water resistant adhesive

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Referat 48352 Y/27 in CPI-Profile Booklet *
Referat 71622s in Chemical Abstracts 1974, Vol. 80, No. 14 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014016005A1 (de) * 2012-07-24 2014-01-30 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Ultraschallsensorvorrichtung mit einem versteifungselement und einem montagedeckel, anordnung und verfahren zum herstellen einer solchen ultraschallsensorvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
GB2224279A (en) 1990-05-02
GB2224279B (en) 1992-04-22
GB8920568D0 (en) 1989-10-25
DE3831602C2 (de) 1990-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE681324C (de) Verfahren zum Verleimen von Holz und holzaehnlichen Stoffen
DE3586641D1 (de) Verfahren zur herstellung von teilweise neutralisierten, stark sauren kationaustauschharzen in saurer form.
DE3831602A1 (de) Verfahren zum kleben von aluminium-werkstoffen
CH620637A5 (en) Process for the production of rapidly curable, storage-stable substrates coated with epoxy resin/curing agent mixtures
DE1479022B2 (de) Verfahren tum Herstellen eines Schalenkorpers mit einem Wabenkern und Wabenkern zur Verwendung bei diesem Verfahren
DE2754069C2 (de) Schnellhärter für Klebstoffe auf Basis von Aminoplastharzen und seine Verwendung
DE3907667A1 (de) Acrylischer zwei-komponenten-kleber
DE3306780C2 (de) Verfahren zur Oberflächenbehandlung zementgebundener Produkte in Form von Halbfabrikaten
EP0016740B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verleimen mit Hilfe von Aminoplastklebstoffen
AT351416B (de) Verfahren zum miteinander verkleben zweier koerper
DE2758892A1 (de) Verfahren zum reparieren der wand eines transportcontainers
AT371491B (de) Verfahren zur herstellung eines insbesondere plattenfoermigen koerpers mit einer oberflaeche verbesserter verklebbarkeit
Moth Modified Sulfuric Acid Anodizing Process Used as a Pretreatment for the Adhesive Bonding of Aluminum Alloys
EP0156853A1 (de) Verfahren zur herstellung von umweltwiderstandsfähigen aluminiumoberflächen für anstriche und verkleben und hergestelltes produkt
DE3907902A1 (de) Verfahren zum chemischen metallisieren von keramikkoerpern
AT343880B (de) Beleimungsverfahren fur das zusammenfugen von holzprodukten
DE3932208C2 (de)
SU939516A1 (ru) Клей
DE1231522B (de) Kupferfolie zum Kaschieren eines gegebenenfalls durch Impraegnierung erhaltenen plattenfoermigen Kunststofftraegers
DE1569986A1 (de) Bindemittel
DE2213269A1 (de) Verfahren zum Verbinden von Holz- oder Bauholzteilen
JPS6113963B2 (de)
EP0690113A2 (de) Verfahren zum Verkleben von Holz
DE1028724B (de) Verfahren zur Herstellung von selbsthaertenden Mischungen von AEthoxylinharzen zum Verkleben beliebiger Gebilde oder als Fuellmasse, insbesondere zum Auf- bzw. Verklebenvon Kunststoffbahnen
DD262019A1 (de) Verfahren und mittel zur konservierung von beton

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DEUTSCHE AEROSPACE AG, 8000 MUENCHEN, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DAIMLER-BENZ AEROSPACE AKTIENGESELLSCHAFT, 80804 M

8339 Ceased/non-payment of the annual fee