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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Zusammensetzungen
und auf Verfahren zum Herstellen von Beschichtungen auf Substraten,
spezifischer gesehen bezieht sie sich auf Flüssigkristallpolymere für ein in
situ vorgenommenes Beschichten von ausgehärteten Verbundwerkstoffstrukturen
und auf Verfahren zum Auftragen derselben.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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So
wie dies gut bekannt ist, können
Verbundwerkstoffstrukturen, die an dem Äußeren von Schiffen und von
Flugzeugen angebracht sind, eine wesentliche Qualitätsverschlechterung
und Beschädigung
dadurch erfahren, dass sie Erosions-Korrosions-Angriffen ausgesetzt
sind. Unter diesem Gesichtspunkt unterliegen solche Strukturen konstant unter
anderen Dingen der Oxidation, der Feuchtigkeit, dem Bewuchs, der
Salzbespritzung, der UV-Strahlung, den Chemikalien sowie hohen und niedrigen
Temperaturen, welche dazu führen
können,
dass solche Strukturen im Laufe der Zeit eine merkliche Qualitätsverschlechterung
und eine Beschädigung
erfahren. Als Konsequenz davon müssen
solche strukturellen Komponenten konstant repariert oder ersetzt
werden, um auf diese Weise die Möglichkeit
auszuschließen,
dass ein gegebenes Schiff oder Flugzeug dauerhaft beschädigt wird, wenn
nicht sogar zerstört
wird.
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Bei
dem Versuch, den durch die Ermüdung und
durch die Umweltaussetzung verursachten Schäden an solchen Verbundkomponenten
zu verhindern, ist eine Vielfalt von Beschichtungsstoffen und Beschichtungsverfahren
zum Auftragen derselben auf solche Verbundkomponenten entwickelt
worden, dies um deren Dauerhaftigkeit zu verbessern. Unter solchen
den Experten gut bekannten Verfahren befindet sich das thermische
Spritzen, welches die Zugabe von Partikeln eines Ausgangsmaterials,
typischerweise eines polymerähnliches
Materials, in eine Hochenergie-Wärmequelle
umfasst, welche die Partikel, während
sie sich in einem halbflüssigen
Zustand befinden, auf die Oberfläche
der Komponente befördert,
welche man zu schützen
sucht. Wenn die Partikel erst einmal auf die Oberfläche, die
man zu schützen
sucht, drauf befördert
worden sind, dann kühlen
die Partikel ab, und durch das wiederholte Auftragen einer großen Anzahl
von solchen Partikeln baut sich eine Ablagerung auf. Unter solchen
Substanzen, welche zum Herstellen von Schutzbeschichtungen mit Hilfe
des thermischen Spritzens verwendet werden, gehören; Polyurethan, Polyethylen,
Polyacrylnitril, Polyvinylchlorid und Ethylenvinylalkohol.
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Obwohl
eine jede der zuvor erwähnten
Verbindungen für
ein Auftragen mit Hilfe des thermischen Spritzens geeignet ist,
versagen solche Verbindungen in typischer Weise, wenn es darum geht einen
adäquaten
Schutzgrad für
diejenige Oberfläche
zu liefern, auf welche dieselben aufgetragen werden. Unter diesem
Gesichtspunkt verpasst es eine jede der zuvor erwähnten Verbindungen,
eine ausreichend fachmännische
Barriere gegen das Eindringen entweder von Sauerstoff oder von Wasserdampf
zu liefern. Zum Beispiel, obwohl Ethylenvinylalkohol ein hohes Maß an Widerstand
gegenüber
dem Eindringen von Sauerstoff liefert, versagt eine solche Verbindung
im Allgemeinen dabei einen ausreichend hohen Grad an Widerstand
gegen das Eindringen von Wasserdampf zu liefern. Polyvinyldychlorid
verschafft andererseits ein hohes Maß an Widerstand gegen das Eindringen
von Wasserdampf, aber ein wesentlich geringeres Maß an Widerstand
gegen das Eindringen von Sauerstoff. Wie jedoch gut bekannt ist,
kann die Fähigkeit
entweder von Wasser oder von Sauerstoff, durch eine gegebene Beschichtung
hindurch zu dringen und direkt in Kontakt mit der Oberfläche einer Verbundwerkstoffstruktur
zu treten, solch eine Struktur im Laufe der Zeit wesentlich beschädigen.
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Zusätzlich zum
dahingehenden Versagen, eine ausreichende Barriere entweder gegen
das Eindringen von Sauerstoff und/oder gegen das Eindringen von
Wasserdampf zu liefern, versagen solche Schutzbeschichtungen weiterhin
in typischer Weise dahingehend, ein ausreichendes Maß an Widerstand gegenüber dem
Faulen und gegenüber
der chemischen Exposition zu liefern. In ähnlicher Weise versagen solche
Beschichtungen weiterhin oft wenn es darum geht, über eine
ausreichende dimensionale Stabilität und Härte zu verfügen für eine Anwendung, welche ein
Aussetzen unter einer hohen Ermüdung und
einer starken Umweltbeanspruchung nach sich zieht.
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Dementsprechend
besteht daher nach dem Stand der Technik ein Bedarf an einer Zusammensetzung
und an einem Verfahren zum Auftragen derselben, welche dazu verwendet
werden können,
eine Schutzbeschichtung auf einer Verbundwerkstoffstruktur herzustellen,
welche ein höheres
Maß an
Schutz für
die Oberfläche
derselben gegenüber Chemikalien
und gegenüber
einer Umweltbeanspruchung liefern kann als Beschichtungszusammensetzungen
gemäß dem Stand
der Technik. Es besteht weiterhin ein Bedarf an verbesserten Beschichtungszusammensetzungen,
welche zusätzlich
zu der Bereitstellung eines größeren Maßes an Schutz
als bei den Beschichtungszusammensetzungen nach dem Stand der Technik,
auch schnell und leicht aufgetragen werden können, so wie dies der Fall
ist bei den herkömmlichen
Beschichtungstechniken. Nach dem Stand der Technik besteht noch
ein weiterer Bedarf an solchen Beschichtungszusammensetzungen, welche
aus nicht toxischen, leicht erhältlichen
und relativ preisgünstigen
chemischen Zusammensetzungen formuliert werden können.
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Der
den Hintergrund darstellende Stand der Technik wird geliefert durch
die Patentschrift
EP
0 354 285 A , welche ein Verfahren offenbart für die Zubereitung
von in einer Achsenrichtung hoch orientierten Folien durch ein Pressen
in der Hitze einer Filamentkette aus Flüssigkristallpolymeren und durch eine
wahlweise Warmverfestigung.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Auftragen einer Schutzbeschichtung
auf eine Oberfläche
einer Verbundwerkstoffstruktur dar, so wie dies in dem Anspruch
1 der angehängten
Ansprüche
definiert worden ist.
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Die
vorliegende Erfindung zielt ab auf die oben identifizierten Mängel nach
dem Stand der Technik und lindert diese. Spezifisch gesehen ist
die vorliegende Erfindung ausgerichtet auf neue Flüssigkristallpolymere
für die
Verwendung sowohl bei der Bildung von Schutzbeschichtungen auf Verbundwerkstoffstrukturen,
welche der Ermüdung
und der Umweltbeanspruchung unterworfen sind, als auch als Verfahrensweisen
für das
Auftragen derselben. Die Flüssigkristallpolymere
(LCPs) umfassen thermische Kunststoffe mit einem hohen Schmelzpunkt, welche
ausgewählt
werden aus der Gruppe bestehend aus Copolyestern, Copolyesteramiden
und aus vollständig
aromatischen Polyestern mit multiplen Monomeren, welche in einer
isotropen Filmform verwendet werden. In weitgehender verfeinerten
Ausführungen
können
solche Polymere modifiziert werden, um starre Elemente mit zu umfassen,
wie etwa stabähnliche
Monomere, welche in die Hauptkette derselben mit eingebunden sind,
um auf diese Weise eine undurchdringliche Mikrostruktur und eine
gesteigerte Härte
und Schlagfestigkeit zu ergeben. In vorteilhafter Weise enthalten
die LCPs gemäß der vorliegenden
Erfindung weder flüchtige
organische Verbindungen (VOCs) noch Schwermetalle wie etwa Blei und
dergleichen.
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Das
Verfahren der vorliegenden Erfindung ist ausgerichtet auf das Auftragen
der zuvor erwähnten neuen
Beschichtungszusammensetzungen auf ein gegebenes Substrat. Gemäß einer
bevorzugten Ausführung
umfasst das Verfahren den anfänglichen Schritt
des Auftragens einer Schicht eines Trennmittels, wie etwa TEFLON® oder
FREKOTE®,
auf die Oberfläche
der Werkzeugausstattung, welche dazu verwendet werden soll die Verbundwerkstoffstruktur auszuhärten. Danach
wird das LCP thermisch als ein dünner
Film auf die Werkzeugausstattung gespritzt. Vorzugsweise wird das
LCP bis auf eine Dicke zwischen 0,05 mm (0,002 Inch) und 0,25 mm
(0,010 Inch) aufgetragen. Danach wird das Verbundlaminierungsmaterial
zur Bildung der strukturellen Komponente auf die beschichtete Oberfläche der
Werkzeugausstattung aufgetragen und mit derselben ausgehärtet. In
einem wahlweisen Schnitt kann ein Klebemittel vor dem Aushärten zwischen
dem nicht ausgehärteten
Verbundwerkstoff und der beschichteten Oberfläche der Werkzeugausstattung
aufgetragen werden. Nach dem Aushärten wird die Struktur mit der
darauf hergestellten LCP Beschichtung für die Verwendung in dem endgültigen Zusammenbau
aus der Werkzeugausstattung heraus genommen.
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Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, neue Beschichtungszusammensetzungen
und Verfahren zum Auftragen derselben zu liefern, welche fähig sind
eine länger
haltbare und stärker
schützende
Beschichtung zu bilden, wenn sie auf eine gegebene Verbundwerkstoffstruktur
aufgetragen werden, als dies der Fall ist bei Beschichtungszusammensetzungen
und Beschichtungstechniken nach dem bisherigen Stand der Technik.
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Ein
anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, neue Beschichtungszusammensetzungen
und Verfahren zum Aufragen derselben zu liefern, welche den damit
beschichteten Substraten ein höheres
Maß an
Schutz liefern können,
wenn dieselben den Erosions- und/oder Korrosions-Angriffen ausgesetzt
sind.
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Ein
anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, neue Beschichtungszusammensetzungen
und Verfahren zum Auftragen derselben zu liefern, welche leicht
und einfach verwendet und aufgetragen werden können. und zwar unter Verwendung
einer bestehenden Beschichtungstechnologie.
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Ein
anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, neue Beschichtungszusammensetzungen
und Verfahren zum Aufragen derselben zu liefern, welche nicht toxisch
sind und welche keine Bedrohung für die Umwelt darstellen.
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Noch
weitere Ziele der vorliegenden Erfindung erstrecken sich auf die
Bereitstellung neuer Beschichtungszusammensetzungen und Verfahren zum
Auftragen derselben, welche relativ preisgünstig sind, einen größeren Schutz
vor dem Eindringen von Sauerstoff und Feuchtigkeit gewähren, über eine
größere dimensionale
Stabilität
und Härte
verfügen
und einen größeren Schutz
gegenüber
der chemischen Exposition liefern als Beschichtungszusammensetzungen
und Beschichtungsverfahren nach dem bisherigen Stand der Technik.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden leichter ersichtlich
werden aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen,
wobei:
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die 1 schematisch
die Schritte illustriert, welche beim Auftragen der neuen Beschichtungszusammensetzungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN ERFINDUNG
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Die
unten dargelegte detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den
angehängten
Zeichnungen dient als Beschreibung der augenblicklich bevorzugten
Ausführungen
der Erfindung; auch wird hiermit nicht beabsichtigt, nur diejenigen
Formen darzustellen, nach welchen die vorliegende Erfindung konstruiert
oder verwendet werden kann. Es versteht sich jedoch, dass die gleichen
oder gleichwertige Funktionen und Abfolgen durch verschiedene Ausführungsformen
verwirklicht werden können,
welche ebenfalls dazu bestimmt sind, in dem Umfang der Erfindung
mit eingeschlossen zu sein, so wie derselbe in den angehängten Ansprüchen definiert
worden ist.
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Wie
gut bekannt ist, können
die strukturellen Komponenten, welche dazu verwendet werden, um die
Außenoberflächen kommerziell
und militärisch genutzter
Schiffe und Flugzeuge zu bauen, eine wesentliche qualitative Verschlechterung
und eine Beschädigung
erfahren, dies auf Grund der Tatsache, dass sie der äußeren Umwelt
ausgesetzt sind. Unter diesem Gesichtspunkt sind solche strukturellen
Komponenten, welche typischerweise aus Metall- oder Verbundwerkstoffmaterialien
hergestellt werden, dauernd physikalischen und chemischen Kräften ausgesetzt,
welche dazu führen
können,
dass sich solche Strukturen im Laufe der Zeit verschlechtern. Zu
den umweltbedingten Kräften,
denen solche strukturellen Komponenten begegnen, zählen die Oxidation,
die Feuchtigkeit, das Faulen, die ultraviolette Bestrahlung, korrosive
Chemikalien und Extreme bei den hohen und den tiefen Temperaturen.
Als eine Konsequenz hieraus müssen
solche strukturellen Komponenten notwendigerweise repariert und/oder
ersetzt werden, was demnach die Kosten und die Arbeitsaufwendung
deutlich erhöht,
welche bei der Reparatur und der Instandhaltung derartiger Schiffe
und Flugzeuge impliziert sind.
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Obwohl
Versuche unternommen worden sind, die Lebensdauer solcher struktureller
Komponenten zu verlängern,
typischerweise durch ein Auftragen einer Schutzbeschichtung auf
dieselben, haben sich solche Versuche bis heute als unwirksam erwiesen.
Unter diesem Gesichtspunkt haben sich die Beschichtungen nach dem
bisherigen Stand der Technik hinsichtlich der Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Erosion und gegenüber
Korrosionskräften
als unwirksam erwiesen und es fehlt denselben weiterhin an dimensionaler
Stabilität
und Härte,
um solche Beschichtungen zu befähigen,
ein optimales Maß an Schutz
zu liefern. In ähnlicher
Weise sind die Beschichtungen nach dem bisherigen Stand der Technik
in typischer Weise von ihrer Natur her toxisch und sie werden oft
mit flüchtigen
organischen Verbindungen und/oder mit Schwermetallen formuliert,
wie etwa mit Blei. Als ein Ergebnis hieraus weisen solche Zusammensetzungen
nicht nur den Nachteil auf, dass sie kein adäquates Maß an Schutz liefern, sondern
dass sie darüber
hinaus einen wesentlichen gefährlichen
Sonderabfall erzeugen.
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Die
neuen Beschichtungszusammensetzungen und Beschichtungsverfahren
zum Auftragen derselben, welche den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung darstellen, zielen spezifisch ab auf die Linderung der
oben erwähnten
Mängel
nach dem Stand der Technik. Die Beschichtungszusammensetzungen der
vorliegenden Erfindung umfassen Flüssigkristallpolymere, welche
ausgewählt
werden aus der Gruppe bestehend aus Copolyestern, Copolyesteramiden oder
aus vollständig
aromatischen Polyestern mit mehrfachen Monomeren. Unter den repräsentativen LCP
Produkten, welche gängig
für den
Einsatz beim Praktizieren der vorliegenden Erfindung erhältlich sind,
zählen
XYDAR-RT-300, XYDAR-SRT-700
und XYDAR-SRT-900, hergestellt von Amoco; VECTRA A950, VECTRA L950
und VECTRA E950L, erzeugt von Hoechst Celanese, und Zenite 100,
Zenite 600, Zenite 700 und Zenite 800, hergestellt von Dupont. Die
Flüssigkristallpolymere
sind alle dadurch gekennzeichnet, dass sie thermische Kunststoffe
mit einem hohen Schmelzpunkt sind. So wie dies bei einigen Anwendungen,
die den Experten auf diesem Gebiet gut bekannt sind, erwünscht sein
kann, können bestimmte
molekulare Modifikationen an der Polymerhauptkette der Flüssigkristallpolymere
vorgenommen werden, um die gewünschten
Merkmale zu verleihen, wie etwa eine größere dimensionale Stabilität und Härte. Vorteilhafterweise
enthalten die Flüssigkristallpolymere
der vorliegenden Erfindung keine flüchtigen organischen Verbindungen
oder Schwermetalle, wie etwa Blei und dergleichen, was typisch für die Beschichtungszusammensetzungen
nach dem bisherigen Stand der Technik ist. Darüber hinaus liefern die Flüssigkristallpolymere
der vorliegenden Erfindung enorme Vorteile in soweit, wie dieselben
mit Hilfe von herkömmlichen
thermischen Sprühverfahren
aufgetragen werden können,
so wie dies weiter unten ausführlicher
diskutiert wird.
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Bezieht
man sich jetzt auf die Zeichnung, so ist dort das Verfahren zum
Auftragen der Flüssigkristallpolymere
gemäß der vorliegenden
Erfindung schematisch in der 1 illustriert.
So wie illustriert, umfasst das Verfahren 10 den anfänglichen
Schritt 20 zur Beschichtung der Oberfläche der Werkzeugausstattung,
welche zum Aushärten
der Verbundwerkstoffstruktur(en) mit einem Trennmittel verwendet
wird, wie etwa mit TEFLON® oder FREKOTE® oder
mit irgendeinem anderen Trennmittel aus der breiten Vielfalt solcher
nach dem Stand der Technik gut bekannter Hilfsmittel. Danach wird
das LCP in einem zweiten Schritt 30 thermisch auf die Oberfläche der
Werkzeugausstattung gespritzt und zwar auf die Oberseite des Trennmittels.
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Hinsichtlich
des Auftragens des Flüssigkristallpolymers
sollte es wohl verstanden sein, dass irgendeines unter solchen LCPs
in einer isotropen Filmform verwendet wird. Um dies letztendlich
zu erreichen, führt
ein pulverförmiges
LCP mit einem hohen Molekulargewicht, wenn es über den Weg eines thermischen
Spritzens aufgetragen wird, zu einem fast isotropen Film auf dem
besprühten
Gegenstand. Wie dies den Experten auf diesem Gebiet gut bekannt
ist, impliziert ein thermisches Spritzen das Einführen von
Partikeln eines Zufuhrmaterial in eine Hochenergie-Wärmequelle,
welche die Partikel auf die Oberfläche der Werkzeugausstattung
schleudert, wo sich die Partikel abkühlen. Nach einem wiederholten
Auftragen von vielen solchen Partikeln veranlasst man eine Ablagerung
oder Beschichtung dazu sich zu bilden.
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Typischerweise
wird das thermische Spritzen mit Hilfe einer thermischen Spritzkanone
durchgeführt,
zum Beispiel mit einer Metro 3 MR mit einer Düse vom Typ GP, welche daran
befestigt ist. Die thermische Spritzkanone unterhält einen
stabilen, nicht übertragenen
elektrischen Lichtbogen zwischen einer Thorium enthaltenden Wolframkathode
und einer ringförmigen
wassergekühlten
Kupferanode. Ein Gas, wie etwa Argon oder ein anderes Inertgas,
vervollständigt
durch einen kleinen Anteil eines die Enthalpie erhöhenden Gases,
wie etwa Wasserstoff, wird auf der Rückseite von dem Inneren der
Kanone her derart zugeführt,
dass das Gas in einem Vortex wirbelt und aus der Vorderseite der
Anodendüse heraustritt.
Der elektrische Bogen von der Kathode zu der Anode schließt den Kreis,
womit eine Flamme gebildet wird, welche sich axial dreht auf Grund
des dem Wirbel des Gases innewohnenden Drehimpulses. Die Temperatur
der Flamme unmittelbar außerhalb
des Düsenausgangs
ist hoch genug, um das LCP zu schmelzen. Die Flammentemperatur fällt, ausgehend
von dem Anodenausgang, rasch ab und sie veranlasst daher das LCP,
welches typischerweise in Pulverform vorliegt, an der heißesten Stelle
der von der thermischen Spritzkanone erzeugten Flamme eingeführt zu werden.
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Wie
dies den Experten auf diesem Gebiet gut bekannt ist, kann eine Anzahl
von Variablen die Qualität
der durch das thermische Spritzen hergestellten Beschichtungen beeinflussen,
einschließlich,
ohne aber darauf beschränkt
zu sein, der nachfolgenden Größen; Gaszusammensetzung,
Fließgeschwindigkeit,
Pulver und Pulvereinspritzung des Spritzmittels, Partikelgröße, Verteilung,
Morphologie und Schmelzpunkt des Flüssigkristallpolymers in dem
Zufuhrmaterial, Chemie, Rauheit und Temperatur des Substrats und
die Ablagerungseigenschaften des Flüssigkristallpolymers, einschließlich der
Porosität
und der Dichte desselben. Die zuvor erwähnten Umkreise können selektiv
angepasst werden unter Zuhilfenahme von Techniken, die den Experten
auf diesem Gebiet gut bekannt sind, so dass eine geeignete Beschichtung
aufgetragen werden kann, welche in idealer Weise für eine gegebene
Anwendung geeignet ist.
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Gegenwärtig glaubt
man, dass die Verwendung von LCP-Pulver mit einer Partikelgröße von annähernd 50
Mikrometern am besten für
die Ausübung der
vorliegenden Erfindung geeignet ist. LCP-Hersteller, die eine Festphasenpolymerisation
verwenden, können
eine Pulverform herstellen, welche auf die gewünschte Partikelgröße gemahlen
werden kann. Eine LCP-Herstellung, die auf einer Schmelzpolymerisation
beruht, erzeugt jedoch eine Pille, welche nicht auf die gewünschte Partikelgröße zerkleinert
werden kann, und dies führt
als eine Konsequenz daraus zu einem Produkt mit unerwünschten faserartigen
Merkmalen. Alternativ jedoch kann ein LCP mit einem niedrigen Molekulargewicht,
das unter Verwendung des Schmelzverfahrens erzeugt worden ist, auf
die Partikelgröße gemahlen
bzw. zerkleinert und dann bei erhöhten Temperaturen polymerisiert
werden, typischerweise zwischen 204°C bis 316°C (400 Grad–600 Grad Fahrenheit) während einer
Zeitdauer von 4–8
Stunden, dies vor dem thermischen Spritzen.
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Wenn
das Flüssigkristallpolymer
erst einmal auf die Werkzeugausstattung aufgetragen worden ist,
welche zum Aushärten
der Verbundwerkstoffstrukturen verwendet wird, dann wird das Verbundwerkstoffmaterial,
aus welchem die Struktur gebildet wird und welches Materialien enthalten
kann, wie etwa mit Fasern verstärkte
Polymere, in einem dritten Schritt 40 ausgehärtet. Das
gebundene Verbundwerkstoffmaterial mit der darauf gebildeten Flüssigkristallpolymerbeschichtung
wird dann in situ über den
Schritt 50 entfernt und kann in dem endgültigen Zusammenbau
verwendet werden. Wie von den Experten auf diesem Gebiet erkannt
werden wird, kann es bei einigen Anwendungen notwendig sein über den
Weg des wahlweisen Schritts 35 eine Haftschicht zwischen
dem Film und dem nicht ausgehärteten Verbundwerkstoffstrukturteil
aufzutragen, dies vor dem Zusammenhaften. Wie man verstehen wird, kann
solch ein Haftmittel notwendig sein, um eine ausreichende Bindung
zwischen dem LCP Film und der Verbundwerkstoffstruktur herzustellen,
welche damit geschützt
werden soll.
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In
vorteilhafter Weise kann das Auftragen des Flüssigkristallpolymers mit Verbundwerkstoffen irgendeiner
Größe oder
und irgendeiner Form verwendet werden. In dieser Hinsicht sind die Flüssigkristallpolymere
der vorliegenden Erfindung besonders gut geeignet für Verbundwerkstoffe,
welche aus mit Faser verstärktem
Polyimid oder aus mit Faser verstärktem Epoxy hergestellt worden
sind.
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Die
einzigartige Anwendung des Flüssigkristallpolymers
der vorliegenden Erfindung für
Beschichtungsanwendungen, so wie dies oben diskutiert worden ist,
verleihen der strukturellen Komponente einen ausgezeichneten Widerstand
gegenüber der
chemischen Exposition, dem Faulen sowie eine Hitzebeständigkeit.
Die Flüssigkristallpolymere
sind weiterhin wesentlich stärker
undurchdringlich für Sauerstoff
und Wasser als andere ähnliche
Verbindungen, die häufig
verwendet werden, um Schutzbeschichtungen herzustellen, einschließlich von,
ohne aber darauf beschränkt
zu sein, Polyvinyldychlorid, Ethylen, Vinylalkohol, Polyacrylonitril,
Polyethylen und Polyurethan.
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Das
Flüssigkristallpolymer
gemäß der vorliegenden
Erfindung liefert weiterhin eine wesentliche Stabilität und Härte im Vergleich
zu den Beschichtungszusammensetzungen nach dem bisherigen Stand
der Technik. Zum Beispiel wurden LCP-Beschichtungen der vorliegenden
Erfindung, wenn sie nach der zuvor erwähnten Technik auf Komponenten in
der Flug- und Raumfahrt aufgetragen wurden, einer zyklischen Ermüdung bis
zu 6000 μm
pro Meter Belastung (6000 Mikrozoll pro Zoll Belastung) ausgesetzt,
ohne dass dabei irgendein Riss entstand. Eine solche Beschichtung
wurde weiterhin, so wie sie thermisch auf ein Verbundlaminat aufgespritzt
worden ist, einem beschleunigten Alterungsprozess bei 177°C (350° Fahrenheit)
und cryogenen Temperaturen (Tieftemperaturen) unterzogen, ohne dass
eine Beeinträchtigung
eingetreten wäre.
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Es
versteht sich, dass die einzelnen Elemente und Komponenten einer
jeden oben beschriebenen Ausführungsform
untereinander ausgetauscht und/oder bei irgendeiner und bei allen
Ausführungsformen
gemäß der Erfindung
eingesetzt werden können,
selbst wenn bestimmte Elemente oder Komponenten hierin nur im Hinblick
auf eine oder auf mehrere bestimmte Ausführungen der Erfindung erwähnt oder
beschrieben worden sind.
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Es
versteht sich ferner, dass verschiedene Hinzufügungen, Weglassungen, Modifikationen
und Änderungen
bei den oben beschriebenen Ausführungen
vorgenommen werden können,
ohne dass dabei von dem Umfang der vorliegenden Erfindung, so wie dieselbe
in den angehängten
Ansprüchen
definiert worden ist, abgewichen wird. Demgemäß ist es beabsichtigt, dass
alle solche Hinzufügungen,
Weglassungen, Modifikationen und Änderungen mit in den Schutzumfangs
der nachfolgenden Ansprüche
einbezogen werden.