FI57969C - Saett vid hopfogning medelst haerdbara tvao-komponentlim - Google Patents

Description

Γβ1 KUULUTUSJULKAISU _ Λ ^ UTLÄGGNI NGSSKRIFT 5 7 9 6 9 C (^) Fatentti ayonnctty 13 11 IvSO P^tentfc meddelat v (51) Kv.!k?/1m.a. C 09 J 5/06 SUOMI—FINLAND (21) Pnw«lhrit.mu«—PK.ntwekninj 1123/73 (22) HkkMniipUvi—An*Oknlng*da( 10.01+.73 (23) Alkuptlvt—GHtl|h«tada| 10.04.73 (41) Tulkit )ulW**k*l — Bllvlt efftntllg io 73

Patentti. J· rekisterihallitus NlhcMMp·». |. kuuLjullataun pvm.-

Patent- och registerstyrelsen ' Arnokin utlafd oeh utUkrifun pubiicwtd 31.07.80 (32)(33)(31) Pyy4tity ttuoilcMS—B«(lrd priorltat n. ol+. 72

Ruotsi-Sverige(SE) 1+669/72 (71) AB Casco, Box 11010, 100 6l Stockholm 11, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Kjell Rutger Strindholm, Alta, Ruotsi-Sverige(SE) (71+) Oy Borenius & Co. Ah (51+) Tapa liittää yhteen kovetettavien kaksikomponenttiliimojen avulla -Sätt vid hopfogning medelst härdbara tvä-komponentlim

Keksinnön kohteena on tapa liittää yhteen kovetettavissa olevan kaksikomponenttiliiman avulla, jolloin hartsikomponentti ja kovetin-komponentti levitetään erikseen ja yhteenpano tapahtuu paineessa ja lämmössä.

Puuta liimattaessa kovetettavien liimojen avulla on ennestään tunnettua levittää hartsiliuos ja nestemäinen kovetin erikseen kumpikin yhteen-^ liitettävään pintaansa ja tämän jälkeen koota pinnat yhteen ja puristaa saumaa huoneenlämmössä. Tätä menetelmää sovelletaan esim. sellaisissa tapauksissa, joissa saumarakenne tai jokin sen osista ei kestä korkeata ^ lämpötilaa. Esimerkkinä mainittakoon muovilaminaatin liimaaminen puu- perusteisiin levymateriaaleihin, kuten viilu- ja lastulevyähän. Tällaisissa liimauksissa kemiallinen kovettumisreaktio alkaa välittömästi yhteenkokoamisen jälkeen, kun hartsi ja kovetin joutuvat kosketukseen keskenään. Puristuspaine on 4...5 minuutin pituisen odotusajan kuluessa saatava vaikuttamaan liimasaumaan. Tämän aikarajan tultua ylitetyksi on kovettumisreaktio edistynyt niin pitkälle, että liiman valuvuusominaisuu-det ovat heikentyneet, eikä enää saavuteta tyydyttävää kiinnitarttumista ja kalvonmuodostusta. Odotusajan puitteissa syntyy hyvä kostuminen ja kiinnittyminen sauman pintaan, ja liima muodostaa saumaan yhtenäisen liimakalvon. Jos puristus aloitetaan vaaditun odotusajan puitteissa, tarvitaan huoneenlämmössä noin 25 minuutin pituinen puristusaika.

2 57969

Puuta liimattaessa on myös ennestään tunnettua sekoittaa nestemäinen hartsikomponentti jauhemaiseen tai nestemäiseen kovettimeen ja tämän jälkeen levittää täten saatu liimaseos toiseen saumapintaan tai molempiin saumapintoihin, sekä liimattavien osien tultua lasketuksi yhteen, puristaa korotetussa lämpötilassa saumaa ns. lämpöpuristimessa. Liima saavuttaa puristettaessa normaalisti 90...100 °C:n lämpötilan. Koska tätä menetelmää sovellettaessa hartsi ja kovetin joutuvat kosketukseen keskenään aikaisemmassa vaiheessa kuin niitä erikseen levitettäessä, on normaalisti käytettävä vähemmän reaktiivisia kovettimia, jotta liimaseoksen käyttökelpoisuusaika, toisin sanoen se aika, jonka kuluessa iiimaseoksella on levittämiseen kelpaava pieni viskositeetti, olisi riittävän pitkä. Käytännössä vaaditaan vähintään noin 90 minuutin pituinen käyttökelpoisuusaika. Tätä liimausmenetelmää sovellettaessa esim. 0,8 mm paksun pyökkiviilun liimaamiseksi kovalevyyn saavutettiin 100 °C:n puristuslämpötilaa käytettäessä noin 30 sekunnin pituinen lyhin puristusaika, mikä siis edustaa oleellista lyhenemistä verrattuna kylmäpuristuksessa tarvittavaan puristusaikaan. Lämpöpuristus-menetelmää sovellettaessa lämpöä siirtyy puristimesta liimaan puu-materiaalin läpi, osittain johtumisen kautta ja osaksi vesihöyryn mukana tapahtuvan konvektion kautta, joten puristusaika tulee sitä pitemmäksi mitä paksumpaa puumateriaali on. Täten saadaan 1,5 mm paksua pyökkiviilua siloitettuun kovalevyyn liimattaessa noin 45 sekunnin pituinen lyhin puristusaika siinä tapauksessa, että puristuslämpötila on 100 °C.

On myös ennestään tunnettua esilämmittää puupintoja ennen liimaseosten levittämistä niin, että voidaan luopua lämpöpuristimesta eikä liimaus riipu puumateriaalin paksuudesta. Tällä tavoin liimaseos lämpenee nopeasti ja kovettumisreaktio kiihtyy voimakkaasti. Siloitettua kovaa 3 mm paksua levyä siloitettuun mäntylamelliin liimattaessa tulee lyhin puristusaika 30 sekunnin pituiseksi, jotta hyvä liimasauma saataisiin syntymään tuotetta "Cascorit" 1209 ja siihen sekoitettua kovetinta 2656 käytettäessä.

Nyt on osoittautunut mahdolliseksi vieläkin lyhentää puristusaikaa lämmittämällä toista tai molempia yhteenliitettäviä pintoja ennen ja/ tai sen jälkeen, kun hartsikomponentti ja/tai kovetinkomponentti on levietty erikseen, minkä jälkeen osat lasketaan yhteen ja sijoitetaan kylmäpuristimeen. Tällä tavalla voidaan sallia pitempiä odotusaikoja toisaalta hartsin ja kovettimen levittämisen ja toisaalta puristamisen (sauman avoimena oloajan) välillä, mikä lisää valmistuksen 3 57969 joustavuutta, ja sitä paitsi voidaan käyttää enemmän reaktiokykyisiä kovettimia niin, että puristusaika lyhenee paljon nykyään tunnettujen aikojen alapuolelle. Tavalliseen lämpöpuristamiseen verrattuna on keksinnön mukainen tapa riippumaton puumateriaalin paksuudesta ja hartsi-kovetinseoksen käyttökelpoisuusajasta, minkä lisäksi tullaan toimeen ilman lämpöpuristinta.

Valmistusolosuhteista, hartsin ja kovettimen levitysajasta, materiaalien lämpöominaisuuksista jne. riippuen voivat saumapintojen lämmitys-jaksot olla eri pitkiä ja myös toisiinsa nähden ajallisesti porrastettuja.

Keksintöä voidaan soveltaa kahdella vaihtoehtoisella tavalla, nimittäin levittämällä hartsikomponentti toiseen pintaan ja kovetinkompo-nentti toiseen, tai levittämällä hartsi- ja kovetinkomponentit peräkkäin toiseen pintaan tai molempiin pintoihin. Lämmitys tapahtuu sopivasti infrapunasäteilyn, lämpimän ilman, kuuman höyryn tai kuuman kosketuspinnan avulla.

Keksinnön mukaan voidaan käyttää nestemäisiä formaldehydihartseja, kuten karbamidihartsia, fenolihartsia, resorsinolihartsia, melamiini-hartsia sekä näiden seoksia ja sekakondensaatteja. Nestemäinen kovetin on valittava hartsityypin mukaan. Esimerkkeinä nestemäisistä kovettimista mainittakoon orgaaniset hapot, kuten muurahaishappo, sitruunahappo, maleiinihappo, trikloorietikkahappo* Edelleen voidaan käyttää epäorgaanisia happoja sekä sellaisia yhdisteitä, joista lohkeaa happoja. Voidaan myös käyttää formaldehydiä, glyoksaalia ja aniliinihydrokloridia.

Esimerkki 1

Vaneriviilua liimattiin mäntyalustaan seuraavalla tavalla: Mänty- puuta olevia koekappaleita, joiden kokobJLi 2 x 2 x 22 cm, ja vaneri-viilua, jonka koko oli 0,3 x 2,5 x 25 cm, esilämmitettiin infrapuna-säteilylaitteiden avulla 30 sekuntia, ja täten saatiin noin 100 °C:n lämpötila syntymään muodostettavassa saumassa. Esilämmitettyyn viilu-pintaan levitettiin noin 40 g/m nestemäistä kovetinta, jona käytettiin orgaanista happoa, jonka kuiva-ainepitoisuus oli noin 33fi· Esi-lämmitettyyn mäntypintaan levitettiin noin 150 g/m karbamidihartsin , 57969 4 "Cascorit 1209” vesiliuosta, jonka kuiva-ainepitoisuus oli 68$.

Tämän jälkeen liimalla ja kovettimella päällystetyt pinnat laskettiin yhteen ja sijoitettiin kylmäpuristimeen, jossa niitä puristettiin noin 5 kp/cm suuruisessa paineessa riittävän kauan niin, että saatiin hyvä liimasauma. Infrapunasäteilystä yhteenlaskemiseen kuluvan ajan pituus oli noin 20 sekuntia. Lyhin puristusaika hyvän liimasauman saamiseksi tällä tavoin oli 5 sekuntia.

Esimerkki 2 _

Suoritettiin samankaltaiset kokeet kuin esimerkissä 1, paitsi että kovetin levitettiin viiluun ennen infrapunasäteilyä. Hartsi levitet- _ tiin infrapunasäteilyn jälkeen. Lyhin puristusaika oli 5 sekuntia.

Esimerkki 3

Suoritettiin samanlainen koe kuin esimerkissä 1, paitsi että säteilyä kohdistettiin ainoastaan viilupintaan. Hartsi levitettiin säteilyn kohteena olleeseen viilupintaan, kun taas kovetin levitettiin välittömästi ennen hartsin levittämistä mäntypintaan, johon säteilyä ei kohdis» tettu.

Vertailun vuoksi kokeita suoritettiin myös siten, että koekappale esilämmitettiin ja kovetin ja siihen sekoitettu hartsi levitettiin kahdesti. Lyhimmät puristusajat olivat erikseen levitettäessä 15 sekuntia ja liima- ja kovetinseosta käytettäessä 105 sekuntia.

Esimerkki 4

Pyökkiä olevat siloitetut koekappaleet, joiden koko oli 0,6 x 2,0 x 6,9 cm, liimattiin toisiinsa "T” muotoon seuraavalla tavalla. Koekappaleet, joiden lukumäärä liimausta kohden oli kaksi, saatettiin siirtymään 30 sekunnin kuluessa infrapunasäteilijän alitse, jolloin sauma saavutti 90...100 °C:n lämpötilan. Säteily kohdistettiin koekappaleeseen 1 10 sekuntia ennen kuin se kohdistettiin koekappalee seen 2. Koekappaleeseen 1 levitettiin 5 sekuntia säteilyn jälkeen noin 150 g/m karbamidihartsin ’'Cascorit 1209” vesiliuosta, jonka kuiva-ainepitoisuus oli 68$. Koekappaleeseen 2 levitettiin noin 40 g/ m^ nestemäistä kovetinta, jona käytettiin orgaanista happoa, jonka

Claims (3)

5 57969 kuiva-ainepitoisuus oli noin 33%. Tämän jälkeen molemmat liimalla vast, kovettimella käsitellyt kappaleet laskettiin kokoon ja pantiin kylmäpuristimeen eri pitkiksi ajoiksi, minkä jälkeen näytekappaleet poistettiin puristimesta ja sauman lujuus mitattiin Alvetron-tyyppisessc vetokoekoneessa. Infrapunasäteilyn ja kokoonpuristamisen välisen ajan pituus oli noin 12 sekuntia. Tätä tapaa vertailtiin tunnettuun menetelmään, jonka mukaan kovetinta 2656 sekoitettiin hartsiin ja tätä levitettiin molempiin kappaleisiin. Määrättiin lyhin puristusaika kunnes O ~ saavutettiin koekappaleiden käsiteltävyys (sauman lujuus 20 kp/cm ), jolloin todettiin, että erikseen levitettäessä oli puristusajan pituus 3 sekuntia, kun taas lyhin puristusaika oli 30 sekuntia siinä tapauk-sessa, että kovetin sekoitettiin liimaan. Tässä esimerkissä on "Cascorit" sellaisen karbamidihartsin tavaramerkki, jonka pH-arvo = 8,0...8,5, formaldehydin ja karbamidin mooli-suhde on 1,83:1, viskositeetti on 3500 sentipoisia (Brookfield-tyyppinen LVT-viskosimetri, kara no 4, 6 kierr/min 20 °C:ssa, ominaispaino 1,3, kuiva-ainepitoisuus 68%).

1. Tapa liittää yhteen kovetettavissa olevan kaksikomponenttiliiman ~~ avulla, jolloin hartsikomponentti ja kovetinkomponentti levitetään erikseen ja yhteenpano tapahtuu paineessa ja lämmössä, tunnettu siitä, että toista tai molempia yhteenliitettäviä pintoja lämmitetään ennen kuin ja/tai sen jälkeen, kun hartsikomponentti ja/tai kovetinkomponentti on levitetty erikseen, minkä jälkeen osat lasketaan yhteen ja sijoitetaan puristimeen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että hartsikomponentti levitetään toiseen pintaan ja kovetinkomponentti toiseen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että pinnat lämmitetään infrapunasäteilyn avulla.