DE102023106692A1 - Component group with structural bonding - Google Patents
Component group with structural bonding Download PDFInfo
- Publication number
- DE102023106692A1 DE102023106692A1 DE102023106692.7A DE102023106692A DE102023106692A1 DE 102023106692 A1 DE102023106692 A1 DE 102023106692A1 DE 102023106692 A DE102023106692 A DE 102023106692A DE 102023106692 A1 DE102023106692 A1 DE 102023106692A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- component
- coating
- steel
- group according
- urea
- 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.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 70
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 58
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 58
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000004849 latent hardener Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 64
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 59
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 24
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 22
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 21
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 15
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- -1 cyclic amidines Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea group Chemical group NC(=O)N XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 9
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 8
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 8
- PUNIDMUCDALJAS-UHFFFAOYSA-N C(C1=CC=C(C=C1)N(C(=O)NC)C)C1=CC=C(C=C1)N(C(=O)NC)C Chemical compound C(C1=CC=C(C=C1)N(C(=O)NC)C)C1=CC=C(C=C1)N(C(=O)NC)C PUNIDMUCDALJAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims description 7
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 6
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- SQZCAOHYQSOZCE-UHFFFAOYSA-N 1-(diaminomethylidene)-2-(2-methylphenyl)guanidine Chemical compound CC1=CC=CC=C1N=C(N)N=C(N)N SQZCAOHYQSOZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000742 Microalloyed steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 4
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 4
- PALQHNLJJQMCIQ-UHFFFAOYSA-N boron;manganese Chemical compound [Mn]#B PALQHNLJJQMCIQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XMTQQYYKAHVGBJ-UHFFFAOYSA-N 3-(3,4-DICHLOROPHENYL)-1,1-DIMETHYLUREA Chemical compound CN(C)C(=O)NC1=CC=C(Cl)C(Cl)=C1 XMTQQYYKAHVGBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WWXUVGVLWPMBEY-UHFFFAOYSA-N 3-(3-chloro-4-ethylphenyl)-1,1-dimethylurea Chemical compound CCC1=CC=C(NC(=O)N(C)C)C=C1Cl WWXUVGVLWPMBEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 3
- DSRNRYQBBJQVCW-UHFFFAOYSA-N metoxuron Chemical compound COC1=CC=C(NC(=O)N(C)C)C=C1Cl DSRNRYQBBJQVCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZGUAANUOYYFJEK-UHFFFAOYSA-N 1,1-dimethyl-3-(4-methyl-3-nitrophenyl)urea Chemical compound CN(C)C(=O)NC1=CC=C(C)C([N+]([O-])=O)=C1 ZGUAANUOYYFJEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YBBLOADPFWKNGS-UHFFFAOYSA-N 1,1-dimethylurea Chemical compound CN(C)C(N)=O YBBLOADPFWKNGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000712 Boron steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- MGJKQDOBUOMPEZ-UHFFFAOYSA-N N,N'-dimethylurea Chemical compound CNC(=O)NC MGJKQDOBUOMPEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000001541 aziridines Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 2
- JXCGFZXSOMJFOA-UHFFFAOYSA-N chlorotoluron Chemical compound CN(C)C(=O)NC1=CC=C(C)C(Cl)=C1 JXCGFZXSOMJFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 2
- 125000000392 cycloalkenyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims description 2
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical group NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002462 imidazolines Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 claims description 2
- 150000003918 triazines Chemical class 0.000 claims description 2
- WOUSOFAZMILXJW-UHFFFAOYSA-N (3-chloro-4-methylphenyl)thiourea Chemical compound CC1=CC=C(NC(N)=S)C=C1Cl WOUSOFAZMILXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims 1
- 229940113083 morpholine Drugs 0.000 claims 1
- QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N nickel zinc Chemical compound [Ni].[Zn] QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 5
- ZCUJYXPAKHMBAZ-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-1h-imidazole Chemical compound C1=CNC(C=2C=CC=CC=2)=N1 ZCUJYXPAKHMBAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZXLYUNPVVODNRE-UHFFFAOYSA-N 6-ethenyl-1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(C=C)=N1 ZXLYUNPVVODNRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- RUEBPOOTFCZRBC-UHFFFAOYSA-N (5-methyl-2-phenyl-1h-imidazol-4-yl)methanol Chemical compound OCC1=C(C)NC(C=2C=CC=CC=2)=N1 RUEBPOOTFCZRBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GIWQSPITLQVMSG-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethylimidazole Chemical compound CC1=NC=CN1C GIWQSPITLQVMSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JIHQDMXYYFUGFV-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triazine Chemical compound C1=NC=NC=N1 JIHQDMXYYFUGFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YDIZFUMZDHUHSH-UHFFFAOYSA-N 1,7-bis(ethenyl)-3,8-dioxatricyclo[5.1.0.02,4]oct-5-ene Chemical compound C12OC2C=CC2(C=C)C1(C=C)O2 YDIZFUMZDHUHSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FBHPRUXJQNWTEW-UHFFFAOYSA-N 1-benzyl-2-methylimidazole Chemical compound CC1=NC=CN1CC1=CC=CC=C1 FBHPRUXJQNWTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XZKLXPPYISZJCV-UHFFFAOYSA-N 1-benzyl-2-phenylimidazole Chemical compound C1=CN=C(C=2C=CC=CC=2)N1CC1=CC=CC=C1 XZKLXPPYISZJCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PBODPHKDNYVCEJ-UHFFFAOYSA-M 1-benzyl-3-dodecyl-2-methylimidazol-1-ium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCN1C=C[N+](CC=2C=CC=CC=2)=C1C PBODPHKDNYVCEJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- RUFZNDNBXKOZQV-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydro-1h-pyrrolo[1,2-a]benzimidazole Chemical compound C1=CC=C2N(CCC3)C3=NC2=C1 RUFZNDNBXKOZQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SSJOYUWBJVZCJV-UHFFFAOYSA-N 2,4-dimethoxy-6-methyl-1,3,5-triazine Chemical compound COC1=NC(C)=NC(OC)=N1 SSJOYUWBJVZCJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MBOHQAALDUADLU-UHFFFAOYSA-N 2,4-dimethoxy-6-phenyl-1,3,5-triazine Chemical compound COC1=NC(OC)=NC(C=2C=CC=CC=2)=N1 MBOHQAALDUADLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AJHFBIPDUISYDU-UHFFFAOYSA-N 2-(2-ethyl-5-methyl-1h-imidazol-4-yl)propanenitrile Chemical compound CCC1=NC(C(C)C#N)=C(C)N1 AJHFBIPDUISYDU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BCFRRFKHRJSWTQ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methyl-1h-imidazol-5-yl)propanenitrile Chemical compound N#CC(C)C1=CN=C(C)N1 BCFRRFKHRJSWTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UAFNNYNGQVOTOM-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenyl-1h-imidazol-5-yl)propanenitrile Chemical compound N1C(C(C#N)C)=CN=C1C1=CC=CC=C1 UAFNNYNGQVOTOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQTIKANCBNPBKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2-undecyl-1h-imidazol-5-yl)propanenitrile Chemical compound CCCCCCCCCCCC1=NC(C(C)C#N)=CN1 OQTIKANCBNPBKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HHOJVZAEHZGDRB-UHFFFAOYSA-N 2-(4,6-diamino-1,3,5-triazin-2-yl)ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCC1=NC(N)=NC(N)=N1 HHOJVZAEHZGDRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GPIQOFWTZXXOOV-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-4,6-dimethoxy-1,3,5-triazine Chemical compound COC1=NC(Cl)=NC(OC)=N1 GPIQOFWTZXXOOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YTWBFUCJVWKCCK-UHFFFAOYSA-N 2-heptadecyl-1h-imidazole Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC1=NC=CN1 YTWBFUCJVWKCCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1h-imidazole Chemical compound CC1=NC=CN1 LXBGSDVWAMZHDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VWSLLSXLURJCDF-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-4,5-dihydro-1h-imidazole Chemical compound CC1=NCCN1 VWSLLSXLURJCDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DUAYDERMVQWIJD-UHFFFAOYSA-N 2-n,2-n,6-trimethyl-1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound CN(C)C1=NC(C)=NC(N)=N1 DUAYDERMVQWIJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BKCCAYLNRIRKDJ-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-4,5-dihydro-1h-imidazole Chemical compound N1CCN=C1C1=CC=CC=C1 BKCCAYLNRIRKDJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LLEASVZEQBICSN-UHFFFAOYSA-N 2-undecyl-1h-imidazole Chemical compound CCCCCCCCCCCC1=NC=CN1 LLEASVZEQBICSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IOSRDCDJNGRQKT-UHFFFAOYSA-N 3-(3-chloro-4-methylphenyl)-1,1-dimethylthiourea Chemical compound CN(C)C(=S)NC1=CC=C(C)C(Cl)=C1 IOSRDCDJNGRQKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NJBGVARMYOOVSX-UHFFFAOYSA-N 3-(oxiran-2-ylmethoxy)octahydro-1ah-2,5-methanoindeno[1,2-b]oxirene Chemical compound C1C(C2CC3OC3C22)CC2C1OCC1CO1 NJBGVARMYOOVSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VQZRXBOTCNWNLM-UHFFFAOYSA-N 4,6-dimethyl-1,3,5-triazin-2-amine Chemical compound CC1=NC(C)=NC(N)=N1 VQZRXBOTCNWNLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WBYRNUWFQADAPF-UHFFFAOYSA-N 4-ethoxy-6-methyl-1,3,5-triazin-2-amine Chemical compound CCOC1=NC(C)=NC(N)=N1 WBYRNUWFQADAPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HJXHEJIGZKADPT-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-6-phenyl-1,3,5-triazin-2-amine Chemical compound CC1=NC(N)=NC(C=2C=CC=CC=2)=N1 HJXHEJIGZKADPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TYOXIFXYEIILLY-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-2-phenyl-1h-imidazole Chemical compound N1C(C)=CN=C1C1=CC=CC=C1 TYOXIFXYEIILLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ULKLGIFJWFIQFF-UHFFFAOYSA-N 5K8XI641G3 Chemical compound CCC1=NC=C(C)N1 ULKLGIFJWFIQFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDPPZSFVSOBOIX-UHFFFAOYSA-N 6-nonyl-1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound CCCCCCCCCC1=NC(N)=NC(N)=N1 BDPPZSFVSOBOIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GZVHEAJQGPRDLQ-UHFFFAOYSA-N 6-phenyl-1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(C=2C=CC=CC=2)=N1 GZVHEAJQGPRDLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MKIWIDVGVHRVGL-UHFFFAOYSA-N N=C=O.CC(=C)C(=O)OCCc1nc(N)nc(N)n1 Chemical compound N=C=O.CC(=C)C(=O)OCCc1nc(N)nc(N)n1 MKIWIDVGVHRVGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UUQQGGWZVKUCBD-UHFFFAOYSA-N [4-(hydroxymethyl)-2-phenyl-1h-imidazol-5-yl]methanol Chemical compound N1C(CO)=C(CO)N=C1C1=CC=CC=C1 UUQQGGWZVKUCBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NJYZCEFQAIUHSD-UHFFFAOYSA-N acetoguanamine Chemical compound CC1=NC(N)=NC(N)=N1 NJYZCEFQAIUHSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004844 aliphatic epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- DJUWPHRCMMMSCV-UHFFFAOYSA-N bis(7-oxabicyclo[4.1.0]heptan-4-ylmethyl) hexanedioate Chemical compound C1CC2OC2CC1COC(=O)CCCCC(=O)OCC1CC2OC2CC1 DJUWPHRCMMMSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N iron zinc Chemical compound [Fe].[Zn] KFZAUHNPPZCSCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- OYUFSQBBGSLPTL-UHFFFAOYSA-N n-ethyl-4-methoxy-6-methyl-1,3,5-triazin-2-amine Chemical compound CCNC1=NC(C)=NC(OC)=N1 OYUFSQBBGSLPTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004843 novolac epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- SXWDYSVCBQYACT-UHFFFAOYSA-N 1-(cyclohexen-1-ylmethyl)cyclohexane-1-carboxylic acid Chemical compound C=1CCCCC=1CC1(C(=O)O)CCCCC1 SXWDYSVCBQYACT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPILSDOMLLYBQF-UHFFFAOYSA-N 2-[1-(oxiran-2-ylmethoxy)butoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COC(CCC)OCC1CO1 HPILSDOMLLYBQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSDVRWZKEDRBAG-UHFFFAOYSA-N 2-[1-(oxiran-2-ylmethoxy)hexoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COC(CCCCC)OCC1CO1 HSDVRWZKEDRBAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SEFYJVFBMNOLBK-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[2-(oxiran-2-ylmethoxy)ethoxy]ethoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COCCOCCOCC1CO1 SEFYJVFBMNOLBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CRSDMXKCMBHKCS-UHFFFAOYSA-N 2-[[2-(oxiran-2-ylmethoxy)phenyl]methyl]oxirane Chemical compound C1OC1COC1=CC=CC=C1CC1CO1 CRSDMXKCMBHKCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MIENFLGMPIGKAL-UHFFFAOYSA-N 2-[[2-(oxiran-2-ylmethyl)phenyl]-[oxiran-2-yl-[2-(oxiran-2-ylmethyl)phenyl]methoxy]methyl]oxirane Chemical compound C=1C=CC=C(C(OC(C2OC2)C=2C(=CC=CC=2)CC2OC2)C2OC2)C=1CC1CO1 MIENFLGMPIGKAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NXFQWRWXEYTOTK-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-4-amino-6-methoxy-s-triazine Chemical compound COC1=NC(C)=NC(N)=N1 NXFQWRWXEYTOTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GXDHCNNESPLIKD-UHFFFAOYSA-N 2-methylhexane Natural products CCCCC(C)C GXDHCNNESPLIKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 2-methylphenol;3-methylphenol;4-methylphenol Chemical compound CC1=CC=C(O)C=C1.CC1=CC=CC(O)=C1.CC1=CC=CC=C1O QTWJRLJHJPIABL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEXMKKGTQYQZCS-UHFFFAOYSA-N 3,3-dimethylpentane Chemical compound CCC(C)(C)CC AEXMKKGTQYQZCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAUAZXVRLVIARB-UHFFFAOYSA-N 4-[[4-[bis(oxiran-2-ylmethyl)amino]phenyl]methyl]-n,n-bis(oxiran-2-ylmethyl)aniline Chemical compound C1OC1CN(C=1C=CC(CC=2C=CC(=CC=2)N(CC2OC2)CC2OC2)=CC=1)CC1CO1 FAUAZXVRLVIARB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NZQFOCIYDGJNSF-UHFFFAOYSA-N 4-ethyl-6-methoxy-1,3,5-triazin-2-amine Chemical compound CCC1=NC(N)=NC(OC)=N1 NZQFOCIYDGJNSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- ZFIVKAOQEXOYFY-UHFFFAOYSA-N Diepoxybutane Chemical compound C1OC1C1OC1 ZFIVKAOQEXOYFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004841 bisphenol A epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000004842 bisphenol F epoxy resin Substances 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010960 cold rolled steel Substances 0.000 description 1
- 229930003836 cresol Natural products 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 239000011353 cycloaliphatic epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- BQQUFAMSJAKLNB-UHFFFAOYSA-N dicyclopentadiene diepoxide Chemical compound C12C(C3OC33)CC3C2CC2C1O2 BQQUFAMSJAKLNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 1
- 238000007688 edging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- LDLDYFCCDKENPD-UHFFFAOYSA-N ethenylcyclohexane Chemical compound C=CC1CCCCC1 LDLDYFCCDKENPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 1
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 1
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000002429 hydrazines Chemical class 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000548 poly(silane) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/04—Interconnection of layers
- B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/06—Coating on the layer surface on metal layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2255/00—Coating on the layer surface
- B32B2255/20—Inorganic coating
- B32B2255/205—Metallic coating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Bauteilgruppe mit struktureller Verklebung, umfassend mindestens zwei miteinander geklebte Bauteile, wobei mindestens eines der Bauteile ein geformtes Stahlblechbauteil ist, das mit dem weiteren Bauteil mittels eines Klebstoffs stoffschlüssig verfügt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff 60 Gewichtsteile eines Epoxidharzes in Festharzform, 0,5 bis 15 Gewichtsteile eines latenten Härters sowie 1 bis 15 Gewichtsteile eines latenten Beschleunigers enthält.The invention relates to a component group with structural bonding, comprising at least two components bonded to one another, wherein at least one of the components is a shaped sheet steel component which is materially bonded to the other component by means of an adhesive, characterized in that the adhesive contains 60 parts by weight of an epoxy resin in solid resin form, 0.5 to 15 parts by weight of a latent hardener and 1 to 15 parts by weight of a latent accelerator.
Description
Die Erfindung betrifft eine Bauteilgruppe mit struktureller Verklebung, umfassend mindestens zwei miteinander geklebte Bauteile, wobei mindestens eines der Bauteile ein geformtes Stahlblechbauteil ist, das mit dem weiteren Bauteil mittels eines Klebstoffs stoffschlüssig gefügt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff 60 Gewichtsteile eines Epoxidharzes in Festharzform, 0,5 bis 15 Gewichtsteile eines latenten Härters sowie 1 bis 15 Gewichtsteile eines latenten Beschleunigers enthält.The invention relates to a component group with structural bonding, comprising at least two components bonded to one another, wherein at least one of the components is a shaped sheet steel component which is materially joined to the other component by means of an adhesive, characterized in that the adhesive contains 60 parts by weight of an epoxy resin in solid resin form, 0.5 to 15 parts by weight of a latent hardener and 1 to 15 parts by weight of a latent accelerator.
Bei der Herstellung von Fahrzeugbauteilen und der daraus zusammengesetzten, insbesondere eine aus mehreren Bauteilen stoffschlüssig zusammengesetzte Bauteilgruppe hat sich neben der klassischen Kaltumformung auch die sogenannte Warmumformung bereits seit fast zwei Jahrzehnten etabliert.In the manufacture of vehicle components and the components assembled from them, in particular a component group composed of several components, so-called hot forming has been established for almost two decades in addition to classic cold forming.
In der Warmumformung von beispielsweise Mangan-Bor-Stählen kommen heutzutage in der Regel aluminiumbasierte Überzüge zum Einsatz.In the hot forming of manganese-boron steels, for example, aluminum-based coatings are generally used today.
Um einen effektiven Korrosionsschutz für die Kaltumformung im Automobilbereich zu gewährleisten, werden Stahlsubstrate klassisch mit einem Zn-basierten Schmelztauchüberzug versehen. Diese bietet einen aktiven Korrosionsschutz, das heißt, dass sich der vergleichsweise unedle Zn-Überzug für das edlere Stahlsubstrat opfert. Neben einer klassischen Feuerverzinkung, kurz „Z“ bezeichnet, spielen dabei Zink-Magnesium-Aluminium-Schmelztauchüberzüge, kurz „ZM“ bezeichnet, eine immer größere Rolle. Diese bieten gegenüber klassischem Z Vorteile bezüglich des Korrosionsverhaltens und der Kaltumformbarkeit.In order to ensure effective corrosion protection for cold forming in the automotive sector, steel substrates are traditionally coated with a Zn-based hot-dip coating. This offers active corrosion protection, i.e. the comparatively base Zn coating is sacrificed for the more noble steel substrate. In addition to classic hot-dip galvanizing, known as "Z" for short, zinc-magnesium-aluminum hot-dip coatings, known as "ZM" for short, are playing an increasingly important role. These offer advantages over classic Z in terms of corrosion behavior and cold formability.
Außerdem sind auch Stahlbleche mit elektrolytischer Beschichtung bekannt. Dabei handelt es sich hier vorrangig um die Abscheidung eines Überzugs aus Zink (ZE) oder einer Zinklegierung.Steel sheets with electrolytic coating are also known. This primarily involves the deposition of a coating made of zinc (ZE) or a zinc alloy.
Diese Stahlbleche werden häufig in der Automobilindustrie eingesetzt, insbesondere in Karosserien oder Anbauteilen. Karosserieelemente, wie beispielsweise geformte Stahlbleche, Extrusionsprofile oder Gussteile werden zur Verbindung mit weiteren Bauteilen oder Elementen häufig miteinander verklebt. Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bauteilgruppe, umfassend mindestens zwei miteinander geklebte Bauteile, wobei mindestens eines der Bauteile ein geformtes Stahlblechbauteil ist, zur Verfügung zu stellen. Bei der Verklebung der beiden Bauteile soll es sich um eine strukturelle Verklebung handeln, die alle Erfordernisse erfüllt, insbesondere die Erfordernisse des Fahrzeugs- und Automobilbaus als auch der Haushaltswaren, insbesondere sogenannter weißer Ware. Insbesondere soll die Verklebung dieser Erfordernisse auf möglichst unterschiedlichen Substraten erfüllen. Hierzu ist ein Klebstoff notwendig, der schon in dünner Beaufschlagung der Bauteile hohe Klebe- bzw. Abzugskräfte und damit eine hohe Haftfestigkeit aufweist. Als strukturelle Verklebung, insbesondere im automobilen Rohbau, sollen nach Möglichkeit keine zusätzlichen Schweißverbindungen oder andere Verbindungen notwendig sein, die zu einer insbesondere thermischen Materialschädigung führen könnten. Der Klebstoff muss ferner einerseits eine hohe Lagerstabilität aufweisen und andererseits bei möglichst niedrigen Temperaturen aushärten. Der Klebstoff soll ferner ohne organische Lösungsmittel applizierbar sein. Des Weiteren muss der Klebstoff auch bei höheren Temperaturen vor einer teilweisen oder vollständigen Aushärtung eine Viskosität aufweisen, die zu keinen Problemen in den vorhandenen und etablierten Prozessschritten führt, so dass diese Prozessschritte möglichst nicht oder nur wenig angepasst werden müssen. Insbesondere darf der Klebstoff bei höheren Temperaturen nach Härtung nicht mehr erweichen. Außerdem soll die strukturelle Verklebung durch eine hohe Scher- und Stoßfestigkeit bei gleichzeitiger Flexibilität der Klebeverbindung und/oder Vibrationshemmung aufweisen. Ferner soll die strukturelle Verklebung ein stoffschlüssiges, gewichtssparendes und materialschonendes, so wie nach Möglichkeit auch ein kraftschlüssiges Verbinden zweier Bauteile ermöglichen.The object of the present invention is to provide a component group comprising at least two components glued together, at least one of the components being a shaped sheet steel component. The bonding of the two components should be a structural bond that meets all requirements, in particular the requirements of vehicle and automobile construction as well as household goods, in particular so-called white goods. In particular, the bonding should meet these requirements on as different substrates as possible. For this purpose, an adhesive is required that has high adhesive or peel forces even when thinly applied to the components and thus a high adhesive strength. As a structural bond, in particular in automotive bodyshells, no additional welded joints or other connections should be necessary if possible, which could lead to material damage, particularly thermal damage. The adhesive must also have a high storage stability on the one hand and cure at the lowest possible temperatures on the other. The adhesive should also be able to be applied without organic solvents. Furthermore, even at higher temperatures, the adhesive must have a viscosity before partial or complete curing that does not cause any problems in the existing and established process steps, so that these process steps need to be adjusted as little as possible or not at all. In particular, the adhesive must no longer soften at higher temperatures after curing. In addition, the structural bond should have high shear and impact resistance while at the same time providing flexibility of the adhesive bond and/or vibration inhibition. Furthermore, the structural bond should enable a material-locking, weight-saving and material-friendly, and if possible also a force-locking connection of two components.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Bauteilgruppe gemäß Anspruch 1.This object is achieved by a component group according to claim 1.
In einer Ausführung betrifft die vorliegende Erfindung eine Bauteilgruppe mit struktureller Verklebung, umfassend mindestens zwei miteinander geklebte Bauteile, wobei mindestens eines der Bauteile ein geformtes Stahlblechbauteil ist, das mit dem weiteren Bauteil mittels eines Klebstoffs stoffschlüssig gefügt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff 60 Gewichtsteile eines Epoxidharzes in Festharzform, 0,5 bis 15 Gewichtsteile eines latenten Härters sowie 1 bis 15 Gewichtsteile eines latenten Beschleunigers enthält.In one embodiment, the present invention relates to a component group with structural bonding, comprising at least two components bonded to one another, wherein at least one of the components is a shaped sheet steel component which is materially joined to the other component by means of an adhesive, characterized in that the adhesive contains 60 parts by weight of an epoxy resin in solid resin form, 0.5 to 15 parts by weight of a latent hardener and 1 to 15 parts by weight of a latent accelerator.
Eine strukturelle Verklebung heißt im Sinne der Erfindung eine Fügeverbindung mit einem stoffschlüssigen, dominanten Klebstoffanteil, wobei weitere Fügeverbindungen wie zum Beispiel Nieten, Schweißen, Clinchen, Löten oder Schrauben möglich sind. Der Begriff dominant bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Klebstoffanteil mindestens 50%, bevorzugt 60% oder 70%, besonders bevorzugt 80% oder 90%, insbesondere 95% oder 100% der Fügeverbindung beträgt, entweder in Bezug auf das Volumen der Fügeverbindung und/oder in Bezug auf Fläche der Verbindung. Ferner ist die strukturelle Verklebung in einer Ausführung eine hochfeste Konstruktion, die traditionell genietete, verschweißte, geclinchte, gelötete, geschraubte, usw. Fügeverbindungen ersetzt. Die Fügeverbindung mit dominantem Klebstoffanteil ermöglicht ein stoffschlüssiges, wärmearmes und damit verzugsfreies Verbinden mindestens zweier Bauteile.In the sense of the invention, a structural bond is a joint with a material-locking, dominant adhesive component, whereby other joints such as riveting, welding, clinching, soldering or screwing are possible. The term dominant in this context means that the adhesive component is at least 50%, preferably 60% or 70%, particularly preferably 80% or 90%, in particular 95% or 100% of the joint, either in terms of the volume of the joint and/or in terms of the area of the connection. Furthermore, structural bonding in one version is a high-strength construction that replaces traditional riveted, welded, clinched, soldered, screwed, etc. joints. The joint with a dominant adhesive component enables a material-tight, low-heat and thus distortion-free connection of at least two components.
Eine Ausführung betrifft die Bauteilgruppe, wobei das geformte Stahlblechbauteil aus einem Stahlsubstrat besteht, das einen zinkbasierten oder aluminiumbasierten Überzug aufweist. Der Überzug ist auf dem Stahlsubstrat ein- oder beidseitig angeordnet.One embodiment relates to the component group, wherein the formed sheet steel component consists of a steel substrate having a zinc-based or aluminum-based coating. The coating is arranged on one or both sides of the steel substrate.
Das Stahlsubstrat kann ein Warmband (warmgewalztes Stahlband) oder Kaltband (kaltgewalztes Stahlband) sein oder aus einem Warmband oder aus einem Kaltband hergestellt sein. Bevorzugt ist das Stahlflachprodukt ein Kaltband.The steel substrate can be a hot strip (hot-rolled steel strip) or cold strip (cold-rolled steel strip) or can be made from a hot strip or a cold strip. The flat steel product is preferably a cold strip.
Die Dicke des Stahlblechbauteils beträgt mindestens 0,3 mm, bevorzugt mindestens 0,5 mm, besonders bevorzugt 0,6 mm, insbesondere 0,7 mm bis maximal bis 6,0 mm, bevorzugt bis maximal 5 mm, besonders bevorzugt bis maximal 4 mm, insbesondere bis maximal 3,5 mm.The thickness of the sheet steel component is at least 0.3 mm, preferably at least 0.5 mm, particularly preferably 0.6 mm, in particular 0.7 mm up to a maximum of 6.0 mm, preferably up to a maximum of 5 mm, particularly preferably up to a maximum of 4 mm, in particular up to a maximum of 3.5 mm.
In einer weiteren Ausführung ist der zinkbasierte oder aluminiumbasierte Überzug des Stahlsubstrats eine Schmelztauchbeschichtung.In another embodiment, the zinc-based or aluminum-based coating of the steel substrate is a hot-dip coating.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann das Stahlblechbauteil einen zink- oder aluminiumbasierten Überzug aufweisen, welcher mittels CVD oder PVD aufgebracht worden ist.According to a further alternative embodiment, the sheet steel component can have a zinc- or aluminum-based coating which has been applied by means of CVD or PVD.
In einer Alternative ist ein zinkbasierter Überzug ein sogenannter ZF-Überzug, d. h., der Überzug ist eine Zink-Eisenlegierung, die nach dem Beschichten geglüht wurde. Sogenannte ZF- oder Galvannealed-Bleche werden in der Norm VDA 239-100 als GA, bzw. als ZF in der
In einer anderen Alternative ist ein zinkbasierter Überzug ein Überzug, der mindestens 91% Zink, bevorzugt mindestens 93% Zink, besonders bevorzugt 95% Zink und der Rest Aluminium, bevorzugt 5% Aluminium und gegebenenfalls unvermeidbaren Verunreinigungen enthält oder daraus besteht. Solche Überzüge sind unter dem Namen Galfan bekannt.In another alternative, a zinc-based coating is a coating which contains or consists of at least 91% zinc, preferably at least 93% zinc, more preferably 95% zinc and the balance aluminium, preferably 5% aluminium and optionally unavoidable impurities. Such coatings are known under the name Galfan.
In einer weiteren Alternative enthält ein zinkbasierter Überzug neben Zink und unvermeidbaren Verunreinigungen Aluminium mit einem Gehalt von 0,5 bis zu 8,0 Gew.-% und Magnesium mit einem Gehalt von 0,5 bis zu 8,0 Gew.-% und werden als ZM-Überzug bezeichnet. Ein solcher Überzug weist Magnesium mit einem Gehalt von mindestens 0,5 Gew.-%, insbesondere von mindestens 1,0 Gew.-%, vorzugsweise von mindestens 1,1 Gew.-% und Aluminium mit einem Gehalt von mindestens 0,5 Gew.-%, insbesondere von mindestens 1,0 Gew.-% auf. Der Überzug weist Magnesium mit einem Gehalt von maximal 8,0 Gew.-%, bevorzugt maximal 7 Gew.-%, besonders bevorzugt 5,0 Gew.-%, insbesondere von maximal 4,0 Gew.-% und Aluminium mit einem Gehalt von maximal 8,0 Gew.-%, bevorzugt maximal 7 Gew.-%, besonders bevorzugt 5,0 Gew.-%, insbesondere von maximal 4,0 Gew.-% auf. In einer Alternative erfolgt die Bestimmung dieser Konzentrationen als nasschemische Auflagenbestimmung gemäß oder in Anlehnung an
Allgemein für zinkbasierte Überzüge können als Verunreinigungen im Schmelzbad Elemente aus der Gruppe Si, Sb, Bi, Zr, Ni, Cr, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Fe und Cr in Gehalten einzeln oder kumuliert bis zu 0,5 Gew.-%, insbesondere bis zu 0,4 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 0,3 Gew.-% vorhanden sein. Als Verunreinigungen im Überzug können Elemente aus der Gruppe Si, Sb, Bi, Zr, Ni, Cr, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Fe und Cr in Gehalten einzeln oder kumuliert bis zu 0,5 Gew.-%, insbesondere bis zu 0,4 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 0,3 Gew.-% vorhanden sein, wobei in einer Alternative die Konzentration von Fe aufgrund der oben beschriebenen Diffusion höher sein kann.In general, for zinc-based coatings, elements from the group Si, Sb, Bi, Zr, Ni, Cr, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Fe and Cr can be present as impurities in the melt bath in amounts individually or cumulatively of up to 0.5 wt.%, in particular up to 0.4 wt.%, preferably up to 0.3 wt.%. Elements from the group Si, Sb, Bi, Zr, Ni, Cr, Pb, Ti, Ca, Mn, Sn, La, Ce, Fe and Cr can be present as impurities in the coating in amounts individually or cumulatively of up to 0.5 wt.%, in particular up to 0.4 wt.%, preferably up to 0.3 wt.%, wherein in an alternative the concentration of Fe can be higher due to the diffusion described above.
Insbesondere zur Einstellung einer vorgegebenen Dicke des zinkbasierten Überzugs, welche im festen Zustand zwischen 1 µm und 60 µm pro Seite betragen kann, wird die noch im flüssigen Zustand auf dem Stahlband applizierte Schmelze abgestreift, dadurch, dass nach dem Verlassen des Schmelzbads das mit flüssiger Schmelze beschichtete Stahlband durch eine Abstreifvorrichtung hindurchgeführt wird, welche Mittel aufweist, beispielsweise Düsen, insbesondere Schlitzdüsen, welche beidseitig auf das Stahlband mit einem gasförmigen Abstreifmedium zum Abstreifen der flüssigen Schmelze einwirken. Dadurch kann ein asymmetrischer Überzug erreicht werden, also unterschiedliche Auflage auf beiden Seiten. Die Einstellung der Dicke des zinkbasierten Überzugs kann insbesondere zwischen mindestens 4 µm, vorzugsweise mindestens 5 µm und maximal 58 µm, vorzugsweise zwischen 5 und maximal 55 µm unabhängig voneinander jeweils pro Seite, erfolgen.In particular, to set a predetermined thickness of the zinc-based coating, which in the solid state can be between 1 µm and 60 µm per side, the melt applied to the steel strip while still in the liquid state is stripped off by passing the steel strip coated with liquid melt through a stripping device after leaving the melt bath, which has means, for example nozzles, in particular slot nozzles, which act on both sides of the steel strip with a gaseous stripping medium to strip off the liquid melt. This makes it possible to achieve an asymmetrical coating, i.e. different layers on both sides. The thickness of the zinc-based coating can be set in particular between at least 4 µm, preferably at least 5 µm and a maximum of 58 µm, preferably between 5 and a maximum of 55 µm, independently of one another on each side.
In einer besonderen Ausgestaltung beträgt die Dicke des Überzugs mindestens 1,0 µm, bevorzugt mindestens 2 µm, besonders bevorzugt mindestens 3 µm, insbesondere mindestens 5 µm und maximal 25 µm, bevorzugt maximal 20 µm und besonders bevorzugt maximal 15 µm, insbesondere maximal 10 µm unabhängig voneinander jeweils pro Seite betragen. In einer Alternative erfolgt die Bestimmung der Überzugsdicke gravimetrisch durch Ablösen gemäß
Unterhalb der Mindestgrenzen kann kein ausreichender kathodischer Korrosionsschutz gewährleistet werden und oberhalb der Höchstgrenze können Fügeprobleme beim Verbinden des erfindungsgemäßen Stahlblechs respektive eines daraus gefertigten Bauteils mit einem anderen Bauteil auftreten.Below the minimum limits, sufficient cathodic corrosion protection cannot be guaranteed and above the maximum limit, joining problems can occur when connecting the steel sheet according to the invention or a component made from it to another component.
In einer Alternative liegt der zinkbasierte Überzug mit einem Auflagengewicht von 1 bis 600 g/m2, d.h. 0,5 bis 300 g/m2 pro Seite, besonders bevorzugt 10 bis 500 g/m2, d.h. 5 bis 250 g/m2 pro Seite, vor. In einer weiteren Alternative ist auch eine asymmetrische Auflage möglich.In an alternative, the zinc-based coating has a coating weight of 1 to 600 g/m2, i.e. 0.5 to 300 g/m2 per side, particularly preferably 10 to 500 g/m2, i.e. 5 to 250 g/m2 per side. In a further alternative, an asymmetric coating is also possible.
Das Dressieren beim Vorsehen eines Stahlblechs respektive eines daraus geformten Stahlblechbauteils mit einem mittels Schmelztauchen beschichteten metallischen Überzugs erfolgt in der Regel nach dem Beschichten, sprich, das Aufprägen jeweils der Oberflächentextur auf der Ober- und/oder Unterseite erfolgt am beschichteten Stahlflachprodukt.The skin passing process when providing a steel sheet or a steel sheet component formed from it with a metallic coating coated by hot dipping is usually carried out after coating, i.e. the surface texture is embossed on the top and/or bottom side of the coated flat steel product.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung weist das Stahlblechbauteil einen zinkbasierten Überzug auf, welcher durch elektrolytisches Beschichten aufgebracht worden ist. Dabei kann eine Dicke des Überzugs je Seite zwischen mindestens 1,5 µm, bevorzugt mindestens 2 µm, besonders bevorzugt mindestens 3 µm und maximal 20 µm, bevorzugt maximal 15 µm, besonders bevorzugt maximal 12 µm betragen.According to an alternative embodiment, the sheet steel component has a zinc-based coating which has been applied by electrolytic coating. The thickness of the coating per side can be between at least 1.5 µm, preferably at least 2 µm, particularly preferably at least 3 µm and a maximum of 20 µm, preferably a maximum of 15 µm, particularly preferably a maximum of 12 µm.
Des Weiteren sind auch elektrolytisch verzinkte Stahlbleche für die Kaltumformung im Einsatz, bekannt als ZE. Weniger präsent, aber dennoch für Kleinserien im Einsatz sind Beschichtungen, welche im Vakuum abgeschieden werden, als CVD- oder PVD-Überzüge bekannt.Furthermore, electrolytically galvanized steel sheets are also used for cold forming, known as ZE. Less common but still used for small series are coatings that are deposited in a vacuum, known as CVD or PVD coatings.
Das Dressieren beim Vorsehen eines Stahlflachprodukts mit einem mittels elektrolytischer Beschichtung oder CVD/PVD-Beschichtung erfolgt in der Regel vor dem Beschichten, sprich, das Aufprägen jeweils einer Oberflächenstruktur auf der Ober- und Unterseite erfolgt am unbeschichteten Stahlflachprodukt.When providing a flat steel product with an electrolytic coating or CVD/PVD coating, the skin passing process usually takes place before coating, i.e. a surface structure is embossed on the top and bottom sides of the uncoated flat steel product.
Die Stahlblechbauteile mit einem zinkbasierten Überzug sind in der Regel mittels Kaltumformung hergestellt worden. Das Kaltumformen erfolgt durch an sich bekannte Verfahren, wie zum Beispiel Tiefziehen, Biegen und/oder Kanten, was meistens an entsprechenden zugeschnittenen Stahlblechen (Formplatinen) umgesetzt wird, quasi diskontinuierlich. Auch kann das Kaltumformen in sogenannten Rollformprozessen durchgeführt werden, quasi kontinuierlich durch Bereitstellen eines bandförmigen Stahlflachprodukts (Coils), welches abgezogen, dem Prozess zugeführt und nach Profilierung auf Sollmaß abgelängt wird, insbesondere wenn eine hohe Stückzahl von Profilen mit im Wesentlichen längskonstanten offenen oder aber auch geschlossenen Querschnitt benötigt wird.The sheet steel components with a zinc-based coating are usually manufactured by cold forming. Cold forming is carried out using known processes, such as deep drawing, bending and/or edging, which is usually carried out on appropriately cut steel sheets (form blanks), almost discontinuously. Cold forming can also be carried out in so-called roll forming processes, almost continuously by providing a strip-shaped flat steel product (coil), which is drawn off, fed into the process and cut to the required size after profiling, especially when a large number of profiles with essentially longitudinally constant open or closed cross-sections are required.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung weist das Stahlblechbauteil einen aluminiumbasierten Überzug auf. Dabei können im Überzug neben Aluminium und unvermeidbaren Verunreinigungen bis zu 15 Gew.-% Si, optional bis zu 1,0 Gew.-% Alkali- oder Erdalkalimetalle, enthalten sein.According to a further alternative embodiment, the sheet steel component has an aluminum-based coating. In addition to aluminum and unavoidable impurities, the coating can contain up to 15% by weight of Si, optionally up to 1.0% by weight of alkali or alkaline earth metals.
Bei einer bevorzugten Variante beträgt der Siliziumgehalt im Überzug entweder 0,2 bis 4,5 Gew.-% oder 7 bis 13 Gew.-%, insbesondere 8 bis 11 Gew.-%.In a preferred variant, the silicon content in the coating is either 0.2 to 4.5 wt.% or 7 to 13 wt.%, in particular 8 to 11 wt.%.
Bei einer bevorzugten Variante umfasst der optionale Gehalt an Alkali- oder Erdalkalimetallen 0,01 bis 1,0 Gew.-% Magnesium, insbesondere 0,1 bis 0,7 Gew.-% Magnesium, bevorzugt 0,1 bis 0,5 Gew.-% Magnesium. Weiterhin kann der optionale Gehalt an Alkali- oder Erdalkalimetallen insbesondere mindestens 0,0015 Gew.-% Kalzium umfassen.In a preferred variant, the optional content of alkali or alkaline earth metals comprises 0.01 to 1.0 wt.% magnesium, in particular 0.1 to 0.7 wt.% magnesium, preferably 0.1 to 0.5 wt.% magnesium. Furthermore, the optional content of alkali or alkaline earth metals can in particular comprise at least 0.0015 wt.% calcium.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung kann das Stahlblechbauteil einen aluminiumbasierten Überzug aufweisen. Dabei können im Überzug neben Aluminium und unvermeidbaren Verunreinigungen 2 bis 24 Gew.-% Zink, 1 bis 7 Gew.-% Silizium, optional 1 bis 8 Gew.-% Magnesium im Falle, dass der Gehalt von Silizium zwischen 1 und 4 Gew.-% liegen sollte, optional bis zu 0,3 Gew.-% in Summe Blei, Nickel, Zirkon oder Hafnium, enthalten sein.According to a further alternative embodiment, the sheet steel component can have an aluminum-based coating. In addition to aluminum and unavoidable impurities, the coating can contain 2 to 24 wt.% zinc, 1 to 7 wt.% silicon, optionally 1 to 8 wt.% magnesium if the silicon content is between 1 and 4 wt.%, optionally up to 0.3 wt.% in total lead, nickel, zirconium or hafnium.
Als unvermeidbare Verunreinigungen können beispielsweise Elemente aus der Gruppe Antimon, Blei, Titan, Mangan, Zinn, Lanthan, Cer und Chrom einzeln oder in Kombination mit in Summe bis zu 0,5 Gew.-%, insbesondere bis zu 0,3 Gew.-% im Überzug, vorzugsweise bis zu 0,1 Gew.-% vorhanden sein.As unavoidable impurities, for example, elements from the group antimony, lead, titanium, manganese, tin, lanthanum, cerium and chromium may be present individually or in combination with a total of up to 0.5 wt.%, in particular up to 0.3 wt.% in the coating, preferably up to 0.1 wt.%.
Die Stahlblechbauteile mit einem aluminiumbasierten Überzug sind in der Regel mittels Warmumformung hergestellt worden. Die entsprechenden Verfahren und Werkzeuge zum Formen sind bekannt und insbesondere abhängig vom zu erzeugenden Stahlblechbauteil aus einem entsprechenden Blechzuschnitt (Stahlplatine). Dabei wandelt sich der ursprüngliche Überzug infolge einer Wärmebehandlung bei der Warmumformung durch temperaturbedingte Diffusionsvorgänge, insbesondere durch Anreicherung von Eisen aus dem Substrat kommend im Überzug, um, so dass der aluminiumbasierte Überzug als aluminiumbasierter (Legierungs-) Überzug zu verstehen ist. So kann der Eisenanteil im Überzug im Durchschnitt über die Dicke des Überzugs nach Warmumformung betrachtet bei mindestens 35 Gew.-%, insbesondere mindestens 40 Gew.-%, bevorzugt mindestens 45 Gew.-% liegen.The sheet steel components with an aluminum-based coating are usually manufactured by hot forming. The corresponding methods and tools for forming are known and in particular depend on the sheet steel component to be produced from a corresponding sheet metal blank (steel blank). The original coating is transformed as a result of heat treatment during hot forming through temperature-related diffusion processes, in particular through the enrichment of iron from the substrate in the coating, so that the aluminum-based coating is to be understood as an aluminum-based (alloy) coating. The iron content in the coating can thus be at least 35% by weight, in particular at least 40% by weight, preferably at least 45% by weight on average across the thickness of the coating after hot forming.
Je nach zu erzeugender Bauteilgruppe kann das aus einem Stahlwerkstoff bestehende Stahlsubstrat eine bestimmte chemische Analyse aufweisen.Depending on the component group to be produced, the steel substrate consisting of a steel material can have a specific chemical analysis.
Für die Kaltumformung kommen bevorzugt Stahlwerkstoffe nach DIN EN 10346 in Frage, so zum Beispiel ein Mehrphasen-, IF-, BH- oder mikrolegierter Stahl (auch in DIN EN 10268 festgelegt). Diese sind besonders bevorzugt mit einem zinkbasierten Überzug versehen.Steel materials according to DIN EN 10346 are preferred for cold forming, such as multiphase, IF, BH or micro-alloyed steel (also specified in DIN EN 10268). These are particularly preferably provided with a zinc-based coating.
Ein Mehrphasenstahl wird für den Automobilbereich in der Karosserie eingesetzt. Beispielhafte Stähle dieser Gattung sind unter der Norm-Bezeichnung HCT490X, HCT590X oder HCT780X erhältlich. Hierbei handelt es sich um kaltgewalzte Stähle.A multiphase steel is used in the automotive sector in the bodywork. Examples of steels of this type are available under the standard designation HCT490X, HCT590X or HCT780X. These are cold-rolled steels.
Ein IF-Stahl weist keine interstitiell eingelagerten Legierungselemente auf, d.h. dass im Metallgitter keine Eisenatome durch Kohlenstoff- oder Stickstoffatome blockiert sind. Dadurch entsteht ein sehr weicher Stahl mit sehr guten Umformeigenschaften. Er wird vor allem für komplizierte Tiefziehteile im Automobilbau eingesetzt. Stähle dieser Gattung sind unter der Norm-Bezeichnung DX52D, DX53D, DX54D, DX55D, DX56D, DX57D HX160YD, HX180YD, HX220YD und HX260YD erhältlich. Hierbei handelt es sich um kaltgewalzte Stähle.An IF steel has no interstitially embedded alloying elements, i.e. no iron atoms are blocked by carbon or nitrogen atoms in the metal lattice. This creates a very soft steel with very good forming properties. It is used primarily for complicated deep-drawn parts in automotive construction. Steels of this type are available under the standard designation DX52D, DX53D, DX54D, DX55D, DX56D, DX57D HX160YD, HX180YD, HX220YD and HX260YD. These are cold-rolled steels.
Ein BH-Stahl zeichnet sich durch einen signifikanten Anstieg der Streckgrenze im Zuge des Lackeinbrennens (typischerweise bei 170°C für 20 min) in Kombination mit einer sehr guten Umformbarkeit aus. Des Weiteren besitzen diese Stähle eine sehr gute Beulsteifigkeit, weswegen diese Stähle bevorzugt für Außenhautanwendungen verwendet werden. Stähle dieser Gattung sind unter der Norm-Bezeichnung HX180BD, HX220BD, HX260BD und HX300BD erhältlich. Hierbei handelt es sich um kaltgewalzte Stähle.A BH steel is characterized by a significant increase in the yield strength during the paint baking process (typically at 170°C for 20 minutes) in combination with very good formability. Furthermore, these steels have very good dent resistance, which is why they are preferred for outer skin applications. Steels of this type are available under the standard designation HX180BD, HX220BD, HX260BD and HX300BD. These are cold-rolled steels.
Ein mikrolegierter Stahl, insbesondere nach DIN EN 10268, wird im Automobilbereich zu Karosseriebauteilen verarbeitet. Ein mikrolegierter Stahl weist eine feinkörnige Mikrostruktur auf und verleiht ihm eine hohe Ermüdungsfestigkeit und hohe Strecklastgrenze. Er wird vor allem für komplizierte Tiefziehteile im Automobilbau eingesetzt. Beispielhafte Stähle dieser Gattung sind unter der Norm-Bezeichnung HC260LA, HC300LA, HC340LA, HC380LA, HC420LA, HC460LA, HC500LA und HC550LA erhältlich. Hierbei handelt es sich um kaltgewalzte Stähle.A micro-alloyed steel, particularly according to DIN EN 10268, is processed into bodywork components in the automotive sector. A micro-alloyed steel has a fine-grained microstructure and gives it high fatigue strength and a high yield strength. It is used primarily for complicated deep-drawn parts in automotive construction. Examples of steels of this type are available under the standard designation HC260LA, HC300LA, HC340LA, HC380LA, HC420LA, HC460LA, HC500LA and HC550LA. These are cold-rolled steels.
Für die Warmumformung kommen bevorzugt Stahlwerkstoffe nach DIN EN 10083 in Frage, so zum Beispiel Vergütungsstähle, bevorzugt Mangan-Bor-Stähle. Diese sind besonders bevorzugt mit einem aluminiumbasierten Überzug versehen.Steel materials in accordance with DIN EN 10083 are preferred for hot forming, such as tempering steels, preferably manganese-boron steels. These are particularly preferably provided with an aluminum-based coating.
Ein Mangan-Bor-Stahl wird im Automobilbereich bevorzugt zu Verstärkungsbauteilen in der Karosserie verarbeitet. Ein MnB-Stahl verleiht dem Bauteil im warmumgeformten respektive pressgehärteten Zustand eine sehr hohe Härte, wobei die Zugfestigkeitje nach Kohlenstoffgehalt > 1200 MPa. Beispielhafte Stähle dieser Gattung sind unter der Norm-Bezeichnung 20MnB5, 22MnB5, 30MnB5, 38MnB5, 27MnCrB5-2, 33MnCrB5-2 und 39MnCrB5-2 erhältlich. Hierbei handelt es sich um warmgewalzte Stähle.In the automotive sector, a manganese-boron steel is preferably used to reinforce components in the bodywork. A MnB steel gives the component a very high level of hardness in the hot-formed or press-hardened state, with the tensile strength being > 1200 MPa depending on the carbon content. Examples of steels of this type are available under the standard designation 20MnB5, 22MnB5, 30MnB5, 38MnB5, 27MnCrB5-2, 33MnCrB5-2 and 39MnCrB5-2. These are hot-rolled steels.
Der Klebstoff ist ein Einkomponentenklebstoff, bei welchem Harz und Härter, also Vernetzungsmittel, in derselben Zusammensetzung, mithin als Gemisch aufbewahrt werden. Der Klebstoff ist durch eine hohe Lagerstabilität gekennzeichnet, die eine Lagerung der Zusammensetzung ohne Verlust und/oder Minderung der Klebeleistung und Haftfestigkeit über mindestens 2 Monate, bevorzugt 4 Monate, besonders bevorzugt 6, insbesondere 8 Monate bei Lagerung bei Raumtemperatur von ca. 23°C erlaubt.The adhesive is a one-component adhesive in which resin and hardener, i.e. cross-linking agent, are stored in the same composition, i.e. as a mixture. The adhesive is characterized by a high storage stability, which allows the composition to be stored without loss and/or reduction in adhesive performance and bond strength for at least 2 months, preferably 4 months, particularly preferably 6, especially 8 months when stored at room temperature of approx. 23°C.
Der Klebstoff besitzt andererseits bei Aktivierung eine hohe chemische Reaktivität. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass bei den Temperaturen, wie sie im Verlaufe der dem Kleben folgenden Prozessschritte wie zum Beispiel KTL-Beschichtung oder andere Schritte bei Temperaturen über Raumtemperatur, bevorzugt bis 120°C oder 140°C, besonders bevorzugt bis 160°C oder 180°C, insbesondere bis 240°C, keine Verflüssigung des Klebstoffs erfolgt, sodass der Klebstoff vollständig innerhalb des aufgetragenen Volumensegmentes verbleibt und/oder schnell aushärtet.On the other hand, the adhesive has a high chemical reactivity when activated. This has the advantage that at temperatures such as those used in the process steps following bonding, such as cathodic dip coating or other steps at temperatures above room temperature, preferably up to 120°C or 140°C, particularly preferably up to 160°C or 180°C, in particular up to 240°C, the adhesive does not liquefy, so that the adhesive remains completely within the applied volume segment and/or hardens quickly.
Der Klebstoff enthält bevorzugt:
- 60 Gewichtsteile eines Epoxidharzes in Festharzform,
- 0,5 bis 15 Gewichtsteile eines latenten Härters,
- 1 bis 15 Gewichtsteile eines latenten Beschleunigers.
- 60 parts by weight of an epoxy resin in solid resin form,
- 0.5 to 15 parts by weight of a latent hardener,
- 1 to 15 parts by weight of a latent accelerator.
Der Fachmann versteht, dass dies und der im Folgenden beschriebene Klebstoff bzw. die Klebstoffzusammensetzung die Zusammensetzung des eingesetzten Ausgangs-Klebstoffes ist, der nach Aktivierung aushärtet bzw. verfestigt durch chemische Reaktion von zumindest Epoxidharz, Härter und Beschleuniger.The person skilled in the art will understand that this and the adhesive or adhesive composition described below is the composition of the starting adhesive used, which, after activation, hardens or solidifies through chemical reaction of at least epoxy resin, hardener and accelerator.
Bevorzugt weist der Klebstoff 1 bis 10 Gewichtsteile des latenten Härters, besonders bevorzugt mindestens 2, insbesondere mindestens 3 bis besonders bevorzugt maximal 8, insbesondere maximal 7 Gewichtsteile des latenten Härters auf.The adhesive preferably comprises 1 to 10 parts by weight of the latent hardener, particularly preferably at least 2, in particular at least 3 to particularly preferably a maximum of 8, in particular a maximum of 7 parts by weight of the latent hardener.
Bevorzugt weist der Klebstoff 1 bis 10 Gewichtsteile des latenten Beschleunigers, besonders bevorzugt mindestens 2, insbesondere mindestens 3 bis besonders bevorzugt maximal 8, insbesondere maximal 4 Gewichtsteile des latenten Beschleunigers auf.The adhesive preferably comprises 1 to 10 parts by weight of the latent accelerator, particularly preferably at least 2, in particular at least 3 to particularly preferably a maximum of 8, in particular a maximum of 4 parts by weight of the latent accelerator.
Der Begriff des latenten Härters bezeichnet einen Stoff, welcher zur Härtung des Epoxidharzes dient, für das Härten jedoch aktiviert werden muss, insbesondere durch Zufuhr von chemischer und/oder thermischer Energie. Der latente Härter wird dem Klebstoff beispielsweise als in Pulverform vorliegender Feststoff zugegeben.The term latent hardener refers to a substance that is used to harden the epoxy resin, but which must be activated for hardening to occur, in particular by adding chemical and/or thermal energy. The latent hardener is added to the adhesive, for example, as a solid in powder form.
Der Begriff des latenten Beschleunigers bezeichnet einen Stoff, welcher die Härtung des Epoxidharzes durch den latenten Härter beschleunigt. Das Attribut „latent“ bezieht sich auch im Zusammenhang mit dem Beschleuniger darauf, dass auch der Beschleuniger zur Erfüllung seiner Funktion zuvor durch chemische und/oder thermische Energie aktiviert werden muss. Der latente Beschleuniger wird dem Klebstoff beispielsweise als in Pulverform vorliegender Feststoff zugegeben.The term latent accelerator refers to a substance that accelerates the hardening of the epoxy resin using the latent hardener. The attribute "latent" also refers to the fact that the accelerator must first be activated by chemical and/or thermal energy in order to fulfill its function. The latent accelerator is added to the adhesive, for example, as a solid in powder form.
Die oben angegebene Zusammensetzung bezieht sich auf die Mischung von den als Festkörper vorliegenden Komponenten in den angegebenen Gewichtsteilen zu einer Klebstoffzusammensetzung.The composition stated above refers to the mixture of the components present as solids in the stated parts by weight to form an adhesive composition.
In einer Alternative wird die Klebstoffmischung mit einem Lösungsmittel als Dispersion oder Lösung mit einer geeigneten Flüssigkeit zu dem Klebstoff verarbeitet, der auf ein oder beide Bauteile aufgetragen wird. In diesem Zustand liegt der Klebstoff mit den angegebenen Komponenten, bevorzugt als Dispersion der oben angegebenen Zusammensetzung in einem Dispersionsmedium, insbesondere als wässrige Dispersion, vor. Besonders bevorzugt ist die Dispersion frei von organischen Lösungsmitteln, insbesondere von flüchtigen organischen Lösungsmitteln, sogenannten VOC (volatile organic compounds).In an alternative, the adhesive mixture is processed with a solvent as a dispersion or solution with a suitable liquid to form the adhesive, which is applied to one or both components. In this state, the adhesive with the specified components is preferably present as a dispersion of the composition specified above in a dispersion medium, in particular as an aqueous dispersion. The dispersion is particularly preferably free of organic solvents, in particular volatile organic solvents, so-called VOCs (volatile organic compounds).
In einer weiteren Alternative wird die Klebstoffmischung ohne vorheriges Lösen bzw. Dispergieren angewendet, mithin als Harz, mit den im Epoxidharz dispergierten oder gelösten Härter und Beschleuniger, sowie gegebenenfalls weiteren Zusätzen.In a further alternative, the adhesive mixture is applied without prior dissolving or dispersing, i.e. as a resin, with the hardeners and accelerators dispersed or dissolved in the epoxy resin, as well as other additives if necessary.
Die Applikation des Klebstoffs sowie der Fügeprozess inklusive thermischer Aktivierung erfolgt bevorzugt mittels Industrierobotik.The application of the adhesive and the joining process including thermal activation are preferably carried out using industrial robotics.
Zum Entfalten der Klebe- bzw. Haftwirkung in der Bauteilgruppe muss der Klebstoff aktiviert werden, bevorzugt thermisch aktiviert werden. Die Aktivierung erfolgt bevorzugt durch Temperaturerhöhung, zum Beispiel in einem Ofen oder induktiv, oder durch Bestrahlung, insbesondere mittels IR- oder NIR-Strahlung, bevorzugt mit Wellenlängen zwischen 400 nm und 10 µm, bevorzugt zwischen 780 nm bis 3 µm.In order to develop the adhesive or bonding effect in the component group, the adhesive must be activated, preferably thermally activated. Activation is preferably carried out by increasing the temperature, for example in an oven or inductively, or by irradiation, in particular by means of IR or NIR radiation, preferably with wavelengths between 400 nm and 10 µm, preferably between 780 nm and 3 µm.
Der beschriebene Klebstoff weist eine potenziell kurze Aktivierungszeit von beispielsweise 0,05 bis 10 Sekunden, bevorzugt 0,1 bis 5 Sekunde, besonders bevorzugt 0,3 bis 1 Sekunde auf. Durch die kurze Aktivierung findet eine Teilhärtung statt, die ausreichend zur Bewahrung der geometrischen Form und Stabilität der Bauteilgruppe für die Durchführung der weiteren Prozessschritte ist. Die endgültige Härtung erfolgt beispielsweise in einem KTL-Ofen oder entsprechenden Vorrichtungen. Diese Eigenschaften gehen mit einer vergleichsweise hohen Temperaturbeständigkeit und einer vergleichsweise hohen Isolationsfähigkeit und Alterungsbeständigkeit einher.The adhesive described has a potentially short activation time of, for example, 0.05 to 10 seconds, preferably 0.1 to 5 seconds, particularly preferably 0.3 to 1 second. The short activation results in partial hardening, which is sufficient to preserve the geometric shape and stability of the component group for the implementation of the further process steps. The final hardening takes place, for example, in a cathodic dip-painting oven or corresponding devices. These properties are accompanied by a comparatively high temperature resistance and a comparatively high insulation capacity and resistance to aging.
Das in dem beschriebenen Klebstoff vorhandene Epoxidharz umfasst eine oder mehrere Epoxidharzkomponenten mit mehr als einer Epoxidgruppe, von denen vorzugsweise mindestens ein Epoxidharz ein Erweichungspunkt größer 50°C besitzt.The epoxy resin present in the adhesive described comprises one or more epoxy resin components having more than one epoxy group, of which preferably at least one epoxy resin has a softening point greater than 50°C.
Bei den Epoxidharzen kann es sich sowohl um aliphatische, cycloaliphatische oder aromatische Epoxidharze handeln.The epoxy resins can be aliphatic, cycloaliphatic or aromatic epoxy resins.
Aliphatische Epoxidharze beinhalten Komponenten, die sowohl eine aliphatische Gruppe als auch mindestens zwei Epoxidharzgruppen tragen. Aliphatische Epoxidharze werden ausgewählt aus der Gruppe enthaltend oder bestehend aus:
- Butandioldiglycidylether, Hexandioldiglycidylether, Dimethylpentandioxid, Butadiendioxid, Diethylenglycoldiglycidylether
- Butanediol diglycidyl ether, hexanediol diglycidyl ether, dimethyl pentane dioxide, butadiene dioxide, diethylene glycol diglycidyl ether
Cycloaliphatische Epoxidharze werden ausgewählt aus der Gruppe enthaltend oder bestehend aus:
- 3-Cyclohexenylmethyl-3-cyclohexylcarboxylatdiepoxid, 3,4-Epoxycyclohexylalkyl-3',4'-epoxycyclohexancarboxylat, 3,4-Epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-3',4'-epoxy-o-methyl-cyclohexancarboxylat, Vinylcyclohexandioxid, Bis(3,4-Epoxycyclohexylmethyl)adipat, Dicyclopentadiendioxid, 1,2-Epoxy-6-(2,3-epoxypropoxy)hexahydro-4,7-methanoindan
- 3-Cyclohexenylmethyl-3-cyclohexylcarboxylate diepoxide, 3,4-epoxycyclohexylalkyl-3',4'-epoxycyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-3',4'-epoxy-o-methyl-cyclohexanecarboxylate, vinylcyclohexane dioxide, bis(3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, Dicyclopentadiene dioxide, 1,2-epoxy-6-(2,3-epoxypropoxy)hexahydro-4,7-methanoindane
Aromatische Epoxidharze werden ausgewählt aus der Gruppe enthaltend oder bestehend aus:
- Bisphenol-A-Epoxidharze, Bisphenol-F-Epoxidharze, Phenol-Novolac-Epoxidharze, Cresol-Novolac-Epoxidharze, Biphenylepoxidharze, Biphenolepoxidharze, 4,4'-Biphenyl-Epoxidharze, Divinylbenzoldioxid, 2-Glycidylphenylglycidylether, Tetraglycidylmethylendianilin
- Bisphenol A epoxy resins, Bisphenol F epoxy resins, phenol novolac epoxy resins, cresol novolac epoxy resins, biphenyl epoxy resins, biphenol epoxy resins, 4,4'-biphenyl epoxy resins, divinyl benzene dioxide, 2-glycidylphenyl glycidyl ether, tetraglycidyl methylenedianiline
Als latenter Härter wird eine Substanz oder ein Gemisch von Substanzen verwendet, die vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von 80°C bis 200°C Härtungsreaktionen mit den Epoxidharzen des Klebstoffs eingehen.A substance or mixture of substances is used as a latent hardener which preferably enters into curing reactions with the epoxy resins of the adhesive at temperatures in the range of 80°C to 200°C.
Der Härter kann Dicyandiamide, Aziridinderivate, Triazinderivate, Imidazoline, Imidazole, o-Tolylbiguanid, cyclische Amidine, organische Hexafluoroantimonat- oder Hexafluorophosphat-Verbindungen oder BF3-Aminkomplexe enthalten. Die Verbindungen können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.The hardener may contain dicyandiamides, aziridine derivatives, triazine derivatives, imidazolines, imidazoles, o-tolyl biguanide, cyclic amidines, organic hexafluoroantimonate or hexafluorophosphate compounds or BF3 amine complexes. The compounds may be used individually or in combination.
In einer Alternative werden die Härter ausgewählt aus der Gruppe enthaltend oder bestehend aus:
- 2-Methylimidazol, 2-Undecylimidazol, 2-Heptadecylimidazol, 1,2-Dimethylimidazol, 2-Ethyl-4-methylimidazol, 2-Phenylimidazol, 2-Phenyl-4-metylimidazol, 1-Benzyl-2-metyl-imidazol, 1-Benzyl-2-phenylimidazol, 1-Cyanoethyl-2-metylimidazol, 1-Cyanoethyl-2-undecylimidazol, 1-Cyanoethyl-2-ethyl-4-metylimidazol, 1-Cyanoethyl-2-phenylimidazol, 1-Cyanoethyl-2-undecylimidazoliumtrimellitat, 1-Cyanoethyl-2-phenylimidazolium-trimellitat, 2,4-Diamino-6-[2'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazin, 2,4-Diamino-6-[2'-undecylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazin, 2,4-Diamino-6-[2'-ethyl-4'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-2,4-diamino-6-[2''methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazin, 2-Phenylimidazol, 2-Phenyl-4,5-dihydroxymetylimidazol, 2-Phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazol, 2,3-Dihydro-1H-pyrrolo[1,2-a]benzimidazol, (1-Dodecyl-2-methyl-3-benzyl)imidazolium-chlorid, 2-Methylimidazolin, 2-Phenylimidazolin, 2,4-Diamino-6-vinyl-1,3,5-triazin, 2,4-Diamino-6-vinyl-1,3,5-triazin Isocyansäure-Addukt, 2,4-Diamino-6-methacryloyloxyethyl-1,3,5-triazin, 2,4-Diamino-6-methacryloyloxyethyl-1,3,5-triazin Isocyansäure Addukt, 1,3,5-Triazin, 2,4-Diamino-6-methyl-1,3,5-triazin, 2,4-Diamino-6-nonyl-1,3,5-triazin, 2,4-Diamino-6-phenyl-1,3,5-triazin, 2,4-Dimethoxy-6-methyl-1,3,5-triazin, 2,4-Dimethoxy-6-phenyl-1,3,5-triazin, 2-Amino-4,6-dimethyl-1,3,5-triazin, 2-Amino-4-dimethylamino-6-methyl-1,3,5-triazin, 2-Amino-4-ethoxy-6-methyl-1,3,5-triazin, 2-Amino-4-ethyl-6-methoxy-1,3,5-triazin,2-Amino-4-methoxy-6-methyl-1,3,5-triazin, 2-Amino-4-methyl-6-phenyl-1,3,5-triazin, 2-Chloro-4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin, 2-Ethylamino-4-methoxy-6-methyl-1,3,5-triazin, 1-o-Tolylbiguanid
- 2-Methylimidazol, 2-Undecylimidazol, 2-Heptadecylimidazol, 1,2-Dimethylimidazol, 2-Ethyl-4-methylimidazol, 2-Phenylimidazol, 2-Phenyl-4-metylimidazol, 1-Benzyl-2-metyl-imidazol, 1-Benzyl-2-phenylimidazol, 1-Cyanoethyl-2-metylimidazol, 1-Cyanoethyl-2-undecylimidazol, 1-Cyanoethyl-2-ethyl-4-metylimidazol, 1-Cyanoethyl-2-phenylimidazol, 1-Cyanoethyl-2-undecylimidazoliumtrimellitat, 1-Cyanoethyl-2-phenylimidazolium-trimellitat, 2,4-Diamino-6-[2'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazin, 2,4-Diamino-6-[2'-undecylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6-[2'-ethyl-4'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-2,4-diamino-6-[2''methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine, 2-phenylimidazole, 2-phenyl -4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2,3-dihydro-1H-pyrrolo[1,2-a]benzimidazole, (1-dodecyl-2-methyl-3-benzyl)imidazolium chloride, 2-methylimidazoline, 2-phenylimidazoline, 2,4-diamino-6-vinyl-1,3,5 -triazine, 2,4-Diamino-6-vinyl-1,3,5-triazin Isocyansäure-Addukt, 2,4-Diamino-6-methacryloyloxyethyl-1,3,5-triazin, 2,4-Diamino-6-methacryloyloxyethyl-1,3,5-triazin Isocyansäure Addukt, 1,3,5-Triazin, 2,4-Diamino-6-methyl-1,3,5-triazin, 2,4-Diamino-6-nonyl-1,3,5-triazin, 2,4-Diamino-6-phenyl-1,3,5-triazin, 2,4-Dimethoxy-6-methyl-1,3,5-triazin, 2,4-Dimethoxy-6-phenyl-1,3,5-triazin, 2-Amino-4,6-dimethyl-1,3,5-triazin, 2-Amino-4-dimethylamino-6-methyl-1,3,5-triazine, 2-amino-4-ethoxy-6-methyl-1,3,5-triazine, 2-amino-4-ethyl-6-methoxy-1,3,5-triazine, 2-amino-4-methoxy-6-methyl-1,3,5-triazine, 2-amino-4-methyl-6-phenyl-1,3,5-triazin n, 2-chloro-4,6-dimethoxy-1,3,5-triazine, 2-ethylamino-4-methoxy-6-methyl-1,3,5-triazine, 1-o-tolyl biguanide
In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält der Beschleuniger ein Harnstoffderivat und/oder ein Imidazol.In a preferred embodiment, the accelerator contains a urea derivative and/or an imidazole.
Die Klebstoffzusammensetzung kann darüber hinaus noch weitere Komponenten enthalten, beispielsweise ein Korrosionsschutzadditiv.The adhesive composition may also contain other components, such as an anti-corrosion additive.
Bevorzugt ist, wenn der Härter ein Dicyandiamid, ein Imidazol, einen BF3-Aminkomplex oder eine Kombination derselben enthält.It is preferred if the hardener contains a dicyandiamide, an imidazole, a BF3-amine complex or a combination thereof.
In einer Alternative enthält der Klebstoff kein Hydrazin oder Hydrazin-Derivat.In an alternative, the adhesive does not contain hydrazine or hydrazine derivatives.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Klebstoff weiterhin 0,2 bis 8 Gewichtsteile, bevorzugt 0,2 bis 5 Gewichtsteile, eines Farbstoffs aufweist. Hierdurch kann das optische Erscheinungsbild der Oberfläche gefälliger gestaltet werden. Der Farbstoff kann aus der Gruppe der Flammruße, der Eisenoxidschwarzpigmente, oder der wasserlöslichen Farbstoffe ausgewählt sein oder eine Mischung von mehreren der vorgenannten.In another preferred embodiment, the adhesive further comprises 0.2 to 8 parts by weight, preferably 0.2 to 5 parts by weight, of a dye. This makes it possible to make the optical appearance of the surface more pleasing. The dye can be selected from the group of lamp blacks, iron oxide black pigments, or water-soluble dyes, or a mixture of several of the aforementioned.
Bevorzugt enthält der Klebstoff eines oder mehrere der dem Fachmann bekannten Isolationsadditive, wobei der Begriff der Isolationsadditive sich auf speziell zur Erhöhung des elektrischen Widerstands des Klebstoffs bereitgestellte Additive bezieht. Die Isolationsadditive können in Mengen von 1 bis 10 Gewichtsteilen, bevorzugt 1 bis 5 Gewichtsteilen, in dem Kleber enthalten sein.The adhesive preferably contains one or more of the insulating additives known to those skilled in the art, the term insulating additives referring to additives specifically provided to increase the electrical resistance of the adhesive. The insulating additives can be contained in the adhesive in amounts of 1 to 10 parts by weight, preferably 1 to 5 parts by weight.
Bevorzugt enthält der Klebstoff eines oder mehrere der dem Fachmann bekannten Korrosionsschutzadditive. Die Korrosionsschutzadditive können in Mengen von 1 bis 10 Gewichtsteilen, bevorzugt 1 bis 5 Gewichtsteilen, in dem Kleber enthalten sein.The adhesive preferably contains one or more of the anti-corrosive additives known to those skilled in the art. The anti-corrosive additives can be contained in the adhesive in amounts of 1 to 10 parts by weight, preferably 1 to 5 parts by weight.
In einer Variante des Verfahrens enthält der latente Beschleuniger ein Harnstoffderivat.In a variant of the process, the latent accelerator contains a urea derivative.
Der im Klebstoff enthaltene latente Beschleuniger besteht vorzugsweise zu wenigstens 50 Gew.-%, noch bevorzugter wenigstens 90 Gew.-%, noch bevorzugter vollständig, aus Harnstoffderivat.The latent accelerator contained in the adhesive preferably consists of at least 50% by weight, more preferably at least 90% by weight, even more preferably completely, of urea derivative.
Als Harnstoffderivat wird bevorzugt ein N,N-Dimethylharnstoff oder ein N,N'-Dimethylharnstoff oder ein bifunktionelles Harnstoffderivat verwendet, besonders bevorzugt mit zwei Harnstoffgruppen als funktionelle Gruppen, im speziellen besonders bevorzugt ein 4,4'-Methylen-bis-(Phenyldimethylharnstoff), oder eine Mischung mehrerer der vorgenannten.As urea derivative, preference is given to using an N,N-dimethylurea or an N,N'-dimethylurea or a bifunctional urea derivative, particularly preferably with two urea groups as functional groups, in particular particularly preferably a 4,4'-methylene-bis-(phenyldimethylurea), or a mixture of several of the aforementioned.
Der im Klebstoff enthaltene latente Beschleuniger besteht vorzugsweise zu wenigstens 50 Gew.-%, noch bevorzugter wenigstens 90 Gew.-%, noch bevorzugter zu wenigstens 98 Gew.-%, speziell bevorzugt vollständig, aus 4,4'-Methylen-bis-(Phenyldimethylharnstoff).The latent accelerator contained in the adhesive preferably consists of at least 50% by weight, more preferably at least 90% by weight, even more preferably at least 98% by weight, especially preferably completely, of 4,4'-methylene-bis-(phenyldimethylurea).
In einer Variante des Verfahrens wird als Harnstoffderivat auch oder ausschließlich ein unsymmetrisch substituierter Harnstoff verwendet.In a variant of the process, an asymmetrically substituted urea is also or exclusively used as the urea derivative.
In einer alternativen Weiterbildung des Verfahrens wird ein Harnstoffderivat eingesetzt, bei welchem mindestens eines, bevorzugt 2, besonders bevorzugt 3 Wasserstoffatome durch voneinander unabhängigen Alkylgruppen und oder Phenylgruppen, die ihrerseits substituierter sein können, ersetzt sind. Bevorzugt handelt es sich bei den Alkylgruppen um Methyl, Ethyl, Propyl oder Butyl, bevorzugt Methyl; bei der Phenylgruppe handelt es sich um Phenyl oder um ein substituiertes Phenyl, bevorzugt in Position 4, ebenfalls bevorzugt als Substituent ein der oben genannten Alkyle.In an alternative development of the process, a urea derivative is used in which at least one, preferably 2, particularly preferably 3 hydrogen atoms are replaced by mutually independent alkyl groups and/or phenyl groups, which in turn may be substituted. The alkyl groups are preferably methyl, ethyl, propyl or butyl, preferably methyl; the phenyl group is phenyl or a substituted phenyl, preferably in position 4, also preferably one of the above-mentioned alkyls as a substituent.
In einer weiteren Alternative wird im Sinne der Erfindung ein difunktionelles Harnstoffderivat als ein oben beschriebenes Derivat bezeichnet, welches zwei funktionelle Gruppen aufweist. Funktionelle Gruppen sind Atomgruppen, welche die Stoffeigenschaften und insbesondere das Reaktionsverhalten der Verbindung maßgeblich bestimmen, insbesondere gehen die funktionellen Gruppen Reaktionen ein.In a further alternative, within the meaning of the invention, a difunctional urea derivative is referred to as a derivative as described above which has two functional groups. Functional groups are groups of atoms which significantly determine the material properties and in particular the reaction behavior of the compound; in particular, the functional groups enter into reactions.
Ferner ist das einzusetzende Harnstoffderivat halogenfrei.Furthermore, the urea derivative to be used is halogen-free.
In einer Alternative weist das einzusetzende Harnstoffderivat zwei Harnstoffderivate als funktionelle Gruppen auf. Vorteilhaft können dadurch Epoxyharze ohne die Anwesenheit von Dicyanamiden als Vernetzer gehärtet werden.In an alternative, the urea derivative to be used has two urea derivatives as functional groups. This advantageously allows epoxy resins to be cured without the presence of dicyanamides as crosslinkers.
Als Harnstoffderivat kann auch ein Stoff vorgesehen sein mit
- R:
- Wasserstoff oder eine Gruppe gemäß mit
- n = 0 oder 1, bevorzugt 1,
- X = 0 oder S, bevorzugt 0,
- R1, R2 und R3
- jeweils Wasserstoff, ein Halogen, Nitro-Gruppe, eine substituierte oder nichtsubstituierte Alkylgruppe,Alkoxylgruppe, Arylgruppe oder Aryloxylgruppe,
- R4
- Alkylgruppe, Alkenylgruppe, Cycloalkylgruppe, Cycloalkenylgruppe, Aralkylgruppe optional substituiert durch ein Halogen, Hydroxyl oder Cyan, bevorzugt Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, besonders bevorzugt Methyl,
- R5
- wie R4 oder Alkoxylgruppe, R5 optional mit R4 einen heterocyklischen Ring bildend,
bevorzugt ist das Harnstoffderivat 4,4'-Methylen-bis-(Phenyldimethylharnstoff);
oder eine Mischung aus zwei, drei oder mehreren der vorgenannten.A substance with
- R:
- Hydrogen or a group according to
- n = 0 or 1, preferably 1,
- X = 0 or S, preferably 0,
- R1, R2 and R3
- each represents hydrogen, a halogen, nitro group, a substituted or unsubstituted alkyl group, alkoxyl group, aryl group or aryloxyl group,
- R4
- Alkyl group, alkenyl group, cycloalkyl group, cycloalkenyl group, aralkyl group optionally substituted by a halogen, hydroxyl or cyano, preferably methyl, ethyl, propyl, butyl, particularly preferably methyl,
- R5
- such as R4 or alkoxyl group, R5 optionally forming a heterocyclic ring with R4,
the urea derivative is preferably 4,4'-methylene-bis-(phenyldimethylurea);
or a mixture of two, three or more of the above.
Eine solche Mischung enthält bevorzugt mindestens 10%, 25%, bevorzugt 50%, 60%, 70%, 80% oder 90% 4,4'-Methylenbis-(Phenyldimethylharnstoff). Die mittlere Teilchengröße (arithmetisches Mittel) des Harnstoffderivats ist bevorzugt zwischen 1 µm und 30 µm.Such a mixture preferably contains at least 10%, 25%, preferably 50%, 60%, 70%, 80% or 90% 4,4'-methylenebis-(phenyldimethylurea). The average particle size (arithmetic mean tel) of the urea derivative is preferably between 1 µm and 30 µm.
In einer Ausgestaltung wird der Klebstoff auf einem Bauteil oder auf zwei zu fügenden Bauteilen aufgebracht. Die Dicke der aufgebrachten Klebstoffschicht, nach Aushärtung, kann gleich sein, aber auch unterschiedliche Dicken unabhängig voneinander sind in einer weiteren Alternative vorgesehen. Die Dicke der Klebstoffschicht, beträgt zwischen mindestens 10 µm oder 20 µm, bevorzugt mindestens 50 µm oder 100 µm, besonders bevorzugt mindestens 500 µm oder 1000 µm, insbesondere mindestens 2,0 mm oder 2,5 mm und maximal 50 mm oder 45 mm, besonders bevorzugt 40 mm oder 35 mm, besonders bevorzugt 30 mm oder 25 mm, insbesondere 20 mm oder 15 mm.In one embodiment, the adhesive is applied to one component or to two components to be joined. The thickness of the applied adhesive layer, after curing, can be the same, but different thicknesses independently of one another are also provided in a further alternative. The thickness of the adhesive layer is between at least 10 µm or 20 µm, preferably at least 50 µm or 100 µm, particularly preferably at least 500 µm or 1000 µm, in particular at least 2.0 mm or 2.5 mm and a maximum of 50 mm or 45 mm, particularly preferably 40 mm or 35 mm, particularly preferably 30 mm or 25 mm, in particular 20 mm or 15 mm.
In einer weiteren Alternative ist zwischen Blech und Klebstoffschicht eine Vorbehandlung, ein Haftvermittler, eine Phosphatierung und/oder eine Dünnstfilmbeschichtung, beispielsweise auf Basis von Polysiloxane oder Polysilanen ausgebildet und/oder angeordnet.In a further alternative, a pretreatment, an adhesion promoter, a phosphating and/or a thin film coating, for example based on polysiloxanes or polysilanes, is formed and/or arranged between the sheet and the adhesive layer.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner die Verwendung des oben beschriebenen Klebstoffs als strukturelle Verklebung wie oben beschrieben.The present invention further relates to the use of the adhesive described above as a structural bond as described above.
Weiterer Gegenstand ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Bauteilgruppen in Kraftfahrzeugen, insbesondere Automobilen.Another subject matter is the use of the component groups according to the invention in motor vehicles, in particular automobiles.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2020/141130 A1 [0006]WO 2020/141130 A1 [0006]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- DIN EN 10346:2015 [0016]EN 10346:2015 [0016]
- DIN EN ISO 10111:2019 [0018]EN ISO 10111:2019 [0018]
- DIN EN ISO 11885:2009 [0018]EN ISO 11885:2009 [0018]
- DIN EN ISO 10111 [0021]EN ISO 10111 [0021]
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023106692.7A DE102023106692A1 (en) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | Component group with structural bonding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023106692.7A DE102023106692A1 (en) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | Component group with structural bonding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102023106692A1 true DE102023106692A1 (en) | 2024-09-19 |
Family
ID=92543694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102023106692.7A Pending DE102023106692A1 (en) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | Component group with structural bonding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102023106692A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011117572A1 (en) | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Salzgitter Flachstahl Gmbh | High-strength multiphase steel with excellent forming properties |
| WO2020141130A1 (en) | 2019-01-03 | 2020-07-09 | Sika Technology Ag | Heat-curing epoxy resin composition having a low curing temperature and good storage stability |
| DE102019113291A1 (en) | 2019-05-20 | 2020-11-26 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Sheet metal for the production of an electromagnetic component, in particular a stator assembly or a rotor assembly, and a method for manufacturing an electromagnetic component |
| WO2021228785A1 (en) | 2020-05-14 | 2021-11-18 | Sika Technology Ag | Method for structurally connecting electrically conductive plastic substrates using heat-curing adhesives, more particularly in combination with metal substrates |
| DE102021129372A1 (en) | 2021-11-11 | 2023-05-11 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Process for gluing sheet metal components |
-
2023
- 2023-03-17 DE DE102023106692.7A patent/DE102023106692A1/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011117572A1 (en) | 2011-01-26 | 2012-08-16 | Salzgitter Flachstahl Gmbh | High-strength multiphase steel with excellent forming properties |
| WO2020141130A1 (en) | 2019-01-03 | 2020-07-09 | Sika Technology Ag | Heat-curing epoxy resin composition having a low curing temperature and good storage stability |
| DE102019113291A1 (en) | 2019-05-20 | 2020-11-26 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Sheet metal for the production of an electromagnetic component, in particular a stator assembly or a rotor assembly, and a method for manufacturing an electromagnetic component |
| WO2021228785A1 (en) | 2020-05-14 | 2021-11-18 | Sika Technology Ag | Method for structurally connecting electrically conductive plastic substrates using heat-curing adhesives, more particularly in combination with metal substrates |
| DE102021129372A1 (en) | 2021-11-11 | 2023-05-11 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Process for gluing sheet metal components |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| DIN EN 10346:2015 |
| DIN EN ISO 10111 |
| DIN EN ISO 10111:2019 |
| DIN EN ISO 11885:2009 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1030894B1 (en) | Conductive organic coatings | |
| EP1246873B1 (en) | Conductive organic coatings | |
| EP1280865B1 (en) | Conductive organic coatings | |
| EP2097467B1 (en) | Conductive, organic coatings having an optimized polymer system | |
| EP2016138B1 (en) | Anti-corrosion system for metals and pigment therefor | |
| DE102007001653A1 (en) | Conductive, organic coatings with low layer thickness and good formability | |
| DE102006062500A1 (en) | Anticorrosion composition for coating metal surfaces comprises a crosslinkable polyester resin binder and aluminum flakes | |
| EP0907425B1 (en) | Process for producing vehicle coachwork components and vehicle coachwork | |
| DE112009000451T5 (en) | Corrosion resistant laminated steel | |
| EP0157392A2 (en) | Corrosion-inhibiting primer for the sliding and welding of phosphated or chromated deformable electrogalvanised steel sheet | |
| DE102014007715A1 (en) | Process for producing a sandwich structure, the sandwich structure produced therewith and their use | |
| EP3126543A1 (en) | Component, particularly a structural component, for a motor vehicle, as well as a method for producing a component | |
| DE10359786A1 (en) | Stainless frame construction for motor vehicles | |
| DE102023106692A1 (en) | Component group with structural bonding | |
| EP2178987A2 (en) | Process for protecting vehicle body components, chassis components, engine components or exhaust systems from corrosion | |
| WO2023083685A1 (en) | Method for bonding sheet-metal parts | |
| DE68927072T2 (en) | Organic coating compound for metals | |
| DE19716234A1 (en) | Multilayer coating process for automobile parts and bodies | |
| DE60005628T2 (en) | Plastic-coated metal plate | |
| DE102016104261A1 (en) | Weight-reduced, adhesion-optimized steel / plastic / steel Composite sheet with excellent suitability for resistance welding | |
| DE102012111066A1 (en) | Coated steel sheet comprises zinc-based coating, organic coating, iron-containing layer and non-crystalline conversion layer, which is arranged between the iron-containing layer and the organic coating |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R084 | Declaration of willingness to licence | ||
| R085 | Willingness to licence withdrawn |