ES2588362T3 - Película adhesiva estructural - Google Patents

Película adhesiva estructural Download PDF

Info

Publication number
ES2588362T3
ES2588362T3 ES12181578.1T ES12181578T ES2588362T3 ES 2588362 T3 ES2588362 T3 ES 2588362T3 ES 12181578 T ES12181578 T ES 12181578T ES 2588362 T3 ES2588362 T3 ES 2588362T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
adhesive film
structural adhesive
metal
weight
thermosetting
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.)
Active
Application number
ES12181578.1T
Other languages
English (en)
Inventor
Sohaib Elgimiabi
Elisabeth Cura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=46934436&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2588362(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Application granted granted Critical
Publication of ES2588362T3 publication Critical patent/ES2588362T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • 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
    • B32B15/08—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 of synthetic resin
    • B32B15/092—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 of synthetic resin comprising 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
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1207—Heat-activated adhesive
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/06—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving heating of the applied adhesive
    • 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
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/10—Adhesives in the form of films or foils without carriers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/02—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder
    • B21D39/028—Reinforcing the connection otherwise than by deforming, e.g. welding
    • 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
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • 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
    • B32B2605/00—Vehicles
    • B32B2605/003—Interior finishings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025—Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • 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
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/304—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive being heat-activatable, i.e. not tacky at temperatures inferior to 30°C
    • 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
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/312—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier parameters being the characterizing feature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2400/00—Presence of inorganic and organic materials
    • C09J2400/10—Presence of inorganic materials
    • C09J2400/16—Metal
    • C09J2400/163—Metal in the substrate
    • 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
    • C09J2463/00—Presence of epoxy resin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/47—Molded joint
    • Y10T403/477—Fusion bond, e.g., weld, etc.
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31511—Of epoxy ether
    • Y10T428/31515—As intermediate layer
    • Y10T428/31522—Next to metal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

Una película adhesiva estructural que comprende una composición termoendurecible, que comprende: a) de 40 a 60% en peso de un compuesto epoxídico que tiene un peso epoxídico equivalente promedio inferior a 250 g/equivalente; b) de 10 a 50% en peso de una resina termoplástica que tiene un punto de reblandecimiento comprendido entre 60 °C y 140 °C; c) de 2 a 15% en peso de un agente de curado epoxídico; y d) opcionalmente, un agente de endurecimiento; en donde la relación en peso de dicho compuesto epoxídico y dicha resina termoplástica, y opcionalmente, la cantidad de dicho agente de endurecimiento se seleccionan de forma que proporcionen a dicha película adhesiva estructural un alargamiento a la rotura de al menos 60%, cuando se mide de acuerdo con la norma del ensayo de tracción DIN EN ISO 527; y en donde la relación en peso entre dicho compuesto epoxídico y dicha resina termoplástica está comprendida entre 0,8 y 4.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Pelfcula adhesiva estructural Campo tecnico de la invencion
La presente invencion se refiere a una pelfcula adhesiva estructural adecuada para unir piezas metalicas y, en particular, a la union de piezas metalicas por la brida del dobladillo. Mas especfficamente, la presente invencion se dirige a una pelfcula adhesiva estructural que comprende una composicion termoendurecible que comprende un compuesto epoxfdico que tiene un peso epoxfdico equivalente promedio, una resina termoplastica que tiene un punto de reblandecimiento seleccionado y un agente de curado epoxfdico. La presente invencion se refiere ademas a una pelfcula adhesiva estructural termoendurecida que se puede obtener mediante termoendurecimiento de la pelfcula adhesiva estructural de la invencion, y a un montaje de piezas metalicas que comprende dicha pelfcula adhesiva estructural termoendurecida. En otro aspecto, la presente invencion se refiere a un metodo para unir piezas metalicas, en particular para la union de piezas metalicas por la brida del dobladillo. En otro aspecto adicional, la invencion se refiere al uso de dichas pelfculas adhesivas estructurales para unir piezas metalicas, en particular para unir piezas metalicas por la brida del dobladillo.
Antecedentes de la invencion
Las juntas metalicas de los vehfculos se pueden formar mediante el uso de un adhesivo. Por ejemplo, se puede usar un adhesivo para unir un panel metalico, por ejemplo, el panel de un techo, a la estructura de soporte o chasis del vehfculo. Ademas, se puede utilizar un adhesivo para unir dos paneles metalicos de un panel de cerramiento de un vehfculo. Los paneles de cerramiento de un vehfculo comprenden habitualmente un montaje de un panel metalico interno y un panel metalico externo, en el que se forma una estructura de dobladillo plegando un borde de un panel exterior sobre un borde de un panel interior. De forma tfpica se coloca un adhesivo entre medias para unir los paneles entre sf. Ademas, habitualmente se debe aplicar un sellador en la junta de los paneles metalicos para proporcionar suficiente resistencia a la corrosion. Por ejemplo, US-6.000.118 describe el uso de un lecho sellador fluido entre las superficies opuestas de ambos paneles, y una pelfcula fina de una resina no curada de tipo pintura entre una brida del panel exterior y la superficie expuesta del panel interior. La pelfcula de pintura se cura hasta llegar a un estado impermeable solido mediante una operacion de horneado realizada sobre el panel de la puerta completado. US-368.008 describe el uso de un adhesivo para asegurar dos paneles metalicos entre sf. El borde de la junta se sella adicionalmente con un revestimiento metalico. WO 2009/071269 describe un adhesivo epoxfdico expansible en forma de pasta como sellador de una brida de dobladillo. Una estructura adicional en forma de dobladillo se describe en US-6.528.176.
Se han emprendido esfuerzos adicionales para desarrollar composiciones adhesivas en las que dos paneles metalicos, en particular un panel interior y un panel exterior del cerramiento de un vehfculo, pudieran unirse mediante un adhesivo sin necesidad de un material adicional para sellar la junta. Asf, se ha vuelto deseable desarrollar sistemas adhesivos que proporcionen una union adecuada sellando la junta al mismo tiempo y proporcionando resistencia a la corrosion. Una solucion parcial se ha descrito en, por ejemplo, WO 2007/014039, que describe un precursor termicamente expansible y curable basado en una resina epoxfdica de una pelfcula espumada endurecida con una pelfcula termoendurecible expandida que comprende una mezcla de resinas epoxfdicas solidas y lfquidas, y que reivindica proporcionar tanto propiedades favorables de absorcion de energfa como propiedades de rellenado de huecos tras el curado. Otra solucion parcial se ha descrito en WO 2011/141148, que describe un adhesivo estructural activado que es solido y esta seco al tacto a temperatura ambiente, que se puede activar para desarrollar propiedades adhesivas a una temperatura elevada, y que se puede moldear sin curado.
Sin ir en contra de las ventajas tecnicas asociadas con las composiciones y sistemas adhesivos descritos en la tecnica, sigue existiendo necesidad de una pelfcula adhesiva estructural de alto rendimiento que combine propiedades ffsicas excelentes tales como estabilidad de forma, flexibilidad, solidez y propiedades de manipulacion en el estado no curado; asf como un excelente comportamiento de union y sellado tras el curado.
La pelfcula adhesiva estructural de la presente invencion es especialmente adecuada para su manipulacion y aplicacion automatizada, especialmente con equipos robotizados rapidos. Mas especialmente, la pelfcula adhesiva estructural de la presente invencion permite una automatizacion eficaz del proceso de conformar una junta metalica entre placas metalicas. Otras ventajas de las pelfculas estructurales adhesivas, pelfculas adhesivas estructurales termoendurecidas, montajes metalicos y metodos de la invencion seran evidentes a partir de la siguiente descripcion.
Sumario de la invencion
De acuerdo con un aspecto, la presente invencion se refiere a una pelfcula adhesiva estructural que comprende una composicion termoendurecible, que comprende:
a) un compuesto epoxfdico que tiene un peso epoxfdico equivalente promedio inferior a 250 g/equivalente;
b) una resina termoplastica que tiene un punto de reblandecimiento comprendido entre 60 °C y 140 °C;
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
c) un agente de curado epoxfdico; y
d) opcionalmente, un agente de endurecimiento;
en donde la relacion en peso del compuesto epoxfdico y dicha resina termoplastica, y opcionalmente, la cantidad de agente de endurecimiento se seleccionan de forma que proporcionen a la pelfcula adhesiva estructural un alargamiento a la rotura de al menos 60%, cuando se mide de acuerdo con la norma del ensayo de traccion DIN EN ISO 527.
De acuerdo con otro aspecto, la presente invencion se refiere a un metodo para unir piezas metalicas, comprendiendo el metodo:
a) proporcionar una primera pieza metalica y una segunda pieza metalica, en donde una de la primera pieza metalica y la segunda pieza metalica comprende un panel metalico;
b) proporcionar una pelfcula adhesiva estructural como se ha descrito anteriormente;
c) pegar la primera pieza metalica y la segunda pieza metalica a temperaturas inferiores a la temperatura de activacion del agente de curado epoxfdico, formando de este modo una junta metalica; y
d) calentar la junta metalica a una temperatura superior a la temperatura de activacion del agente de curado epoxfdico, de forma que se produzca el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural.
De acuerdo con otro aspecto adicional de la presente invencion, se proporciona un montaje de piezas metalicas, que comprende:
a) una primera pieza metalica y una segunda pieza metalica, en donde al menos una de la primera pieza metalica y la segunda pieza metalica comprende un panel metalico; y
b) una pelfcula adhesiva estructural termoendurecida que tiene una primera parte cerca de un primer extremo de la pelfcula adhesiva estructural y una segunda parte cerca del segundo extremo opuesto al primer extremo de dicha pelfcula adhesiva estructural;
mediante el cual se proporciona la pelfcula adhesiva estructural termoendurecida entre la primera pieza metalica y la segunda pieza metalica y adhiere entre si la primera pieza metalica con la segunda pieza metalica, y mediante el cual la pelfcula adhesiva estructural termoendurecida se puede obtener mediante el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible como se ha definido anteriormente.
En otro aspecto, la presente invencion esta dirigida a una pelfcula adhesiva estructural termoendurecida que se puede obtener mediante el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible tal como se ha definido anteriormente, en donde el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible se realiza a una temperatura comprendida entre 140 °C y 200 °C.
De acuerdo con otro aspecto mas, la presente invencion se dirige al uso de una pelfcula adhesiva estructural como se ha descrito anteriormente para unir piezas metalicas, preferiblemente para unir piezas metalicas por la brida del dobladillo.
Breve descripcion de las figuras
La Figura 1 es una vista en seccion transversal de un montaje de una pieza metalica de acuerdo con un aspecto de la presente invencion.
La Figura 2 es una realizacion que muestra una vista en seccion transversal de un panel interno que tiene una pelfcula adhesiva estructural aplicada a el y un panel exterior antes de unirlo al panel interior.
Descripcion detallada de la invencion
De acuerdo con un aspecto, la presente invencion se refiere a una pelfcula adhesiva estructural que comprende una composicion termoendurecible, que comprende:
a) un compuesto epoxfdico que tiene un peso epoxfdico equivalente promedio inferior a 250 g/equivalente;
b) una resina termoplastica que tiene un punto de reblandecimiento comprendido entre 60 °C y 140 °C;
c) un agente de curado epoxfdico; y
d) opcionalmente, un agente de endurecimiento;
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
en donde la relacion en peso del compuesto epoxfdico y la resina termoplastica, y opcionalmente, la cantidad de agente de endurecimiento se seleccionan de forma que proporcionen a la pelfcula adhesiva estructural un alargamiento a la rotura de al menos 60%, cuando se mide de acuerdo con la norma del ensayo de traccion DIN EN ISO 527.
El termino “pelfcula” usado en la totalidad de la presente descripcion se refiere a artfculos bidimensionales que se denominan habitualmente tiras, hojas, bandas, laminas, laminados, o similares. El punto de reblandecimiento de la resina termoplastica se define por su valor Tg (temperatura de transicion vftrea), tal como se mide mediante calorimetrfa de barrido diferencial (DSC).
En el contexto de la presente invencion, se ha descubierto sorprendentemente que las pelfculas estructurales adhesivas no curadas provistas de un alargamiento a la rotura de al menos 60%, cuando se mide de acuerdo con la norma del ensayo de traccion DIN EN ISO 527, son especialmente adecuadas para su manipulacion y aplicacion automatizada (especialmente mediante equipos robotizados rapidos), en particular cuando se utilizan para unir piezas metalicas, mas en particular para unir piezas metalicas por la brida del dobladillo. Ventajosamente, las pelfculas adhesivas estructurales segun la invencion permiten su aplicacion mediante equipos robotizados de alta velocidad.
En un aspecto preferido, la presente invencion se refiere a una pelfcula adhesiva estructural que comprende una composition termoendurecible, en donde la composition termoendurecible comprende:
a) de 30 a 60% en peso, preferiblemente de 40 a 60% en peso, mas preferiblemente de 50 a 60% en peso, de un compuesto epoxfdico que tiene un peso epoxfdico equivalente promedio inferior a 250 g/equivalente;
b) de 10 a 40% en peso, preferiblemente de 15 a 30% en peso, mas preferiblemente de 20 a 30% en peso, de una resina termoplastica que tiene un punto de reblandecimiento comprendido entre 60 °C y 140 °C;
c) de 2 a 15% en peso, preferiblemente de 2 a 8% en peso, mas preferiblemente de 2,5 a 4% en peso, de un agente de curado epoxfdico;
d) opcionalmente, un agente de endurecimiento; y
en donde la relacion en peso entre el compuesto epoxfdico y la resina termoplastica esta comprendida entre 0,8 y 4. Preferiblemente, la relacion en peso entre el compuesto epoxfdico y la resina termoplastica esta comprendida entre 1 y 3, mas preferiblemente entre 1,5 y 2,5, e incluso de forma mas preferible entre 1,8 y 2,2.
Compuesto epoxfdico
La pelfcula adhesiva estructural segun la presente invencion comprende una composicion termoendurecible que comprende un compuesto epoxfdico que tiene un peso epoxfdico equivalente promedio inferior a 250 g/equivalente. Los expertos en la tecnica identificaran facilmente los compuestos epoxfdicos adecuados para su uso en la presente descripcion, a la luz de la presente descripcion.
En un aspecto preferido, el compuesto epoxfdico para su uso en la presente memoria tiene un peso epoxfdico equivalente promedio inferior a 230 g/equivalente, preferiblemente inferior a 220 g/equivalente, mas preferiblemente inferior a 200 g/equivalente. Preferiblemente, el compuesto epoxfdico para su uso en la presente memoria tiene un peso epoxfdico equivalente promedio comprendido entre 100 y 200 g/equivalente, preferiblemente entre 150 y 200 g/equivalente, mas preferiblemente entre 170 y 200 g/equivalente. Aun preferiblemente, el compuesto epoxfdico para su uso en la presente memoria tiene un peso molecular promedio en peso no superior a 700 g/mol, preferiblemente no superior a 500 g/mol, mas preferiblemente no superior a 400 g/mol. Ventajosamente, el compuesto epoxfdico para su uso en la presente memoria tiene un peso molecular promedio en peso comprendido entre 200 y 400 g/mol, preferiblemente entre 300 y 400 g/mol, mas preferiblemente entre 350 y 400 g/mol. El compuesto epoxfdico para su uso en la presente memoria se selecciona preferiblemente del grupo de los compuestos epoxfdicos que tienen una funcionalidad epoxfdica promedio, es decir, un numero promedio de grupos epoxfdicos polimerizables por molecula, de al menos 2 y, mas preferiblemente, de 2 a 4.
Cualquier compuesto organico que tanga al menos un anillo oxirano polimerizable mediante una reaction de apertura del anillo se puede utilizar como compuesto epoxfdico en la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural segun la invencion, siempre que tenga un peso epoxfdico equivalente promedio inferior a 250 g/equivalente. Dichos materiales, ampliamente denominados epoxis, incluyen compuestos epoxfdicos monomericos y compuestos epoxfdicos polimericos, y pueden ser alifaticos, cicloalifaticos, aromaticos o heterocfclicos. Los materiales utiles tienen por lo general dos grupos epoxfdicos polimerizables por molecula y, mas preferiblemente, de dos a cuatro grupos epoxfdicos polimerizables por molecula.
Estos compuestos epoxfdicos son por lo general lfquidos, o semilfquidos, a temperatura ambiente, y frecuentemente tambien se denominan disolventes epoxfdicos reactivos o diluyentes epoxfdicos reactivos. Estos compuestos se seleccionan preferiblemente del grupo de eteres de diglicidilo y poliglicidilo de difenoles y
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
polifenoles o compuestos de hidroxilo alifaticos o cicloalifaticos. Los compuestos epoxfdicos adecuados para su uso en la presente memoria se comercializan por Momentive con el nombre comercial Epikote™ 828; de Dow Chemical Co. con el nombre comercial DER 331, DER 332 y DER 334; de Resolution Performance Products con el nombre comercial Epon® 828; de Polysciences, Inc. con el nombre comercial Epon® 825 / 826/ 830/ 834/ 863/ 824; de Hexion con el nombre comercial Bakelite® EPR 164; de Huntsman con el nombre comercial Araldite® GY 250/260; o de Leuna Harze con el nombre comercial EPILOX® A 1900.
Los compuestos epoxfdicos que son utiles en la pelfcula adhesiva estructural se derivan de preferiblemente de bisfenol A, bisfenol E, bisfenol F, bisfenol S, aminas alifaticas y aromaticas, tales como metilendianilina y aminofenoles, y resinas bisfenolicas sustituidas con halogeno, novolacs, resinas epoxfdicas alifaticas, y combinaciones de las mismas y/o entre las mismas. Mas preferiblemente, las resinas epoxfdicas se seleccionan del grupo que comprende diglicidfl eteres de bisfenol A y bisfenol F y novolacs epoxfdicos.
La cantidad de compuesto epoxfdico en la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural esta comprendida tfpicamente entre 30 y 60% en peso, preferiblemente entre 40 y 60% en peso, mas preferiblemente entre 50 y 60% en peso, basado en el peso total de la composicion termoendurecible.
Resina termoplastica
La composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural segun la invencion comprende ademas una resina termoplastica que tiene un punto de reblandecimiento comprendido entre 60 °C y 140 °C. Un experto en la materia puede identificar facilmente las resinas termoplasticas adecuadas para su uso en la presente memoria, a la luz de la presente descripcion. Las resinas termoplasticas tambien se denominan frecuentemente como agentes formadores de pelfcula.
En un aspecto preferido, las resinas termoplasticas para su uso en la presente memoria tienen un punto de reblandecimiento comprendido entre 70 °C y 120 °C, preferiblemente entre 80 °C y 100 °C, mas preferiblemente entre 85 °C y 95 °C.
Las resinas termoplasticas adecuadas para su uso en la presente memoria se seleccionan preferiblemente del grupo que consiste en resinas termoplasticas de polieter, resinas termoplasticas de polipropileno, resinas termoplasticas de cloruro de polivinilo, resinas termoplasticas de poliester, resinas termoplasticas de policaprolactona, resinas termoplasticas de poliestireno, resinas termoplasticas de policarbonato, resinas termoplasticas de poliamida, y cualesquiera combinaciones o mezclas de los mismos.
Las resinas termoplasticas adecuadas para su uso en la presente memoria se pueden seleccionar ventajosamente del grupo de resinas termoplasticas de polieter, y preferiblemente resinas termoplasticas de polihidroxieter. En un aspecto preferido, las resinas termoplasticas para su uso en la presente memoria se seleccionan del grupo de resinas termoplasticas de polihidroxieter, que preferiblemente se seleccionan del grupo que consiste en resinas fenoxfdicas, resinas de polieterdiamina, resinas de polivinilacetal, en particular resinas de polivinil butiral, y cualesquiera combinaciones o mezclas de los mismos. Los ejemplos de dichas resinas de polivinilacetal para su uso en la presente memoria incluyen copolfmeros de cloruro de vinilo/acetato de vinilo, copolfmeros de vinilo modificados con carboxilo, y copolfmeros de vinilo modificados con hidroxilo, comercialmente disponibles de Dow Chemicals. En un aspecto muy preferido de la invencion, la resina termoplastica para su uso en la presente memoria se selecciona del grupo de resinas fenoxfdicas. Las resinas termoplasticas adecuadas para su uso en la presente memoria se comercializan habitualmente por InChem Corporation con la designacion comercial PKHP, PKHH, PKHA, PKHB, PKHC, PKFE, PKHJ, PKHM-30 o PKHM-301.
La cantidad de resina termoplastica en la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural esta comprendida tfpicamente entre 10 y 50% en peso, preferiblemente entre 15 y 30% en peso, mas preferiblemente entre 20 y 30% en peso, basado en el peso total de la composicion termoendurecible.
Agente de curado epoxfdico
La composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural segun la invencion comprende ademas un agente de curado epoxfdico. Cualquier agente de curado epoxfdico conocido en la tecnica se puede utilizar en la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural de la invencion. Los agentes de curado epoxfdicos adecuados para su uso en la presente memoria son materiales que reaccionan con el anillo oxirano del epoxido organico para producir una reticulacion sustancial del epoxido. Estos materiales contienen como mfnimo un resto nucleofilo o electrofilo (tal como un atomo de hidrogeno activo) que hace que se produzca la reaccion de reticulacion. Los agentes de curado epoxfdicos son diferentes de los agentes de extension de cadena epoxfdicos, que principalmente se alojan entre las cadenas del epoxido organico y producen poca reticulacion, de producir alguna. Los agentes de curado epoxfdicos tal como se usan en la presente memoria son tambien conocidos en la tecnica como endurecedores epoxfdicos, endurecedores de epoxido, catalizadores, curadores epoxfdicos, y curadores.
A veces se realiza una diferenciacion entre los agentes epoxfdicos/de curado y los aceleradores, que se utilizan para aumentar la velocidad de la reaccion de curado epoxfdico. Los aceleradores suelen ser materiales
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
multifuncionales que tambien se pueden clasificar como agentes de curado epoxfdicos. Por tanto, en la presente memoria descriptiva, no se realiza diferenciacion alguna entre los agentes de curado y los aceleradores.
Los agentes de curado epoxfdicos para su uso en la presente memoria incluyen aquellos que se utilizan convencionalmente para curar composiciones de resina epoxfdica y formar redes de polfmero reticulado. Los agentes de curado epoxfdicos adecuados tambien se pueden denominar como agentes de curado latentes, que se seleccionan tfpicamente de forma que no reaccionen con la resina epoxfdica hasta que se aplican las condiciones de procesamiento adecuadas. Dichas composiciones tambien incluyen aminas terciarias alifaticas y aromaticas tales como dimetilaminopropilamina y piridina, que pueden actuar como catalizadores para generar una reticulacion sustancial. Ademas se pueden emplear complejos de boro, en especial complejos de boro con monoetanolamina, imidazoles tales como 2-etil-metilimidazol, guanidinas tales como tetrametil guanidina, dicianodiamida (frecuentemente denominada como DICY), ureas sustituidas tales como tolueno diisocianato urea, y anhfdridos de acido tales como al anhfdrido del acido 4- metiltetrahidroxiftalico, anhfdrido del acido 3-metiltetrahidroxiftalico, y anhfdrido del acido metilnorbornenoftalico. Otros agentes de curado epoxfdicos tambien utiles incluyen poliaminas, mercaptanos y fenoles. Otros agentes de curado epoxfdicos para su uso en la presente memoria incluyen aminas encapsuladas, sales de acidos de Lewis, complejos de metales de transicion y tamices moleculares. Preferiblemente, el agente de curado epoxfdico se selecciona del grupo que consiste en aminas, anhfdridos de acido, guanidinas, diciandiamidas y mezclas de los mismos. Mas preferiblemente, el agente de curado epoxfdico contiene diciandiamida. Los agentes de curado epoxfdicos adecuados para su uso en la presente memoria estan comercialmente disponibles de Air Products con el nombre comercial Amicure® CG-1200.
La cantidad de agentes de curado epoxfdicos en la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural esta comprendida tfpicamente entre 2 y 15% en peso, preferiblemente entre 2 y 8% en peso, mas preferiblemente entre 2,5 y 4% en peso, basado en el peso total de la composicion termoendurecible.
Agente de endurecimiento
En un aspecto particular, la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural puede comprender ademas uno o mas agentes de endurecimiento. Cualquier agente de endurecimiento conocido en la tecnica se puede utilizar en la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural de la invencion. Los agentes de endurecimiento se seleccionan preferiblemente entre un grupo que comprenden agentes de endurecimiento de tipo nucleo-envoltura, CTBN (cauchos de butadieno/nitrilo terminados con carboxilo y/o nitrilo) y oxido de politetrametileno terminado con amina de alto peso molecular.
Los agentes de endurecimiento de tipo nucleo-envoltura que son especialmente preferidos comprenden habitualmente diferentes materiales en la region interna del nucleo y en la region exterior de la envoltura, respectivamente. Preferiblemente, el nucleo puede ser mas duro que la envoltura, pero esto no es necesario. La envoltura puede comprender un material mas duro y/o la envoltura puede estratificarse durante su construccion. Mas preferiblemente, el componente del nucleo interior esta compuesto por un unico polfmero organico y/o una pluralidad de polfmeros organicos y de oxidos inorganicos procedentes de la primera, segunda y/o tercera serie de transicion de la tabla periodica, tales como sflice, alumina y circonia, y/o minerales naturales tales como feldespatos, silicatos, aluminatos, circonatos y/u otros materiales endurecidos tales como carburos, nitruros, siliciuros, aluminuros y/o alguna combinacion de los mismos y entre los mismos. El componente de la envoltura blanda exterior comprende cauchos tales como dieno, cauchos de olefina, caucho natural, poliisopreno, sus copolfmeros, caucho de monomero de etileno propileno, copolfmeros de dieno-acrilonitrilo, copolfmeros de monomeros de 5-vinilos aromaticos, copolfmeros de estireno- butadieno conocidos como cauchos sBr, y terc-polfmeros de dienos con acrilonitrilo o esteres insaturados y estireno o viniltolueno. La envoltura blanda incluye preferiblemente modificaciones con funcionalidades tales como carboxilo, hidroxilo, epoxido, cianatos, isocianatos, amino, y tiol que pueden reaccionar con los componentes epoxfdicos del precursor. Los agentes de endurecimiento nucleo-envoltura en la composicion termoendurecible estan comercialmente disponibles, por ejemplo de Rohm and Hass con la designacion comercial Paraloid™.
Los agentes de endurecimiento CTBN reaccionan a traves de sus grupos funcionales carboxilo y/o nitrilo con el componente epoxfdico del precursor durante el curado del mismo introduciendo su parte de caucho de butadieno/nitrilo en forma de un segmento blando absorbente de impactos en el interior de la red epoxfdica conformando un segmento duro. Los agentes de endurecimiento CTBN que son utiles en la presente invencion estan comercialmente disponibles de, por ejemplo, Hanse Chemie AG, Hamburgo, Alemania, con la designacion comercial Albipox™.
Un oxido de politetrametileno terminado en amina de alto peso molecular util en la composicion termoendurecible esta comercialmente disponible de, por ejemplo, 3M Company, 20 St. Paul/MN, EE. UU., con la designacion comercial “3M EPX™ Rubber”.
La cantidad del uno o mas agentes de endurecimiento presentes en la composicion termoendurecible suele estar comprendida entre 10 y 40% en peso, preferiblemente entre 10 y 30% en peso, mas preferiblemente entre 10 y 20% en peso, basado en el peso total de la composicion termoendurecible.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En un aspecto particular de la pelfcuia adhesiva estructural segun la presente invencion, la relacion en peso entre el agente de endurecimiento y la resina termoplastica esta comprendida ventajosamente entre 1 y 4, preferiblemente entre 1 y 3, mas preferiblemente entre 1,5 y 2,5, incluso mas preferiblemente entre 1,8 y 2,2.
Agentes de soplado
En un aspecto particular, la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural puede comprender ademas uno o mas agentes de soplado. Cualquier agente de soplado conocido en la tecnica se puede utilizar en la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural de la invencion.
Al incluir un agente de soplado en la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural, la pelfcula adhesiva estructural se vuelve expansible termicamente y se puede denominar como pelfcula adhesiva estructural expansible. De acuerdo con ello, mediante calentamiento, por ejemplo, durante el calentamiento para conseguir el termoendurecimiento de la lamina adhesiva, la pelfcula adhesiva estructural se expande, lo que ayuda a sellar cualquier posible hueco en la junta metalica. Como resultado, se puede mejorar la resistencia a la corrosion. El uno o mas agentes de soplado se seleccionan preferiblemente del grupo de agentes de soplado encapsulados y no encapsulados.
Los agentes de soplado no encapsulados, que a veces tambien se denominan como agentes de soplado qufmico, liberan un compuesto gaseoso como nitrogeno, oxido de nitrogeno, hidrogeno o dioxido de carbono durante el calentamiento. Los agentes de soplado qufmico que son utiles en la presente invencion incluyen, por ejemplo, azobisisobutironitrilos, azodicarbonamidas, carbazidas, hidrazidas, agentes de soplado qufmico no de tipo azo basados en borohidruro de sodio o bicarbonato de sodio/acido cftrico y dinitrosopentametilentetramina. La cantidad del uno o mas agentes de soplado qufmico suele estar comprendida entre 0,2 y 2% en peso, preferiblemente entre 0,5 y 1,5% en peso, basado en el peso total de la composicion termoendurecible.
Los agentes de soplado encapsulados suelen comprender gases licuados tales como, por ejemplo, triclorofluorometano o hidrocarburos tales como n-pentano, iso-pentano, neo-pentano, butano y/o isobutano encapsulado en una envoltura polimerica termoplastica. Tras su calentamiento, el gas licuado se expande y se alarga o sopla la envoltura termoplastica como un “microglobo”. De forma tfpica, la cantidad de uno o mas agentes de soplado encapsulados puede estar ventajosamente comprendida entre 0,5 y 10% en peso, preferiblemente de 1 a 5% en peso, mas preferiblemente de 1 a 2% en peso, basado en el peso total de la composicion termoendurecible. Los agentes de soplado encapsulados, que son utiles en la composicion termoendurecible, se comercializan, por ejemplo, por Pierce & Stevens Chemical Corp con la designacion comercial Micropearl™, por Matsumoto con el nombre comercial Microsphere™ o por Akzo Nobel con el nombre comercial Expancel™.
En un aspecto particular, la cantidad de uno o mas agentes de soplado se selecciona de forma que proporcione a la pelfcula adhesiva estructural una tasa de expansion libre tras el curado no superior a 50%, preferiblemente no superior a 40%, mas preferiblemente no superior a 30%, cuando la pelfcula adhesiva estructural se somete a una temperatura de endurecimiento por encima de la temperatura de activacion (inicio) de la reaccion de curado, y cuando se mide como se describe en la seccion de Metodos de ensayo. Mas concretamente, la cantidad de uno o mas agentes de soplado se selecciona de forma que proporcione a la pelfcula adhesiva estructural una tasa de expansion libre tras el curado comprendida entre 10 y 40%, preferiblemente entre 10 y 30%, mas preferiblemente entre 15 y 25%.
La composicion termoendurecible puede comprender opcionalmente otros componentes, aditivos, y/o agentes. Otros ingredientes opcionales que se pueden incorporar ventajosamente a la composicion termoendurecible incluyen agentes humectantes, tales como los seleccionados del grupo que consiste en titanato, silanos, zirconatos, zircoaluminatos, ester(es) fosforicos, y mezclas de los mismos. El agente humectante mejora la capacidad de mezclado y de procesamiento de la composicion, y tambien puede mejorar las propiedades de manipulacion de la composicion. Agentes humectantes utiles se describen en US-5.019.605. Un agente humectante especialmente util se comercializa como Coatex DO-UP6L por Coatex, Gene, Francia.
Otros ingredientes opcionales que se pueden utilizar incluyen aditivos, agentes o modificadores del comportamiento tales como retardadores de llamas, modificadores de impacto, estabilizadores termicos, colorantes, auxiliares de procesado y agentes de refuerzo.
En un aspecto particular, la composicion termoendurecible puede comprender una o mas cargas que se pueden utilizar para regular las propiedades reologicas del precursor y ajustar su viscosidad para mejorar y ajustar su procesabilidad en aplicaciones especfficas. Las cargas preferidas para su uso en la presente memoria se seleccionan del grupo que consiste en partfculas de carga, microesferas, microesferas expansibles, preferiblemente microesferas expansibles o cavidades gaseosas rellenas de pentano, perlas de vidrio, microesferas de vidrio, cargas de tipo sflice hidrofoba, fibras, partfculas electricamente y/o termicamente conductoras, nanopartfculas, y cualquier combination de los mismos. Las cargas preferidas para su uso en la presente memoria se seleccionan del grupo de cargas inorganicas, incluyendo sflice. Una carga preferida para su uso en la presente memoria es sflice pirogenica hidrofoba, que se comercializa como Aerosil™ por Degussa o CAB-O-SIL™ por Cabot. Otra carga preferida para su uso en la presente memoria es perlita expandida, que se comercializa con la designacion comercial Eurocell® por Europerl, Alemania. De forma tfpica, la cantidad de carga puede ser ventajosamente no superior a 10% en peso, basado en el peso total de la composicion termoendurecible.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
En otro aspecto particular, la composicion termoendurecible puede comprender uno o mas material incompresible en forma de partfculas tal como, por ejemplo, perlas de vidrio solido comercializadas por Kominex Mineralmahlwerk, GmbH. En el contexto de la presente invencion, se ha descubierto que, cuando el material incompresible en forma de partfculas se comprime en la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural segun la invencion, se puede evitar ventajosamente durante la etapa de compresion el indeseable escurrido de la pelfcula adhesiva estructural antes del curado, cuando la pelfcula adhesiva estructural se usa para unir piezas metalicas.
En un aspecto preferido de la pelfcula adhesiva estructural segun la invencion, la relacion en peso entre el compuesto epoxfdico y la resina termoplastica, y opcionalmente la cantidad de agente de endurecimiento, se seleccionan de forma que proporcionen a la pelfcula adhesiva estructural un alargamiento a la rotura de al menos 100%, preferiblemente al menos 200%, mas preferiblemente al menos 500%, incluso mas preferiblemente al menos 700%, aun mas preferiblemente al menos 900%, cuando se mide de acuerdo con la norma del ensayo de traccion DIN EN ISO 527. Ventajosamente, la pelfcula adhesiva estructural esta provista de un alargamiento a la rotura no superior a 3000%, preferiblemente no superior a 2500%, mas preferiblemente no superior a 2000%, en particular no superior a 1500%, cuando se mide de acuerdo con la norma del ensayo de traccion DIN EN ISO 527.
La pelfcula adhesiva estructural segun la invencion se puede preparar facilmente mediante numerosas tecnicas. Por ejemplo, los diferentes componentes se pueden anadir en condiciones ambientales a un recipiente de mezclado interno adecuado, tal como un mezclador Mogul. La temperatura de mezclado no es algo fundamental, y el mezclado del primer y segundo componentes epoxfdicos y el agente de endurecimiento opcional se suele realizar a una temperatura de 8085 °C. Cuando se anaden el componente del agente de curado epoxfdico y el componente de agente de soplado opcional, la temperatura se puede disminuir preferiblemente hasta no mas de 70 °C. El mezclado continua hasta que los componentes forman una mezcla homogenea; justo despues se extrae la composicion termoendurecible del mezclador.
Debido a su excelente procesabilidad, la composicion termoendurecible se puede procesar en forma de pelfcula mediante un equipo de aplicacion convencional tal como una extrusora o un revestidor en caliente-fundido. La composicion termoendurecible se puede procesar como pelfcula autoportante o, alternativamente, se puede revestir/laminar sobre un revestimiento adecuado, tal como por ejemplo, un revestimiento siliconado. La pelfcula adhesiva estructural de la invencion se puede aplicar a diferentes sustratos tales como, por ejemplo, metales (por ejemplo Al, aleaciones de Al, titanio o acero inoxidable) u otros sustratos que comprenden, por ejemplo, vidrio, boro, carbono, fibras de Kevlar, epoxidos, fenoles, esteres de cianato y matrices de poliester.
La pelfcula adhesiva estructural segun la invencion suele ser una pelfcula blanda conformable, y puede ser pegajosa o no a temperatura ambiente. Antes del curado, la pelfcula adhesiva estructural es preferiblemente deformable y amoldable, de forma que se puede aplicar a superficies curvas y asumir cualquier forma bidimensional. El espesor del material de la pelfcula adhesiva estructural puede variar ampliamente. Se ha descubierto que los espesores utiles estan en el intervalo de aproximadamente 0,05 mm (milfmetros) a 25 mm. Para la union tfpica de paneles metalicos, los espesores pueden estar en el intervalo de 0,1 a 5 mm, por ejemplo de 0,1 a 3 mm, o de 0,3 a 1 mm.
La pelfcula adhesiva estructural se puede envasar en forma de rollos de material pelicular, rollos de cintas, es decir, longitudes de material con poca anchura, o pilas de laminas cortadas con una dimension o forma deseada para el uso final. Si la pelfcula adhesiva es pegajosa, se puede intercalar un revestimiento de liberacion entre laminas adyacentes o entre las vueltas de un rollo. En el contexto de la presente invencion, se ha descubierto sorprendentemente que, cuando la pelfcula adhesiva estructural se envasa en forma de rollos de material pelicular, el correspondiente rollo de material pelicular es especialmente resistente al exudado (es decir, la difusion de la resina epoxfdica al exterior del rollo de pelfcula) durante el almacenamiento. Sin pretender imponer ninguna teona, se cree que las largas cadenas polimericas incluidas en la resina termoplastica participan en la retencion de la resina epoxfdica en el interior de la pelfcula adhesiva estructural durante el almacenamiento. En particular, la pelfcula adhesiva estructural de la invencion se vuelve resistente al exudado cuando se envasa en forma de rollos de material pelicular con una longitud mayor de 100, preferiblemente mayor de 200, mas preferiblemente mayor de 300, incluso mas preferiblemente mayor de 500, aun mas preferiblemente mayor de 700, todavfa mas preferiblemente mayor de 800 metros y con una anchura habitualmente comprendida entre 5 y 40 mm, en particular entre 10 y 30 mm, mas en particular entre 10 y 20 mm.
La pelfcula adhesiva estructural de la invencion puede incluir una o mas capas. La pelfcula adhesiva tambien puede incluir una red. Una red adecuada incluye un tejido abierto o una tela de un material polimerico. Por lo general, la red sera blanda y se puede estirar. Un ejemplo particular incluye una tela tejida de nailon abierta, blanda y estirable mediante calor. La red puede tener un grosor de 1 a 15 g/m2, por ejemplo de 5 a 12 g/m2. Un material util incluye 3M™ Scotch-Weld™ 3336 disponible de 3M Co. La pelfcula adhesiva estructural tambien puede incluir una capa abierta de material no tejido tal como un tul.
La pelfcula adhesiva estructural segun la presente invencion es adecuada para proporcionar cualquier beneficio seleccionado del grupo que consiste en estabilidad de forma, flexibilidad, solidez, propiedades de manipulacion, adecuacion para manipulacion y aplicacion automatizada, resistencia al lavado con agua caliente, en el estado no curado; excelente comportamiento de union y de sellado, elevada resistencia mecanica, propiedades de barrera contra el agua, propiedades de rellenado de huecos, comportamiento de expansion controlado, y acabado liso despues del curado.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
De acuerdo con otro aspecto, la presente invencion se refiere a un metodo para unir piezas metalicas, comprendiendo el metodo:
a) proporcionar una primera pieza metalica y una segunda pieza metalica, en donde una de la primera pieza metalica y la segunda pieza metalica comprende un panel metalico;
b) proporcionar una pelfcula adhesiva estructural como se ha descrito anteriormente;
c) pegar dicha primera pieza metalica y la segunda pieza metalica a temperaturas inferiores a la temperatura de activacion del agente de curado epoxfdico, formando de este modo una junta metalica; y
d) calentar la junta metalica a una temperatura superior a la temperatura de activacion del agente de curado epoxfdico, de forma que se produzca el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural.
De acuerdo con otro aspecto mas, la presente invencion se refiere a un metodo para fabricar un montaje de piezas metalicas, comprendiendo el metodo:
a) proporcionar una primera pieza metalica y una segunda pieza metalica, en donde una de la primera y la segunda pieza metalica comprende un panel metalico;
b) proporcionar una pelfcula adhesiva estructural segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores;
c) adherir dicha primera y segunda pieza metalica, formando de esta manera una junta metalica; y
d) calentar la junta metalica de forma que se produzca el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural.
En un aspecto preferido de los metodos segun la invencion, las piezas metalicas son paneles de automovil unidos entre sf en un borde, de manera que se forme lo que se denomina una estructura en forma de dobladillo o una brida del dobladillo.
De acuerdo con ello, en un aspecto preferido del metodo segun la invencion, se proporciona un metodo para la union de bridas de dobladillo de piezas metalicas, en donde:
- la pelfcula adhesiva estructural tiene una primera parte cerca de un primer extremo de la pelfcula adhesiva estructural y una segunda parte cerca del segundo extremo opuesto al primer extremo de la pelfcula adhesiva estructural;
- la primera pieza metalica comprende un primer panel metalico que tiene una primera parte de cuerpo y una primera parte de brida a lo largo de un margen de la primera parte de cuerpo adyacente a un primer extremo de la primera parte de cuerpo;
- la segunda pieza metalica comprende un segundo panel metalico que tiene una segunda parte de cuerpo y una segunda parte de brida a lo largo de un margen de la segunda parte de cuerpo adyacente a un segundo extremo de la segunda parte de cuerpo;
en donde el metodo comprende las etapas de:
a) adherir la pelfcula adhesiva estructural al primer panel metalico o al segundo panel metalico a una temperatura inferior a la temperatura de activacion del agente de curado epoxfdico, mediante lo cual, despues del pegado y el plegamiento, se forma una junta metalica, en donde la pelfcula adhesiva estructural se pliega de forma que:
i. la primera parte de la pelfcula adhesiva estructural se coloca entre la segunda brida del segundo panel metalico y la primera parte de cuerpo del primer panel metalico, y
ii. la segunda parte de la pelfcula adhesiva estructural se coloca entre la primera brida del primer panel metalico y la segunda parte de cuerpo del segundo panel metalico, y
b) calentar la junta metalica a una temperatura superior a la temperatura de activacion del agente de curado epoxfdico, de forma que se produzca el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural.
Preferiblemente, la pelfcula adhesiva estructural se adhiere al segundo panel metalico estando la pelfcula adhesiva estructural adherida a la segunda brida del segundo panel metalico y plegada alrededor del segundo
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
extremo del segundo panel metalico de forma que la pelfcula adhesiva estructural quede adherida a lados opuestos de la segunda brida del segundo panel metalico.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invencion, se proporciona un montaje de piezas metalicas, que comprende:
a) una primera pieza metalica y una segunda pieza metalica, en donde al menos una de la primera pieza metalica y la segunda pieza metalica comprende un panel metalico; y
b) una pelfcula adhesiva estructural termoendurecida que tiene una primera parte cerca de un primer extremo de la pelfcula adhesiva estructural y una segunda parte cerca del segundo extremo opuesto al primer extremo de la pelfcula adhesiva estructural;
mediante el cual se proporciona la pelfcula adhesiva estructural termoendurecida entre la primera pieza metalica y la segunda pieza metalica y adhiere entre si la primera pieza metalica con la segunda pieza metalica, y mediante el cual la pelfcula adhesiva estructural termoendurecida se puede obtener mediante el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible como se ha definido anteriormente.
En un aspecto particular, el montaje de piezas metalicas es tal que:
- la primera pieza metalica comprende un primer panel metalico que tiene una primera parte de cuerpo y una primera brida a lo largo de un margen de la primera parte de cuerpo adyacente a un primer extremo de la primera parte de cuerpo;
- la segunda pieza metalica comprende un segundo panel metalico que tiene una segunda parte de cuerpo y una segunda brida a lo largo de un margen de la segunda parte de cuerpo adyacente a un segundo extremo de la segunda parte de cuerpo;
- la segunda brida del segundo panel metalico se extiende por encima de la primera parte de cuerpo del primer panel metalico, con el segundo extremo del segundo panel metalico adyacente a la primera brida del primer panel metalico;
- la primera brida del primer panel metalico esta plegada sobre la segunda brida del segundo panel metalico;
- la primera parte de la pelfcula adhesiva estructural se coloca entre (y se adhiere a) la segunda brida del segundo panel metalico y la primera parte de cuerpo del primer panel metalico;
- la segunda parte de la pelfcula adhesiva estructural se coloca entre (y se adhiere a) la primera brida del primer panel metalico y la segunda parte de cuerpo del segundo panel metalico.
En una realizacion particular, una de las piezas metalicas es un panel de techo y la otra pieza metalica es una estructura de soporte, por ejemplo el chasis del vehfculo. Las piezas y los paneles metalicos suelen ser piezas y paneles de acero, pero se pueden utilizar otras piezas y paneles metalicos en conexion con la invencion. En una realizacion particular, las piezas metalicas estan sin pintar, es decir, se trata de cuerpos con piezas en blanco tal como se conoce o se denomina en la industria del automovil.
De forma tfpica, la union de paneles metalicos para un panel de cerramiento de un vehfculo se forma pronto durante el procedimiento de fabricacion, en donde los paneles estan frecuentemente contaminados, por ejemplo con grasa o aceite. La pelfcula adhesiva estructural usada en conexion con el metodo, de forma tfpica,
permite la union de piezas y paneles metalicos con un nivel adecuado proporcionando tambien al mismo tiempo buenas propiedades de sellado sobre la junta, proporcionando resistencia a la corrosion.
Ademas, la pelfcula adhesiva estructural se puede aplicar generalmente a las piezas y paneles metalicos que pueden estar contaminados en cierta extension con, por ejemplo, aceite, y por lo general, no hay que limpiar las piezas o paneles antes de aplicar la lamina adhesiva. Tambien se puede pensar en la aplicacion de la pelfcula adhesiva estructural mediante equipo automatizado tal como cabezales roboticos. Ademas, se puede formar una union adhesiva inicial de resistencia suficiente, de forma que las piezas metalicas se pueden mantener juntas son necesidad de pinzas durante la manipulacion posterior de la union o en etapas de fabricacion tales como por ejemplo pintura, y antes del termoendurecimiento y el conformado de la union final y permanente.
La union adhesiva final tiene la ventaja de tener una buena resistencia al agrietamiento y tiene preferiblemente un buen alargamiento a la rotura de forma que la tension creada en la union se pueda adsorber sin ocasionar el fallo de la union. Ademas, la pelfcula adhesiva estructural segun la invencion es lo suficientemente resistente al lavado y, de acuerdo con ello, las piezas metalicas unidas entre sf mediante la lamina adhesiva se pueden someter a una operacion de lavado, por ejemplo, tal como puede ser necesario antes del pintado.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
La invencion se describira adicionalmente con referencia a las siguientes figuras esquematicas, sin la intencion de limitar la invencion a las mismas:
La Figura 1 es una vista en seccion transversal de un montaje de piezas metalicas segun la presente invencion.
La Figura 2 es una realizacion que muestra una vista en seccion transversal de un panel interno que tiene una lamina adhesiva aplicada sobre el y un panel exterior 10 antes de unirlo al panel interior.
La Figura 1 muestra una realizacion en conexion con la presente invencion. Tal como se muestra en la Figura 1, el panel exterior 10 comprende una parte 11 de cuerpo con una brida 12 a lo largo de un margen de la parte de cuerpo cerca del extremo 13 del panel exterior 10. La brida 12 esta plegada sobre la brida 22 del panel interior 20. La brida 22 del panel interior 20 esta situada a lo largo del margen de la parte 21 de cuerpo del panel interior cerca del extremo 23. El extremo 23 es adyacente a la brida 12 del panel exterior 10. Una pelfcula 30 adhesiva estructural se situa entre el panel interior 20 y el panel exterior 10. Una parte 32 cerca del extremo 31 de la pelfcula 30 adhesiva estructural esta situada entre la parte 11 de cuerpo del panel exterior 10 y la brida 22 del panel interior 20. La pelfcula 30 adhesiva estructural esta plegada sobre el panel interior 20 y, por tanto, la parte 34 cercana al extremo 33 de la pelfcula 30 adhesiva estructural esta situada entre la brida 12 del panel exterior 10 y la brida 22 del panel interior 20. La pelfcula 30 adhesiva estructural une las dos piezas metalicas entre sf en la junta o dobladillo.
De acuerdo con un aspecto ilustrado en la Figura 2, se puede obtener un montaje de piezas metalicas segun la presente invencion, por ejemplo tal como se ilustra en la Figura 1, mediante la adhesion de una pelfcula 30 adhesiva estructural al panel 20 interior metalico. Sin embargo, tambien es posible en su lugar adherir la pelfcula 30 adhesiva estructural al panel exterior antes de unir los paneles metalicos (no se ilustra). Tal como se muestra en la Figura 2, la pelfcula 30 adhesiva estructural se adhiere al panel interior 20 en lados opuestos de la brida 22 del panel interior y la lamina adhesiva 30 se pliega alrededor del extremo 23 del panel interior. En un aspecto particular, la pelfcula 30 adhesiva estructural tiene una superficie que es pegajosa a temperatura ambiente, de forma tfpica aproximadamente 20 °C, y se puede adherir al panel interior mediante esta superficie pegajosa. De forma tfpica, la pelfcula adhesiva estructural permite la formacion de una union adhesiva suficiente para sujetar las piezas metalicas entre sf sin necesitar el curado de la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural.
El panel exterior 10 se puede plegar a continuacion de forma que la brida 12 del panel exterior quede plegada sobre la brida 22 del panel interior 20 y sobre la parte 34 de la pelfcula 30 adhesiva estructural. De acuerdo con ello, el panel exterior 10 se plegara sobre el panel interior 20 quedando la pelfcula adhesiva estructural entre ambos paneles, y de este modo se obtiene una junta metalica. Si la pelfcula 30 adhesiva estructural se adhiere al panel exterior 10 en lugar de al panel interior 20, la pelfcula 30 adhesiva estructural quedara plegada entre medias de los paneles durante el plegamiento del panel exterior 10 sobre la brida 22 del panel interior 20.
La junta metalica obtenida se calienta a continuacion para ocasionar el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural, formando de esta manera una union adhesiva permanente entre los paneles y sellando la junta. Esta etapa de calentamiento se puede llevar a cabo convenientemente mientras el montaje del panel se pinta y se hornea como parte de un procedimiento de fabricacion habitual de un vehfculo. Sin embargo, si se desea, se puede proporcionar tambien una etapa independiente de calentamiento u horneado de la junta metalica. Tfpicamente, la temperatura para calentar la junta metalica y ocasionar la adherencia y el sellamiento, esta comprendida entre 60 °C y 200 °C, por ejemplo entre 100 °C y 150 °C. El calentamiento se puede llevar a cabo en una o mas etapas. Por ejemplo, se pueden llevar a cabo dos o mas ciclos de calentamiento a diferentes temperaturas comprendidas en el intervalo anteriormente mencionado. Por ejemplo, en un aspecto particular, una primera etapa de calentamiento puede calentar la junta metalica hasta una temperatura comprendida entre 60 °C y 100 °C y, en una etapa de calentamiento adicional, se puede usar una temperatura comprendida entre 80 °C y 200 °C. El tiempo de calentamiento varfa, pero tfpicamente esta comprendido entre 5 minutos y 60 min, por ejemplo, entre 10 y 30 min. Cuando se usan varias etapas de calentamiento, el tiempo de cada una de las etapas de calentamiento puede variar y puede estar comprendido dentro de los intervalos anteriormente mencionados.
De acuerdo con otro aspecto adicional, la presente invencion se refiere a una pelfcula adhesiva estructural termoendurecida que se puede obtener mediante el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible tal como se ha definido anteriormente, en donde el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible se realiza a una temperatura comprendida entre 140 °C y 200 °C.
En otro aspecto mas de la presente invencion, se proporciona un pelfcula adhesiva estructural como se ha descrito anteriormente, en la forma de una cinta que se ha enrollado para formar un rollo. En un aspecto particular, la pelfcula adhesiva estructural de la invencion se envasa en forma de rollos de material pelicular con una longitud mayor de 100, preferiblemente mayor de 200, mas preferiblemente mayor de 300, incluso mas preferiblemente mayor de 500, aun mas preferiblemente mayor de 700, todavfa mas preferiblemente mayor de 800 metros y con una anchura habitualmente comprendida entre 5 y 40 mm, en particular entre 10 y 30 mm, mas en particular entre 10 y 20 mm.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
De acuerdo con otro aspecto adicional, la presente invencion se refiere al uso de una pelfcula adhesiva estructural como se ha descrito anteriormente para la fabricacion de un montaje de piezas metalicas. La presente invencion se refiere ademas al uso de una pelfcula adhesiva estructural como se ha descrito anteriormente para pegar piezas metalicas, preferiblemente para unir piezas metalicas por la brida del dobladillo.
El elemento 1 es una pelfcula adhesiva estructural que comprende una composicion termoendurecible, que comprende:
a) un compuesto epoxfdico que tiene un peso epoxfdico equivalente promedio inferior a 250 g/equivalente;
b) una resina termoplastica que tiene un punto de reblandecimiento comprendido entre 60 °C y 140 °C;
c) un agente de curado epoxfdico; y
d) opcionalmente, un agente de endurecimiento;
en donde la relacion en peso del compuesto epoxfdico y la resina termoplastica, y opcionalmente, la cantidad de agente de endurecimiento se seleccionan de forma que proporcionen a la pelfcula adhesiva estructural un alargamiento a la rotura de al menos 60%, cuando se mide de acuerdo con la norma del ensayo de traccion DIN EN ISO 527.
El elemento 2 es la pelfcula adhesiva estructural del elemento 1, en donde la composicion termoendurecible comprende:
a) de 30 a 60% en peso, preferiblemente de 40 a 60% en peso, mas preferiblemente de 50 a 60% en
peso, de un compuesto epoxfdico que tiene un peso epoxfdico equivalente promedio inferior a
250 g/equivalente, preferiblemente menos de 230 g/equivalente, mas preferiblemente menos de 220 g/equivalente, incluso mas preferiblemente menos de 200 g/equivalente;
b) de 10 a 50% en peso, preferiblemente de 15 a 30% en peso, mas preferiblemente de 20 a 30% en peso, de una resina termoplastica que tiene un punto de reblandecimiento comprendido entre 60 °C y 140 °C;
c) de 2 a 15% en peso, preferiblemente de 2 a 8% en peso, mas preferiblemente de 2,5 a 4% en peso, de un agente de curado epoxfdico;
d) opcionalmente, un agente de endurecimiento; y
en donde la relacion en peso entre el compuesto epoxfdico y la resina termoplastica esta comprendida entre 0,8 y 4, preferiblemente entre 1 y 3, de forma mas preferible entre 1,5 y 2,5.
El elemento 3 es la pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos anteriores, en
donde el compuesto epoxfdico tiene un peso molecular promedio en peso inferior a 700 g/mol, preferiblemente inferior a 500 g/mol, mas preferiblemente inferior a 400 g/mol. Preferiblemente, el compuesto epoxfdico tiene un
peso molecular promedio en peso comprendido entre 200 y 400 g/mol, mas preferiblemente entre 300 y
400 g/mol, incluso mas preferiblemente entre 350 y 400 g/mol.
El elemento 4 es la pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos anteriores, en donde el compuesto epoxfdico tiene un peso epoxfdico equivalente promedio inferior a 230 g/equivalente, preferiblemente inferior a 220 g/equivalente, mas preferiblemente inferior a 200 g/equivalente. Mas preferiblemente, el compuesto epoxfdico en la presente memoria tiene un peso epoxfdico equivalente promedio comprendido entre 100 y 200 g/equivalente, preferiblemente entre 150 y 200 g/equivalente, mas preferiblemente entre 170 y 200 g/equivalente.
El elemento 5 es la pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos anteriores, en
donde la resina termoplastica tiene un punto de reblandecimiento comprendido entre 70 °C y 120 °C,
preferiblemente entre 80 °C y 100 °C, mas preferiblemente entre 85 °C y 95 °C.
El elemento 6 es la pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos anteriores, en donde la resina termoplastica se seleccionado del grupo que consiste en resinas termoplasticas de polieter, resinas termoplasticas de polipropileno, resinas termoplasticas de cloruro de polivinilo, resinas termoplasticas de poliester, resinas termoplasticas de policaprolactona, resinas termoplasticas de poliestireno, resinas termoplasticas de policarbonato, resinas termoplasticas de poliamida, y cualesquiera combinaciones o mezclas de los mismos.
El elemento 7 es la pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos anteriores, en donde la resina termoplastica selecciona del grupo de resinas termoplasticas de polihidroxieter, que preferiblemente se seleccionan del grupo que consiste en resinas fenoxfdicas, resinas de polieterdiamina, resinas de polivinilacetal, en particular resinas de polivinil butiral, y cualesquiera combinaciones o mezclas de los mismos.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
El elemento 8 es la pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos anteriores, en donde la resina termoplastica selecciona del grupo de resinas fenoxfdicas.
El elemento 9 es la pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos anteriores, en donde la composicion termoendurecible comprende un agente de endurecimiento, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste de endurecedores de tipo nucleo-envoltura.
El elemento 10 es la pelfcula adhesiva estructural del elemento 9, en donde la composicion termoendurecible comprende un agente de endurecimiento en una cantidad comprendida entre 10 y 40% en peso, preferiblemente entre 10 y 30% en peso, mas preferiblemente entre 10 y 20% en peso.
El elemento 11 es la pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos anteriores, en
donde la composicion termoendurecible comprende ademas un agente de soplado, preferiblemente seleccionado
del grupo que consiste en agentes de soplado encapsulados o no encapsulados.
El elemento 12 es la pelfcula adhesiva estructural del elemento 11, en donde la composicion termoendurecible comprende un agente de soplado en una cantidad comprendida entre 0,5 y 10% en peso, preferiblemente entre 1 y 5% en peso, mas preferiblemente entre 1 y 2% en peso.
El elemento 13 es la pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos anteriores, en donde la composicion termoendurecible comprende ademas una carga, preferiblemente en una cantidad inferior a 10% en peso, en donde la carga se selecciona preferiblemente del grupo de cargas inorganicas que comprende sflice.
El elemento 14 es la pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos anteriores, en
donde la relacion en peso del compuesto epoxfdico y la resina termoplastica, y opcionalmente la cantidad de
agente de endurecimiento, se seleccionan de forma que proporcionen a la pelfcula adhesiva estructural un alargamiento a la rotura de al menos 100%, preferiblemente al menos 200%, mas preferiblemente al menos 500%, incluso mas preferiblemente al menos 700%, aun mas preferiblemente al menos 900%, cuando se mide de acuerdo con la norma del ensayo de traccion DIN EN ISO 527.
El elemento 15 es la pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos 11 a 14, en donde la
cantidad de agente de soplado se selecciona de forma tal que proporcione a la pelfcula adhesiva estructural una tasa de
expansion libre tras el curado de entre 10 y 40%, preferiblemente entre 10 y 30%, mas preferiblemente entre 15 y 25%, cuando la pelfcula adhesiva estructural se somete a una temperatura de curado superior a la temperatura de activacion de la reaccion de curado, y cuando la tasa de expansion libre se mide como se describe en la seccion Metodos de ensayo.
El elemento 16 es un metodo para fabricar un montaje de piezas metalicas, comprendiendo el metodo:
a) proporcionar una primera pieza metalica y una segunda pieza metalica, en donde una de la primera y la segunda pieza metalica comprende un panel metalico;
b) proporcionar una pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos anteriores;
c) adherir la primera y segunda pieza metalica, formado de esta manera una junta metalica; y
d) calentar la junta metalica de forma que se produzca el termoendurecimiento de la composicion
termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural.
El elemento 17 es un metodo para unir piezas metalicas, comprendiendo el metodo:
a) proporcionar una primera pieza metalica y una segunda pieza metalica, en donde una de la primera pieza metalica y la segunda pieza metalica comprende un panel metalico;
b) proporcionar una pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos 1 a 15;
c) pegar la primera pieza metalica y la segunda pieza metalica a temperaturas inferiores a la temperatura de activacion del agente de curado epoxfdico, formando de este modo una junta metalica; y
d) calentar la junta metalica a una temperatura superior a la temperatura de activacion del agente de curado epoxfdico, de forma que se produzca el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
El elemento 18 es el metodo del elemento 17 para la union de bridas de dobladillo de piezas metalicas, en donde:
- la pelfcula adhesiva estructural tiene una primera parte cerca de un primer extremo de la pelfcula adhesiva estructural y una segunda parte cerca del segundo extremo opuesto al primer extremo de la pelfcula adhesiva estructural;
- la primera pieza metalica comprende un primer panel metalico que tiene una primera parte de cuerpo y una primera parte de brida a lo largo de un margen de la primera parte de cuerpo adyacente a un primer extremo de la primera parte de cuerpo;
- la segunda pieza metalica comprende un segundo panel metalico que tiene una segunda parte de cuerpo y una segunda parte de brida a lo largo de un margen de la segunda parte de cuerpo adyacente a un segundo extremo de la segunda parte de cuerpo;
en donde el metodo comprende las etapas de:
a) adherir la pelfcula adhesiva estructural al primer panel metalico o al segundo panel metalico a una temperatura inferior a la temperatura de activacion del agente de curado epoxfdico, mediante lo cual, despues del pegado y el plegamiento, se forma una junta metalica, en donde la pelfcula adhesiva estructural se pliega de forma que:
i. la primera parte de la pelfcula adhesiva estructural se coloca entre la segunda brida del segundo panel metalico y la primera parte de cuerpo del primer panel metalico, y
ii. la segunda parte de la pelfcula adhesiva estructural se coloca entre la primera brida del primer panel metalico y la segunda parte de cuerpo del segundo panel metalico, y
b) calentar la junta metalica a una temperatura superior a la temperatura de activacion del agente de curado epoxfdico, de forma que se produzca el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural.
El elemento 19 es el metodo del elemento 18, en donde la pelfcula adhesiva estructural se adhiere al segundo panel metalico estando la pelfcula adhesiva estructural adherida a la segunda brida del segundo panel metalico y plegada alrededor del segundo extremo del segundo panel metalico de forma que la pelfcula adhesiva estructural quede adherida a lados opuestos de la segunda brida del segundo panel metalico.
El elemento 20 es un montaje de piezas metalicas, que comprende:
a) una primera pieza metalica y una segunda pieza metalica, en donde al menos una de la primera pieza metalica y la segunda pieza metalica comprende un panel metalico; y
b) una pelfcula adhesiva estructural termoendurecida que tiene una primera parte cerca de un primer extremo de dicha pelfcula adhesiva estructural y una segunda parte cerca del segundo extremo opuesto al primer extremo de dicha pelfcula adhesiva estructural;
mediante el cual se proporciona la pelfcula adhesiva estructural termoendurecida entre la primera pieza metalica y la segunda pieza metalica y adhiere entre si la primera pieza metalica con la segunda pieza metalica, y mediante el cual la pelfcula adhesiva estructural termoendurecida se puede obtener mediante el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible como se ha definido en cualquiera de los elementos 1 a 15.
El elemento 21 es el montaje de piezas metalicas del elemento 20, en donde una de la primera pieza metalica y la segunda pieza metalica comprende un panel de techo y la otra pieza metalica comprende una estructura de soporte.
El elemento 22 es el montaje de piezas metalicas de acuerdo con cualquiera de los elementos 20 o 21, en donde:
- la primera pieza metalica comprende un primer panel metalico que tiene una primera parte de cuerpo y una primera brida a lo largo de un margen de la primera parte de cuerpo adyacente a un primer extremo de la primera parte de cuerpo;
- la segunda pieza metalica comprende un segundo panel metalico que tiene una segunda parte de cuerpo y una segunda brida a lo largo de un margen de la segunda parte de cuerpo adyacente a un segundo extremo de la segunda parte de cuerpo;
- la segunda brida del segundo panel metalico se extiende por encima de la primera parte de cuerpo del primer panel metalico, con el segundo extremo del segundo panel metalico adyacente a la primera brida del primer panel metalico;
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
- la primera brida del primer panel metalico esta plegada sobre la segunda brida del segundo panel metalico;
- la primera parte de la pelfcula adhesiva estructural se coloca entre (y se adhiere a) la segunda brida del segundo panel metalico y la primera parte de cuerpo del primer panel metalico;
- la segunda parte de la pelfcula adhesiva estructural se coloca entre (y se adhiere a) la primera brida del primer panel metalico y la segunda parte de cuerpo del segundo panel metalico.
El elemento 23 es la pelfcula adhesiva estructural termoendurecida que se puede obtener mediante el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible tal como se ha definido en cualquiera de los elementos 1 a 15, en donde la composicion termoendurecible se realiza a una temperatura comprendida entre 140 °C y 200 °C.
El elemento 24 es una pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos 1 a 15, en la forma de una cinta que se ha enrollado para formar un rollo.
El elemento 25 es el uso de una pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos 1 a 15, en la fabricacion de un montaje de piezas metalicas.
El elemento 26 es el uso de una pelfcula adhesiva estructural de acuerdo con cualquiera de los elementos 1 a 15 para unir piezas metalicas, preferiblemente para unir piezas metalicas por la brida del dobladillo.
La invencion se ilustra ademas mediante los siguientes ejemplos. Estos ejemplos son meramente para fines ilustrativos, y no esta previsto que sean limitantes del alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Ejemplos
Metodos de ensayo
1. Ensayo de traccion de acuerdo con la norma DIN EN ISO 527 (DIN 53 455).
Ensayo de traccion para determinar el alargamiento a la rotura de la pelfcula adhesiva estructural no curada. Preparacion de la muestra:
Las pelfculas adhesivas se acondicionan durante 24 h en condiciones normales.
Se cortan tiras de la pelfcula adhesiva de 25 mm de anchura x 100 mm de longitud. Los lados izquierdo y derecho se protegen con cinta enmascarante de forma que queda libre para su medida la parte central de 50 mm de longitud. Las areas enmascaradas permiten el pinzamiento de la muestra en la maquina de traccion.
Ensayo de la muestra:
El ensayo se realiza en una maquina para ensayos de traccion, maquina de ensayo Zwick Z05, cabezal medidor de 200 N, provisto de mandfbulas de pinzamiento neumatico. La muestra se sujeta a las mandfbulas de la maquina de traccion, con un hueco de 50 mm, la mandfbula superior en primer lugar, seguido de la inferior. La tira se fija cuidadosamente en posicion vertical. La velocidad de ensayo es 300 mm/min. El valor de Audit End se configura para una disminucion de la Fmax de 94%. El alargamiento a la rotura de la muestra se mide a continuacion.
2. Resistencia al cizallamiento en solapamiento de acuerdo con la norma DIN EN 1465.
La resistencia al cizallamiento en solapamiento se determina de acuerdo con la norma DIN EN 1465 usando una maquina de ensayo de traccion Zwick Z050 (comercializado por Zwick GmbH & Co. KG, Ulm, Alemania) operando a una velocidad de cruceta de 13 mm/min en tiras de acero galvanizado sumergido en caliente (comercializado por Etalon steel, referencia GC300500AA de Societee Etalon; Francia) que tiene la siguiente dimension 100 mm X 25 mm X 0,8 mm y revestidas con 3 g/m2 de Oil (PL 3802-39S comercializado por Fuchs Petrolub AG, Alemania). Para la preparacion del ensayo de resistencia al cizallamiento en solapamiento, montar la pelfcula de epoxido a ensayar (que tiene un espesor de 0,7 mm) se aplica en un extremo de una primera tira de acero y se cubre mediante una segunda tira de acero que forma una junta con un solapamiento de 10 mm. Las juntas con solapamiento se pinzan entre sf usando dos pinzas de union, y el montaje de ensayo se coloca en un horno de aire en circulacion durante 30 minutos a 180 °C. De este modo, el montaje de ensayo se calienta y se enfna con rampas de 3 °C/minuto. Los montajes de ensayo se acondicionan despues durante 24 horas en condiciones ambientales 23 +/-2 °C y 50 +/-%% de humedad relativa antes de realizar el ensayo. Como temperatura de ensayo para medir la resistencia al cizallamiento en solapamiento, la temperatura se varia de -40 °C a temperatura ambiente hasta un maximo de +80 °C, los montajes de ensayo se colocan antes del ensayo en una maquina de ensayo de traccion Zwick en una camara ambiental
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
(comercializada por RS Simulatoren, Oberhausen, Alemania) y se mide la resistencia al cizallamiento en solapamiento a -40 °C, temperatura ambiente (23 °C +/- 2 °C) y + 80 °C. Se miden 3 muestras de cada uno de los ejemplos a tres temperaturas de ensayo diferentes, y los resultados se promedian y se notifican en MPa.
3. Resistencia al despegado del adhesivo de acuerdo con la norma DIN EN 1464.
La resistencia al despegado del adhesivo se mide en tiras de acero galvanizado sumergidas en caliente (comercializadas por Etalon steel, referencia GC 300500AA de Societee Etalon; Francia) con la siguiente dimension 150 mm X 25 mm X 0,8 mm y revestidas con 3 g/m2 de Oil (PL 3802-39s comercializado por Fuchs Petrolub AG, Alemania) de acuerdo con la norma DIN EN 1464 usando una maquina de ensayo de traccion Zwick Z050 (comercializada por Zwick GmbH & Co. KG, Ulm, Alemania). La velocidad de la cruceta se configura para todas las mediciones a 100 mm/min y la resistencia al despegado del adhesivo se mide a 23 °C +/- 2 °C y una humedad relativa de 50 +/- 5%. Para la preparacion del montaje de ensayo, una cinta enmascarante (cinta enmascarante Scotch™ 2610 comercializada por 3M, USA) se aplica a una primera tira de acero. De este modo, se aplica la cinta enmascarante para visualizar el area de union. El area de union tiene una dimension de 100 mm X 25 mm. El material de ensayo a ensayar se aplica a continuacion al area de union marcada y se cubre con una segunda tira de acero que tiene las mismas dimensiones que la primera. A continuacion, las dos tiras se presionan manualmente entre si y despues se pinzan conjuntamente con dos pinzas de union a lo largo de la lfnea de union, para mantener el montaje de ensayo en su sitio. Los montajes de ensayo se curan durante 30 minutos a 180 °C en un horno con circulacion de aire. De este modo, los montajes de ensayo se calientan y se enfrfan usando rampas de 3 °C/minuto. Los montajes de ensayo se acondicionan despues durante 24 horas en condiciones ambientales 23 +/-2 °C y 50 +/-5% de humedad relativa antes de realizar el ensayo. Por material de ejemplo, se preparan 3 montajes para medicion de la resistencia al despegado del adhesivo, y se promedian los resultados del ensayo. Los resultados del ensayo se notifican en N/25 mm.
4. Ensayo de lavado
Para ilustrar la puerta de un vehfculo, se fabrican bridas de dobladillo de tamano pequeno.
De este modo, se forma una brida de dobladillo usando dos paneles de acero (comercializados por Etalon steel, referencia GC 300500AA de Societe Etalon; Francia) con una dimension de 200 mm X 200 mm X 1 mm y en una primera etapa se aplica una lamina pelicular de ejemplo con una dimension de 200 mm X 20 mm X 0,7 mm sobre el borde del primer panel de acero. En una segunda etapa, la parte extendida del borde del primer panel de acero (la longitud de la parte extendida estaba comprendida entre 7-8 mm) se repliega sobre la parte del borde del segundo panel de acero colocando la lamina pelicular de ejemplo directamente sobre los dos paneles de acero. Los montajes de ensayo resultantes se sumergen a continuacion durante 15 minutos en una solucion acuosa precalentada a 55 °C que comprende limpiador al 3% en peso (comercializado como LKW Reiniger por Chemische Fabrik Dr. Stocker GmbH; Duisburg; Alemania). Todos los montajes de ensayo se curan despues durante 30 minutos a 180 °C en un horno con circulacion de aire. De este modo, los montajes de ensayo se calientan y se enfrfan usando rampas de 3 °C/minuto. Los montajes de ensayo se acondicionan despues durante 24 horas en condiciones ambientales 23 +/-2 °C y 50 +/-5% de humedad relativa antes de realizar el ensayo. Todos los montajes de ensayo se inspeccionan ocularmente a continuacion. Los montajes de ensayo que suministran lfneas de union curadas con poros se consideran como SUSPENSO y todos los montajes de ensayo que muestran lfneas de union bien selladas sin burbujas notables se califican como SUPERADO.
5. Tasa de expansion libre de las pellculas adhesivas estructurales expansibles.
La tasa de expansion libre (en %) de las pelfculas adhesivas estructurales expansibles se determina de acuerdo con la norma EN 2667-3. Los especfmenes de ensayo se preparan recortando en primer lugar laminas cuadradas de aleacion de aluminio 2024-T3 de acuerdo con la norma EN 2090 con la dimension 120 mm X 120 mm y un grosor de la lamina de 1 a 2 mm. En la siguiente etapa, las muestras de pelfcula adhesiva cuadradas se recortan a la dimension 100 mm x 100 mm. Los cuadrados adhesivos se adhieren a continuacion al centro de laminas de aleacion de aluminio. Antes de curar los especfmenes de ensayo de precursor no curados, estos se miden con un calibre micrometrico de borde plano con una precision de 0,01 mm a una temperatura de 4 °C o inferior (la medicion se realiza a una temperatura inferior a la ambiental para evitar que la pelfcula pegajosa se adhiera a la herramienta de medicion del grosor). Los especfmenes se curan a continuacion durante 30 minutos a 180 °C +/- 3 °C usando un horno de calentamiento de aire en circulacion disponible de MPC y se utiliza una rampa de calentamiento de 3 °C/min. Antes de la medicion del grosor curado, todos los especfmenes de ensayo se almacenan a temperatura ambiente de 23 +/-2 °C y una humedad relativa de 50 +/- 5% hasta que los especfmenes curados vuelvan a la temperatura ambiente. La tasa de expansion se calcula a continuacion de acuerdo con la siguiente formula:
Tasa de expansion (%) = ((Grosor curado - Grosor no curado) / Grosor no curado) x 100
Tabla 1: Listado de materiales
Material
Funcion Descripcion
Epikote 828
Resina epoxfdica Designacion comercial de un producto de reaccion en estado lfquido entre epiclorhidrina y bisfenol A que tiene un peso equivalente de epoxido aproximado de 184 - 190 gramos/equivalente. Comercializado por Momentive.
Epon 828
Resina epoxfdica Designacion comercial de un producto de reaccion en estado solido entre epiclorhidrina y bisfenol A que tiene un peso equivalente de epoxido aproximado de 185 - 192 gramos/equivalente de acuerdo con la norma ASTM D 1652. Comercializado por Resolution Performance Products.
D.E.R 671
Resina epoxfdica Designacion comercial de un producto de reaccion en estado solido entre epiclorhidrina y bisfenol A que tiene un peso equivalente de epoxido aproximado de 475 - 550 gramos/equivalente de acuerdo con la norma ASTM D 1652. Comercializado por Dow Chemical Co.
Epilox A50-02
Resina epoxfdica Designacion comercial de un producto de reaccion en estado solido producto entre epiclorhidrina y bisfenol A que tiene un peso equivalente de epoxido aproximado de 450 - 500 gramos/equivalente de acuerdo con la norma ASTM D 1652. Comercializado por Leuna Harze.
PK-HP 200
Resina termoplastica Designacion comercial de una resina fenoxfdica Comercializada por InChem Corporation.
PK-HH
Resina termoplastica Designacion comercial de una resina fenoxfdica Comercializada por InChem Corporation.
Epodil 757
Agente flexibilizante y humectante Designacion comercial de un eter de glicidilo de ciclohexano dimetanol. Comercializado por Air Products and Chemicals, Inc.
Paraloid 2650A
Agente de endurecimiento Designacion comercial de un agente de endurecimiento de tipo nucleo-envoltura basado en caucho de butadieno. Comercializado por Rohm and Hass.
Amicure CG1200
Curador primario Designacion comercial de 2-cianoguanidina (dicianodiamida), comercializado por Air Products.
Omicure U52M
Acelerador del curador Designacion comercial de 4,4-metileno bisfenil dimetil urea, comercializado por CVC Speciality Chemicals, EE. UU.
Micropearl F48D
Agente de soplado ffsico Designacion comercial de una microcapsula termoexpansible producida al encapsular hidrocarburos volatiles con acrflico copolfmero. Comercializado por Pierce & Stevens Chemical Corp.
MinSil 20
Sflice fundida Designacion comercial de una sflice fundida comercializada por Minco, Inc., USA
Aerosil R202
Carga de sflice /agente hidrofobizante Designacion comercial de una sflice de pirolisis tratada posteriormente con un polidimetilsiloxano, comercializado por Degussa AG, Alemania.
Eurocell 140
Carga en partfculas Designacion comercial de la perlita expandida, comercializado por Europerl, Alemania.
Glasperlen
Separador de partfculas spacer Designacion comercial de perlas de vidrio (tamano de grano promedio 90 pm), comercializado por Kominex Mineralmahlwerk, GmbH.
Ejemplos
5
Preparation de los ejemplos 1-2 y del ejemplo comparative C-1
Las composiciones basadas en epoxido de la presente invencion se preparan combinando los ingredientes de la lista de materiales de la tabla 1 en un mezclador de alta velocidad (DAC 150 FVZ Speedmixer, de Hauschild 10 Engineering) con agitacion a 3000 rpm. En la Tabla 2, todas las concentraciones se proporcionan como % en peso. El ejemplo comparativo C-1 no comprende ninguna resina termoplastica.
En una primera etapa, la resina epoxfdica, la resina fenoxfdica termoplastica, y el agente de endurecimiento de tipo nucleo-envoltura se mezclan entre si durante 2 min. La mezcla se introduce a continuacion en un horno con 15 circulacion de aire a una temperatura de 95 °C durante aproximadamente 1 h. La mezcla caliente se vuelve a agitar durante 2 min a 3000 rpm en el mezclador rapido para garantizar una dispersion completa de los tres ingredientes. A continuacion, la temperatura del mezclador se reduce a 60 °C, y los dos curadores (Amnicure CG1200 y Omnicure U52M) junto con el agente de soplado ffsico y, opcionalmente, el material de carga y/o las perlas de vidrio, se anaden al mezclador, seguido por mezclado durante 2 minutos mas al vacfo. La mezcla resultante es una pasta de 20 consistencia uniforme. Mediante el uso de un revestidor de cuchilla, la mezcla se reviste en caliente hasta formar una pelfcula de 0,4 mm de grosor. La pelfcula formada aparece suave y homogenea al enfriarse.
Tabla 2:
Materia prima
% en peso
Ejemplo 1
Ejemplo 2 Ejemplo C-1 Ejemplo C-2
Epikote 828
54,5 0 27,1 0
Epon 828
0 54,4 0 0
D.E.R 671
0 36,1 36,1 0
Epilox A50-02
0 0 0 54,5
PK-HP 200
26,0 0 0 26
PK-HH
0 26,0 0 0
Epodil 757
0 4,5 4,5 0
Paraloid 2650A
13,5 13,5 22,6 13,5
Amicure CG1200
3,3 3,2 2,8 3,3
Omicure U52M
1,5 1,5 1,1 1,5
MinSil 20
0 0 0
Aerosil R202
0 5,00 4,5 0
Eurocell 140
0 3,0 0 0
Micropearl F48D
1,3 0,50 1,1 1,3
Glasperlen 90 pm
0 1,0 0 0
Tabla 3: Resultados del ensayo de traccion de acuerdo con la norma DIN 53 455 (alargamiento a la rotura). 5
Ejemplo C-1 Ejemplo 2
F max (N) e- rotura (mm) F max (N) e- rotura (mm)
Especimen 1
26,7 16,8 1,4 482,8
Especimen 2
24,7 17,1 1,3 468,1
Especimen 3
24,5 17,7 1,C 502,6
Especimen 4
27,1 17,3 1,C 478,1
Promedio
25,8 17,2 1,2 482,9
Desviacion estandar
1,3 0,4 0,2 14,5
Elongacion en %: 100* AL / L
/ (100*17/50) = 34% / (100*480/50) = 960%
Como puede observarse de los resultados mostrados en la Tabla 3, la pelfcula adhesiva estructural segun la presente invencion esta provista de un alargamiento a la rotura que es mucho mayor que el de una pelfcula adhesiva no segun la invencion. La pelfcula adhesiva comparativa C-2 se obtiene en forma de un material muy 10 quebradizo que no es adecuado para el ensayo de traccion como se ha descrito anteriormente.
Tabla 4:
Metodo de ensayo
Ejemplo 1
Resistencia al cizallamiento en superficie solapada a TA (MPa)
21
Resistencia al cizallamiento en superficie solapada a 80 °C (MPa)
16
Resistencia al cizallamiento en superficie solapada a -40 °C (MPa)
21
Resistencia al despegado a TA (N/25 mm)
150
Resistencia al lavado
Superado

Claims (13)

1.
10
15
20
2.
25
30
35
40 3.
4.
45
5.
50
6.
55
7.
60
8.
65
REIVINDICACIONES
Una pelfcula adhesiva estructural que comprende una composicion termoendurecible, que comprende:
a) de 40 a 60% en peso de un compuesto epoxfdico que tiene un peso epoxfdico equivalente promedio inferior a 250 g/equivalente;
b) de 10 a 50% en peso de una resina termoplastica que tiene un punto de reblandecimiento comprendido entre 60 °C y 140 °C;
c) de 2 a 15% en peso de un agente de curado epoxfdico; y
d) opcionalmente, un agente de endurecimiento;
en donde la relacion en peso de dicho compuesto epoxfdico y dicha resina termoplastica, y opcionalmente, la cantidad de dicho agente de endurecimiento se seleccionan de forma que proporcionen a dicha pelfcula adhesiva estructural un alargamiento a la rotura de al menos 60%, cuando se mide de acuerdo con la norma del ensayo de traccion DIN EN ISO 527; y
en donde la relacion en peso entre dicho compuesto epoxfdico y dicha resina termoplastica esta comprendida entre 0,8 y 4.
Una pelfcula adhesiva estructural segun la reivindicacion 1, en donde la composicion termoendurecible comprende:
a) de 50 a 60% en peso, de un compuesto epoxfdico que tiene un peso epoxfdico equivalente promedio inferior a 250 g/equivalente, preferiblemente menos de 230 g/equivalente, mas preferiblemente menos de 220 g/equivalente, incluso mas preferiblemente menos de 200 g/equivalente;
b) de 15 a 30% en peso, preferiblemente de 20 a 30% en peso, de una resina termoplastica que tiene un punto de reblandecimiento comprendido entre 60 °C y 140 °C;
c) de 2 a 8% en peso, mas preferiblemente de 2,5 a 4% en peso, de un agente de curado epoxfdico;
d) opcionalmente, un agente de endurecimiento; y
en donde la relacion en peso de dicho compuesto epoxfdico y dicha resina termoplastica esta comprendida entre 1 y 3, de forma mas preferible entre 1,5 y 2,5.
Una pelfcula adhesiva estructural segun cualquiera de la reivindicacion 1 o 2, en donde el compuesto epoxfdico tiene un peso molecular promedio en peso inferior a 700 g/mol, preferiblemente inferior a 500 g/mol, mas preferiblemente inferior a 400 g/mol.
Una pelfcula adhesiva estructural segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la resina termoplastica tiene un punto de reblandecimiento comprendido entre 70 °C y 120 °C, preferiblemente entre 80 °C y 100 °C, mas preferiblemente entre 85 °C y 95 °C.
Una pelfcula adhesiva estructural segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la resina termoplastica se selecciona del grupo de resinas termoplasticas de polihidroxieter, que preferiblemente se seleccionan del grupo que consiste en resinas fenoxfdicas, resinas de polieterdiamina, resinas de polivinilacetal, en particular resinas de polivinil butiral, y cualesquiera combinaciones o mezclas de los mismos.
Una pelfcula adhesiva estructural segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la composicion termoendurecible comprende un agente de endurecimiento preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en agentes de endurecimiento de tipo nucleo-envoltura, en una cantidad comprendida preferiblemente entre 10 y 40% en peso, mas preferiblemente entre 10 y 30% en peso, aun mas preferiblemente entre 10 y 20% en peso.
Una pelfcula adhesiva estructural segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la composicion termoendurecible comprende ademas un agente de soplado, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en agentes de soplado no encapsulado y encapsulado, en una cantidad preferiblemente comprendida entre 0,5 y 10% en peso, mas preferiblemente entre 1 y 5% en peso, mas preferiblemente entre 1 y 2% en peso.
Una pelfcula adhesiva estructural segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la relacion en peso de dicho compuesto epoxfdico y dicha resina termoplastica, y opcionalmente la cantidad de dicho agente de endurecimiento, se seleccionan de forma que proporcionen a dicha pelfcula adhesiva estructural un alargamiento a la rotura de al menos 100%, preferiblemente al menos 200%, mas
10
10.
15
20
25
11.
30
35
40
45
50
55
12.
60
13.
65
preferiblemente al menos 500%, aun mas preferiblemente al menos 700%, todavfa aun mas preferiblemente al menos 900%, cuando se mide de acuerdo con la norma del ensayo de traccion DIN EN ISO 527.
Una pelfcula adhesiva estructural segun cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, en donde la cantidad de agente de soplado se selecciona de forma tal que proporcione a la pelfcula adhesiva estructural una tasa de expansion libre tras el curado de entre 10 y 40%, preferiblemente entre 10 y 30%, mas preferiblemente entre 15 y 25%, cuando la pelfcula adhesiva estructural se somete a una temperatura de curado superior a la temperatura de activacion de la reaccion de curado, y cuando dicha tasa de expansion libre se mide como se describe en la seccion Metodos de ensayo.
Un metodo para unir piezas metalicas, comprendiendo el metodo:
a) proporcionar una primera pieza metalica y una segunda pieza metalica, en donde una de la primera pieza metalica y la segunda pieza metalica comprende un panel metalico;
b) proporcionar una pelfcula adhesiva estructural segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9;
c) pegar dicha primera pieza metalica y la segunda pieza metalica a temperaturas inferiores a la temperatura de activacion del agente de curado epoxfdico, formando de este modo una junta metalica; y
d) calentar la junta metalica a una temperatura superior a la temperatura de activacion del agente de curado epoxfdico, de forma que se produzca el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural.
Un metodo segun la reivindicacion 10 para la union de bridas de dobladillo de piezas metalicas, en donde:
- la pelfcula adhesiva estructural tiene una primera parte cerca de un primer extremo de dicha pelfcula adhesiva estructural y una segunda parte cerca del segundo extremo opuesto al primer extremo de dicha pelfcula adhesiva estructural;
- la primera pieza metalica comprende un primer panel metalico que tiene una primera parte de cuerpo y una primera parte de brida a lo largo de un margen de dicha primera parte de cuerpo adyacente a un primer extremo de dicha primera parte de cuerpo;
- la segunda pieza metalica comprende un segundo panel metalico que tiene una segunda parte de cuerpo y una segunda parte de brida a lo largo de un margen de dicha segunda parte de cuerpo adyacente a un segundo extremo de dicha segunda parte de cuerpo;
en donde el metodo comprende las etapas de:
a) adherir la pelfcula adhesiva estructural a dicho primer panel metalico o al segundo panel metalico a una temperatura inferior a la temperatura de activacion del agente de curado epoxfdico, mediante lo cual, despues del pegado y el plegamiento, se forma una junta metalica, en donde la pelfcula adhesiva estructural se pliega de forma que:
i. la primera parte de la pelfcula adhesiva estructural se coloca entre la segunda brida del segundo panel metalico y la primera parte de cuerpo del primer panel metalico, y
ii. la segunda parte de la pelfcula adhesiva estructural se coloca entre la primera brida del primer panel metalico y la segunda parte de cuerpo del segundo panel metalico, y
b) calentar la junta metalica a una temperatura superior a la temperatura de activacion del agente de curado epoxfdico, de forma que se produzca el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible de la pelfcula adhesiva estructural.
Un metodo segun la reivindicacion 11, en donde la pelfcula adhesiva estructural se adhiere al segundo panel metalico estando la pelfcula adhesiva estructural adherida a la segunda brida del segundo panel metalico y plegada alrededor del segundo extremo del segundo panel metalico de forma que la pelfcula adhesiva estructural quede adherida a lados opuestos de la segunda brida del segundo panel metalico.
Un montaje de piezas metalicas, que comprende:
a) una primera pieza metalica y una segunda pieza metalica, en donde al menos una de la primera pieza metalica y las segunda pieza metalica comprende un panel metalico; y
b) una pelfcula adhesiva estructural termoendurecida que tiene una primera parte cerca de un primer extremo de dicha pelfcula adhesiva estructural y una segunda parte cerca del segundo extremo opuesto al primer extremo de dicha pelfcula adhesiva estructural;
mediante el cual se proporciona la pelfcula adhesiva estructural termoendurecida entre la primera pieza metalica y la segunda pieza metalica y adhiere entre si la primera pieza metalica con la segunda pieza metalica, y en donde la pelfcula adhesiva estructural termoendurecida se puede obtener mediante el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible como se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
10
14. Una pelfcula adhesiva estructural termoendurecible que se puede obtener mediante el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible tal como se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el termoendurecimiento de la composicion termoendurecible se realiza a una temperatura comprendida entre 140 °C y 200 °C.
15
15. Uso de una pelfcula adhesiva estructural segun cualquiera de los elementos 1 a 9 para unir piezas metalicas, preferiblemente para unir piezas metalicas por la brida del dobladillo.
ES12181578.1T 2012-08-23 2012-08-23 Película adhesiva estructural Active ES2588362T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12181578.1A EP2700683B1 (en) 2012-08-23 2012-08-23 Structural adhesive film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2588362T3 true ES2588362T3 (es) 2016-11-02

Family

ID=46934436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES12181578.1T Active ES2588362T3 (es) 2012-08-23 2012-08-23 Película adhesiva estructural

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20150240136A1 (es)
EP (2) EP2700683B1 (es)
JP (2) JP6422439B2 (es)
KR (1) KR20150047527A (es)
CN (2) CN104812860B (es)
BR (1) BR112015003857A2 (es)
CA (1) CA2882860A1 (es)
ES (1) ES2588362T3 (es)
MX (1) MX2015002339A (es)
WO (1) WO2014031838A1 (es)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2714705C (en) * 2009-09-09 2018-01-23 Firestone Building Products Company, Llc Thermoplastic flashing laminate
WO2014037392A1 (de) 2012-09-05 2014-03-13 Ford Global Technologies, Llc Bördelnaht
CN104603475A (zh) 2012-09-05 2015-05-06 福特全球技术公司 用于形成凸形接缝的方法
JP6041178B2 (ja) * 2014-06-11 2016-12-07 Dic株式会社 接着テープ、物品、モーター及び物品の製造方法
US20170218237A1 (en) * 2014-08-12 2017-08-03 3M Innovative Properties Company Film adhesive
DE102015217860A1 (de) * 2015-05-05 2016-11-10 Tesa Se Klebeband mit Klebemasse mit kontinuierlicher Polymerphase
CN106555792B (zh) * 2015-09-24 2018-11-16 长城汽车股份有限公司 板件的包边模块、包边模具和包边方法
EP3170860B1 (en) 2015-11-19 2020-07-29 3M Innovative Properties Company Structural adhesive with improved corrosion resistance
EP3170657B1 (en) 2015-11-19 2020-09-09 3M Innovative Properties Company Multilayer structural adhesive film
EP3170877B1 (en) * 2015-11-19 2020-11-18 3M Innovative Properties Company Structural adhesive with improved failure mode
US20180340106A1 (en) * 2015-12-01 2018-11-29 Ping Zhou B-stageable adhesive composition
DE102015122438A1 (de) * 2015-12-21 2017-06-22 Lohmann Gmbh & Co. Kg Hitzeaktivierbares Klebeband
EP3243885B2 (en) 2016-05-12 2024-10-30 3M Innovative Properties Company Structural adhesive film
DE102016212508A1 (de) 2016-07-08 2018-01-11 Tesa Se Härtbare Klebemasse und darauf basierende Reaktivklebebänder
US10358020B2 (en) * 2017-09-18 2019-07-23 Honda Motor Co., Ltd. Sunroof seal assembly and method for a vehicle
EP3587526B1 (en) 2018-06-29 2022-02-16 3M Innovative Properties Company Both sides coated automotive paint compatible liner for structural adhesive film
EP3587527A1 (en) 2018-06-30 2020-01-01 3M Innovative Properties Company Full (per)fluoro polymer liner for adhesive tapes
BR112021002181A2 (pt) 2018-08-06 2021-05-04 Zephyros, Inc. material, uso de material e método para aderir um primeiro substrato a um segundo substrato
EP3632964B1 (en) 2018-10-03 2022-09-28 3M Innovative Properties Company Curable precursor of a structural adhesive composition
EP3670626A1 (en) 2018-12-17 2020-06-24 3M Innovative Properties Company Thermosettable precursor of a structural adhesive composition with corrosion resistance
EP3670564B1 (en) 2018-12-23 2021-09-15 3M Innovative Properties Company Two-part adhesive composition that undergoes a visual change when cured
WO2020194076A1 (en) 2019-03-28 2020-10-01 3M Innovative Properties Company Epoxide microcapsules with pickering emulsifiers
EP3947582A1 (en) 2019-03-28 2022-02-09 3M Innovative Properties Company Structural bonding tape with epoxide microcapsules
EP3719088B1 (en) 2019-04-02 2024-09-04 3M Innovative Properties Company Curable precursor of a structural adhesive composition
EP3719089B1 (en) 2019-04-02 2024-07-31 3M Innovative Properties Company Process of manufacturing a curable precursor of a structural adhesive composition
EP3719090A1 (en) 2019-04-02 2020-10-07 3M Innovative Properties Company Elastic one-part structural adhesive tape
DE102019004057B4 (de) * 2019-06-11 2022-02-03 Lohmann Gmbh & Co. Kg Komprimierbarer, haftklebriger, struktureller Klebefilm auf Basis einer latent reaktiven Zusammensetzung
EP3798255A1 (en) 2019-09-27 2021-03-31 3M Innovative Properties Company Expandable structural adhesive film for dissimilar metal bonding
JP7493347B2 (ja) 2020-02-12 2024-05-31 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 熱膨張性、且つ熱硬化性の接着シート
EP3916065A1 (en) 2020-05-25 2021-12-01 3M Innovative Properties Company Curable precursor of a structural adhesive composition
DE102020118934A1 (de) * 2020-07-17 2022-01-20 3M Company and 3M Innovative Properties Company Verfahren zum Herstellen einer Karosseriekomponente einer Fahrzeugkarosserie eines Fahrzeugs sowie Karosseriekomponente und Fahrzeugkarosserie
JP7533932B2 (ja) * 2020-07-20 2024-08-14 イイダ産業株式会社 機能性シート、及びパネル構造体の製造方法
EP4204474A1 (en) 2020-08-31 2023-07-05 3M Innovative Properties Company Thermally curable compositions, thermally cured compositions, and articles prepared therefrom
US20230265279A1 (en) * 2020-09-11 2023-08-24 3M Innovative Properties Company Color Stable Epoxy Compositions
EP4019602A1 (en) 2020-12-27 2022-06-29 3M Innovative Properties Company Low tack structural adhesive for shear bonding of magnets in electrical motors
IT202100002504A1 (it) * 2021-02-04 2022-08-04 Enea Agenzia Naz Per Le Nuove Tecnologie Lenergia E Lo Sviluppo Economico Sostenibile Semilavorato per la produzione di un multimateriale strutturale resistente al fuoco, per termoformatura a caldo
EP4050048A1 (en) 2021-02-25 2022-08-31 3M Innovative Properties Company Preparation of a structural tape-from-paste (tfp) adhesive with blue light (visible) initiated b-stage cure
CN119768468A (zh) 2022-08-22 2025-04-04 3M创新有限公司 包含可自聚合增韧剂的结构粘合剂组合物的可固化前体及其使用方法
CN119768469A (zh) 2022-08-22 2025-04-04 3M创新有限公司 包含可自聚合增韧剂的两部分组合物及其使用方法
EP4361229A1 (en) 2022-10-31 2024-05-01 3M Innovative Properties Company Multilayer pre-crosslinked structural adhesive tape
US20240209239A1 (en) * 2022-12-22 2024-06-27 Air Cruisers Company, LLC Seam tape, component material, and accessory material with epoxy adhesive for inflatable safety products
EP4716711A1 (en) 2023-05-23 2026-04-01 3M Innovative Properties Company Polymeric materials comprising disulfide bridges, articles, and methods of making and using same

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6286083A (ja) * 1985-10-14 1987-04-20 Nissan Motor Co Ltd ヘミング部のシ−ル方法
US5019605A (en) 1989-03-15 1991-05-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Low density, self-extinguishing epoxide composition
JPH10178054A (ja) * 1996-10-15 1998-06-30 Toray Ind Inc 半導体集積回路接続用基板およびそれを構成する部品ならびに半導体装置
CA2269378C (en) 1998-04-17 2008-04-01 Ajinomoto Co., Inc. Curable resin composition
US6057382A (en) 1998-05-01 2000-05-02 3M Innovative Properties Company Epoxy/thermoplastic photocurable adhesive composition
US6000118A (en) 1998-10-30 1999-12-14 Chrysler Corporation Method of forming a sealed edge joint between two metal panels
US6528176B1 (en) 1999-06-09 2003-03-04 Sanyo Machine Works, Ltd. Structure of hemmed together metal plate materials
WO2001029143A1 (en) 1999-10-21 2001-04-26 3M Innovative Properties Company Assembly comprising a vehicle panel or inner structure and an adhesive article
US6368008B1 (en) 2000-05-24 2002-04-09 Daimlerchrysler Corporation Sealed edge joint between two metal panels
JP4635313B2 (ja) 2000-09-21 2011-02-23 日立化成工業株式会社 接着剤組成物、回路接続用接着剤組成物、回路接続材料、接続体及び半導体装置
US20020182955A1 (en) * 2001-03-29 2002-12-05 Weglewski James T. Structural bonding tapes and articles containing the same
KR100559153B1 (ko) 2002-02-28 2006-03-10 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 전극의 접속방법, 그것에 사용되는 표면처리 배선판 및접착필름 및 전극의 접속구조
KR20050094048A (ko) 2003-01-29 2005-09-26 테사 악티엔게젤샤프트 Ｆｐｃｂ 접합용의 열 활성화 접착 물질
DE10320543B4 (de) 2003-05-07 2006-02-02 Thioplast Chemicals Gmbh & Co.Kg Verfahren zur Herstellung von Präpolymeren auf der Basis von Polysulfiden und Polyepoxiden
JP2005187508A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Sumitomo Bakelite Co Ltd 半導体用接着フィルムおよび半導体装置
EP1746119A1 (en) 2005-07-22 2007-01-24 3M Innovative Properties Company Thermally curable precursor of a toughened thermo-expanded film and a film made thereof
KR101303246B1 (ko) * 2005-08-24 2013-09-06 헨켈 아일랜드 리미티드 개선된 내충격성을 갖는 에폭시 조성물
US20070116961A1 (en) * 2005-11-23 2007-05-24 3M Innovative Properties Company Anisotropic conductive adhesive compositions
ES2377168T3 (es) * 2007-06-12 2012-03-23 Zephyros Inc. Material adhesivo endurecido
GB2455292A (en) * 2007-12-03 2009-06-10 Zephyros Inc Improvements in or relating to the production of joints
DE102009026548A1 (de) * 2009-05-28 2011-03-24 Henkel Ag & Co. Kgaa Klebefolie oder Klebeband auf Basis von Epoxiden
GB201007793D0 (en) 2010-05-10 2010-06-23 Zephyros Inc Improvements in or relating to structural adhesives
EP2468794A1 (de) * 2010-12-24 2012-06-27 Sika Technology AG Lagerstabile hitzehärtende Granulatmischung
GB201102672D0 (en) * 2011-02-15 2011-03-30 Zephyros Inc Improved structural adhesives
EP2529856B1 (en) * 2011-05-31 2018-04-04 3M Innovative Properties Company Metal Part Assembly And Method For Making Same

Also Published As

Publication number Publication date
CN104812860A (zh) 2015-07-29
WO2014031838A1 (en) 2014-02-27
KR20150047527A (ko) 2015-05-04
JP6422439B2 (ja) 2018-11-14
JP2019039005A (ja) 2019-03-14
CN106939147A (zh) 2017-07-11
JP6800188B2 (ja) 2020-12-16
EP2888328B1 (en) 2020-08-19
EP2700683A1 (en) 2014-02-26
CA2882860A1 (en) 2014-02-27
MX2015002339A (es) 2015-09-28
EP2700683B1 (en) 2016-06-08
JP2015533867A (ja) 2015-11-26
BR112015003857A2 (pt) 2017-07-04
CN104812860B (zh) 2018-06-15
EP2888328A1 (en) 2015-07-01
US20150240136A1 (en) 2015-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2588362T3 (es) Película adhesiva estructural
EP3377588B1 (en) Structural adhesive with improved failure mode
US11377576B2 (en) Structural adhesive with improved corrosion resistance
EP2529856B1 (en) Metal Part Assembly And Method For Making Same
ES2546993T3 (es) Método para fabricar una estructura en forma de dobladillo para paneles metálicos
US12227680B2 (en) Expandable structural adhesive film for dissimilar metal bonding