DE10104605A1 - Klebeverbindung von Bauteilen, Kleber sowie Verfahren zur Herstellung der Klebeverbindung - Google Patents
Klebeverbindung von Bauteilen, Kleber sowie Verfahren zur Herstellung der KlebeverbindungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Klebeverbindung für Bauteile. Zur passiven Dämpfung von schwingenden Oberflächen weist die Klebeverbindung granulat- und/oder korn- und/oder plättchenförmige Piezopartikel auf, die zumindest zu 10 Vol.-% in zumindest einem eine Matrix bildenden klebewirksamen Polymer eingebettet sind. Zumindest einige der Piezopartikel weisen für sich jeweils eine von Null verschiedene Polarisation auf. In vorteilhafter Weise kann die Beschichtung als Folie oder flüssig aufgebracht werden, wobei die Polarisation der Piezopartikel in den unterschiedlichen Herstellungsschritten der Beschichtung erfolgen kann.
Description
Die Erfindung betrifft eine Klebeverbindung von Bauteilen, ei
nen Kleber sowie Verfahren zur Herstellung der Klebeverbindung
gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 12 und 15 oder 16 bzw.
19 oder 20 wie sie insbesondere in Kfz-Industrie eingesetzt
werden.
So ist es bspw. aus der DE 29 23 314 bekannt, Platten, Formtei
le usw. aus gleichen und/oder verschiedenen Materialien dadurch
miteinander zu Verbinden, daß im Bereich der späteren Verbin
dungung der Bauteile ein Kleber angeordnet wird. Der Kleber
wird ausgehärtet bzw. vernetzt, wobei die Klebeschicht im End
zustand elastisch oder starr sein kann. In beiden Fällen ergibt
sich eine feste Verbindung zwischen den Bauteilen, wobei der
Kleber eine wenn auch sehr dünne Zwischenschicht, die zur Aus
gleichung von Rauhigkeiten bis mehrere mm dick sein kann, aus
bildet. Obwohl in einigen Fällen die Verklebung auf eine Über
tragung einer Schwingung von einem Bauteil in ein damit ver
klebtes Bauteil eine dämpfende Wirkung aufweist ist deren Ef
fekt ausgesprochen gering.
Aus dem Artikel "New damping materials composed of piezoe
lectric and electro-conductive, particalled polymer composites:
effect of electromechanical coupling factor" von M. Sumita
u. a., in Makromol. Chem. Rapid Commun. 12, S. 657-661 (1991) ist
eine Folie bekannt, bei der in einer Polymermatrix Piezoparti
kel aus einer Piezokeramik sowie als Leitmittel Graphit einge
lagert ist. Gemäß dieser Veröffentlichung erfolgt hier eine
Dämpfung von Schwingungen bei einem Graphitanteil zwischen ca.
5 und ca. 9 Vol-%. In diesem Bereich steigt gleichzeitig die e
lektrische Leitfähigkeit der Folie sehr stark an.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die vorbekannte Klebeverbin
dung dahingehend weiter zu entwickeln, daß deren Dämpfungswir
kung verbessert ist, wobei eine Dämpfung von Schwingungen prin
zipiell möglichst auch ohne Leitmittelzusätze stattfindet. Des
weiteren ist die Aufgabe einen entsprechenden Kleber und ein
dazugehöriges Verfahren zur Herstellung dieser Verklebung be
reitzustellen.
Die Aufgabe wird durch eine Klebeverbindung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 bzw. mit einem Kleber mit den Merkmalen des An
spruchs 12 bzw. jeweils mit einem Verfahren mit den jeweiligen
Verfahrensschritten der Ansprüche 15 oder 16 bzw. 19 oder 20
gelöst. Trotz aus dem gewürdigten Artikel bekannten gegenläufi
gen Erkenntnisse ist es durch die zusätzlich zu dem herkömmli
chen Klebstoff geforderte Verwendung von vorpolarisierten Pie
zopartikeln, d. h. von Piezopartikeln, die bereits für sich eine
Polarisierung aufweisen, möglich, ohne die Hinzunahme von Leit
mittelzusätzen und insbesondere einer genau definierten Leit
mittelmenge, eine nennenswerte Dämpfung zu erreichen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren
Ansprüchen entnehmbar. Im übrigen wird die Erfindung anhand von
in den Beispielen und den nachfolgen Figuren dargestellten Aus
führungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 ein Piezopartikel mit seinen Kristalldomänen ohne Vor
zugspolarisation,
Fig. 2 ein Piezopartikel mit seinen Kristallbezirken mit Vor
zugspolarisation,
Fig. 3 eine Klebeverbindung, die eine Gesamtpolarisation auf
weist,
Fig. 4 eine Klebeverbindung, die keine Gesamtpolarisation auf
weist,
Fig. 5 einen Querschnitt durch mit einer Klebeverbindung ver
bundene Bauteile,
Fig. 6 ein Diagramm des Verlustfaktors über der Frequenz einer
mit einem und einer ohne einen äußeren ohmschen Wider
stand beschalteten Probe,
Fig. 7 ein Diagramm des Verlustfaktors über der Frequenz einer
Probe und
Fig. 8 ein weiteres Diagramm des Verlustfaktors über der Fre
quenz einer weiteren Probe.
In Fig. 1 ist ein Piezopartikel 1 einer Piezokeramik darge
stellt. Dieses sogenannte Piezopartikel 1 weist verschiedene
Kristalldomänen 10 unterschiedlicher Domänenpolarsation 11 auf.
Aufgrund der normal vorliegenden statistischen Verteilung der
einzelnen Domänenpolarisationen 11 ist die (Partikel-)Polari
sation 2 des Piezopartikels 1, also die Summe aller Domänenpo
larisationen 11 des Piezopartikels 1, gleich Null.
Wird ein Piezopartikel 1 gemäß Fig. 1 einem elektrischen Feld
ausgesetzt, richten sich - wie in Fig. 2 dargestellt - die Do
mänenpolarisationen 11 entlang den elektrischen Feldlinien aus.
Durch die Ausrichtung der einzelnen Domänenpolarisationen 11
der Piezopartikel 1 weist ein jedes Piezopartikel 1 anschlie
ßend eine von Null verschieden Partikelpolarisation 2 auf. Die
Ausrichtung der Domänenpolarisationen 11 und damit die Parti
kelpolarisation 2 ist bis zur Sättigungsfeldstärke umso höher,
je stärker das ausrichtende E-Feld ist.
In Fig. 3 ist eine Klebeverbindung 3 dargestellt, die in einer
die eigentliche Klebewirkung aufweisenden Polymermatrix aus ei
nem vernetzten Matrixpolymer 6 beliebig verteilt angeordnete
Piezopartikel 1 aufweist. Die innerhalb der Klebeverbindung 3
statistisch verteilt angeordneten Piezopartikel 1 weisen je
weils eine von Null verschiedene Partikelpolarisation 2 auf.
Als Matrixpolymere 6 sind piezoinaktive Polymere ausreichend.
Die jeweils für sich eine von Null verschiedene Partikelpolari
sation 2 aufweisenden Piezopartikel 1 sind zu etwa 50 Vol% in
nerhalb eines klebewirksamen (Matrix-)Polymers 6 eingebettet,
das eine Matrix ausbildet. Als Matrixpolymere sind piezoinakti
ve Polymere ausreichend. Die einzelnen, beliebig verteilt ange
ordneten Piezopartikel 1 sind vorzugsweise vereinzelt und räum
lich voneinander getrennt. Ferner können zumindest einige der
statistisch angeordneten Piezopartikel 1 auch in Clustern 7
auftreten. In diesen Clustern 7 sind die Piezopartikel 1 sehr
dicht beieinander und/oder berühren sich sogar. Der Anteil der
Piezopartikel 1 an einer erfindungsgemäßen Klebeverbindung 3
beträgt sinnvollerweise 10-80 Vol-%, bevorzugt 30-70 Vol% und
besonders bevorzugt 40-60 Vol%.
Die einzelnen Partikelpolarsationen 2 weisen eine Vorzugsrich
tung auf. Daher ergibt sich für die Klebeverbindung 3 in der
Gesamtheit eine (Gesamt-)Polarisation 12, die von Null ver
schieden ist. Die Ausrichtung der Partikelpolarisation 2 kann
bspw. durch das Anlegen eines elektrischen Feldes während der
Herstellung der Klebeverbindung 3 und/oder während des Auftrags
der Klebeverbindung 3 vorgenommen werden.
In Fig. 4 ist ebenfalls eine schwingungsdämpfende Klebeverbin
dung 3' dargestellt. Im Gegensatz zu dem vorhergegangenen Aus
führungsbeispiel sind hier aber die einzelnen von Null ver
schiedenen Partikelpolarisationen 2 in ihrer Gesamtheit statis
tisch ausgerichtet, so daß die Gesamtpolarisation 12 der Klebe
verbindung 3' gleich Null ist; d. h. für die einzelnen von Null
verschiedenen Partikelpolarisation 2 existiert keine Vorzugs
richtung.
In Fig. 5 sind zwei Bauteile dargestellt, die durch eine
schwingungsdämpfende Klebeverbindung 3" miteinander verklebt
sind.
Bei den Klebeverbindung kann es sinnvoll sein, anstelle gängi
ger Klebermaterialien ein klebewirksames bzw. klebewirksame und
piezoelektrisch aktive Polymere 6 zu verwenden. Ein vorteilhaf
tes Beispiel hierfür ist das thermoplastische Copolymer aus Vi
nylidenfluorid und Triflurethylen (VDF und TrFE), das im Gegen
satz zum gängigen polymeren Piezostandardmaterial Polyvinylden
difluorid (PVDF) ohne Streckprozesse aktivierbar ist. Desweite
ren können auch polymerisierbare piezoaktive Harze, wie z. B. in
DE 38 19 947 A1 beschrieben, als Kleber-Matrix verwendet wer
den.
Aus Kostengründen ist es zweckmäßig, als Bindermatrix ein pie
zoinaktives, hochohmiges Polymer 6 bzw. dessen Vorstufen zu
verwenden und nach bekannten Verfahren zu verarbeiten.
Ein Beispiel für ein thermoplastisches Polymer ist das als
Feinpulver verfügbare Polyvinyldendifluorid/Heaxafluor
propylen-Copolymer (PVDF-HFP), Typ Kynarflex 2801 GL, Elf Ato
chem. Dies kann vorteilhafterweise in trockener Form homogen
gemischt und anschließend z. B. durch Heißpressen zu Filmen ver
arbeitet werden.
Ebenfalls möglich ist die Verwendung von bekannten polymeren
bzw. vernetzbaren polymeren Bindern in Form von Lösungen oder
Dispersionen. Ferner sind polymerisierbare Harze z. B. aus der
Stoffklasse der Urethane, Ester und Epoxyde zu verwenden, die
unverdünnt oder gegebenenfalls auch mit Lösemittel verdünnt
eingesetzt werden können.
Ein als Film vorgefertigter Kleber dann insbesondere in der Art
eines Klebestreifen, der bspw. durch elektromagnetische Strah
lung wie IR oder auch durch Hitze aktivierbar ist, im Bereich
der späteren Klebeverbindung eingelegt werden.
Als weitere Ausführungsform ist es möglich piezoaktive Polymere
in Partikel- oder Plättchenform anstelle der keramischen Piezo
partikel in eine piezoinaktive Polymeratrix einzubringen.
Der Mechanismus, auf dem die gute dämpfende Wirkung des erfin
dungsgemäßen Klebers beruht, ist noch nicht abschließend ge
klärt. Möglicherweise kann es sich hierbei um Oberflächen-
und/oder Grenzflächeneffekte handeln.
Im Hinblick auf die Anwendung macht es Sinn, wenn die Klebever
bindung 3, 3', 3" als bspw. verklebbare Folie, als Klebe-Raupe
und/oder wie ein Lack aufgetragen, insbesondere gespritzt wird.
Des weiteren kann der dämpfende Effekt einer vorzugsweise voll
flächig, aber zumindest innerhalb der schwingenden Oberfläche
angebrachten Beschichtung 3, 3' - je nach verwendetem Polymer 6
- noch dadurch verbessert werden, daß der Klebeverbindung 3,
3', 3" zur Verbesserung der Ableitung der Ladungen der Piezo
partikel 1 noch Leitmittelzusätze zugegeben werden. Als Leit
mittelzusätze wird bevorzugt Kohlenstoff (Graphit) und/oder Me
tallpulver eingesetzt.
In Fig. 6 ist ein Diagramm einer Probe dargestellt, in dem der
Verlustfaktor über der Frequenz einer Probe maßstabsgerecht
aufgetragen ist, die entsprechend dem später beschriebenen Bei
spiel 2 hergestellt wurde.
Der Verlustfaktor d ist der Quotient aus Imaginärteil E" und
Realteil E' des komplexen Elastizitätsmoduls oder des Tangens
des Phasenwinkels ∅. Wobei ∅ der Phasenwinkel zwischen mecha
nischer Spannung und Verformung ist [DIN 53440, Ausgabe Jan.
1994, Teil 2, Abschnitt 2.4].
d = E"/E' = tan
d = Verlustfaktor
E" = Verlustmodul: Maß für die, bei der Schwingung nicht wie dergewinnbare Energie
E' = Speichermodul: Maß für die wiedergewinnbare Energie, die beim Verformungswechsel während der Schwin gung umgesetzt wird.
= Phasenwinkel
d = Verlustfaktor
E" = Verlustmodul: Maß für die, bei der Schwingung nicht wie dergewinnbare Energie
E' = Speichermodul: Maß für die wiedergewinnbare Energie, die beim Verformungswechsel während der Schwin gung umgesetzt wird.
= Phasenwinkel
Damit stellt der Verlustfaktor ein Relativmaß für die Energie
verluste bei der Schwingung im Vergleich zur wiedergewinnbaren
Energie dar.
Der Verlustfaktor kann sowohl über den Zeitbereich aber auch
aus der Frequenzdarstellung ermittelt werden. Zweckmäßigerweise
erfolgt die Berechnung des Verlustfaktors bei abklingender Bie
geschwingung.
Hierzu wird ein mit dem erfindungsgemäßen ausgehärteten Kleber
versehener Biegeschwingstab mit genau definierter Kraft zu er
zwungenen Schwingungen erregt. Nach Abschalten der Kraft führt
der Biegeschwingstab (Substrat 9) freie gedämpfte Biegeschwin
gungen aus. Der Verlustfaktor kann bei abklingender Biege
schwingung über das 10 g. Dekrement oder über die Nachhallzeit
berechnet werden. Die Nachhallzeit ist die Dämpfungsgröße im
Falle abklingender Schwingungen. Sie ist definiert als Zeit
spanne, in der die Amplitude der gedämpften Schwingung auf
1/1000 ihres Anfangswertes oder um 60 Dezibel (dB) abnimmt. An
Stelle der Nachhallzeit wird als Dämpfungsgröße auch der Rezip
rokwert, die Amplitudenabnahme in Dezibel (dB) je Zeit (Dt) be
nutzt [DIN 53440, Ausgabe Jan. 1994, Teil 1, Abschnitt 2.3].
Zum Vergleich des internen Dämpfungsvermögens einer erfindungs
gemäßen Klebeverbindung 3, 3', 3" wurde der Verlustfaktor ei
ner Probe ohne äußere Beschaltung eines ohmschen Widerstandes
(quadratische Maßpunkte) und einer Probe mit Beschaltung eines
äußeren Widerstandes (dreieckige Meßpunkte) aufgenommen.
Der Unterschied zwischen den beiden Meßreihen ist im Bereich
der Meßgenauigkeit angesiedelt. Weitere Versuche, bei denen der
Wert des ohmschen Widerstands variiert wurden, ergaben gleich
artige Ergebnisse.
Ferner zeigt der Vergleich von gepolten und ungepolter Refe
renzproben ohne Zusatz von Leithilfe einen drastischen Anstieg
der Dämpfungseigenschaften bei den gepolten Proben (siehe Fig.
7 und Fig. 8, jeweils gepolte und ungepolte Referenzprobe).
Daher ist unzweifelhaft festzustellen, daß wider Erwarten die
Schwingungsdämpfung allein eine Eigenschaft der erfindungsgemä
ßen Klebeverbindung 3, 3', 3" ist. Möglicherweise werden hier
bei die durch den Piezoeffekt gebildeten Oberflächenladungen ü
ber interne ohmsche Ströme ausgeglichen.
Hilfreich ist für diesen Effekt diesen Ladungsausgleich durch
die Zugabe von Leitmitteln wie Metallpulver, Graphit, leitfähi
ge Polymere oder dgl. zu unterstützen. Dies kann insbesondere
sinnvoll sein, wenn bei der Herstellung der Klebeverbindung 3,
3', 3" vorgepolte Piezopartikel verwendet werden.
In den Fig. 7 und 8 sind Diagramme dargestellt, in denen der
Verlustfaktor über der Frequenz einer Probe maßstabsgerecht
aufgetragen ist.
Für die Prüfung der Schwingungsdämpfung, für die der Verlust
faktor ein Maß ist, wurden die nachfolgend Beispiel 1 und 2 be
schriebenen Proben durch Bedampfen mit Aluminium kontaktiert
und bei 10 kV/mm in einem Silkonbad bei 120°C gepolt (dreieckige
Meßpunkte). 4 Streifen (Breite 1 cm, Einzellänge 4 cm) wurden
hintereinander auf einen Metallstreifen (Länge 20 cm, Dicke 1,0 mm,
Breit 1,1 mm) aufgeklebt. Die Schwingundsdämpfung wurde in
Anlehnung an Biegeschwingversuch, DIN 53440 gemessen und ausge
wertet. Für Vergleichsmessungen wurden auch ungepolte Probe
streifen (quadratische Meßpunkte) präpariert.
56,2 Volumen% feingemahlenes PZT-Pulver (PbZrTitanat) mit einer
spezifischen Oberfläche von ca. 5 m2/g (Typ 501A Ultasonic-
Powders) und 43,8 Vol% thermoplastisches Polymerfeinpulver
(PVDF/HFP-Copolymer, Typ Kynarflex 2801 GL, Elf Atochem) wurden
in einem Taumelmischer trocken durchgemischt und Aliqoute hier
von in einer Pressform heiß gepresst (30 min/200°C/3,3 kN/cm2),
so daß 0,5 mm dicke Folien entstanden.
56,2 Volumen% feingemahlenes PZT-Pulver mit einer spezifischen
Oberfläche von ca. 1 m2/g (Typ 501A Ultasonic-Powders) und 43,8 Vol-%
thermoplastisches Polymerfeinpulver (PVDF/HFP-Copolymer,
Typ Kynarflex 2801 GL, Elf Atochem) wurden in einem Taumelmi
scher trocken durchgemischt und Aliqoute hiervon in einer
Pressform heiß gepresst (30 min/200°C/3,3 k N/cm2), so daß
0,5 mm dicke Folien entstanden.
In beiden Diagrammen ist eine deutliche Erhöhung des Verlust
faktors bei den gepolten Proben; d. h. bei den Proben, deren
Piezopartikel 1 eine von Null verschiedene Partikelpolarisation
2 aufweisen, zu erkennen.
Bei den Proben gemäß Beispiel 1 bzw. 2 sind die quantitativen
Kenngrößen sowohl hinsichtlich der Materialien, hinsichtlich
deren Zusammensetzung und auch hinsichtlich der Herstellung
völlig identisch. Einziger Unterschied ist die spez. Oberfläche
und damit die mittlere Korngröße der Piezopartikel 1 der Pro
ben.
Ein Vergleich des Diagramms 7 mit dem Diagramm 8 zeigt, daß bei
der feinkörnigern Probe (Beispiel 1, Fig. 7) der Verlustfaktor
und damit die Dämpfungswirkung einer erfindungsgemäßen Klebe
verbindung 3, 3', 3" über einen breiten, innerhalb des Hörba
ren angeordneten Frequenzbereich (880 Hz bis 5200 Hz) größer
ist als der Verlustfaktor der grobkörnigen Probe (Beispiel 2,
Fig. 8).
Des weiteren ist erkennbar, daß die feinkörnigere Probe (Bei
spiel 1, Fig. 7) im unteren Frequenzbereich (880 Hz bis 2200 Hz)
sogar um ein Vielfaches besser dämpft als die grobkörnigere
Probe (Beispiel 2, Fig. 8).
Im folgenden werden unterschiedliche Kleber zur Herstellung ei
ner erfindungsgemäßen Klebeverbindung 3, 3', 3" auf einem Sub
strat 9 vorgestellt.
Für den Fall großflächiger Klebeflächen, wie bspw. Karosserie
bleche und/oder sonstiger Verkleidungen, ist es bspw. sinnvoll,
ein Kleber in Form einer Folie vorzufertigen. Die später die
Klebeverbindung 3, 3', 3" bildende Folie, die vorzugsweise auf
das/die Bauteil(e) aufgeklebt werden kann, beinhaltet sinnvoll
erweise bereits die Piezopartikel 1.
Die Piezopartikel 1 können bereits ihre von Null verschiedene
Partikelpolarisation 2 aufweisen, bevor sie zur Herstellung der
Folie herangezogen werden. Ferner können Sie auch erst während
der Herstellung der Folie polarisiert werden. Bei dieser Vorge
hensweise und der Verwendung von bereits eine von Null ver
schiedene Partikelpolarisation 2 aufweisenden Piezopartikel 1,
können die Partikelpolarisationen 2 der jeweiligen Piezoparti
kel 1 zusätzlich noch im Kollektiv ausgerichtet werden.
Hierbei ist darauf zu achten, daß die Temperatur bei der Her
stellung der Folie nicht zu hoch ist, damit sich die einzelnen
Piezopartikel 1 nicht wieder entpolarisieren; d. h. ihre Parti
kelpolarisation 2 verlieren.
Des weiteren ist es möglich eine Folie zu verwenden, deren Pie
zopartikel 1 erst beim Aufbringen der Folie auf das Bauteil po
larisiert werden. Dies kann bspw. durch das Anlegen eines
elektrischen Feldes während des Aufbringens der Folie auf das
Bauteil vorgenommen werden.
Hier können aber auch anstelle unpolarisierter Piezopartikel 1
auch bereits eine Partikelpolarisation 2 aufweisende Piezopar
tikel 1 eingesetzt und diese zusätzlich im Kollektiv ausgerich
tet werden.
In besonderer und billiger Weise ist es möglich, eine erfin
dungsgemäße Klebeverbindung 3, 3', 3" auch in der Art eines
Lackes mit einem der bekannten Verfahren, wie (Druckluft-)
Spritzen, Tauchlackieren, Pulverlackieren usw. auf das Bauteil
aufzutragen.
Hierzu kann beispielsweise ein Kleber verwendet werden, der au
ßer den normalen klebewirksamen Bestandteilen und/oder deren
Ausgangsmaterialien zusätzlich noch die zweckmäßigerweise schon
die Partikelpolarisation 2 aufweisenden Piezopartikel 1 bein
haltet.
Des weiteren ist es möglich die Piezopartikel 1 erst beim Auf
trag oder noch im flüssigem Kleber zu polarisieren. In den bei
den letzten Fällen können auch bereits eine Partikelpolarisati
on 2 aufweisende Piezopartikel 1 zusätzlich im Kollektiv ausge
richtet werden.
Bevorzugte Anwendungsgebiete der Erfindung sind im Fahrzeugbau
und in der Luftfahrt und hierbei insbesondere bei der Schwin
gungs- und/oder Schalldämpfung von Komponenten bevorzugt von
insbesondere Karosserien (von Kraftfahrzeug oder Flugzeugen,
Hubschraubern usw.) und/oder sonstigen Verkleidungsteilen zu
sehen.
Claims (21)
1. Klebeverbindung von Bauteilen mit einem im Klebebereich zwi
schen den Bauteilen zumindest bereichsweise angeordneten Kle
ber,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klebeverbindung ein Polymermatrix aus einem klebewirk
samen Matrixpolymer (6) aufweist, daß in der Polymermatrix gra
nulat- und/oder korn- und/oder plättchenförmigen Piezopartikeln
(1) eingebettet sind, daß Piezopartikel (1) zumindest 10 Vol-%
der Klebeverbindung einnehmen und daß zumindest einige der Pie
zopartikel (1) für sich jeweils eine von Null verschiedene Po
larisation - im folgenden Partikelpolarisation (2) genannt -
aufweisen.
2. Klebeverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Matrixpolymer (6) der Beschichtung (3, 3', 3") hochoh
mig (≧ 1010 Ωcm) ist.
3. Klebeverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klebeverbindung (3, 3', 3") bei Verwendung vorgepolter
Piezopartikel einen Widerstand von ≧ 104 Ωcm aufweist.
4. Klebeverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Matrixpolymer (6) der Klebeverbindung (3, 3', 3") be
vorzugt piezoinaktiv ist.
5. Klebeverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klebeverbindung (3, 3', 3") Leitmittelzusätze wie Koh
lenstoff, Metallpulver und/oder ein leitfähiges Polymer auf
weist.
6. Klebeverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Material der Piezopartikel (1) aus keramischem Pulver
material, z. B. PbZrTitanat ist.
7. Klebeverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Material für die Piezopartikel (1) aus piezoaktivem Po
lymermaterial besteht, z. B. aus Polyvinylidendifluorid (PVDF)
oder aus einem PVDF-Copolymer z. B. aus Vinylidenfluorid und
Triflurethylen (VDF und TrFE) oder aus einem polymerisierbarem
piezoaktivem Harz ist.
8. Klebeverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil der Piezopartikel (1) an der Klebeverbindung (3,
3', 3") 10-80 Vol-%, bevorzugt 30-70 Vol-% und besonders be
vorzugt 40-60 Vol-% beträgt.
9. Klebeverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die spez. Oberfläche der Piezopartikel (1) zwischen 0,1 und
100 m2/g, bevorzugt zwischen 0,5 und 10 m2/g beträgt.
10. Klebeverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die jeweilige von Null verschiedene Partikelpolarisation
(2) der einzelnen Piezopartikel (1) innerhalb der Klebeverbin
dung (3, 3', 3") willkürlich, vorzugsweise statistisch ausge
richtet sind.
11. Klebeverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gesamtheit der jeweiligen von Null verschiedenen Parti
kelpolarisationen (2) aller Piezopartikel (1) innerhalb der Be
schichtung (3, 3', 3") eine Gesamtpolarisation (8) aufweist.
12. Kleber zur Herstellung einer Klebeverbindung nach Anspruch
1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kleber das Matrixpolymer (6) und/oder dessen Ausgangs
materialien aufweist und daß die Piezopartikel (1) mit dem Po
lymer (6) und/oder dessen Ausgangsmaterialien miteinander ver
mischt sind.
13. Halbzeug nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kleber (3, 3', 3") eine vorgefertigte Folie ist, die
zum späteren vorzugsweise klebenden Auftrag auf ein Bauteil
vorgesehen ist, daß die Folie eine klebewirksames Matrixpolymer
(6) aufweist, daß in dem Matrixpolymer (6) granulat- und/oder
korn- und/oder plättchenförmigen Piezopartikeln (1) eingebettet
sind.
14. Kleber nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest einige der Piezopartikel (1) bereits in dem Kle
ber für sich eine von Null verschiedene Partikelpolarisation
(2) aufweisen.
15. Verfahren zur Herstellung einer Klebeverbindung nach An
spruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem Matrixpolymer (6) und/oder dessen Ausgangsmateria
lien sowie den Piezopartikeln (1) in bekannter Weise ein parti
kelhaltiger Kleber hergestellt wird, wobei Piezopartikel (1)
mit bereits von Null verschiedener Partikelpolarisation (2)
verwendet werden und daß der Kleber im Bereich der späteren
Klebeverbindung (3, 3', 3") auf die Bauteiloberfläche aufge
bracht wird.
16. Verfahren zur Herstellung einer Klebeverbindung nach An
spruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem Matrixpolymer (6) und/oder dessen Ausgangsmateria
lien sowie den Piezopartikeln (1) in bekannter Weise ein parti
kelhaltiger Kleber hergestellt wird und daß die Partikelpolari
sation (2) zumindest einiger Piezopartikel (1) bei oder nach
der Folienherstellung orientiert wird und daß der Kleber im Be
reich der späteren Klebeverbindung auf die Bauteiloberfläche
aufgebracht wird.
17. Verfahren zur Herstellung einer Klebeverbindung nach An
spruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem Matrixpolymer (6) und/oder dessen Ausgangsmateria
lien sowie den Piezopartikeln (1) in bekannter Weise ein parti
kelhaltiger Kleber hergestellt wird, daß der Kleber im Bereich
der späteren Klebeverbindung (3, 3', 3") auf die Bauteilober
fläche aufgebracht, vorzugsweise geklebt wird und daß die Par
tikelpolarisation (2) zumindest einiger Piezopartikel (1) bei
oder nach der Aufbringung des Klebers orientiert wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kleber vor dem Auftrag als Folie ausgebildet wird.
19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kleber in der Art eines Lackes aufgetragen wird.
20. Verfahren zur Herstellung einer Klebeverbindung nach An
spruch 1, mittels eines bekannten Auftragsverfahrens wie Sprit
zen oder dgl.
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Kleber aus dem Matrixpolymer (6) und/oder dessen Aus gangsmaterialien sowie aus Piezopartikeln (1), die bereits eine von Null verschiedene Partikelpolarisation (2) aufweisen, ge bildet und vorzugsweise innig miteinander vermischt wird und
daß der Kleber im Bereich der späteren Klebeverbindung (3, 3', 3") flüssig oder halbfest als Klebe-Raupe auf die Bauteilober fläche aufgetragen wird.
daß ein Kleber aus dem Matrixpolymer (6) und/oder dessen Aus gangsmaterialien sowie aus Piezopartikeln (1), die bereits eine von Null verschiedene Partikelpolarisation (2) aufweisen, ge bildet und vorzugsweise innig miteinander vermischt wird und
daß der Kleber im Bereich der späteren Klebeverbindung (3, 3', 3") flüssig oder halbfest als Klebe-Raupe auf die Bauteilober fläche aufgetragen wird.
21. Verfahren zur Herstellung einer Klebeverbindung nach An
spruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Kleber aus dem Matrixpolymer (6) und/oder dessen Aus
gangsmaterialien sowie aus Piezopartikeln (1) gebildet und vor
zugsweise innig miteinander vermischt wird, daß der Kleber im
Bereich der späteren Klebeverbindung (3, 3', 3") flüssig auf
die Bauteiloberfläche aufgetragen wird und daß die Partikelpo
larisation (2) zumindest einiger Piezopartikel (1) während des
Auftrags und/oder nach dem Auftrag des Klebers orientiert wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2001104605 DE10104605A1 (de) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | Klebeverbindung von Bauteilen, Kleber sowie Verfahren zur Herstellung der Klebeverbindung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2001104605 DE10104605A1 (de) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | Klebeverbindung von Bauteilen, Kleber sowie Verfahren zur Herstellung der Klebeverbindung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10104605A1 true DE10104605A1 (de) | 2002-08-14 |
Family
ID=7672544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2001104605 Withdrawn DE10104605A1 (de) | 2001-02-02 | 2001-02-02 | Klebeverbindung von Bauteilen, Kleber sowie Verfahren zur Herstellung der Klebeverbindung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10104605A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016097077A1 (en) * | 2014-12-17 | 2016-06-23 | Henkel Ag & Co. Kgaa | A ferroelectric adhesive composition |
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- 2001-02-02 DE DE2001104605 patent/DE10104605A1/de not_active Withdrawn
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