CH675394A5

CH675394A5 - Stiffening articles with e.g. laminate

Info

Publication number: CH675394A5
Application number: CH2155/88A
Authority: CH
Inventors: Paul Dr Rohrer; Paul Dr Haelg
Original assignee: Gurit Essex Ag
Priority date: 1988-06-06
Filing date: 1988-06-06
Publication date: 1990-09-28

Abstract

Metal sheets, plastic mouldings or other items are stiffened by means of a single-ply or laminar material of which at least one layer is a thermosetting resin. The stiffening material is heated until at least one surface becomes tacky; it is then applied to the item to be reinforced and is then heated again until all its layers of thermosetting material have been cured out. The stiffening material pref. includes epoxy, polyurethane or copolyester resin and a thermoplastic of modified polypropylene, modified polyethylene, copolyamide or copolyester; it can contain a great variety of fillers or other materials.

Description

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CH 675 394 A5 CH 675 394 A5

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Beschreibung description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Versteifen von Blechen oder Kunst-stoff-Formkörpem mit Hilfe eines ein- oder mehrschichtigen, flächigen Versteifungskörpers, bei dem zumindest eine Schicht aus einem unter Wärmeeinfluss aushärtenden Kunstharz besteht. Ferner bezieht sich die Erfindung auf einen ein- oder mehrschichtigen, flächigen Versteifungskörper zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, bei dem zumindest eine Schicht aus einem unter Wärmeeinfluss aushärtenden Kunstharz besteht. The present invention relates to a method for stiffening sheet metal or plastic moldings with the aid of a single- or multi-layer, flat stiffening body, in which at least one layer consists of a thermosetting synthetic resin. Furthermore, the invention relates to a single-layer or multilayer, stiffening body for carrying out the method according to the invention, in which at least one layer consists of a synthetic resin which cures under the influence of heat.

Gemäss dem Stand der Technik werden zum Versteifen von Blechen, Kunststoff-Formkörpern oder dgl., z.B. von Teilen von Automobil-Karosserien besondere Schichtkörper verwendet. Solche Schichtkörper können aus einer ersten, faserverstärkten Schicht, z.B. einem harzgebundenen Glasfasergewebe bestehen, deren eine Oberfläche mit einer zweiten Schicht aus wärmehärtendem, klebrigem Harz versehen ist. Ein derartiger Verbund kann zur Verstärkung von ebenen und gewölbten Blechen verwendet werden, indem ein Stück des Verbundes mit der klebrigen Harzseite auf das Blech aufgelegt und dann thermisch behandelt wird. Dabei erfolgt einerseits eine Verklebung des Schichtkörpers mit dem Blech, und andererseits eine Aushärtung der Harzschichten, so dass zwischen Blech und faserverstärkter Schicht eine schubsteife Verbindung entsteht. Dadurch lässt sich auf einfache Weise, ohne namhaftes zusätzliches Gewicht, eine bedeutende Versteifung der betreffenden Blechpartie erreichen. According to the prior art, for stiffening sheet metal, plastic moldings or the like, e.g. parts of automobile bodies used special laminates. Such laminates can consist of a first, fiber-reinforced layer, e.g. consist of a resin-bonded glass fiber fabric, one surface of which is provided with a second layer of thermosetting, sticky resin. Such a composite can be used to reinforce flat and curved sheets by placing a piece of the composite with the sticky resin side on the sheet and then thermally treating it. On the one hand, the laminated body is glued to the sheet metal, and on the other hand, the resin layers are cured, so that a shear-resistant connection is created between the sheet metal and the fiber-reinforced layer. This allows a significant stiffening of the relevant sheet metal part to be achieved in a simple manner, without significant additional weight.

Im Interesse einer einfachen Applikation des Schichtkörpers bildet man die Harz-Schicht im aligemeinen mit klebriger Oberfläche aus, so dass der einmal angebrachte Schichtkörper bis zur thermischen Behandlung an der betreffenden Stelle des Bleches haftet. Dies bedingt aber, dass die Harz-Oberfläche des Schichtkörpers bis zu dessen Verwendung mit einem Schutz versehen werden muss, um sie vor Verschmutzung zu schützen und ein Stapeln der Schichtkörper zu ermöglichen. Nach dem Stand der Technik wird der Schutz durch ein geeignet behandeltes Papier oder eine Schutzfolie gebildet, die unmittelbar vor der Applikation des Schichtkörpers abgezogen wird. In the interest of a simple application of the laminated body, the resin layer is generally formed with a sticky surface, so that the laminated body once attached adheres to the relevant point on the sheet until thermal treatment. However, this means that the resin surface of the laminated body must be provided with a protective coating until it is used, in order to protect it from contamination and to enable the laminated bodies to be stacked. According to the prior art, the protection is formed by a suitably treated paper or a protective film, which is removed immediately before the layered body is applied.

Ein Nachteil dabei ist, dass das Abziehen des Schutzpapiers bzw. der Schutzfolie einen unerwünschten, zusätzlichen Arbeitsgang darstellt, der sich zudem kaum maschinell ausführen lässt. Gerade in der Automobilindustrie, in der solche Schichtkörper verwendet werden und in der das vermehrte Bestreben besteht, so wert wie möglich Arbeitsschritte zu automatisieren, wurde dieser Vorgang des Abziehens des Schutzpapiers bzw. der Schutzfolie als unerwünschter, zeitraubender und personalintensiver Vorgang gewertet. A disadvantage of this is that the removal of the protective paper or the protective film represents an undesirable, additional work step which, moreover, can hardly be carried out mechanically. Especially in the automotive industry, in which such laminated bodies are used and in which there is an increased effort to automate work steps as well as possible, this process of removing the protective paper or protective film was assessed as an undesirable, time-consuming and labor-intensive process.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Versteifen von Blechen, Kunststoff-Formkörpern oder dgl. anzugeben, das diese Nachteile nicht mehr aufweist, bei dem also die Entfernung einer Schutzfolie von der dem zu versteifenden Element zugewandten Oberfläche des Versteifungskörpers entfällt, so dass vorbereitete, z.B. zugeschnittene Versteifungskörper-Abschnitte bereitgestellt, insbesondere gestapelt werden können, ohne an der Oberfläche zu verschmutzen und aneinander zu haften, um dann in einem leicht automatisierbaren Vorgang zur Versteifung eines Bleches, Kunststoff-Formkörpers oder dgl. herangezogen zu werden. It is the object of the invention to provide a method for stiffening sheet metal, plastic moldings or the like, which no longer has these disadvantages, in which case there is no need to remove a protective film from the surface of the stiffening body facing the element to be stiffened, so that prepared, e.g. Tailored stiffening body sections provided, in particular can be stacked without soiling on the surface and sticking to one another, in order then to be used in an easily automated process for stiffening a sheet, plastic molded body or the like.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass der Versteifungskörper einer ersten Wärmebehandlung unterworfen wird, bis zumindest die eine Oberfläche des Versteifungskörpers klebrig ist, dass der Versteifungskörper mit der warmen, klebrigen Oberfläche auf das zu versteifende Element aufgebracht wird und dass der Versteifungskörper einer zweiten Wärmebehandlung unterworfen wird, bis alle Schichten des Versteifungskörpers, die aus unter Wärmeeinfluss härtendem Kunstharz bestehen, ausgehärtet sind. According to the invention, this is achieved in that the stiffening body is subjected to a first heat treatment until at least one surface of the stiffening body is sticky, that the stiffening body with the warm, sticky surface is applied to the element to be stiffened and that the stiffening body is subjected to a second heat treatment is subjected to curing until all layers of the stiffening body, which consist of thermosetting synthetic resin, are cured.

Weiterbildungen des Verfahrens und bevorzugte Ausführungsarten desselben gehen aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 8 hervor. Further developments of the method and preferred embodiments thereof can be found in the dependent claims 2 to 8.

Das vorgeschlagene Verfahren zum Versteifen von Blechen, bei dem ein geeigneter Versteifungskörper zunächst einer ersten, einseitigen, oberflächlichen Wärmebehandlung unterworfen werden kann, dann anschliessend auf das zu versteifende Blech, den Formkörper etc. aufgesetzt und schliesslich einer zweiten Wärmebehandlung unterworfen wird, lässt sich sehr leicht automatisieren bzw. durch einen Roboter oder dgl. ausführen; das diffizile Abziehen des Schutzpapiers bzw. der Schutzfolie entfällt. The proposed method for stiffening metal sheets, in which a suitable stiffening body can first be subjected to a first, one-sided, superficial heat treatment, then subsequently placed on the metal sheet to be stiffened, the shaped body etc. and finally subjected to a second heat treatment, is very easy automate or perform by a robot or the like; the difficult removal of the protective paper or the protective film is eliminated.

Zur Ausführung des Verfahrens ist nach der Erfindung ein ein- oder mehrschichtiger, flächiger Versteifungskörper vorgesehen, bei dem zumindest eine Schicht aus einem unter Wärmeeinfluss aushärtenden Kunstharz besteht und der zur Erzeugung einer klebrigen Oberfläche mindestens eine durch Wärme aktivierbare Schicht aufweist. To carry out the method according to the invention, a single-layer or multilayer, stiffening body is provided, in which at least one layer consists of a thermosetting synthetic resin and which has at least one layer which can be activated by heat in order to produce a sticky surface.

Für die praktische Ausbildung eines solchen Versteifungskörpers bestehen verschiedene Möglichkeiten; einige davon sind in den abhängigen Ansprüchen 10 bis 25 umschrieben und werden im folgenden noch näher erläutert werden. There are various options for the practical training of such a stiffening body; some of them are described in the dependent claims 10 to 25 and will be explained in more detail below.

In den Zeichnungen zeigen: The drawings show:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Teilansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Versteifungskörpers; Figure 1 is a partially sectioned partial view of a first embodiment of a stiffening body.

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Teilansicht eines zweiten Ausführungsbeispieis eines Versteifungskörpers; Figure 2 is a partially sectioned partial view of a second embodiment of a stiffening body.

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Teilansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Versteifungskörpers; Figure 3 is a partial sectional view of a third embodiment of a stiffening body.

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Teilansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines Versteifungskörpers; FIG. 4 is a partial sectional view of a fourth exemplary embodiment of a stiffening body;

Fig. 5 einen Schnitt durch ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Versteifungskörpers, vor dem Anbringen an ein zu versteifendes Blech; 5 shows a section through a fifth exemplary embodiment of a stiffening body, before being attached to a sheet to be stiffened;

Fig. 6 einen Schnitt durch das fünfte Ausführungsbeispiel des Versteifungskörpers, nachdem Fig. 6 shows a section through the fifth embodiment of the stiffening body after

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er an dem zu versteifenden Blech angebracht und der zweiten Wärmebehandlung unterzogen worden ist; it has been attached to the sheet to be stiffened and has undergone the second heat treatment;

Fig. 7 einen Schnitt durch ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Versteifungskörpers, vor dem Anbringen an ein zu versteifendes Blech; und 7 shows a section through a sixth exemplary embodiment of a stiffening body, before being attached to a sheet to be stiffened; and

Fig. 8 einen Schnitt durch das sechste Ausführungsbeispiel des Versteifungskörpers, nachdem er an dem zu versteifenden Blech angebracht und der zweiten Wärmebehandlung unterzogen worden ist. Fig. 8 shows a section through the sixth embodiment of the stiffening body after it has been attached to the sheet to be stiffened and subjected to the second heat treatment.

Wie schon einleitend gesagt besteht der Leitgedanke des erfindungsgemässen Verfahrens darin, ein Blech, einen Kunststoff-Formkörper oder dergleichen mit Hilfe eines flächigen Versteifungskörpers zu versteifen, ohne dass vor dem Anbringen des Versteifungskörpers am zu versteifenden Element ein Schutzpapier, eine Schutzfolie oder dergleichen entfernt werden muss. As already mentioned in the introduction, the guiding principle of the method according to the invention is to stiffen a sheet metal, a plastic molded body or the like with the aid of a flat stiffening body, without having to remove a protective paper, a protective film or the like before attaching the stiffening body to the element to be stiffened .

Zu diesem Zwecke kann ein Versteifungskörper verwendet werden, wie er beispielsweise in den Fig. 1 bis 8 schematisch dargestellt ist. Wesentlich ist jedenfalls, dass der Versteifungskörper zumindest eine Schicht aus einem unter Wärmeeinfluss aushärtenden Kunstharz besitzt und dass er zur Erzeugung einer klebrigen Oberfläche mindestens eine durch Wärme aktivierbare Schicht aufweist. Die wärmehärtende Kunstharzschicht ist erforderlich, damit der Versteifungskörper unter Wärmeeinfluss starr wird und somit überhaupt seine Versteifungsfunktion ausüben kann. For this purpose, a stiffening body can be used, as is shown schematically for example in FIGS. 1 to 8. In any case, it is essential that the stiffening body has at least one layer made of a thermosetting synthetic resin and that it has at least one layer that can be activated by heat in order to produce a sticky surface. The thermosetting synthetic resin layer is necessary so that the stiffening body becomes rigid under the influence of heat and can therefore perform its stiffening function at all.

Die wärmehärtende Kunstharzschicht und die durch Wärme aktivierbare Schicht zur Erzeugung einer klebrigen Oberfläche können verschiedene Schichten sein, oder es kann ein und dieselbe Schicht sein, wie im folgenden noch erläutert werden wird. The thermosetting synthetic resin layer and the heat-activatable layer for producing a sticky surface can be different layers, or it can be one and the same layer, as will be explained below.

In den Fig. 1 und 2 ist in schematischer Darstellung je ein Teil eines entlang zweier Kanten geschnittenen Versteifungskörpers dargestellt, der im Fall von Fig. 1 genereil mit 1, im Fall von Fig. 2 generell mit 11 bezeichnet ist. Im Beispielsfall sind diese Versteifungskörper 1 und 11 einschichtig ausgebildet und bestehen je im wesentlichen aus einer Schicht 2 bzw. 12 eines reaktiven Schmelzklebers, der mit Verstärkungsmitteln versehen ist. 1 and 2 each show a schematic representation of a part of a stiffening body cut along two edges, which is generally designated 1 in the case of FIG. 1 and generally 11 in the case of FIG. 2. In the example, these stiffening bodies 1 and 11 are formed in one layer and each consist essentially of a layer 2 or 12 of a reactive hot melt adhesive, which is provided with reinforcing agents.

Als reaktiver Schmelzkleber kommt ein Klebeharz auf Epoxidbasis, evtl. auf Polyurethan- oder Copolyesterbasis in Frage. Als Beispiel kann eine Einkomponentenformulierung mit Epoxidharzen auf der Grundlage von Bisphenol-A und mit einem Hitzehärter, z.B. Dicyanidamid, genannt werden. Solche Schmelzkleber sind bei Raumtemperatur trocken und werden bei einer Temperatur ab ca. 60° C klebrig. Der Schmelzbereich kann durch geeignete Wahl der Festharze und durch Zugabe von flüssigen Additiven wie z.B. flüssige Epoxide, Tackifier-Harze, Weichmachern etc. eingestellt werden. An adhesive resin based on epoxy, possibly based on polyurethane or copolyester, can be used as a reactive hot melt adhesive. As an example, a one-component formulation with epoxy resins based on bisphenol-A and with a heat hardener, e.g. Dicyanidamide. Such hot melt adhesives are dry at room temperature and become sticky at a temperature above approx. 60 ° C. The melting range can be selected by a suitable choice of solid resins and by adding liquid additives such as e.g. liquid epoxies, tackifier resins, plasticizers etc. can be adjusted.

Beim erfindungsgemässen Verfahren wird die Schmelzkleberschicht 2 bzw. 12 im Zuge der ersten Wärmebehandlung auf ca. 60 bis 140°C, vorzugsweise auf ca. 80 bis 120°C erwärmt. Dies gewährleistet, dass die Oberfläche des Versteifungskörpers 1 bzw. 11 genügend klebrig wird und einen genügenden Wärmeinhalt aufweist, um zuverlässig an einem Blech haften zu bleiben, selbst wenn dieses nur Raumtemperatur besitzt. Auch wenn sich der Versteifungskörper 1 bzw. 11 wieder auf Raumtemperatur abkühlt, bleibt er haften. In the method according to the invention, the hot melt adhesive layer 2 or 12 is heated to approximately 60 to 140 ° C., preferably to approximately 80 to 120 ° C., in the course of the first heat treatment. This ensures that the surface of the stiffening body 1 or 11 becomes sufficiently sticky and has sufficient heat content to reliably adhere to a sheet, even if it is only at room temperature. Even if the stiffening body 1 or 11 cools down again to room temperature, it sticks.

Bei der zweiten Wärmebehandlung erfolgt eine Erwärmung des Versteifungskörpers 1 bzw. 11 auf ca. 140 bis 240°C, vorzugsweise ca. auf 160 bis 200°C. Dies bewirkt ein Vernetzen des Harzmaterials und damit ein Aushärten der Schmelzkleber-Harzschicht 2 bzw. 12. In the second heat treatment, the stiffening body 1 or 11 is heated to approximately 140 to 240 ° C., preferably approximately to 160 to 200 ° C. This causes the resin material to crosslink and thus harden the hot-melt adhesive resin layer 2 or 12.

Wie bereits kurz erwähnt, ist die Schicht 2 bzw. 12 mit Verstärkungsmitteln versehen. Dazu können folgende Massnahmen einzeln oder in Kombination verwendet werden: As already briefly mentioned, the layers 2 and 12 are provided with reinforcing means. The following measures can be used individually or in combination:

1. Dem Schmelzkleber-Harzmaterial 2 bzw. 12 werden anorganische Füllstoffe wie z.B. Talcum, Kreide, Mica, Wollastonit oder dergleichen zugemischt, um die mechanischen Eigenschaften des ausgehärteten Harzes zu verbessern. 1. The filler adhesive resin material 2 or 12 are inorganic fillers such as Talcum, chalk, mica, wollastonite or the like are added to improve the mechanical properties of the hardened resin.

2. In die Harzschicht 2 kann, wie in Fig. 1 dargestellt, eine Matte, ein Gewebe, ein Geflecht, ein Vlies oder dergleichen als flächiger Verstärkungskörper 3 eingebettet werden. Dieser flächige Verstärkungskörper 3 besteht vorzugsweise aus Glasfasern, Carbonfasern, Aramidfasern oder dergleichen. Auch diese Massnahme trägt wesentlich zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der Schicht 2 in ausgehärtetem Zustand bei. 2. In the resin layer 2, as shown in FIG. 1, a mat, a fabric, a mesh, a fleece or the like can be embedded as a flat reinforcing body 3. This flat reinforcing body 3 preferably consists of glass fibers, carbon fibers, aramid fibers or the like. This measure also makes a significant contribution to improving the physical properties of layer 2 in the hardened state.

3. Auf die Harzschicht 12 kann, wie in Fig. 2 dargestellt, eine Matte, ein Gewebe, ein Geflecht, ein Vlies oder dergleichen als flächiger Verstärkungskörper 33 aufgelegt, gegebenenfalls an- bzw. oberflächlich eingepresst werden. Dieser flächige Verstärkungskörper 33 besteht vorzugsweise aus Glasfasern, Carbonfasern, Aramidfasern, Jute, Ramie oder dergleichen. Auch diese Massnahme trägt wesentlich zur Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der Schicht 22 in ausgehärtetem Zustand bei. 3. As shown in FIG. 2, a mat, a woven fabric, a mesh, a fleece or the like can be placed on the resin layer 12 as a flat reinforcing body 33, optionally pressed on or on the surface. This flat reinforcing body 33 preferably consists of glass fibers, carbon fibers, aramid fibers, jute, ramie or the like. This measure also contributes significantly to improving the physical properties of the layer 22 in the hardened state.

Um diejenige Oberfläche des Versteifungskörpers 1 bzw. 11, welche dem zu versteifenden Element abgewandt ist, zu schützen, kann diese mit einer Schutzfolie 4 bzw. 14 versehen sein. Die Schutzfolie besteht vorzugsweise aus Aluminium, Papier oder Polyester. In order to protect that surface of the stiffening body 1 or 11 which faces away from the element to be stiffened, this can be provided with a protective film 4 or 14. The protective film is preferably made of aluminum, paper or polyester.

In den Fig. 3 und 4 sind weitere Ausführungsbeispiele eines Versteifungskörpers 21 bzw. 31 in entsprechender Darstellung wie in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht. Der Unterschied besteht im wesentlichen darin, dass die Versteifungskörper 21 bzw. 31 zweischichtig ausgebildet sind: Einerseits ist eine Schicht gebildet aus einem mit Verstärkungsmitteln versehenen wärmehärtenden Harz 25 und andererseits eine Schicht eines reaktiven Schmelzklebers 22 vorgesehen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Entsprechende Schichten 35 aus einem mit Verstärkungsmitteln versehenen wärmehärtenden Harz und eine Schicht 32 eines reaktiven Schmelzklebers sind beim Ausführungsbeispiel gemäss 4 vorhanden. Die Schicht 22 bzw. 32 kann durch denselben Schmelzkleber gebildet sein, wie er im Zusammenhang mit den vorstehenden Ausführungs- 3 and 4, further exemplary embodiments of a stiffening body 21 and 31 are shown in a corresponding representation as in FIGS. 1 and 2. The difference essentially consists in the fact that the stiffening bodies 21 and 31 are formed in two layers: on the one hand a layer is formed from a thermosetting resin 25 provided with reinforcing agents and on the other hand a layer of a reactive hot melt adhesive 22 is provided, as shown in FIG. 3. Corresponding layers 35 made of a thermosetting resin provided with reinforcing agents and a layer 32 of a reactive hot melt adhesive are present in the exemplary embodiment according to FIG. The layer 22 or 32 can be formed by the same hot-melt adhesive as used in connection with the above embodiments.

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beispielen gemäss Fig. 1 und 2 genannt worden ist. Das für die Schicht 25 verwendete Material ist eine hitzehärtende Einkomponenten-Epoxidharz-Mi-schung, welche gegebenenfalls bereits vorpolyme-risiert sein kann. examples according to FIGS. 1 and 2 has been mentioned. The material used for the layer 25 is a heat-curing one-component epoxy resin mixture, which may already have been prepolymerized.

Zwar ist die Ausführung gemäss Fig. 1 und 2 einfacher herzustellen, doch besteht der Vorteil der Ausführung gemäss Fig. 3 und 4 darin, dass sie billiger sind, da wesentlich weniger des relativ teuren, reaktiven Schmelzkleber-Materials verwendet werden muss. Auch kann grundsätzlich eine bessere Versteifung erreicht werden, da für die eigentliche Versteifungsschicht mit den Verstärkungsmitteln ein optimal geeignetes Material verwendet werden kann, namentlich ein Harz mit einem vergleichsweise hohen Füllstoffgehalt, während für die eigentliche Klebeschicht ein Material mit vergleichsweise geringem Füllstoffgehalt Anwendung findet, um die Elastizität der Klebeschicht nicht zu beeinträchtigen. 1 and 2 is easier to manufacture, but the advantage of the embodiment according to FIGS. 3 and 4 is that they are cheaper because much less of the relatively expensive, reactive hot-melt adhesive material has to be used. In principle, better stiffening can also be achieved, since an optimally suitable material can be used for the actual stiffening layer with the reinforcing agents, namely a resin with a comparatively high filler content, while a material with a comparatively low filler content is used for the actual adhesive layer Do not affect the elasticity of the adhesive layer.

Bezüglich der Verstärkungsmittel gilt sinngemäss wiederum dasselbe, was vorstehend unter Punkt 1. bis 3. erläutert wurde. Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 ist ein flächiger Verstärkungskörper 23 in der Harzschicht 25 eingebettet, während im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 ein flächiger Verstärkungskörper 33 auf die der reaktiven Schmelzkleberschicht abgewandte Oberfläche der Harzschicht 35 aufgelegt, gegebenenfalls oberflächlich eingepresst ist. With regard to the reinforcing means, the same applies analogously to what was explained above under points 1 to 3. In the exemplary embodiment according to FIG. 3, a flat reinforcing body 23 is embedded in the resin layer 25, while in the exemplary embodiment according to FIG. 4 a flat reinforcing body 33 is placed on the surface of the resin layer 35 facing away from the reactive hot melt adhesive layer, optionally pressed in on the surface.

Die Schicht 25 kann auch durch Imprägnieren des Verstärkungskörpers 23 mit einem niederviskosen, hitzehärtenden Epoxidharz ausgebildet werden. Der Verstärkungskörper 23, z.B. in Form eines Glasfasergewebes, wird dabei in einer in Lösung befindlichen Harzmischung mit einem Anteil von 30% bis 70% Füllstoffen eingetaucht, ausge-presst und getrocknet; nach dem Trocknungsvorgang kann gegebenenfalls eine Vorpolymerisierung erfolgen. The layer 25 can also be formed by impregnating the reinforcing body 23 with a low-viscosity, heat-curing epoxy resin. The reinforcing body 23, e.g. in the form of a glass fiber fabric, is immersed in a resin mixture in solution with a proportion of 30% to 70% fillers, pressed and dried; After the drying process, prepolymerization can optionally be carried out.

Entsprechend wie bei den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 1 und 2 kann die freie Oberfläche des Versteifungskörpers 21 bzw. 31 mit einer Abdeckfolie 24 bzw. 34 aus Aluminium, Papier oder Polyester versehen sein. As in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2, the free surface of the stiffening body 21 or 31 can be provided with a cover film 24 or 34 made of aluminum, paper or polyester.

Eine andere Möglichkeit, die Ausführungsbeispiele gemäss Fig. 3 und 4 auszubilden, besteht darin, als Schicht 22 bzw. 32 einen thermoplastischen Schmelzkleber auf der Basis von modifiziertem Polypropylen, Copolyamid oder Copolyester zu verwenden. Als Beispiel kann genannt werden: Polypropylenpolymer, gepfropft mit polaren Gruppen wie Maleinsäureanhydrid, Akrylsäuren, Acrylsäu-reestern oder dergleichen. Diese Materialien besitzen einen Schmelzbereich von ca. 130 bis 150°C, eine Wärmestandfestigkeit von ca. 130 bis 190°C, je nach Belastung, und eine Applikationstemperatur von ca. 170 bis 250°C. Another possibility for developing the exemplary embodiments according to FIGS. 3 and 4 is to use a thermoplastic hot-melt adhesive based on modified polypropylene, copolyamide or copolyester as layer 22 or 32. As an example can be mentioned: polypropylene polymer, grafted with polar groups such as maleic anhydride, acrylic acids, acrylic acid esters or the like. These materials have a melting range of approx. 130 to 150 ° C, a heat resistance of approx. 130 to 190 ° C, depending on the load, and an application temperature of approx. 170 to 250 ° C.

In diesem Fall erfolgt die Erwärmung im Zuge der ersten Wärmebehandlung auf die Applikationstemperatur von ca. 170 bis 250°C, jedoch nur sehr kunzzeitig. Durch die kurze Wärmebehandlung reagiert die Harzschicht 25 bzw. 35 noch nicht. Der Vorteil einer hohen Applikationstemperatur ist, dass der Versteifungskörper 21 bzw. 31 besser auf In this case, the heating takes place in the course of the first heat treatment to the application temperature of approx. 170 to 250 ° C, but only for a very short time. Due to the short heat treatment, the resin layer 25 or 35 does not yet react. The advantage of a high application temperature is that the stiffening body 21 or 31 is better on

Blechen haftet, deren Oberfläche noch Spuren von Öl aufweist, da die Ölresten infolge der hohen Temperatur in die Schmelzkleberschicht 22 bzw. 32 eindiffundieren. Die Schicht 22 des thermoplastischen Schmelzklebers kann auch durch ein Polyamidoder Polyester-Copolymer gebildet sein, die ähnliche Eigenschaften besitzen wie die zuvor genannten Polypropylenpolymeren. Sheet metal adheres, the surface of which still has traces of oil, since the oil residues diffuse into the hot-melt adhesive layer 22 or 32 due to the high temperature. The layer 22 of the thermoplastic hot melt adhesive can also be formed by a polyamide or polyester copolymer, which have similar properties to the aforementioned polypropylene polymers.

In allen Fällen ist die thermoplastische Schmelzkleberschicht 22 vorzugsweise eine Folie mit einer Dicke von 0,1 bis 2 mm, vorzugsweise 0,2 bis 0,6 mm, mit der die Schicht 25 bzw. 35 aus wärmehärtendem Harz verbunden ist. In all cases, the thermoplastic hot melt adhesive layer 22 is preferably a film with a thickness of 0.1 to 2 mm, preferably 0.2 to 0.6 mm, to which the layer 25 or 35 of thermosetting resin is connected.

In den Fig. 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel in einem schematischen Schnitt dargestellt. Der generell mit 41 bezeichnete Versteifungskörper ist wiederum mehrschichtig ausgebildet und um-fasst eine Schicht 45 aus wärmehärtendem Epoxidharz; vorzugsweise werden die gleichen Harze verwendet wie vorstehend in Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 3 und 4 beschrieben. Dasselbe gilt für den Verstärkungskörper 43 bzw. die Füllstoffe, wobei die freie Oberfläche der Harzschicht 45 gegebenenfalls wiederum mit einer Schutzfolie 44 abgedeckt sein kann. Die andere Oberfläche der Harzschicht 45 ist mit einer Klebeschicht 42 bedeckt, vorzugsweise einer reaktiven Schmelzkleberschicht, wie sie im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist. Der Schmelzpunkt dieser Schicht 42 ist jedoch durch geeignete Zusammensetzung des Klebermaterials wesentlich tiefer, insbesondere im Bereich von ca. 10 bis 40°C liegend, so dass die Schicht 42 bei Raumtemperatur oder leicht erhöhter Temperatur bereits klebrig ist. 5 and 6, a further embodiment is shown in a schematic section. The stiffening body, generally denoted by 41, is again of multilayer design and comprises a layer 45 of thermosetting epoxy resin; the same resins are preferably used as described above in connection with the exemplary embodiments according to FIGS. 3 and 4. The same applies to the reinforcing body 43 or the fillers, it being possible for the free surface of the resin layer 45 to in turn be covered with a protective film 44. The other surface of the resin layer 45 is covered with an adhesive layer 42, preferably a reactive hot melt adhesive layer, as has been described in connection with the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2. The melting point of this layer 42 is, however, due to a suitable composition of the adhesive material, substantially lower, in particular in the range from approximately 10 to 40 ° C., so that the layer 42 is already tacky at room temperature or a slightly elevated temperature.

Die Schicht 42 ist schliesslich mit einer schrumpfenden, thermoplastischen Schmelzkleberfolie 46 bedeckt, die bei Raumtemperatur trocken, d.h. nicht klebrig ist. Als Material für die Foiie 46 kommen ein modifiziertes Polyäthylen, ein modifiziertes Polypropylen, ein Copolyamid, ein Copolyester, ein Athylenvinylacetat oder dergleichen in Frage. Vorzugsweise wird ein Polyäthylen, gepfropft mit Aryl-säure oder Acrylsäureestern oder ein mit Acrylsäu-ren oder Acrylsäureestern copolymerisiertes Polyäthylen verwendet. The layer 42 is finally covered with a shrinking, thermoplastic hot melt adhesive film 46 which is dry at room temperature, i.e. is not sticky. A modified polyethylene, a modified polypropylene, a copolyamide, a copolyester, an ethylene vinyl acetate or the like can be used as material for the film 46. A polyethylene grafted with aryl acid or acrylic acid esters or a polyethylene copolymerized with acrylic acids or acrylic acid esters is preferably used.

Wie aus Fig. 6 zu sehen ist, schrumpft die Folie 46 nach der ersten Wärmebehandlung und gibt einen namhaften Teil der Schicht 42 frei. Beim Aufpressen des Versteifungskörpers 41 auf ein zu versteifendes Blech 47 wird die geschrumpfte Folie 46 in die Schicht 42 eingebettet. As can be seen from FIG. 6, the film 46 shrinks after the first heat treatment and releases a significant part of the layer 42. When the stiffening body 41 is pressed onto a sheet 47 to be stiffened, the shrunk film 46 is embedded in the layer 42.

Eine Variante ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Allerdings ist hier die Schmelzkleberschicht 42 weggelassen und die Schrumpffolie 56 liegt direkt auf der Oberfläche der Harzschicht 55 auf. Zu diesem Zweck ist die Zusammensetzung des Harzes dahingehend geändert, dass dessen Schmelzpunkt vergleichsweise niedrig liegt, um zu erreichen, dass die Harzoberfläche bereits in einem Temperaturbereich von ca. 10 bis 40°C klebrig ist. A variant is shown in FIGS. 7 and 8. However, the hot melt adhesive layer 42 is omitted here and the shrink film 56 lies directly on the surface of the resin layer 55. For this purpose, the composition of the resin is changed so that its melting point is comparatively low in order to ensure that the resin surface is already tacky in a temperature range of approximately 10 to 40 ° C.

Vorzugsweise ist der Verstärkungskörper 53 auf die der Folie 46 abgewandte Oberfläche der Schicht 45 aufgelegt oder aufgepresst und mit einer Schutzfolie 54 versehen. The reinforcing body 53 is preferably placed or pressed onto the surface of the layer 45 facing away from the film 46 and provided with a protective film 54.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

4 4th

7 7

CH 675 394 A5 CH 675 394 A5

8 8th

In Fig. 8 ist der Versteifungskörper 51 auf das zu versteifende Blech 57 aufgelegt. Die erste Wärmebehandlung ist bereits erfolgt, so dass die Folie 56 geschrumpft ist und einen namhaften Teil der klebrigen Harzschicht 55 freigibt. Ähnlich wie im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 und 6 wird dabei die geschrumpfte Folie 56 in die Harzschicht 55 eingebettet. 8, the stiffening body 51 is placed on the sheet 57 to be stiffened. The first heat treatment has already taken place, so that the film 56 has shrunk and releases a notable part of the sticky resin layer 55. 5 and 6, the shrunk film 56 is embedded in the resin layer 55.

In alien Fällen, die zuvor beschrieben worden sind, ist gewährleistet, dass die Oberfläche des Versteifungskörpers, die auf dem zu versteifenden Blech haften soll, vor der ersten Wärmebehandlung trocken, insbesondere nicht klebrig ist. Dieser Zustand ändert sich nach der ersten Wärmebehandlung; diese kann z.B. mittels eines Infrarotstrahlers durchgeführt werden, an welchem der Versteifungskörper vorbeibewegt wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die besagte, mit dem Blech in Kontakt gelangende Oberfläche zu beflam-men. In all cases, which have been described above, it is ensured that the surface of the stiffening body, which is intended to adhere to the sheet to be stiffened, is dry, in particular not tacky, before the first heat treatment. This condition changes after the first heat treatment; this can e.g. be carried out by means of an infrared radiator, past which the stiffening body is moved. Another possibility is to flame the surface in contact with the sheet.

Je nach gewähltem Material für diejenige Schicht, die mit dem zu versteifenden Blech in Kontakt gelangt, kann die erste Wärmebehandlung bei einer niedrigeren Temperatur durchgeführt werden als die zweite Wärmebehandlung, insbesondere um zu verhindern, dass die eigentliche Versteifungsschicht bereits auszuhärten beginnt. Im Fall des Ausführungsbeispieles hingegen, bei welchem als Kontaktschicht ein thermoplastischer Schmelzkleber verwendet wird, empfiehlt es sich, die erste Wärmebehandlung bei der gleichen bzw. einer gegenüber der zweiten Wärmebehandlung noch höheren Temperatur durchzuführen. Allerdings muss dann darauf geachtet werden, dass die erste Wärmebehandlung nur sehr kurzzeitig erfolgt. Depending on the material selected for the layer that comes into contact with the sheet to be stiffened, the first heat treatment can be carried out at a lower temperature than the second heat treatment, in particular to prevent the actual stiffening layer from already starting to harden. In the case of the exemplary embodiment, on the other hand, in which a thermoplastic hot-melt adhesive is used as the contact layer, it is advisable to carry out the first heat treatment at the same temperature or a temperature which is even higher than that of the second heat treatment. However, care must then be taken to ensure that the first heat treatment is carried out only for a very short time.

Die zweite Wärmebehandlung dauert im allgemeinen wesentlich länger als die erste Wärmebehandlung. Als Anhaltspunkt kann folgendes Beispiel genannt werden: Aus Gründen der Einfachheit empfiehlt es sich, z.B. im Fall eines frisch lackierten Körpers, der abschnittweise mit einem Versteifungskörper versteift werden muss, die zweite Wärmebehandlung in einem Ofen, insbesondere in einem Lackeinbrennofen durchzuführen. Dieser arbeitet bei einer Temperatur von ca. 170 bis 190°C und die Einbrennzeit beträgt ca. 30 Minuten. Ein wärmehärtendes Epoxidharz kann so eingestellt werden, dass eine Wärmebehandlung bei 180°C während ca. 30 min. zur vollständigen Aushärtung des Harzes ausreicht. Somit fällt ein separat auszuführender Arbeitsgang für die zweite Wärmebehandlung weg. The second heat treatment generally takes much longer than the first heat treatment. The following example can be used as a guide: For reasons of simplicity, it is advisable, e.g. in the case of a freshly painted body which has to be stiffened in sections with a stiffening body, carry out the second heat treatment in an oven, in particular in a paint stoving oven. This works at a temperature of approx. 170 to 190 ° C and the burn-in time is approx. 30 minutes. A thermosetting epoxy resin can be set so that a heat treatment at 180 ° C for approx. 30 min. sufficient to fully harden the resin. This eliminates the need for a separate process for the second heat treatment.

Claims

1. A method for stiffening sheet metal or plastic moldings with the aid of a single-layer or multi-layer, flat stiffening body, in which at least one layer consists of a thermosetting synthetic resin, characterized in that the stiffening body is subjected to a first heat treatment until at least the one surface of the stiffening body is sticky, that the stiffening body with the warm, sticky surface is applied to the element to be stiffened and that the stiffening body is subjected to a second heat treatment until all layers of the stiffening body, which consist of thermosetting synthetic resin, have hardened.

2. The method according to claim 1, characterized in that the first heat treatment is carried out at a lower temperature than the second heat treatment.

3. The method according to claim 1, characterized in that the two heat treatments are carried out at at least approximately the same temperature.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the first heat treatment is carried out for a shorter period of time than the second heat treatment.

5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that the first heat treatment is carried out by means of an infrared radiator.

6. The method according to claim 5, characterized in that the stiffening body with a surface facing the infrared radiator is moved past this.

7. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that the first heat treatment is carried out by flaming a surface of the stiffening body.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the second heat treatment takes place in an oven, in particular in a paint baking oven.

9. A single-layer or multilayer, stiffening body for carrying out the method according to one of claims 1-8, in which at least one layer consists of a thermosetting synthetic resin, characterized in that the same to produce a sticky surface at least one layer which can be activated by heat having.

10. stiffening body according to claim 9, characterized in that it is formed by a layer of a reactive hot melt adhesive which is provided with reinforcing means.

11. stiffening body according to claim 9, characterized in that it is formed by a layer of a reinforcing agent provided with thermosetting resin and a layer of a reactive hot melt adhesive.

12. stiffening body according to claim 10 or 11, characterized in that the reactive hot melt adhesive is an adhesive resin based on epoxy, polyurethane or copolyester.

13. stiffening body according to claim 11, characterized in that the thermosetting resin is an optionally prepolymerized one-component epoxy resin mixture.

14. Stiffening body according to claim 11 or 13, characterized in that the one layer is formed by a flat reinforcing body impregnated or impregnated with a thermosetting resin.

15. stiffening body according to claim 9,

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

5

G

CH675 394 A5

characterized in that it is formed by a layer of a reinforcing thermosetting resin and a layer of a thermoplastic hot melt adhesive.

16. stiffening body according to claim 15, characterized in that the thermoplastic hot melt adhesive is a modified polypropylene, a modified Poiyaethylene, a copolyamide or a copolyester.

17. Stiffening body according to claim 15 or 16, characterized in that the layer of thermoplastic hot melt adhesive is a film connected to the resin layer.

18 stiffening body according to claim 17, characterized in that the film consists of a shrinking material under the influence of heat.

19. Stiffening body according to one of claims 10-18, characterized in that the reinforcing agents comprise fillers and / or mats, fabrics, braids, nonwovens or the like.

20. stiffening body according to claim 19, characterized in that the fillers, individually or in combination, are selected from the group comprising talc, chalk, mica, wollastonite, glass fibers, carbon fibers and aramid fibers.

21 stiffening body according to claim 14 or 19, characterized in that the flat reinforcing body or the mats, fabrics, braids, nonwovens or the like. Made of glass, aramid, carbon, jute or ramie.

22. A stiffening body according to claim 19, characterized in that the reinforcing means comprise mats, fabrics, braids, nonwovens or the like made of glass, aramid, carbon, jute or ramie which are placed on the layer of the stiffening body facing away from the element to be stiffened and optionally pressed on.

23 stiffening body according to claim 19, characterized in that the reinforcing means in the layer facing away from the stiffening element of the stiffening body embedded mats, fabrics, braids, tiles or the like. Of glass, aramid, carbon, jute or ramie.

24. Stiffening body according to one of claims 9-23, characterized in that the surface of the stiffening body, which faces away from the element to be stiffened, is covered with a protective film.

25. Stiffening body according to claim 24, characterized in that the protective film consists of aluminum, paper or polyester.

5

10th

15

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

6