(57)【要約】      （修正有）【課題】２つの構成部分を接着接合する方法と、該方法によって製作されたアッセンブリの提供。【解決手段】第１の構成部分１０を第２の構成部分２０に接着接合する方法であって、２つの構成部分１０，２０を、第１の接着接合部３１を形成する第１の接着剤Ｋによって、予備固定のために接合し、次に、２つの構成部分１０，２０を、弾性的な第２の接着剤Ｋ’によって接合するために、第２の接着接合部３２の硬化後に、前記第１の接着接合部３１に応力を加えて、第１の接着接合部３１を破壊する方法。これにより第２の接着接合部３２を、第１の接着接合部３１によって妨げられることなく弾性変形可能にし、第１の構成部分１０と第２の構成部分２０の接着接合が可能となる方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の構成部分（１０）を第２の構成部分（２０）に接着接合する方法であって、前記２つの構成部分（１０，２０）を、第１の接着接合部（３１）を形成する第１の接着剤（Ｋ）によって、予備固定のために接合し、前記２つの構成部分（１０，２０）を、弾性的な第２の接着接合部（３２）を形成するために第２の接着剤（Ｋ’）によって接合する方法において、前記第２の接着接合部（３２）の硬化後に、前記第１の接着接合部（３１）に応力を加えて、前記第１の接着接合部（３１）を破壊して、これにより前記第２の接着接合部（３２）を、前記第１の接着接合部（３１）によって妨げられることなく弾性変形可能とする、第１の構成部分（１０）を第２の構成部分（２０）に接着接合する方法。
【請求項２】
前記応力負荷を、化学的に、熱的に、かつ／又は機械的に行う、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記２つの接着剤（Ｋ，Ｋ’）を、前記第１の接着接合部（３１）が、前記第２の接着接合部（３２）よりも短い硬化時間を有するように選択する、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記第１の接着接合部（３１）は、前記第２の接着接合部（３２）よりも低い強度を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記第１の接着剤（Ｋ）はシアノアクリレートを含む、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記第２の接着剤（Ｋ’）はポリウレタンを含む、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記第１の接着接合部（３１）は、１秒〜３時間の範囲の硬化時間を有している、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記第２の接着接合部（３２）は、３時間〜７日間の範囲の硬化時間を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
硬化状態又は動作状態にある前記第２の接着接合部（３２）は、硬化状態又は動作状態にある前記第１の接着接合部よりも低い弾性率を有しており、前記第２の接着接合部の前記弾性率は好適には１０００ＭＰａ未満、より好適には１００ＭＰａ未満、さらに好適には１５ＭＰａ未満である、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の構成部分（１０）は、以下の構成部分、即ち：振動ダンパ、振動ダンパの構成部分、組立用補助装置、熱交換器、熱交換器の構成部分、車両、特に自動車、車両の構成部分、特に自動車の構成部分、航空機、航空機の構成部分、のうちの１つである、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記第２の構成部分（２０）は、以下の構成部分、即ち：振動ダンパ、振動ダンパの構成部分、組立用補助装置、熱交換器、熱交換器の構成部分、車両、特に自動車、車両の構成部分、特に自動車の構成部分、航空機、航空機の構成部分、のうちの１つである、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの第１の構成部分（１０）と第２の構成部分（２０）とを有するアッセンブリ（１）であって、前記２つの構成部分は、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法によって互いに結合されている、アッセンブリ（１）。
【請求項１３】
前記第１の構成部分（１０）は、以下の構成部分、即ち：振動ダンパ、振動ダンパの構成部分、組立用補助装置、熱交換器、熱交換器の構成部分、車両、特に自動車、車両の構成部分、特に自動車の構成部分、航空機、航空機の構成部分、のうちの１つである、請求項１２記載のアッセンブリ。
【請求項１４】
前記第２の構成部分（２０）は、以下の構成部分、即ち：振動ダンパ、振動ダンパの構成部分、組立用補助装置、熱交換器、熱交換器の構成部分、車両、特に自動車、車両の構成部分、特に自動車の構成部分、航空機、航空機の構成部分、のうちの１つである、請求項１２又は１３記載のアッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの構成部分を接着接合する方法と、該方法によって製作されたアッセンブリとに関する。
【０００２】
接着接合は、数年来、急成長を遂げており、溶接又はリベットのような従来の接合技術にますます置き換えられつつある。
【０００３】
接着接合部が動的応力を受ける場合には、弾性変形可能な接着接合部を用いるのが望ましい。しかしながらこのような接合には全て、最終的な強さを達成するために多かれ少なかれ時間がかかる。
【０００４】
このような状況は製造を遅延させ、処理量を減じる。
【０００５】
これに基づき、本発明の課題は、上記問題を解決するような、２つの構成部分を接着接合する方法を提供することである。
【０００６】
この課題は、請求項１に示された特徴を有する方法によって達成される。
【０００７】
請求項１によれば、第１の構成部分を第２の構成部分に接着接合する方法であって、前記２つの構成部分を、第１の接着接合部を形成する第１の接着剤によって、予備固定のために、即ち一時的な保持を形成するために接合し、前記２つの構成部分を、永続的で弾性的な第２の接着接合部を形成するために第２の接着剤によって接合する方法であって、前記第２の接着接合部の硬化後に、第１の接着接合部に応力を加えて、前記第１の接着接合部を破壊して、これにより前記第２の接着接合部を、前記第１の接着接合部によって妨げられることなく弾性変形可能とする、第１の構成部分を第２の構成部分に接着接合する方法が提供される。
【０００８】
本発明の１つの態様によれば、応力負荷は、好適には機械的応力負荷を含んでよく、機械的な力は、破壊するために第２の接着接合部に方向付けられている。本発明の別の態様によれば、選択的に、第１の接着接合部は化学的に破壊されてよく、特に、前記第１の接着接合部を破壊する又は分離する適切な物質又は化学物質に、該第１の接着接合部を接触させることにより破壊されてよい。さらに、別の態様によれば、第１の接着接合部は、熱的に応力を加えられて、この工程で、第１の接着接合部を加熱することにより破壊されてもよい。最後に、前記第１の接着接合部の破壊につながる、第１の接着接合部に対する上記の応力負荷の形態の任意の所望の組み合わせを適用することもできる。
【０００９】
第２の接着接合部の硬化とはこの場合、好適には、接合された構成部分が意図した通りに使用される場合に、第２の接着接合部が破壊されないことを保証する強度に第２の接着接合部が達することを意味している。第２の接着接合部の硬化状態はこの場合、第２の接着接合部の最大の極限強度にまだ到達していない時点であっても存在していてよい。
【００１０】
本発明のように、第１の接着剤（例えばシアノアクリレート接着剤；下記参照）と弾性的な第２の接着剤（例えばポリウレタン接着剤；下記参照）との組み合わせされた接合の目的は、接着接合部の製造を容易にし、加速することである。この場合、迅速硬化性の第１の接着剤により、接合したい構成部分の迅速な固定がもたらされる。後から生じる動的応力は、第１の接着剤（例えばシアノアクリレート接着剤）によっては限られた範囲でしか受容されない。従って、第１の接着接合部（例えばシアノアクリレート接着剤層）の故意の損傷が生じる。結果として、接合部、特に第２の接着接合部は、妨げられることなく弾性的に変形可能となる。従って、第１の接着剤は製作中の一時的な機能しか有しておらず、応力下で後から破壊されることが意図されている。
【００１１】
従って本発明の１つの好適な態様では、前記２つの接着剤を、前記第１の接着接合部が、前記第２の接着接合部よりも短い硬化時間を有するように選択する。第２の接着接合部に関して、硬化時間は好適には、第２の接着接合部が、上記の十分な強度に達する時間である。第１の接着剤に関して、硬化時間は好適には、第１の接着剤又は第１の接着接合部が、少なくとも極限強度の９０％、好適には少なくとも９５％、さらに好適には１００％に達するのに必要な時間を意味する。
【００１２】
本発明のさらなる態様によれば、まずは、第１及び第２の接着剤がそれぞれ第１の構成部分及び／又は第２の構成部分に塗布され、その後２つの構成部分は、互いに相対的に意図した位置へともたらされ、この位置は、少なくとも第１の接着接合部の硬化中維持される。
【００１３】
本発明の１つの好適な態様によればさらなる措置が提供され、２つの構成部分に関して、第１の接着接合部の硬化後かつ／又は第１の接着接合部の硬化時間の経過後、かつ第２の接着接合部の硬化前（即ち、第２の接着接合部の硬化時間の経過前）に、一緒に移動させることができ（特に、互いに相対位置を変更させずに）、かつ／又は少なくとも１つの別の構成部分に接合させることができ、これにより特に、製造動作中の時間を節約することができ、まず第２の接着接合部の硬化を待つ必要はない。
【００１４】
本発明の１つの好適な態様によれば、第１の接着剤はシアノアクリレートを含んでいる。
【００１５】
この場合、当該化合物は、シアノアクリル酸のエステル（例えば、メチル２−シアノアクリレート、ｎ−ブチルシアノアクリレートおよび２−オクチルシアノアクリレート）である。この種のシアノアクリレート含有接着剤（特に１液型接着剤）は、実際の接着剤ポリマーを形成するために、２つの構成部分間の接合間隙において重合反応によって反応するモノマーの形態で存在してもよい。硬化に至る重合は、例えば、結合すべき構成部分の表面上の水分層中のＯＨイオンである極性基又は粒子によって支配され、これはアニオン重合として知られている。
【００１６】
本発明のさらに好適な態様によれば、第２の接着剤はＰＵ（即ち、ポリウレタン）を含んでいる。
【００１７】
この種のポリウレタン接着剤は、基本的に、重付加によって硬化することができる１液型又は２液型の接着剤の形態をとることができる。本発明の１つの実施形態によれば、例えば、大気中の水分及び／又は熱を加えることによって硬化する１液型ＰＵ接着剤が使用される。
【００１８】
本発明との関連で使用することができるＰＵ接着剤はさらに、以下の化合物、即ち：４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、のうちの１つを含んでいてよい。
【００１９】
本発明の１つの態様によれば、第１の接着接合部又は第１の接着剤は、数秒から数時間の範囲の、例えば１秒から３時間の範囲の硬化時間を有している。
【００２０】
さらに、本発明の１つの態様によれば、第２の接着接合部又は第２の接着剤は、数時間から数日間の範囲の、例えば３時間から７日間の範囲の硬化時間を有している。
【００２１】
さらに、本発明の好適な態様によれば、硬化状態にある第２の接着接合部は、１０００ＭＰａ未満の、好適には１００ＭＰａ未満の、さらに好適には１５ＭＰａ未満の弾性率を有している。
【００２２】
第２の接着接合部の弾性率は好適には、第１の接着接合部の弾性率よりも低い。
【００２３】
本発明の方法は、金属を含む又は金属から成る第１の（又は第２の）構成部分、かつ／又はプラスチックを含む又はプラスチックから成る第２の（又は第１の）構成部分と共に、特に好適に使用される。
【００２４】
本発明のさらなる態様によれば、少なくとも１つの第１の構成部分と第２の構成部分とを有するアッセンブリであって、前記２つの構成部分は、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法によって互いに結合されている、アッセンブリが開示されている。
【００２５】
この場合、第１の（又は第２の）構成部分が金属から成っていて又は金属を含んでいて、第２の（又は第１の）構成部分はプラスチックから成っていて又はプラスチックを含んでいる。
【００２６】
前記第１又は第２の構成部分は、好適には以下の構成部分、即ち、振動ダンパ、振動ダンパの構成部分、組立用補助装置（例えば、熱膨張する構成部分用）、熱交換器（例えば、ヘリカルコイル型又はプレート型熱交換器）、熱交換器（例えば、ヘリカルコイル型又はプレート型熱交換器）の構成部分、車両、特に自動車、車両の構成部分、特に自動車の構成部分、航空機、航空機の構成部分、シール、のうちの１つである。
【００２７】
本発明の方法は、特に、自動車区分における、又は自動車構成部分間の構造的な接合部を形成するために使用することができる。
【００２８】
本発明の方法は特に、組立時間を最短にすることのできる有利な手順又は技術的教示である。何故ならば、今日まで、「迅速な保持」を保証するために接着接合に加えて付加的にリベット又はねじが使用されてきた、又は長い硬化時間（場合によっては熱処理も伴う）が使用されてきたからである。
【００２９】
特に、本発明の利点は、もはや常に圧力はないので、弾性的な接合部を正確に形成できることにある。
【００３０】
本発明の方法は、今日、接合が既に形成されている実質的に全ての接着接合部に適用することができる。車のフロントガラスから、航空機の構造、振動ダンパ、熱交換器の構成部分までを含む。
【００３１】
第２の接着剤の弾性率は好適には、特に使用に応じて調整可能である。例えば、低い弾性率は、好適には振動減衰のために使用され、一方、強力な結合の場合、弾性率は、接合される構成部分／材料の弾性率に可能な限り同じになるように調整されるのが望ましい。
【００３２】
熱交換器の場合さらに、例えば、熱交換器の作業範囲又は温度範囲において接合すべき熱交換器構成部分と同じ又は類似の熱膨張係数を有する第２の接着剤が使用される。
【００３３】
機械的に破壊される場合、第１の接着剤に関する破断時の伸びは、勿論極めて低い。
【００３４】
接着剤の強度は、好適には接合領域により調整される。
【００３５】
本発明のさらなる特徴及び利点は、本発明の実施例を示す以下の図面の説明において明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の構成部分と第２の構成部分との間の本発明により形成される接着を概略的に示す断面図である。
【図２】第１の構成部分と第２の構成部分との間の本発明により形成される接着を概略的に示す断面図である。
【図３】第１の構成部分と第２の構成部分との間の本発明により形成される接着を概略的に示す断面図である。
【００３７】
図１には、図２及び図３に関連して、接着接合により２つの構成部分１０，２０の間に接合部を形成する方法が示されている。
【００３８】
この方法では、２つの構成部分を相互に予備固定する目的で、第１の接着接合部３１を形成する第１の接着剤Ｋにより、２つの構成部分１０，２０は互いに接合される。
【００３９】
２つの構成部分１０，２０の間にはさらに、２つの構成部分１０，２０間に後に弾性変形可能な接続部を提供することを意図する第２の接着接合部３２が形成される。
【００４０】
しかしながら第２の接着接合部３２はより長い硬化時間を要するので、２つの構成部分１０，２０の互いに相対的な空間位置は、予備固定である第１の接着接合部３１で固定され、これにより第２の接着接合部３２を分裂させることなく硬化させることができる。この場合、付加的に、２つの構成部分１０，２０を一緒に移動させることができ、又は別の方法でさらに処理することができるので、２つの構成部分１０，２０を有するアッセンブリ１を生産するうえで対応する時間の節約が得られる。
【００４１】
第２の接着接合部３２の硬化後に、第１の接着接合部３１に意図的に（例えば動的に）応力が加えられて（図２参照）、第１の接着接合部３１が破壊されて、これにより第２の接着接合部３２は、第１の接着接合部３１によって妨げられることなく弾性変形可能となる（図３参照）。従って、この種の応力負荷は、アッセンブリ１の製造中に（特にアッセンブリ１が出荷される前に）意図的に実行されてもよい。図２に示した第１の接着接合部３１の破壊は、アッセンブリ１の動作開始中までは、又は開始後までは行われなくてもよく、又はアッセンブリ１の動作中までは行われなくてもよく、即ち、第１の接着接合部３１の脱落又は破壊は、アッセンブリ１の特に意図された動作中の時点でのみ行われる。
【００４２】
本発明の一例による第１の接着剤Ｋは、シアノアクリレートを含む接着剤Ｋである。さらに、本発明の一例によれば第２の接着剤Ｋ’は、ポリウレタン（ＰＵ）を含む接着剤Ｋ’である。
【符号の説明】
【００４３】
１  アッセンブリ
１０  第１の構成部分
２０  第２の構成部分
３１  第１の接着接合部
３２  第２の接着接合部
Ｋ  第１の接着剤
Ｋ’  第２の接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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