Zespół:

Prof. dr hab. inż. Zbigniew Czech (kierownik zespołu),
Dr inż. Agnieszka Kowalczyk

Istota wynalazku

Przedmiotem wynalazku są samoprzylepne taśmy strukturalne oraz sposób ich wytwarzania. Samoprzylepne taśmy strukturalne to nowego typu kleje konstrukcyjne, które łączą w sobie zalety klejów samoprzylepnych (tj. wysoką adhezję do podłoży metalowych i szklanych) oraz zalety klejów konstrukcyjnych tj. wysoką wytrzymałość na ścinanie po utwardzeniu. Tego typu produkty mogą być stosowane w miejsce konwencjonalnych metod łączenia/spajania takich jak nitowanie, lutowanie, połączenia śrubowe czy połączenia zgrzewane.

Wymyślone przez twórców produkty charakteryzują się:
- długim czasem życia/sezonowania w pokojowej temperaturze (powyżej 3 miesięcy)
- grubością w zakresie 25 – 100 m
- adhezją do powierzchni stalowych, aluminiowych oraz szklanych powyżej 10 N
- kohezją w 20 oC powyżej 72 h
- łagodnymi warunkami utwardzania (tj. 140 – 150 oC przez 10 - 10 min)
- wytrzymałością na ścinanie po utwardzeniu powyżej 7 MPa
- transparentnością zarówno przed jak i po procesie utwardzania (co jest korzystne ze względu na potencjalne zastosowanie w przemyśle szklarskim).

Prezentowany wynalazek pozwala na uzyskanie samoprzylepnej taśmy strukturalnej na bazie kompozycji zbudowanej z żywicy epoksydowej oraz samoprzylepnych klejów poliakrylanowych z grupami funkcyjnymi takimi jak grupa hydroksylowa oraz epoksydowa, która to kompozycja zawiera również w swoim składzie fotoinicjatory, promotory adhezji oraz związki sieciujące pod wpływem wysokiej temperatury (tzw. utwardzacze utajone). Unikatowość wynalazku polega na sposobie otrzymania mieszalnej kompozycji żywicy epoksydowej z kompolimerami epoksyakrylanowymi.

Korzyści z zastosowania wynalazku

Samoprzylepne taśmy strukturalne są przeznaczone do trwałego łączenia elementów metalowych (głównie stalowych i aluminiowych) oraz szklanych poprzez utwardzanie w wysokiej temperaturze. W zamierzeniu twórców takie produkty miałyby wyeliminować z pewnych zastosowań konwencjonalne metody łączenia takie jak spawanie, lutowanie, nitowanie czy połączenia śrubowe a także konwencjonalne kleje konstrukcyjne. Wobec powyższego samoprzylepne taśmy strukturalne mogłyby znaleźć zastosowanie w przemyśle samochodowym, przemyśle stoczniowym/jachtowym, przemyśle lotniczym, przemyśle szklarskim/budowlanym, przy produkcji sprzętu AGD, przemyśle meblowym.

W porównaniu do wspomnianych tradycyjnych metod łączenia stosowanie opracowanych przez twórców taśm strukturalnych (konstrukcyjnych) o właściwościach samoprzylepnych niosłoby następujące korzyści dla producentów/odbiorców:
- niższa masa złącza klejowego
- szybki i nieskomplikowany proces klejenia/łączenia nie wymagający specjalnego oprzyrządowania
- dogodne warunki przechowywania kleju
- możliwość zastosowania dopasowanych wykrojów taśm
- wysoka wytrzymałość mechaniczna uzyskiwanych złączy klejowych
- powtarzalna grubość spoiny klejowej
- wyrównanie naprężeń w złączu
- estetyka połączenia.

Korzyścią z zastosowania wynalazku przez potencjalnych odbiorców jest nie tylko możliwość uzyskania lepszego/trwalszego efektu łączenia za pomocą nowej techniki, ale także nowe możliwości techniczne tworzenia złączy klejowych dotychczas niemożliwych do zrealizowania przy użyciu dostępnych metod.

Potencjał komercjalizacyjny

Obecnie twórcy pracują nad wdrożeniem wynalazku, mianowicie prowadzone są rozmowy z potencjalnym inwestorem chcącym zainwestować w utworzenie spółki zajmującej się produkcją i sprzedażą taśm strukturalnych (STS), a także poszukiwani są odbiorcy produktu na rynku polskim i europejskim (zostały wysłane próbki taśm zainteresowanym podmiotom m.in. do producentów autobusów, pojazdów szynowych, do producentów jachtów, producentów ciągników, wymienników ciepła, sprzętu AGD. Ponadto twórcom wiadomo, iż w przemyśl samochodowym, szczególnie w przodującym w tej dziedzinie niemieckim przemyśle samochodowym (firmy Daimler, BMW, Audi oraz Volkswagen) poszukiwane są kleje/taśmy do łączenia ze sobą elementów karoserii w warunkach produkcyjnych, gdzie po połączeniu od strukturalnego złącza wymagana jest pewna elastyczność. Przeprowadzone przez twórców pierwsze próby z samoprzylepnymi taśmami strukturalnymi (STS) wypadły bardzo pomyślnie, co pozwala nam sądzić, że mają one realną szansę na zastosowanie w tego typu aplikacjach. Potencjalne zastosowanie samoprzylepnych taśm strukturalnych w tym segmencie rynku szacuje się ostrożnie na 100 000 do 1 000 000 m2.