DE1492532A1 - Dichtungsmasse - Google Patents

Description

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(US 293 758 - prio 9.JuIi 1963 Case F 1719 - 2523)

W. R. Grace ft Co. }"~~~. '""-V-* Cambridge, Mas»./V.St.X. _ ' · _" _ J* . ^[

Hamburg, den 3. Januar 1964 Dichtungsmasse

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Dichtungeeinlagen und Abdichtungen für Glas-, Metall- und KunststoffbehälterverschlUsse und Insbesondere für Schraub- und Klenmdeckel sowie auf Dichtungsmassen zur Herstellung derartiger Dichtungen. Zum Abdichten von Glasgefäflen, Flaschen und ähnlichen Lebensmittelbehältern werden bekanntlich Klenmdeckel, Schraubdeckel mit durchgehendem oder unterbrochenem Gewinde und scheibenförmige Kappen mit Sprengring verwendet. Derartige Verschlüsse werden oft In der Konservenindustrie verwendet, wo nach Aufbringen des Deckels ein Erwärmen oder eine Sterilisierung der Lebensmittel erforderlich ist; sie sind ebenfalls für wiederverwendbare oder wieder aufsetzbare Deckel geeignet, um Behälter mit nicht gebrauchten Lebensmittelresten wieder abzudichten.

Klenaadeckel und Schraubdeckel werden aus Metallblech zu einem Deckel verformt, der eine flache Deckelfläche und einen Rand mit nach innen gerichteten VorsprUngen oder einem Gewinde besitzt, die in die entsprechend geformte

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Außenfläche der Behälterwand eingreifen und dabei festgeschraubt werden. Es sind auch zweiteilige Deckel aus einer kreisförmigen Deckelscheibe und einem nach innen geflanschten Gewinderand im Gebrauch, der die Deckelfläche Über die Behälteröffnung festkleixmt. In der Deckelfläche dieser Verschlüsse ist eine umlaufende ringförmige Dichtungseinlage angebracht, die die Dichtung zwischen Behälter und Verschluß bewirkt. Beim Aufbringen derartiger Verschlüsse wird der Deekel auf das Gefäß oder die Flasche aufgelegt, so daß sich die Deckelfläche über der Behälteröffnung und die Randfläche In Eingriff mit dem oberen Randbereich des Behälters befindet. Der Deckel wird dann nach unten gedrückt, um die Deckelfläche auf den Behälterwulst zu pressen. Anschließend wird der Deckel genügend fest angezogen, um eine innige Dichtung zwischen Dichtungeeinlage und Behälter zu erzielon, und eine gewisse Reibung an der Berührungsfläche zwischen Dichtung und Glas zu verursachen, um ein Loslösen des Deckels während der Handhabung zu verhindern.

Zur Herstellung von Dichtungseinlagen werden sogenannte Plastlsolirassen verwendet, nämlich Dispersionen au;?, feinverteilt en, thermoplastischen Harzteilchen in el nein flüssigen, nicht flüchtigen Weichmacher, der bei Zimmertemperatur das Harz gar nicht oder nur sehr gering und bei höheren Temperaturen dagegen vollständig löst. Dies« Pl-u;tisole können noch Stabilisatoren, Pigmente, Netzmittel und

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andere Übliche Zusätze enthalten; sie sind bei Zimmertemperatur meist breiig und werden bei gering erhöhten Temperaturen verhältnismäßig flüssig, bevor sie sich sehr schnell verdicken« wenn der Weichmacher in die Harzteilchen eindringt und diese aufquillt. Bei weiterer Temperatursteigerung erfolgt die Solvatierung des Harzes immer schneller und die Dispersion wird zu einer homogenen Lösung, die bein KUhlen eine gummiartige thermoplastische Masse bildet.

Das Plastisol wird entweder auf das manchmal noch nicht ausgestanzte Metallblech aufgebracht und vor dem Stanzen oder Verformen des Deckels gehärtet bzw. geliert; meist wird die Dichtungeeinlage Jedoch als Plastisol auf die umgedrehte fertige Deckelfläche bei Zimmertemperatur oder in flüssigerer Form bei erhöhter Temperatur bis zu 50° C aufgebracht· was für kreisförmige Fadendichtung einfacher ist. Die verwendeten, bislang üblichen Plastlsole sind jedoch sehr wärmeempfindlich und haben einen scharfen Vlskositätsanstieg kurz oberhalb der Temperatur« bei welcher die Dispersion die größte Fluidltät zeigt, bzw. bevor die Harztellohen solvatlert werden. Demzufolge mußte man bislang die Aufbringungetemperatur sorgfältig unter 50° C halten« um eine teilweise Oellerung der Masse während des Aufbrlngens zu vermeiden.

Außer der Wärmeempfindlichkeit der bekannten Plastisole und der demzufolge erforderlichen genauen Temperaturkontrolle *

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beim Aufbringen der Kasse war das Dichtungsvermögen der hergestellten Dichtungeeinlagen bislang nicht zufriedenstellend. Ib allgemeinen sind die üblichen Dichtungen äußeret thermoplastisch und werden deshalb beim Wiedererwärmen sehr weich, obwohl sie beim Kühlen wieder ihre ursprüngliche Härte erlangen. Dieses tritt Insbesondere beim Sterilisieren in der Konservenindustrie auf« oder wenn die Deckel auf heiß gefüllte Behälter aufgebracht werden. Die üblichen Dichtungen, die bei« Verschließen bei hohen Temperaturen bezüglich der extremen Erweichung genügend widerstandsfähig sind, haben bei Zimmertemperatur eine harte, hornige Beschaffenheit. Weniger temperaturbeständige Dichtungsmassen werden beim Aufsetzen des Deckels vom Behälterrand aufgesplittert oder eingeschnitten. Die üblichen, bei Zimmertemperatur sehr harten Dichtungen zeigen eine sehr schlechte Dichtungswirkung, wenn die Deckel bei Zimmertemperatur aufgebracht werden, so daß man oft die Dichtungseinlage vorher durch Erwärmen in ihren gummielastischen Zustand bringen mußte.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Dichtungseinlagen ist deren Neigung, am Behälter anzuhaften, so daß zum Lösen des Deckels eine vermehrte Kraft notwendig 1st. übliche Dichtungseinlagen verlieren meist ihre Elastizität beim Wiedererwärmen und erlangen sie beim Kühlen nach dem Verschließen wieder. Bei* Wiedergewinnen der Elastizität drückt die

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Dichtungseinlage jedoch »It erheblicher Kraft gegen den Behälter und verursacht da« lästige Festklemmen dee Deckels. Dieses Festhaften nimmt im wesentlichen mit der Zelt zu« wodurch sum anfänglichen Lösen der Dichtung eine vergrößerte Drehkraft erforderlich ist. Obwohl für eine gute Abdichtung eine bestirnte Reibung erwünscht ist, sollen zur Vermeidung eines Festklemmen« die Drehkräfte beim öffnen, und zwar unabhängig vom Durchmesser des Deckels, weniger als 254 . 454 cm.g betragen. Die bei Zimmertemperatur aufgebrachten Deckel zeigen nattirllah eine sehr viel größere Reibung und bei einem Verschließen bei verhältnismäßig hohen Temperaturen wird dieser Wert von 254.454 cm.g für die zum öffnen erforderliche Drehkraft erheblich überschritten. Um diese Nachteile zu beseitigen und die Drehkraft beim Abschrauben in einem für den Verbraucher annehmbar« Bereich zu halten, wurden bislang der Dichtungsmasse Schmiermittel zugesetzt. Auf diesem Schmiermittelfilm setzen sich Jedoch Staub und ander« Fremdkörper ab und verunreinigen den Benalterinhalt.

Mit der vorliegenden Erfindung wird nun eine neue Plastisoldichtungsmasse vorgesehlagen, die Insbesondere zur Herstellung von Dichtungen für Deckel geeignet 1st und eine wirksame hermetische Abdichtung bei Zimmertemperatur ohne

vorheriges Krwvlonen sicht und zusätzlich «ins bessere AMlohtuns bsi erhöhter Temperatur unter «en Arfceltsbetlnguncsn ta» Konservenhentellung sslgt. Weiterhin soll mit

MMOl/OOII <*d OR₁G₁NAl'·*

den neuen Dichtung»einlagen das Offnen oder Aufschrauben der Deckel eine in einen angesessenen Bereich liegende Drehkraft erfordern. Ferner soll ein neues Verfahren zum Formen von Dichtungseinlagen vorgeschlagen werden.

Dieses wird erfindungsgeraäß .dadurch erreicht, daß man eine neuartige Plastisolnasse verwendet« welche gegenüber dem Harsvolunen sowohl einen großen Volumenanteil an Weichmacher als auch einen großen Volumenanteil an Füllstoffen besitzt.

Die erfindungsgemäße Plastisoldlchtungsmasse besteht insbesondere aus eines feinverteilten Vinyl harz, mindestens 2 und vorzugsweise 2 bis 10 Volumenteilen flüssigem Weichmacher für das Vinylharz je Volumenteil Harz und mindestens 0,5 und vorzugsweise 0,5 bis 1,5 Volumenteilen feinverteiltem Füllstoff je Volumenteil Weichmacher. Vorzugsweise wird als Füllstoff ein Oemisch verwendet, das 1 Volumenteil Füllstoff in eine« Disperslonsaediui) enthält, welches aus 1,97 Volumentellen Dioctylphthalat und 0,03 Volumenteilen Oleinsäure besteht und eine bei 26,7° C und 60 U/min, mit einer Spindel Mr. % gesessene Brookfield Viskosität von nicht mehr als 25*000 Cps. hat.

Das Weiohaaoher/Hartverhältnl» in Konbinatlon mit dem FUllstoffAeiohsacherverhältnis 1st wesentlich für Dichtungselalsgen Mit verbesserten Eigenschaften, wie geringere

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beim Abdrehen aufzuwendende Kraft, Beständigkeit gegenüber den Einsehneiden, gute Dichtwirkung innerhalb eines großen Temperaturbereiches. Die neuen Dichtungseinlagen sind erheblich besser als die bekannten Dichtungseinlagen und die Diehtungsnassen können z.B. nicht nur bei Zimmertemperatur, sondern auch bei höheren Temperaturen als bisher aufgebracht werden.

Wenn weniger als 2 Volumentelle Weichmacher je Volumenteil Harz verwendet werden, so werden die Dichtungseinlagen steigend härter und die zum Abschrauben erforderliche Drehkraft wird größer. Obgleich die Welchmächermenge 10 Volumen* teile je Volumenteil Harz überschreiten kann, ist dieses unerwünscht, da die erhaltenen Dichtungseinlagen zu weich werden und schlechtere filmbildende Eigenschaften zeigen. Ähnlich muß die Menge an Füllstoff mindestens 0,5 Volumenteile je Volumenteil Weichmacher betragen, um die Dichtungsmasse zu verstärken, so daß die fertige Dichtung eine genügende Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Einschneiden besitzt. Obwohl mehr als 1,5 Volumenteile Füllstoff je Volumen Weichmacher verwendet werden können, 1st dieses praktisch unerwünscht, da die erhaltenen Dichtungseinlagen eine schlechtere Haftung und andere unerwünschte Eigenschaften besitzen.

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Eine bevorzugte erfindungsgem&Se Masse, die insbesondere für bei hohen Temperaturen aufzubringende Klemmdeckel und Schraubdeckel geeignet ist, enthält feinverteiltes Vinylharz, 2 bis 5 und Insbesondere J> bis 4 Volumenteile Weichmacher je Volumenteil Harz und 0,5 bis 1,5 und Insbesondere 0,7 bis 1,3 Volumenteile feinverteilten Füllstoff je Volumenteil Weichmacher. Bei diesen besonders bevorzugten Mengenbereichen wird eine besondere hervorragende Abdichtnasse erhalten, die weitere bessere Eigenschaften besitzt und z.B. sehr weich 1st, ohne daß sie sich einschneiden läßt, ferner unter allen Verpackungsbedingungen eine gute Abdichtung ergibt, beim Aufbringen eine geringere Wämeempfindlichkelt besitzt und eine größere Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit zeigt. Füllstoffe mit der oben angegebenen Viskosität und Zusammensetzung sind besonders für Dichtungsmassen geeignet, welche in die Deckel eingespritzt werden.

Die erflndungsgemttfi zu verwendenden Harze sind Homopolymere von Vinylchlorid und Copolymere von Vinylchlorid mit kleinen Mengen Acrylnitril, Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Dialkylmal eaten oder anderen Üblichen Comonomeren.

Als Weichmacher können ein oder mehr Weichmacher als Gemische und gegebenenfalls zusammen mit Streckmitteln, wie Oleinsäure und Weißöl, oder sekundäre Weichmacher, wie epoxydiertee 8ojaöl verwendet werden. Als Welchotacherkomponenten

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kennen monomere oder polymere Stoffe oder deren Gemische ▼erwendet werden. Oeelgnete Weichmacher sind u.a. Dialkylphthalate, Alkylphthalylalkylglykolate, Dialkyleeter von Alkandiearbonsäuren, Trialkyl- und Triarylphosphate und Aoetyltrlalkylolträte; Alkyleater höherer Fettsäuren, Epoxyderivate, polymere Polyesterweichmaoher, wie Glykoladlpatpolyester und dergleichen; besonder· geeignet sind Dioctylphthalat (Dl-2-äthylhexylphthalat), Butylphthalylbutylglykolat, Diootylsebaeat, Diootylacelat, Trieresylphoephat und Dlootyladipat.

Als Füllstoffe können alle feinverteilten festen Zusätze organischen öder anorganischen Ursprungs verwendet werden, die Üblicherweise einem Plastisol zur Erhöhung des Volumens und/oder zur Erzielung einer bestimmten Farbe zugesetzt werden, wie z.B. Baryt, Ton, Talkum, Asbestin, weiße Massen, Kieselsäure Diatomeenerde, Indulin, RuB, Bisenoxyd, Titandioxyd und dergleichen. Im allgemeinen werden Füllstoffe mit einem spezifischen Oewloht zwisohen 2 und 7 und einer solchen Teilchengröße verwendet, daß mindesten· 98 % der Teilchen durch ein Sieb Nr. 3(25 (Tyler Standard) durchgehen. Vorzugsweise werden Füllstoff· verwendet, welche den Diohtungsmassen besondere Flle0elgen«ehaften vermitteln; diese SiBd der Einfachheit halber dadurch gekennzeichnet, «al ein Oemiaoh aus Füllstoff und Dispergiermittel im Verhältnis von 1 Volumenteil Füllstoff zu 1,97 Volumenteile

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Dioctylphthalat und 0,03 Volumenteile Oleinsäure eine bei 26,7° C und 60 U/min, mit einer Spindel Nr. 4 gemessene Brookfiled-Viekoeität von 200 bis 25.000 Cps besitzt. Füllstoffe mit derartigen Eigenschaften ergeben Dichtungsmassen, die besser zum Aufbringen durch Spritzverfahren bei Zimmertemperatur und erhöhter Temperatur geeignet sind. Selbstverständlich können auch PUlIstoffegemische mit ein oder mehreren Pigmenten verwendet werden.

Außer Harz« Weichmacher und Füllstoff können noch andere handeleübliche Zusätze wie Stabilisatoren, z.B. Zink und Calciumstearat, Wachse, z.B. Paraffin und mikrokristalline Wachse« Antioxidantien, z.B. N,N^f-Di-2-naphthyl-p-phenylen~ dl amin, Netzmittel, z.B. Polyäthylenglykolfensäureester und Blähmittel, z.B. Azodicarbonamides in üblichen Mengen zugesetzt werden.

Dl· neuen Dichtung »massen können mit üblichen Vorrichtungen auf den Deckelrohling oder auf den umgedrehten fertigen Deckel aufgebracht werden und sind besonders zum Aufbringen alt ^einspritzvorrichtungen geeignet. Wegen der verbesserten Väreebeständigkeit können diese Massen bei mindestens 5*° C In flüssige» Zustand aufgebracht werden, während St· üblichen Plastisol· bislang nur bei Zimmertemperatur und unterhalb 50° C aufgebracht werden konnten. Bevorzugte •rf indunf sgwaU· Hauen werden b«i «indeetene 66° C und bis

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su solchen Temperaturen aufgebracht, wo die Masse bei beginnender Gelierung anfingt su verdicken. Da nun bei höheren Temperaturen gearbeitet werden kann« können nunmehr hochviskose Weichmaoher, wie polymere Weichmacher, allein oder in größeren Mengen als bislang eingesetzt und damit festere Dichtungseinlagen mit ausgezeichneter Olbeständigkeit erzielt werden. Die Dichtungsmassen gemäß Erfindung und insbesondere solohe mit polymeren Weichmachern sind wärmebeständiger als die Üblichen Plastisole und können bis zu 115° C als flüssige Masse aufgespritzt werden. Demzufolge können diese Massen einem verhältnismäßig großen Temperaturanstieg während des Aufbringen« ohne Gelieren widerstehen. Weiterhin zeigen diese Massen eine größere Fluidität, also bessere Auefließeigenschaften und gutes Verteilungsvermögen während des Aufbringens, so daß Unregelmäßigkeiten in der Dicke der aufgebrachten Masse durch überlappen verringert werden. Die erfindungagemäßen Massen können auch auf bekannte Welse bei Üblichen Temperaturen genügend lange im Bereich von 170 bis 220° C gehärtet oder geliert werden» um eine Im wesentlichen vollständige Solvatierung der Harzteilohen su ermöglichen.

Die aus den erfinaungagenäßen Diehtungsmassen hergestellten Diohtungseinlagen zeigen eine hervorragende Breitenwirkung hinsichtlioh ihrer Dichtwirkung und ergeben ausgezeichnete Abdlohtungseigenschaften in einem großen Temperatur- und Druckbereich. Die neuen Dichtungeeinlagen sind bei

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Ziamertenperstur genügend weich, um einen ausreichenden dichten VerechluB zu geben, ohne daß wie bisher ein vorherige« Erwärmen erforderlich 1st. Gleichzeitig verlieren die Dichtungeeinlagen bei hohen Temperaturen nicht ihre Elastizität, weil sie nicht erheblich weicher werden. Demzufolge 1st kau« «ine Einsohneldwlrkung bei erhöhten Tsbh peraturen festsustellen und das Peathaften der Deckel 1st verglichen alt bekannten Dichtungaeinlagen erheblich kleiner. Aufgrund dieser einzigartigen Eigenschaften zeigen dls erflndungsgeaiUen Diehtungaeinlagen eine außergewöhnliche Vielseitigkeit bezüglich ihrer Dlchtelgensehaften, ergeben wirkungsvolle Abdichtungen und erfordern eine geringere Drehkraft sue Abschrauben der Deckel, wenn diese in Temperaturbereich von unterhalb den Gefrierpunkt bis zur Sterlllaationetesfwratttr aufgebracht werden.

Hn typischer Yerschlul alt einer gehlrteten Plastisol-Dichtungseinlage geaftJ Erfindung 1st In den folgenden Zeichnungen wiedergegeben; es zeigen:

Flg. 1 * einen Querschnitt durch einen VersehluBdeckel längs der Linie 1-1 gemäß Fig. 2 snlt einer erfindungege» »äßen Dichtungeeinlage;

Flg. 2 - eine Draufsicht auf den Deckel gemäß Flg. 1.

Der in den Figuren gezeigte Deckel besteht aus einer· Deckelfläche 1 und einem von diesem na@h unten reichenden

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Band a alt «lner eingerollten Kant· 3. Dl· eingerollte Kante 3 4·· Rand·· a besltst mehrere neoh imtn gerlohtet· Vorsprung· 4# welohe alt entsprechenden Vorsprangen «uf der Aufenwand des Behälters (nioht geselgt) «u«a—nn«rbelt«n. Bin kreisförmiger Mittelteil 5 der Deokeloberfläohe 1 1st etwas vertieft ausgearbeitet, so daJ eineringförelge Rinne 6 an de« inneren Umkreis der Deokelfllohe gebildet wird. Diese kreisfOrslge Rinne nlaat die Dlehtungselnlage auf, welohe die heraetisehe Abdlobtung xwlsehen Behälter und Deckel bildet.

Di··· Darstellung dient nur sur Erläuterung, und selbstverständlich können dl· erflndungsgeuäßen Dlohtungselnlsgen «uob «1* durchgehende Dlohtung, «ls Seltendlehtung oder Eokendlehtung und dergleichen ausgebildet werden, wie «1· bei aufeet«baren, aufkli—tieren, «ufwalsbaren und ähnlioh geformten Deckeln elnsohliellioh Kronenkappen und dergleleben benutst werden. ^

In den folgenden Beispielen sind alle Mengenangaben, «ofern nloht ander« angegeben, in Volumentellen angegeben.

Beispiel 1 - Q

Zur Herstellung von Dichtungsmasse wurde «1« Hare «in Polyvinylchlorid in einer Plastlsolqualltlt mit einem spe- «iflsohen Oewieht von 1,4, «1« Weichmacher Di(2-äthylhejqrl) phthalat mit einem spezifischen Qewlcht von 0,98 und

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OlelnsKure nit eines spezifischen Gewicht von 0,89 und als Füllstoff wurde Calciuroarbonat mit einem spezifischen Gewioht von 2,7 verwendet. Die Mischung von 1 Volumenteil CaloiuBScarbonat mit 1,97 Volumenteilen Dioctylphthalat und 0,03 Volunenteilen Oleinsäure hatte eine unter den angegebenen Bedingungen gemessene Brookfield-Viskosität von 300 cpa,

Dl· relativen Volumenanteile an Harz, Weichmacher und Fallstoff sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. Zur Herstellung der Massen wurde der Füllstoff in 1,5 Volumen^ Olefinsüure enthaltenden Weichmacher eingerührt. Der Anteil an Oleinsäure blieb in jedem Beispiel konstant. Das Harz wurde dann unter Rühren in das Gemisch aus Füllstoff und Weichmacher gegeben und die erhaltene Masse wurde innig bis zur homogenen Dispersion gemischt.

Beispiel Nl*.	1	2	3	4	5	6	1	7	8	9
Bars	1	1	1	1	1	10	1	1	1
Weichmacher	2	5	10	2	5	15	2	5	10
Füllstoff	1	2,5	5	3	7,5	2	5	10

Eine kleine Menge der obigen Massen wurde jeweils ringförmig auf verschiedene Konservendosendeckel mit einer üblichen Spritzvorrichtung bei etwa 45° C aufgebracht. Viskosität^» atabilltXtsuntersuohungen ergaben« daß die Maa-ui guii&3 Beispiel 1*9 verhgltnlsmHfilg hohe Temperatüren vor d«r Solvatlerung des Harzes ohne Öelierurcg au&h*ltc-ü komiteu ί r ^

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demzufolge bei Temperaturen von 55° C und mohr aufgebracht Herden können. Wenn beispielsweise die Viskositäten der Messen gemäß Beispiel 7 - 9 in einem Temperaturbereich von >8 bis 115° C in Schritten von jeweils 5° C gemessen wurden, so zeigten die Massen eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Gelierung und Verdickung bei Teaper·türen bis su 66 bzw. und 100° C. Eine Mas·· »it eine« Üblichen Hars/Welohftaehar/ Willstoff-Verhältnis von 1:1s 0,5 stlgte unter den gleichen Bedingungen bereits eine Verdickung bei 5*° C.

Die Konservendeekel Mit den Flestlsolaassen gemäß Beispiel 1-9 wurden dann 1 Minute auf etwa 205° C erwärat, üb die Masse vollständig su verfestigen und ansät 1elend abgekühlt. Vier Deckel von jeder Probe wurden auf Olasbehälter unter trockenen Vakuutibedlftgungen bei ElMstrteaperatur und ohne VorerwUreen der Deckel auf gebrecht. Die Drehkraft susi Versehll«een oder die steh unten geftafctete Kraft sue A»slehen der Deckel betrug 127.45* ea-g. Obwohl dar Blndruok, der durch den Behälterrand in der zwei Volueenanteile Weichmacher enthaltenden Dichtung geformt wurde» verhältnismäßig leicht war, ergaben die gcnäS Beispiel 1-9 hergestellten Diohtungselnlagen ausgezeichnete Dichtungseigenschaften unter trocknen Vakuum.

Es imr^c-n weittre Dichtung »einlegen mit den Massen gemfiß T - 9 at\fl2 ^KCT"-Deckeln mit einem Durchmesser

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von 70 »im hergestellt! 6 Deckel wurden auf mit heißem Wasser von 9O⁰ C gefüllte Glasbehälter mit einer nach unten gerichteten Kraft von 76.454 cm-g aufgebracht. Die übrigen 6 Deckel wurden unter trockenem Vakuum bei Zimmertemperatur ohne Vorheizen auf Glasbehälter mit einer Versehließkraft von 127.454 cm-g aufgebracht. In beiden Fällen wurden ausgezeichnete Abdichtungen erzielt. Im Vergleich dazu wurden 70 aim "CT"-Deckel mit gehärteten Plastisoldlchtungen mit einem 1 1 1 : 0,5 Verhältnis von Vinylehlorid/Dloctylphthalat/ Füllstoff untersucht und unter trockenem Vakuum 4 Fehldichtungen bei 6 untersuchten Dichtungen festgestellt. Auch bei dem anderen Versuch mit heiß eingefülltem Wasser wurden ebenfalls 4 Dichtungseinlagen von 6 als mangelhaft befunden.

Beispiel 10 - 15

Nach dem Verfahren gemäß Beispiel 1-9 wurden weitere Diehtungsmassen hergestellt; als Harz wurde ein Plastisol Horaopolymeres von Vinylchlorid, als Weichmacher Di-2-äthylhexylphthalat und als Füllstoff wurde Caleiumearbonat benutzt. Die Mengenverhältnisse in Volumenteilen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.

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Beispiel Nr. ^{10 l l} 12

Harz	1	1	1	1	1 .	. 1
Weichmacher	2	5	10	1	1	1
Füllstoff	2	5	10	0,5	0,3	0,1
Vakuum in mm Hg	H06	393	381	418	381	432
erforderliche öffnur drehkraft in em-g (3	152	137	130	254+	254+	254
Igää» c454)

Diese Dichtunssinassen wurden auf 6 Kleiraitdeckel von 70 mn» aufgebracht. Die Massen gemäß Beispiel 10 - 12,weiche der vorliegenden Erfindung entsprechen, wurden in flüssigem Zustand bei 55 bis 60° C mit einem üblichen DUsenspritzgeräi aufgebracht. Die Massen der Beispiele 13 ~ 15, welche üblichen Piastisolen entsprechen, dienten als Vergleichsversuche und wurden auf die gleiche Weise aufgebracht. Die Aufbringungstemperaturen mußten jedoch im Bereich von 43 bis 46° C liegen, um eine teilweise Gelierung der Dispersion während des Aufbringens zu verhindern.

Nach dem Härten und Kühlen wurden die Deckel auf mit heißem Wasser von 88° C gefüllte 1-Liter-Gefäße mit einer nach unten gerichteten Kraft von 127.454 em-g aufgebracht* Naah 24 Stunden wurde die zum Öffnen erforderliche Drehkraft gemessen, d.h* also die Drehkraft, die zum Lösen der Dichtung und zur Überwindung des Vakuums erforderlich ist. Die durchschnlttllohe Öffnungsdrehkraft für jeden Satz der 6 Deckel 1st zusammen mit dem Durchschnittswert für das

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Vakuum im Behälter in der obigen Tabelle angegeben. Diese Ergebnisse zeigen deutlich, daS die erfindungsgeaiäßen Biühtungseinlagen eine niedrigere und erhsbliöh günstigere Drehkraft zum öffnen erfordern, im Vergleich mit üblichen Dlöhtungseinlagen. Die Dichtungen gemäß Beispiel 10 - 12 haben trotz der leichteren Entfernung eine bessere Abdichtung ohne Vakuumverlust. Es wurde weiter festgestellt, daß die Drehkraft zum Entfernen der Deckel nach einer Woche Lagerung bei allen Beispielen im wesentlichen die gleiche blieb.

Beispiel 16

Es wurde ein Gemisch der folgenden Zusammensetzung hergestellt:

Bestandteile Mengen

Volumenteile Volurcenver-

hSltnisEs

Polyvinylchloridharz

(PlastißOlqualitSt) 100 1

Dioctylphfchalat (Weichmacher) 485 5

Oleinsäure (Weichmaöherstreck- 15 mittel)

Calciumcarbonat (spez.Gew.: 2,7} 83 2,5

Talkum (spez. Gewicht: 2,85) 167

Ein Gemisch aus 1 Voluip.enteil der obigen Füllstoffe und 2 Volumenteilsn ©ines Dispergiermittels auü 2 »97 Töilei, Diootylphthalat und 0,03 Teilen Oleinsäure KeIg* eine

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bei 26,7° C und 6o U/min, mit einer Spindel Nr. 4 gemessene Brookfield Viskosität von etwa 25.000 Gps,

Die Kasse wurde durch Vermischen von Dioctylphthalat und Oleinsäure und anschließender Zugabe von Caleiumearbonat und Talkum unter Rühren hergestellt. Nach innigem Mischen von Weichmacher und Füllstoff wurde das Harz zugesetzt und bis zur homogenen Dispersion gerührt.

Die Masse ergab beim Härten eine zufriedenstellende Abdichtung, obwohl die Fließeigensehaften dieser Nasse die maximal mögliche Viskosität zur Herstellung von glatten gleichmäßigen Dichtungen beeinflußte. Obgleich Füllstoffe mit einer größeren Viskosität als 25.000 Gps für das Dioctylphthalat/01 elnsäure-Disperglermlttel verwendet und gleichmäßige zufriedenstellende Dichtungen erhalten werden können, begrenzt die Viskosität der erhaltenen Massen nach Zugabe des Harzes deren Verwendung als einspritzbare Dichtungsmassen.

Beispiel 17

Es wurde eine Dichtungsmasse gemäß folgender Zusammensetzung hergestellt:

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- 20 Bestandteile Mengen

Polyvinylchloridharz (Plastisol)

Dioctylphthalat (Weichmacher) Oleinsäure (Weiohraacherzusatz)

Asbestin (spez.Gewicht: 2,85) Kaolinton (spez.Gewicht: 2,6)

Die Viskosität des Füllstoffgemiesoheü aus Agbestin und Ton mit dem Dioctalphthalat/Oleinsäure Dispergiermittel betrug in einem I:2-Verhältnis etwa 25-000 Gps. Die obige Masse wurde analog Beispiel 16 hergestellt und ergab ausgezeichnete seitliehe Dichtungen.

Beispiel 18

Volumenteile	Voluraenver
	hältnis
100	i
485	5
15
250	3Λ
60

Es wurde eine Dichtungsmasse gemäß folgender Zusammensetzung hergestellt:

Bestandteile Mengen

; _^ __ ; (VolumenteiIeJ

Harz;

Polyvinylchlorid-Plastisol 6,52

Weichmacher:

Dioctylphthalat 17,23

Welßöl als Weiehmadherstreckmittel 2,19

Oleinsäure als Weiehmaeheratreekaittel 0,.2ö

Füllstoffes

Calciumearbonat 25,5βΟ

■ Caleiumoxyd 0,335

Ruß 0_#005

rotes Eisenoxyd 0,IQQ

Weitere Zusätze:

Paraffimm@h& (Schmelzpunkt 51 bis 55 €?? S₃OS

N,N⁹ "M-2~naphthyl-p»phenylendiami n

als Antioxyd« tionenittel 0,:8

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Das Wachs und ein Teil der Weichmaeherkompanente wurden bei gering erhöhter Temperatur gemischt, dann wurden die rest«? liehen Weiöhmaeherkomponenten und anschließend die Füllstoffe und die Antioxidantien allmählich unter Rühren zugesetzt. Anschließend wurde das Harz zugegeben und die Masse.-bis zur Gleichmäßigkeit gerührt.

Diese Masse wurde auf Klemde@k@l von 56 und 70 ram und ebenfalls auf 63 mm "CTⁿ-Deekel aufgebracht und anschließend gehärtet. Die erhaltenen Diehtungseinlagen zeigten eine ausgezeichnete Dichtkraft₉ wenn diese Deekel auf Vakuuinbehältern and auf heiß gefüllten Behältern bei Arbeits temperaturen von 121° C untersucht wurden und mindestens 24 Stunden vor der Untersuchung abgeldihlt wurden. Die durchsehnittliehe Drehkraft zur Entfernung de^ Deckels lag bei 50.454 bis 64.454 em=g.

Beispiel 'j9 - 24

En wurde/i weitere Massen aus Harz, Weichmacher und Füllstoff folgender Tabelle hergestellt:

»el "_... ... 1.9 20 . 21 22 . 23

Polyvinylchlorid .1 1 ! 1 ■.. 1.. .... 1 .■·

Weichmachers .

Polyisterpolyeeter ²'^{00 H}'^{öü 2}*^fc0 2*00. 5^Ti -

Aloetylphthalat 0,97 0,97 0,97 0,48 » 3*77

Oleinsäure 0,23 0,23 0,23 0,28 0,23 0,23

SesaEBtsreichsiaeher 4 4 4 ^; 3„ 56 4

Füllstoffs ^r ■

Caleiuncarbonat 2,5 2,5 3· 3 : 3

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Zur Herstellung dieser Massen wurde der polymere Polyester-Weichmacher, Dioctylphthalat und OlüiKsäure miteinander vermischt und anschließend Füllstoff und Harz unter Rühren zugegeben. Die Dispersion wurde bei 71° C auf 70 nun "CT"-Deckel aufgebracht und anschließend 1 Minute in einem Umwälzofen bei 200° C gehärtet. Die Massen waren bei Temperaturen von 88 bis 116° C stabil, ließen sich bei diesen hohen Temperaturen aufbringen und ergaben gleichmäßige, glatte Dichtungseinlagen, die unter trockenem Vakuum und mit heißer Füllung von 88° C ausgezeichnet waren. Die Dichtungseinlagen gemäß Beispiel 21 - 2$ und allgemein Dichtungseinlagen mit etwa 3 bis 4 Volumenanteilen Weichmacher je Volumenteil Harz und insbesondere mit 0,7 bis 1,3 Volumenenteilen Füllstoff je Volumen Weichmacher sind besonders geeignet für Behälterverschlüsse, die während der Herstellu^ starken Temperatur- und Druckbedingungen ausgesetzt werden.

BAD ORIGINAL 909803/0082

Claims (2)

U92532 Il (US 295 758 - prio Q, Juli I963 *J Cabo Tf 171Q - ttPI) Case P 1719 - 2525) W. R. Grace & Co. Cambridge, Maes./V.St.A. Hainburg, den 5. Januar 1964 Patentansprüche

1. Verwendung einer aus Vinylharz, Weichmacher und Füllstoffen bestehenden Plastisolmischung als insbesondere spritzbare Dichtungsnasse für Behälterverschluss wie Konservendeekel und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß sie je Volumenteil Harz mindestens 2 und Vorzugs» weise 2 bis 10, insbesondere 5 his 4, Volumenteile Weichmacher und Je Volumenteil Weichmacher mindestens 0,5 und vorzugsweise 0,5 bis 1,5, Insbesondere 0,7 bis 1,5, Volumenteile feinverteilten Füllstoff enthält.

2. Verwendung einer Dichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Je Volumenteil Füllstoff 1,97 Volumenteile Dioctylphthaiat und 0,05 Volumenteil Oleinsäure vor« handen sind und daß Füllstoff und Weichmacher eine bei 26,7° C und 60 U/min, mit einer Spindel Nr. 4 gemessene Brookfield-Viskoeität von nicht mehr als 25.000 Gps haben.

5* Verwendung einer Dichtungsmasse nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Füllstoff Calciumcarbonate Calciumoxid, Ruß und/oder Elsenoxyd und als Weichmacher Dioctylphthalat, Oleinsäure und/oder Weiflöl enthält.

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