DE1569035A1

DE1569035A1 - Formkoerper fuer Abdichtungszwecke in Form von Platten,Streifen,Baendern u.dgl.

Info

Publication number: DE1569035A1
Application number: DE19651569035
Authority: DE
Inventors: Heinrich Hartmeyer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-12-10
Filing date: 1965-12-10
Publication date: 1972-02-24
Also published as: BE690747A; FR1461864A; NL6612740A; FI47668C; GB1112065A; NO130156B; AT288033B; FI47668B; ES334293A1; LU52505A1; SE345869B; CH491990A; NL142191B

Description

Feue, vollständige, für den Druck der Offenlegungsschrift bestimmte Unterlagen zur PatentanmeldungP 15 69 035.4

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■Anmelder: Heinrich Hartmeyer, landerone / Neuchdtel, Schweiz

Formkörper für Abdichtungszwecke in Form von Platten, Streifen, Bändern und dergleichen.

Die vorliegende Erfindung betrifft Formkörper, -die für Abdichtungszweeke verwendet werden können, wobei als Basis der lOrmkörper Schaumkunststoffe dienen, und zwar insbesondere in Form von Platten, Streifen, Bändern und dergleichen.

Das Abdichten insbesondere von Fugen und derartigen Räumen zwischen Bauteilen ist ein großes Problem, insbesondere wenn eine federnde Abdichtung aufgrund der durch TemperatürSchwankungen bedingten Ausdehnung und Zusammenziehung der Bauteile gegeben ist. Andererseits kann eine federnde Abdichtung auch erwünscht sein, wo die Bauteile nicht völlig fest liegen, sondern aufgrund der Bewegung der sie umgebenden Materialien selbst einer mehr oder weniger großen Bewegung unterliegen, wie dies zum Beispiel bei im Boden verlegten Ableitungsrohren der Fall ist. Schließlich wird an für solche Zwecke eTforder-

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liches Abdichturigsmaterial nicht nur die Anforderung gestellt, daß es eine federnde Abdichtung gewährleistet, vielmehr muß es auch wasserbeständig, wasserundurchlässig und/oder temperaturbeständig und flammfest oder auch, wie z.B. für die Fugenabdichtung bei Plugbahnen, gegen Benzinkohlenwasserstoffe und Öle beständig sein und gegebenenfalls eine Klebekraft zu den Auflageflächen der zu dichtenden fugen aufweisen.

Es sind schon verschiedene Formkörper für Abdichtungszwecke auf der Basis von Schaumkunststoffen bekannt. Aus der deutschen Patentschrift 1 OOO 946 ist ein Abdichtungsmaterial bekannt, das aus einem Schaumkunststoff besteht, der mit einer Emulsion oder lösung von Asphaltbitumen je nach gewünschter Wirkung verschieden stark imprägniert ist. Außerdem sind auch Dichtungsbänder bekannt, die aus mit Paraffinen imprägnierten Schaumkunststoffen bestehen. Diese bekannten Formkörper haben jedoch den Nachteil, daß sie nicht gegen Benzinkohlenwasserstoffe und Öle beständig sind und auch ihre sonstigen Eigenschaften nicht in allen Fällen ausreichend sind, um den Zweck eines entsprechenden Formkörpers als Dichtungsmittel zu erfüllen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung geht dahin, einen für Abdichtungszwecke geeigneten Formkörper auf der Basis imprägnierter Schaumkunststoffe mit weiter verbesserten Eigenschaften, insbesondere hoher Rückstellkraft, Wasserfestigkeit, lösungsmittel- und Chemikalienbeständigkeit, Flammwidrigkeit und Abdichtungsfähigkeit zu schaffen. Insbesondere wird eine Beständigkeit gegen Benzinkohlenwasserstoffe und Öle angestrebt.

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Der für Abdichtungszwecke verwendbare erfindungsgemäße Formkörper aus einem zumindest teilweise und vorzugsweise im wesent liehen offenporigen, elastischen, imprägnierten weichen Polyurethanschaumstoff ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff mit ca. 70 bis 200 % seines Gewichts mit einem Gemisch aus einem Polyvinylacetat und einem Weichmacher hierfür oder einem Copolymerisat aus Vinylacetat und einem Maleinsäure-diniederalkylester und gegebenenfalls einem Weichmacher für dieses Copolymerisat imprägniert ist. Bevorzugt ist der Schaumstofi mit dem Copolymerisat und einem Weichmacher imprägniert. Niederalkyl bedeutet dabei Alkylreste, die vorzugsweise 1 - 5 Kohlenstoffatome aufweisen. Besonders gute Produkte werden erhalten, wenn sie 2 - 4;■Kohlenstoffatome aufweisen. Ganz besonders bevorzugt ist das Copolymerisat des Imprägniermittels aus Maleinsauredibutylester als Maleinsäuredi-niederalkylester hergestellt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Copolymerisat aus etwa 70 Gewichtsprozent Vinylacetat und etwa 30 Gewichtsprozent des Maleinsäuredi-niederalkylesters hergestellt.

Als Weichmacher ist vorzugsweise ein Halogenniederalkyl-phoshat oder ein Niederalkylphthalat, dessen Niederalky!gruppe eine Niederalkoxygruppe tragen kann, eingesetzt. Ein ganz besonders bevorzugter Halogenniederalkyl-phosphat-Weichmacher, der insbesondere zur Erhöhung der flammhemmenden Eigenschaften des erfindungsgemäßen Formkörpers dient, wird das Trichloräthy!phosphat verwendet. Ein anderer bevorzugter Weichmacher ist z.B. das Dibutylphthalat und bei Herstellung von lOrmkörpern, die

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gegen Benzinkohlenwasserstoffe und Öl besonders beständig sein sollen, Dimethylglycolphthalat. In Verbindung mit den Halogenniederalkyl-phosphat-Weichmachern und insbesondere Trichloräthylphosphat enthält das Imprägniermittel zur weiteren Erhöhung der Flammfestigkeit das als flammfest bekannte Imprägniersalz Monoammoniumphosphat in Kombination mit Dicyandiamid und Pentaerythrit.

Um dem Auswandern der Weichmacher im Endprodukt zu begegnen, wird in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform den Imprägniermischungen als Extender-Weichmacher ein höhermolekularer C'hlorparaff ^kohlenwasserstoff mit hohem Chlorgehalt, z.B. etwa 40-48 $ Chlorgehalt, in geringen Mengen zugesetzt, und zwar sollten sie 25 $> der Gesamtweichmachermenge im Imprägniermittel nicht überschreiten. Diese Produkte werden häufig als "Chlorparaffine" bezeichnet und stellen bei Raumtemperatur meisi flüssige Stoffe dar.

Durch homogene Zumischung geeigneter Lithiumverbindungen zum Imprägniermittel kann die Temperaturunabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften.des imprägnierten Schaumkunststoffes erhöht werden.

Der Gehalt des Schaumkunststoffes an Imprägniermittel hängt von dem erforderlichen Endraumgewicht des lOrmkörpers und gegebenenfalls auch von den Abdichtungsbedingungen wie auch von der Porengröße des Schaumstoffes ab. Bevorzugt enthält der imprägnierte Schaumstoff ca. 70-200 und ganz besonders bevorzugt ca.

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110 Gewichtsprozent des Imprägniermittels.

Zur Herstellung der insbesondere für Abdichtungszwecke geeigneten erfindungsgemäßenFormkörper verfährt man so, daß der-zumindest teilweise und insbesondere im wesentlichen offenporige elastische weiche Polyurethanschaumstoff mit einer wässrigen Dispersion oder Emulsion des vorstehend definierten Imprägnierungsmittels oder einer lösung dieser Produkte in einem "bei niedriger oder mäßig erhöhter !Temperatur verdampfbaren organischen lösungsmittel getränkt wird, wobei der wässrigen Dispersion oder Emulsion oder der lösung zur Erhöhung der !Flammfestigkeit des Formkörpers geringe Mengen Ammoniumphosphat, Dicyandiamid und Pentaerythrit und/oder zur Verhinderung der Auswanderung des Weichmachers geringe Mengen eines höhermolekularen Chlorparaffinkohlenwasserstoffs mit hohem Chlorgehalt und/oder zur Erhöhung der Temperaturunabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften des Formkörpers eine oder mehrere geeignete Lithiumverbindungen zugegeben werden können, und der imprägnier te Schaumstoff sodann in an sich bekannter Weise zwischen Walzen auf das gewünschte Endraumgewicht des Formkörpers ausgepreßt und getrocknet wird. ·

Zur Erzielung einer gleichmäßigen Imprägnierung und zur Verhinderung von Lufteinschlüssen erfolgt die Imprägnierung zweckmäßig nach einer Entgasung des Schaumkunststoffes, die z.B. in bekannter Weise im Vakuum durchgeführt wird. Hiernach wird der Formkörper kontinuierlich in die Imprägniermitteldispersion,

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-emulsion oder -lösung eingetaucht. Die Imprägnierung des Schaumstoffes wird zweckmäßig bei ca. 4O⁰C im homogen vermischten Imprägnierbad durchgeführt. Die Entfernung der überschüssigen Flüssigkeit erfolgt in bekannter Weise mittels Walzen, denen erfindungsgemäß vorteilhafterweise eine verstellbare Abstreifvorrichtung vorgeschaltet ist. Diese Vorrichtung hat die Aufgabe, ca. 50 % der den Schaumstoff durchsetzenden überschüssigen Imprägniermitteldispersion, -emulsion bzw. -lösung zu entfernen. Durch die Einwirkung der Imprägnierflüssigkeit verliert der nasse Schaumstoff einen wesentlichen Teil seiner mechanischen Festigkeit, so daß ohne vorherige Entfernung von mindestens 30 $ überschüssiger Flüssigkeit der Schaumstoff in der Walze zerstört würde.

Die Imprägniermittelkonzentration und der Abquetscheffekt werden auf das erforderliche Endraumgewicht abgestimmt.

Bei der Verarbeitung des imprägnierten Schaumstoffes wird beim Einsatz einer Lösung des Imprägniermittels in einem organischen lösungsmittel ein Bereich durchlaufen, in dem das Imprägniermittel zum Kleben an verschiedenen Oberflächen der Verarbeitungsmaschinen neigt. Es können dabei Kräfte auftreten, die zur Zerstörung des Schaumstoffes führen. Vorzugsweise werden daher der Imprägniermittellösung höhermolekulare Wachse, wie z.B. Montanwachse, in Mengen von ca. 2 % zugesetzt, wodurch dieser Effekt aufgehoben wird. Das Wachs liegt am Schluß der Verarbeitung als inaktiver Füllstoff in feinster Verteilung vor.

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^s — ι —

Beim Arbeiten mit wässrigen Dispersionen oder Emulsionen des Imprägniermittels tritt das vorstehend beschriebene Kleben nicht auf, weshalb wässrige Dispersionen oder Emulsionen des Imprägnierungsmittels bevorzugt eingesetzt werden.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Formkörpers soll nicht auf ■das" .Gebiet der Abdichtung beschränkt sein. Vielmehr kann der erfindungsgemäße Formkörper auch anderen Verwendungszwecken und überall da dienen, wo die aufgezeigten Eigenschafben dienlich, zweclaaäßig oder erforderlich sind.

Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung des Erfindungsgegenstandes. Gewichtsangaben sind in Gewichtsteilen (GT) gemacht.

Beispiel 1:

Zur Herstellung eines wasserabweisenden und flammwidrigen und gegen Insekten- und Pilzbefall ausgerüsteten Formkörpers für Abdichtungszwecke wird ein bekannter offenporiger weicher Polyurethanschaumstoff in eine ImprägniermittelLösung bei ca. 4O⁰C eingetaucht, die die folgende Zusammensetzung hat:

Vinylacetat-Maleinsäuredibutylester-Copolymerisat (ca. 70:30 Gew.#)

Trichlöräthy!phosphat =

Chlorparaffin mit ca* 48 $ Chlorgehalt Monoammoniumphosphat

Dicyandiamid

Pentaerythrit

höhermolekulares Wachs (Montanwachs)

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38	GT
19	GT
6	GT
1,2	GT
1,1	GT
0,8	GT
1,4	GT

Pentachlorphenol 1,9 G-T

lösungsmittelgemisch, "bestehend aus 75 % Athylacetat und 25 % !Erichloräthylen 30,6 GT

Von dem so imprägnierten Schaumstoff wird überschüssige Flüssigkeit abgestreift, der. Formkörper sodann zwischen zwei geheizten Walzen unter gleichzeitiger Abführung und Rückgewinnung der lösungsmitteldampfe abgequetscht.

Beispiel 2:

Zur Herstellung eines hydrophoben und gegen Benzinkohlenwasserstoffe und Öle beständigen Abdichtungsmittels wird ein im wesentlichen offenzelliger weicher Polyurethanschaumstoff mit einer Imprägnierlösung der folgenden Zusammensetzung getränkt und wie in Beispiel 1 beschrieben weiterbehandelt:

Yinylacetat-Maleinsäurebutylester-

Copolymerisat (ca. 70:30 Gew.-%) 39 GT

Dimethylglycolphthalat 25 GT

Montanwachs 1,3 GT

lösungsmittelgemisch wie in Beispiel 1 30,5 GT

Beispiel 3:

Zur Herstellung eines besonders weichen, hydrophoben und flammwidrigen Produktes dient als Ausgangsemulsion eine mit Ammoniak schwach alkalisch eingestellte, wässrige Emulsion eines niedermolekularen Polyvinylacetat-Produktes mit 60 % Trockensubstanz, und zwar bestehend aus:

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40 GT Polyvinylacetat .

20 GT Trichloräthylphosphat ".

3 GT wasserlösliches Zellulosederivat als Stabilisator 37 GT Wasser

100 GT Wasser-Polyvinylacetat-Mischung

Anschließend erfolgt die Einarbeitung von -58 % .einer Wasser-Ghlorparaffin-Mischung, bezogen auf das Gewicht der Wasser-Po Iy viny la ce ta t-Mischung, mit folgender Zusammensetzung:

50 GT 4Q%iges Chlorparaffin

3 GT Polyvinylalkohol als Schutzkolloid 47 GT Wasser

100 GT Wasser-Chlorparaffin-Mischung mit .50 $ Trockensubstanz

Schließlich erfolgt die Zugabe von 6 i<> einer 50$igen Lithiumstearat-Dispersion, bezogen auf das Gesamtausgangsgewicht der wässrigen Polyvinylacetat-Ohlorparaffin-Mischung.

Da das vorliegende Endprodukt elektrolytverträglich ist, können zur Erhöhung der Flammwidrigkeit Flammschutzsalze eingearbeitet werden.

In dem erhaltenen Imprägniermittel-Produkt liegen Polyvinylacetat und Ghlorparaffin durch die selektive Tendenz zwischen diesen Hauptkomponenten in zwei Phasen vor, wobei das Vinylacetat vom Chlorparaffin überlagert wird.

In weiterer Ausbildung des erfindungsgemäßen Schaumkunststof-

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fes und Imprägnierungsmittels auf Emulsionsbasis kann durch Variation der Hauptmischungskomponenten das Endprodukt genau auf seine Punktion abgestimmt werden. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß bei einer geforderten Resistenz gegen Öl und Benzinkohlenwasserstoffe die Einarbeitung der wässrigen Ghlorparaffin-Mischung entfällt und als Weichmacher für das Polymerisat anstelle von Irichloräthylphosphat Dimethylglycolphthalat zugesetzt wird. Die Imprägnierung des offenporigen Polyurethanschaumstoffs wird wie im Beispiel 1 beschrieben
durchgeführt.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche;

1. Formkörper für Abdichtungszwecke aus einem zumindest.teilweise und insbesondere im wesentlichen offenporigen, elastischen imprägnierten weichen Polyurethanschaumstoff , dadurch gekennzeichnet , daß der Schaumstoff mit ca. 70 bis 200 fi seines Gewichts mit einem Gemisch aus einem Polyvinylacetat und einem Weichmacher hierfür oder einem Gopolymerisat aus Vinylacetat und einem Maleinsäuredi-niederalkylester und gegebenenfalls einem Weichmacher für dieses Copolymerisat imprägniert ist.

2. Formkörper gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumkunststoff mit dem Gopolymerisat und einem Weichmacher für dieses Copolymerisat imprägniert ist.

3. Formkörper gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gopolymerisat aus etwa 70 Gewichtsprozent Vinylaceta und etwa 50 Gewichtsprozent des Maleinsäuredi-niederalkylesters hergestellt ist.

4. Formkörper gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gopolymerisat aus 'Maleinsäuredibutylester als Malein· säurediniederalkylester hergestellt ist.

5. Formkörper gemäß Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er als Weichmacher ein HaIogenniederalkyl-phosphat oder ein Di-niederalkylphthalat, dessen Niederalkylgruppen eine Niederalkoxygruppe tragen kann, enthält.

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6. Formkörper gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er zur weiteren Erhöhung der Flammwidrigkeit insbesondere in Verbindung mit einem Halogenniederalkyl-phosphat-Weichmacher geringe Mengen Monoammoniumphosphat, Dicyandiamid und Pentaerythrit enthält.

7· Formkörper gemäß Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er zur Verhinderung der Auswanderung des Weichmachers geringe Mengen eines höhermolekularen GhIorparaffinkohlenwasserstoffs mit hohem Chlorgehalt enthält.

8. Formkörper gemäß Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er im Imprägniermittel eine Lithiumverbindung enthält.

9. Formkörper gemäß Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er ca. 110 # seines Gewichts an Imprägniermittel enthält .

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