DE1619789C3

DE1619789C3 - Mit einem Härter beschichtete, ein aushärtbares Harz enthaltende Mikrokapseln

Info

Publication number: DE1619789C3
Application number: DE1967N0030056
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Appleton Papers Inc
Current assignee: Adare Pharmaceuticals Inc
Priority date: 1966-02-28
Filing date: 1967-02-23
Publication date: 1980-02-28
Also published as: FI44655B; GB1104870A; SE323217B; ES337333A1; BE694076A; CH468207A; NL6703286A; FI44655C; DE1619789A1; AT276302B

Description

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Die Verwendung aushärtbarer flüssiger Polymere als Klebstoff oder Isolier-, Dichtungs- oder Vergußmasse ist allgemein bekannt. Es ist auch bekannt, flüssige Harze einzukapseln und die sich ergebenden Mikrokapsein mit einem flüssigen Härtungsmittel zu einer Paste zu vermischen. Diese Klebstoffpaste ist zwar insofern vorteilhaft, als sie durch die Technik der Mikroeinkapselung voneinander getrennt sowohl das flüssige härtbare Harz einerseits und das flüssige Härtungsmittel andererseits in sich vereinigt enthält. Trotzdem weist es eine Reihe von Nachteilen auf:

1. Es ist schwierig, eine homogene Verteilung der Kapseln und des Härtungsmittels zu erreichen, was zur Erzielung einer gleichmäßigen Härtung erforderlich ist.

2. Eine saubere Verarbeitung dieser Klebstoffpaste bereitet Schwierigkeiten, was insbesondere dann sehr nachteilig ist, wenn korrodierende oder giftige Amin-Härtungsmittel auf solche Flächen gelangen, wo sie nicht erwünscht sind.

3. Es ist schwierig, die Klebstoffpaste in kleinen kontrollierbaren Mengen an die Klebstellen heranzubringen.

4. Es ist außerdem schwierig, die Paste in das Innere von Gewindebohrungen und Sacklöchern einzubringen.

5. Schließlich ist es auch schwierig, die in der Paste enthaltenen Kapseln aufzubrechen. Der Inhalt der aufgebrochenen Kapseln muß mit einer relativ großen Menge des flüssigen Härtungsmittels vollständig vermischt werden.

Es wurde nun gefunden, daß sämtliche dieser Nachteile auf sehr einfache und überraschende Weise dadurch beseitigt werden können, daß man ein festes Härtungsmittel verwendet, das in Form mikroskopisch kleiner Teilchen an der Außenfläche der Kapselwände festhaftend verteilt wird. Es war insbesondere nicht vorhersehbar, daß sich durch Verwendung eines festen Härtungsmittels eine bessere und vollständigere Verteilung und Vermischung von Harz und Härtungsmittel ergibt, als bei Verwendung eines flüssigen Härtungsmittels.

Gegenstand der Erfindung sind somit Mikrokapseln, die durch ein übliches Phasentrennungsverfahren aus einem wandbildenden Polymer hergestellt worden sind

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-50 und ein flüssiges aushärtbäres Harz enthalten mit den Merkmalen des Patentanspruchs.

Die Kapseln aus Polymer und Härtungsmittel stellen diskrete, selbständige .Teilchen von der Größe von Sandkörnern dar, :

Die eingekapselten Tröpfchen des aushärtbaren flüssigen Polymeren werden durch das Aufbrechen der Kapseln mit dem auf der Oberfläche der Kapseln in Pulverform haftenden Härtungsmittel in Berührung gebracht und dadurch gehärtet.

Dabei wirkt das aushärtbare flüssige Polymer einer bestimmten Kapsel nicht nur mit dem Härtungsmittel, das an ihr .haftet, sondern auch mit dem benachbarter Kapseln.· ^:

Die Kapseln können Verwendung finden als flüssige Dichtungsmasse oder Vergußmasse.

Die anfangs trockenen Kapseln können äuf^ die beabsichtigten Dichtungsflächen lange vor Durchführung des eigentlichen Fabrikationsschrittes aufgebracht werden. Sie können auch mittels eines bestimmten Binders auf Werkstücke aufgebracht werden, die dann bis zu ihrer Verwendung gelagert werden können.

Beispiel 1

20 g sehr gute, säureextrahierte Schweinehautgelatine (Bloomstärke 285-305, isoelektrischer Punkt bei pH 8 bis 9) und 20 g Gummiarabikum wurden in 1120g destilliertem Wasser mit einer Temperatur von 50° C gelöst. Der pH-Wert der Lösung wurde je nach den Erfordernissen entweder mittels 20gewichtsprozentigen wässerigen Natriumhydroxyd oder Hgewichtsprozentiger wässeriger Essigsäure auf 4,5 eingestellt. Die Temperatur der Lösung wurde dann auf 40° C gesenkt, wonach 160 g Polysulfidharz mit einem Molekulargewicht von etwa 1000 und einer Viskosität von 700 bis 1200 cP bei einer Temperatur von 25⁰C langsam unter Rühren in die warme wässerige Lösung gegossen wurde. Durch Rühren erhält das Harz die gewünschte Kugelgröße (z.B. 100 bis 250 μίτι). Dann wurde das Gemisch unter Rühren zunächst auf Zimmertemperatur (25°C) und später in einem Eisbad auf weniger als 10°C abgekühlt. Dann wurden 10 ecm einer 25gewichtsprozentigen wässerigen Pentandiollösung zugesetzt. Anschließend wurde das Gemisch etwa 16 Stunden stehengelassen, wobei sich die Temperatur allmählich auf einen Endwert von 25° C erhöhte. Der gebildete Kapselbrei wurde abfiltriert und in 8 1 wasserfreiem 2-Methyl-2,4-pentandioI dispergiert und etwa 5 Minuten lang gerührt, um die Kapseln zu trocknen. Die daraus abfiltrierten Kapseln wurden mehrmals mit Hexan gewaschen und anschließend getrocknet. Die Kapseln wurden auf Siebgittern auf einen Größenbereich zwischen 105 bis 250 μπι kalibriert. Dann wurden sie in einem Gefäß mit Tellurdioxyd mit einer Durchschnittsteilchengröße von 20 μηι und orthorhombischer Kristallstruktur beschichtet. Das Gefäß wurde geschlossen und so lange leicht geschüttelt, bis sich ein gleichmäßiger pulverförmiger Überzug des Härtungsmittels auf jeder Kapsel abgelagert hatte. Schließlich wurden die Kapseln nochmals auf ein Haltesieb gegeben und das überschüssige Härtungsmittel durch Schütteln und Blasen ausgeschieden. Die erhaltenen Kapseln zeigten nach Aufbrechen zwischen Objektplättchen aus Glas ihren autogenen Charakter. Die ausgetretene Flüssigkeit wurde innerhalb einiger Minuten bis Stunden fest. Diese Zeitspanne kann durch Erwärmen verkürzt werden.

Beispiel 2

Dieses wurde in der gleichen Weise durchgeführt wie Beispiel 1, nur wurden die 16Og Polysulfidharz durch 160 g einer Mischung von 128 g des gleichen Polysulfidharzes, in das (beispielsweise mittels einer mit drei Rollen versehenen Farbmühle) 32 g des Korrosionsschutzpigments Bariumchromat hineingemahlen worden waren, ersetzt.

Beispiel 3

Abweichend von Beispiel 1 wurde ein Polysulfidharz mit einem Molekulargewicht von etwa 4000 und einer Viskosität von 350 bis 450 P bei 25°C verwendet.

Feste Härtungsmittel, die mit den flüssigen Polysulfidharzen zusammenwirken, sind das bereits genannte Tellurdioxyd, Mangandioxyd, Bleidioxyd und Antimontrioxyd.

Als Korrosionsschutzstoffe eignen sich Pigmente aus der Chromatklasse am besten. Unter den Chromat-Korrosionsschutzpigmenten, die bezüglich ihrer Verwendbarkeit in diesen Polysulfidharzsystemen getestet wurden, waren Zinkchromat, Bariumchromat, Calciumchromat, Strontiumchromat und Zinkgelb, wobei es sich bei letzterem um ein gereinigtes mineralisches Pigment mit der allgemeinen Formel

4 ZnO · K₂O · 4 Cr₂O₃ · 3 H₂O

handelte.

Polyepoxydharze mit Oxalsäure als Reaktionspartner und Polyisocyanatharze mit Zinkoctanat als Härtungsmittel können im Rahmen der Erfindung ebenfalls verwendet werden.

Claims

Ib 19

Patentanspruch:

Mikrokapseln, die durch ein übliches Phasentrennungsverfahren aus einem wandbildenden Polyme- ^r> ren hergestellt worden sind und ein durch ein Härtungsmittel aushärtbares flüssiges Harz enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Harz ein Polysulfide Polyepoxyd- oder Polyisocyanatharz ist, wobei als Härtungsmittel im ersten Falle Tellurdioxyd, Mangandioxyd, Bleidioxyd oder Antimontrioxyd, im zweiten Falle Oxalsäure und im dritten Falle Zinkoctanat verwendet wird, welches jeweils in Form mikroskopisch kleiner Teilchen an der Außenfläche der Kapselwände haftet.