DE2214004A1 - Versiegelungszusammensetzung - Google Patents
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Description
PATENTANWÄLTE
dr. W. Schalk · dipl.-ing. P. Wirth - dipl.-ing. G. Dannenberg
DR.V.SCIiMlED-KOWARZIiC · DR. P. WEINHOLD · DR. D. GUDEL
6 FRANKFURT AM MAIN
CR. ESCHENHEIMER STP.ASSE 39 Sf
Case C-8642-G
Wd/CVi 617
UNION CARBIDE CORPORATION 270 Park Avenue
New York, State of New York 10017, USA
sung >
2098^1/1057
2 2 U C O U
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Vinylpastenversiegelun^szusammensetzungen,
die ein hervorragendes starkes Adhäsionsvermögen gegenüber einer großen Anzahl von
Substraten besitzen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vinylpastenversiegelungszusammensetzung, die ein Plastisol,
Organosol, Plastigel oder Organogel sein kann, welche eine ausgewählte Kombination von Bestandteilen umfaßt, die zusammen
Eigenschaften besitzen, die hinsichtlich des Adhäsionsvermögens gegenüber einer Vielzahl von Substraten, der Handhabungseigenschaften und des Schmelzverhaltens bzw. Homogenisierungsverhaltens äußerst wertvoll sind. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung
ist am wertvollsten, wenn sie auf frisch gehärteten Epoxymetallüberzügen verwendet wird.
Ein Versiegelungsraittel, im weiten Sinne, ist ein Material,
dag zur Fernhaltung von Luft und Wasser von einem Substrat, auf welches das Material aufgebracht wird, dient. Die Versiegelungsmittel werden gewöhnlich zum Verbindung von Oberflächen oder
Ausfüllen von Zwischenräumen, wie z.B. Löchern, Kanälen und dergl., verwendet. Sie sind gewöhnlich, durch fehlende Sprödigkeit
gekennzeichnet in sehr ähnlicher Weise wie eine Dichtung , mit der Ausnahme , daß sie üblicherweise teurer sind und
keine Veränderung bei Alterung aufweisen. Sie finden bei der Fabrikation von Automobilen zur Verbindung von Metallteilen,
Ausfüllen von Löchern, Ausfüllen von Tropfenspuren und dergl. einen großen Anwendungsbereich. Sie v/erden auch zum Verbinden
von Glas mit Glas, Metall mit Glas, Metall mit Metall sowie einer Vielzahl anderer Substratoberflächen angewendet. Für einen
solchen Zweck werden sie gewöhnlich nicht als dünner Überzug sondern mehr in Form einer Perle angewendet, um die maximale
Oberflächenverbindung zu schaffen, die als Schutz gegen den Durchgang von V/asser oder Luft in den Raum, der von dem Versiegelungsmittel bedeckt ist, notwendig ist.
Viele Versiegelungszusammensetzungen basieren auf Vinylpasten, wie z.B. Polyvinylchlorid-Plastisolen,-Piastigelen,-Organosolen
* ("caulk"; ** ("bead") :
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22HOOA
und-Organogelen. Diese verschiedenen Vinylzusammensetzungen
werden gewöhnlich als "Vinylpasten" bezeichnet,/siehe Schildknecht,
Polymer Processes, (1956) Band X, Seiten 552-554, Interscience Publishers, Inc., New York, Neu York/.Die Verwendung
von Vinylchloridharzen, wozu Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisate
zählen, in Vinylpastenversiegelimgsmitteln ist dem Fachmann gut bekannt. Der üblichen Vinylpastenversiegelungsmittclzusammensetzung
fehlen jedoch eine öder mehrere einer Anzahl von Eigenschaften, die bei der wirtschaftlichen
Verwendung derartiger Versiegelungsmittel als wünsehenswert
angesehen v/erden. Beispielsweise können sie ein mangelhaftes
Adhäsionsvernögen gegenüber einem oder mehreren einer Vielzahl von Substraten besitzen: sie können Schwierigkeiten aufgrund
der Viskosität bereiten: sie können aufgrund Ablaufens beim Auftragen Schwierigkeiten verursachen; sie können schwierig
aufzutragen sein; es können physikalische Eigenschaften, wie z.B. Zugfestigkeit, Modul, Dehnung, Oberflächenhärte und Reißfestigkeit
fehlen, oder sie können eine Wanderung des Weichmachers
aufwei s en.
Ein gutes Vinylpastenversiegelungsmittel ist ein solches, das gegenüber einer Vielzahl von Substraten, insbesondere Glas und
Metall, ein Bindevermögen besitzt. Es ist äußerst wünschenswert, daß ein derartiges Versiegelungsrnittel ein Bindevermögen gegenüber
Metall oder Glasoberflächen besitzt, die vor dem Auftragen des Versiegelungsmittcls nicht speziell behandelt worden
sind. Beispielsweise ist ein Metall, das Öl auf der Oberfläche enthält, eine schwierige Oberfläche hinsichtlich der Adhäsion
eines Versiegelungsmittels, und es ist daher besonders wünschenswert, ein Vinylpastenversiegelungsmittel derart zusammenzusetzen,
daß es an einem solchen ölbeschichteten Metall wirksam haftet. Dasselbe gilt für Glas. Es ist besonders zweckmäßig, ein
Vinylpatenversiegelungsnittel anzuwenden, welches v/irksam an gewöhnlichem Flachglas haftet, das nicht speziell behandelt worden
ist, insbesondere un Staub oder öle oder Fette, die auf dessen Oberfläche vorhanden sind, zu entfernen. Das Versiegelungsmittel muß aber auch eine gute Oberflächenhärte, gute Biegsamkeit,
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hohe Zugfestigkeit, angemessene Dehnung und dergl. liigencchaften
besitzen.
Ein besonders strenger Test für jedes Versiegelungsmittel besteht in dem Auftragen eines Vinylpastcnversiegelungsmittcls
auf ein frisch beschichtetes Stahlteü.Dies ist bei elektrobeschichteten
Metallteilen, bei denen die Elektrobeschichtung aus einer Epoxyesterzusammensetsung besteht, besonders schwierig.
Solche bekannten Zusammensetzungen v/erden bei der Grundierung von Automobilkarosserien angev/endet, bei denen der
Stahlkörper mit einer wässrigen Dispersion, wie z.B. einer Emulsion,
eines Epoxyesterharzes elektrobeschichtet wird. Das beschichtete Stahlteil wird danach getrocknet, und sofort nach
der Trocknung wird ein Versiegelungsmittel direkt auf das beschichtete Stahlteil aufgetragen. Kit einer solchen frisch beschichteten
Oberfläche kann nui1 schwierig eine wirksame Haftverb
indung mit einem Vinylpastenversicgalungsmittel hergestellt
werden, und als Folge davon tritt zu einem späteren Zeitpunkt ein unerwünschtes Abblättern auf. Diese Schwierigkeit besteht
nicht, wenn das epoxybeschichtete Stahlteil sorgfältig gealtert worden ist, z.B. während einer Anzahl von Tagen bis Wochen. In
einem solchen Fall wird offensichtlich eine vollständige Verdampfung
des Wassergehalts, der nach dem Trocknen der grundierten Oberfläche am Anfang verbleibt,erreicht.Ss ist jedoch sehr wünschenswert,
daß eineVinylpsstenversiegelungsrnittel an solchen frisch getrockneten epoxybeschichteten Metallteile, die offensichtlich
einen kleinen Ruckstand an Wasser enthalten, haften.
Es v/ii'd hier ein Vinylpastenversiegelungsmittel beschrieben,
das ein Plastisol, Organosol, Plastigel oder Organogel sein kann, welches praktisch an jeder Substratart ausgezeichnet haftet
und insbesondere an frisch getrockneten^ elektrobeschichtetem,
epoxyesterbeschichtetem Metall sehr gut haftet. Die Vinylpastenzusanmenseti.üng
der vorliegenden Erfindung besitzt sämtliche wertvolle·! physikalischen Eigenschaften, die bei einer
Versi^golimgnzuEarne^etzuiig gewünscht werden und kann daher
für practise'ι jeden Zweck, für den Vinylpastenversiegelungsmittel
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bisher verwendet worden sind, angewendet v/erden. Das erfindungsgemäße
VinylpastenverSiegelungsmittel kann mit örbeschichtetem
Metall, gewöhnlichem Flachglas, Holz, mit praktisch jedem beliebigen organischen Überzug gut verbunden werden, und es besitzt
zweckmäßig Viskositätseigenschaften, so daß es zur Füllung von Zwischenräumen, wie z.B. Löchern, zwischen zwei Stahlteilen
oder zwei Glasoberflächen oder Metall- und Glasoberflächen und dergl. verwendet v/erden kann.
Die erfindungsgemäße Vinylpastenzusammensetzung kann in jeder beliebigen Weise, wie z.B. durch Strangpressen, beispielsweise
mit einer Dichtungspistole("caulking gun"), Beschichtung mit
dem Messer bzw. Rakel, Anstreichen einer Oberfläche mit einer Bürste oder Walze und dergl. aufgebracht v/erden. Die erfindungsgemäße
Zusammensetzung ist beständig und kann lange gelagert werden, vorausgesetzt, daß sie in einem geschlossenen Behälter
aufbewahrt wird. Spezielle Vorkehrungen, die die erfindungsgemäße Zusammensetzung während der Aufbewahrung in einem Behälter
vor dem Trocknen und Härtung schützen, ist nicht notwendig.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzimg umfaßt 6 wesentliche Bestandteile.
Die wesentlichen Bestandteile können im allgemeinen wie folgt definiert werden: ein Dispersionsharz, ein Mischharz,
ein Ketonaldehydkondensationsharz, ein Füllmittel, ein Weichmacher und ein hydrolysierbarer Silan-Haftungspromotor mit
funktioneller organischer Gruppe.
Das Dispersionsharz, das bei der Durchführung der Erfindung anwendbar
ist, ist ein feinteiliges -"-Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisatharz.
Bei einem Mischpolymerisatharz beträgt der Gehalt an Vinylacetat gewöhnlich nicht mehr als etwa 10
Gew.-?-3 des Harzes. Der Vinylacetatgehalt übersteigt vorzugsweise
etwa 6 Oew.-?j des Harzes nicht. Ein Kennzeichen des
Dispersionsharzes ist, daß es eine relativ kleine Teilchengröße besitzt. Seine durchschnittliche Teilchengröße beträgt etwa 0,5
bis 2 Mikron, vorzugsweise etwa 0,75 bis 1,25 Mikron. Derartige *Polyvinylchloridharz oder
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22HO(H
Dispersionsharze v/erden durch Emulsionspolymerisation von Vinylchlorid
oder Vinylchlorid in Verbindung mit der erforderlichen Ilenge
an Vinylacetat hergestellt. £s ist zweckmäßig, df ß das Dispersionsharz
ein hohes Molekulargewicht besitzt, so daß es durch eine innere Viskosität, die über etwa 0,90, gewöhnlich mindestens über etwa
1,00, liegt, gekennzeichnet ist, die bei 300C mit einer Lösung
von 0,2 g des Harzes in 100 ml Cyclohexanon (ASTM S-12-43) bestimmt wurde.
Das oben angegebene Mischharz ist ein solches, daß eine durchschnittliche
Teilchengrößenverteilung, die beträchtlich größer als diejenige des Disperionsharzes ist, besitzt. Derartige Mischharze
werden gewöhnlich durch Suspensionspolymerisation von Vinylchlorid allein oder in Verbindung mit Vinylacetat hergestellt.
Das daraus entstehende Polymerisat enthält mindestens etwa 90 Ge\>r.-% Vinylchlorid und kann daher bis zu etv/a 10 Ge\/.-% Vinylacetat
enthalten. Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung wird ein Homopolymerisat von Vinylchlorid am meisten bevorzugt.
Derartige Mischharze besitzen eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 10 bis 115 Mikron, vorzugsweise etv/a 20 bis 100
Mikron. Ein besonders geeignetes Polyvinylchloridmischharz ist ein solches, das eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa
60 Mikron besitzt. Solche Mischharze besitzen gewöhnlich eine innere Viskosität von mindestens etwa 0,90, gewöhnlich mindestens
etwa 0,92, die, wie es oben beschrieben v/orden ist, bestimmt wird.
Das Keton-Formaldehyd-Harz kann ein solches der drei Grundarten
sein: 1) ein Cyclohexanon-Formaldehyd-Kondensationsprodukt,
2) ein Methyläthyl keton- Formaldehyd-Kondensationsprodukt und
3) ein Acetophenon-Formaldehyd-Kondensationsprodukt. Solche
Harze sind thermoplastisch, und es ist bekannt, daß sie für Vinylpastenversiegelungsmittelzusammensetzungeii geeignet sind.
Das Kondensationsprodukt von Cyclohexanon und Formaldehyd besitzt die folgenden physikalischen Eigenschaften:
* = "blending resiniT
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Erweichungspunkt (Ring und Kugel) 96 C
Gardner-Farbe (50% in Methyläthylketon) 1
Spezifisches Gewicht 1,16
Feststoffgehalt 100 % Physikalische Form 6,35 mm-Späne
Das oben beschriebene Produkt ist im Handel als Bakelite PoIyketone
Resin 250 (Union Carbide Corporation) erhältlich.
Die Methyläthylketon-Formaldehyd-Kondensationsharze besitzen
eine gute Verträglichkeit mit einer großen Anzahl von Überzugsharzen. Ein solches Harz wird durch die folgenden physikalischen
Eigenschaften gekennzeichnet:
Gardner-Farbe (5O>o in Methyläthylketon) 10 maximal
Erweichungspunkt „ 93-105°C
Spezifisches Gewicht 1,16-1,19
Löslichkeit in aromatischen Kohlenwasserstoffen, Ketonen, Estern und Alkoholen
Das Methyläthylketon-Formaldehyd-Kondensationsharz mit den oben beschriebenen Eigenschaften ist im Handel als Bakelite PoIyketone
Resins 251 (Union Carbide Corporation) erhältlich.
Das Acetophenon-Formaldehyd-Kondensationsharz, das oben beschrieben
wurde, kann durch die folgenden physikalischen Eigenschaften gekennzeichnet v/erden:
Gardner-Farbe (50% in Methyläthylketon) 5 maximal
Erweichungspunkt 74-85°C
Spezifisches Gewicht 1,17-1,20
Lös. ivii in aromatischen Kohlenwasserstoffen,
Ketonen und "sterlösungsmitteln.
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Das Acetophenon-Formaldehyd-Kondensationsprodukt mit den obigen
physikalischen Eigenschaften ist im Handel als Bakelite Polyketone Resin 252 (Union Carbide Corporation) erhältlich.
Die zur Durchführung der vorliegenden Erfindung geeigneten Füllmittel
sind ErdalkalicarbonatejOder-Sulfate, wie z.B. Kalziumcarbonat,
Bariumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Kalziumsulfat, Bariumsulfat oder Magnesiumsulfat. Eine wünschenswerte Eigenschaft
eines erfindungsgemäß verwendeten Füllmittels besteht darin, daß es nicht von der Art sein sollte, die mit dem Silanadhäsionspromotor
reagiert, so daß solche Adhäsionspromotoren veranlaßx
werden, auf der Oberfläche eines solchen Füllmittels zu reagieren, wobei auf dieser Siloxanüberzüge gebildet v/erden. Füllmittel,
wie beispielsweise die siliziumartigen Füllmittel, reagieren gewöhnlich mit den Silanadhäsionspromotoren durch Hydrolyse
des Silans mit den Hydroxylgruppen an der Oberfläche oder dem gebundenen Wasser des siliziumartigen Füllmittels unter Bildung
von Siloxanüberzügen. Dies führt zum Verbrauch des SilanadhäGionspromotoren,
so daß sie als integraler Bestandteil der Mischung, der die Adhäsion an der Substratoberfläche verbessert,
auf welcher das Versiegelungsmittel aufgebracht wird, nicht zur Verfügung
steht. Aus diesem Grunde sind die Erdalkalicarbonate
■und -Sulfate besonders geeignet,weil sie eine kleinere Menge
an Oberflächenwasser, und zwar in gebundener oder in freier Form, enthalten. Daraus folgt, daß der Silanadhäsionspromotor
bei der Beschichtung solcher Füllmittel nicht verbraucht wird, und er steht in den Versiegelungsmittelzusammensetzungen zur Verfugung,
um die Verbindung des Versiegelungsmittels mit dem Substrat, auf das es aufgebracht wird, zu verbessern.
Der verwendete Weichmacher kann ein beliebiger herkömmlicher Weichmacher für Vin3?lpasten sein. Besonders zweckmäßig für die
erfindungsgemäße Durchführung sind Phthalat-Weichmacher. Solche Phthalate sind die Diester von Phthalsäure, in welcher sich die
Estergruppe von einem Alkohol mit mindestens 6 Kohlenstoffatomen ableitet. Zu solchen Weichmachern zählen Di-n-hexyl-phthalat,
Di-2-äthylhexylphthalat, Di-n-octylphthalat, Di-isodecylphthalat,
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2.2 H O CK
_ 9 —
gemischte Ester, wie, z.B. ^-Äthylhexyl-isodecyl-phthalät, 2-Äthylhexyl-octyl-phthalat
und dergl. Der spezielle Weichmacher, den man verwendet, hängt von den gewünschten Eigenschaften des
Versiegelungsmittels ab, wie beispielsweise. Temperaturverhalten, Viskositäts- oder rheologische Eigenschaften,, Schmelzverhalten
und dergl. .
Der Silanadhäsionspromotor, der erfindungsgemäß angewendet werden
kann, wird durch folgendes gekennzeichnet*
Er muß erstens ein Siliziumatom, an das- 3 hydrolysierbare Gruppen
gebunden sind, wie z.B. Alkoxy mit etwa 1 bis 3 Kohlenstoff-
■χ· · *
atomen, Alkoxyalkoxy, wie z.B. Äthoxyäthoxy, Methoxyäthoxy, oder
dergl; und zweitens eine funktionell.e organische Gruppe, die mindestens 1 primäre Aminogruppe oder 1 Amidogruppe, in welcher
die Stickstoffgruppe mindestens zwei Wasserstoffatome enthält,die
an Stickstoff direkt gebunden sind, enthalten. Die funktioneile Stickstoffgruppe ist in einer organischen Gruppe enthalten,
die durch eine Silizium-Kohlenstoffbindung an das Silizium gebunden
ist. Ein Kennzeichen solcher Silanadhäsionspro*- motoren ist, daß sie eine-einzige funktioneile organische
Gruppe und 3 hydrolysierbare Gruppen enthalten, so daß - wenn
das Silan mit auf einer Oberfläche enthaltener Feuchtigkeit oder Wasser, das in der Versiegelungsmittelzusammensetzung enthalten
ist, in Berührung gebracht wird - die hydrolysierbaren
Gruppen zu Silanolgruppen umgewandelt werden, die" wiederum unter Bildung eines Siloxans kondensieren. Wenn solche
Adhäsionspromotoren in die Versiegelungszusammensetzung einverleibt und die Zusammensetzung auf das Substrat aufgetragen wird,
wandert der Adhäsionspromotor an die Substratoberfläche, wo
er einen Siloxanüberzug bildet, der be\tfirkt, daß das Versi.egelungsmittel
fest mit dem Substrat fest verbunden wird.
Die Silanadhä.sionsprorriotoren, . die in den erfindungsgemäßen Vinylpastenversie.gelungszusammensetzungen
verwendbar sind, sind solche, die,.durch die folgende Formel gekennzeichnet sind:
.* in dem'die Alkylgruppen vorzugsweise niedermolekular sind
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(I) Η~-#ϊΝ-7χ /IR-SI(QR
worin χ eine ganze Zahl von mindestens 1, y mindestens 1, R '■ '
eine mehrwertige aliphatische organische an Stickstoff und Si- '
lizium gebundene Gruppe, die eine Reihe von mindestens'3 Kohlen- :
stoffatomen zwischen der -ßSR-J -Gruppe und dem Siliziumatom ■ enthält
und durch- eine Kohlenstoff-Siliziumbindung an Silizium gebunden ist, R1 aus der Gruppe: Alkoxy oder Alkoxyalkoxy,■wie
es oben beschrieben wurde, ausgewählt wurde und jeder Stickstoff an eine Carbonylgruppe von R oder ein keine Carbonylgruppe bildendes Kohlenstoffatom von R kovalent gebunden ist.
Die Silane können nur 1 primäre Aminogruppe enthalten.
In diesem Fall ist das Silan ein Monoaminosilan, wie z.B.
T-Aminopropyl(triäthoxy)silan; X-Aminopropyl(trimethoxy)silan;
S -Amino-n-butyl(trimethoxy)silan; T-Aminoisobutyl(triäthoxy)
silan und dergl. Das Silan kann auch sov/ohl primäre als
auch sekundäre Aminogruppen enthalten, wie z.B. bei N- j3>-Aminoäthyl-T-aminopropyl(trimethoxy)silan,
N-Triraethoxysilylpropyidiäthylentriamin,
N-Trimethoxysilylpropylpolyäthylenimin und den
Harnstoffaddukten der oben erwähnten Aminosilane, die durch Umsetzung
von beispielsweise Äthylcarbamat oder Methylcarbamat
mit den oben angegebenen Aminosilanen hergestellt werden. Am
vorteilhaftesten sind die oben beschriebenen Aminohydrocarbyltrialkoxysilane und Ureidohydrocarbyltrialkoxysilane, wobei die
Hydrocarbylgruppen vorzugsweise niedere Alkylgruppen sind.u.die
Alkoxygruppen vorzugsweise ebenfalls niedermolekular sind. Wie oben angegeben sind die bevorzugten Weichmacher die Phthalate.
Anst.elle der Phthalatweichmacher kann man andere Arten von Esterweichmachern, wie z.B. die Alkylester, die denen der oben beschriebenen
Phthalate entsprechen, z.B. der Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure und der dinierisierten Säuren, wie z.B.dimerisierter
Linolinsäure. Linolsäure und dergl., verwenden. Wenn
jedoch andere Weichmacher als die Phthalatweichmacher verwendet werden, stellt man eine gewisse Verminderung des Bindungsvermögens
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des Vinylpastenversiegelungsmittels. fest. Es ist festgestellt
worden,daß-wenn kleine Mengen eines cycloaliphatischen Epoxyds zu
der Versiegelungszusammensetzung bei Verwendung eines solchen Weichmachers zugegeben wird-die Adhäsionseigenschaften auf den gewünschten
Wert erhöht v/erden. Beispielsweise kann man in solchen Fällenein cycloaliphatisches Epoxyd, wie z.B. 2,4-Epoxy-cyclohexylmethyl-^^-epoxycyclohexancarboxylat
hinzufügen. Es wurde festgestellt, daß dieses cycloaliphatische' Epoxyd - wenn es so
verwendet wird - nach Verschmelzen bzw. Homogenisierung des Ver-
ohne Siegelungsmittels diesem eine hellere Farbe verleiht,als man sie/
derartige cycloaliphatische Epoxyde erhalten würde. Eine solche hellere Farbe ist ein zusätzlicher Vorteil neben der Erhöhung des
Bindungsvermögens.
In der Zusammensetzung kann man auch jedes beliebige herkömmliche Polyvinylchloridstabilisierungsmittel, wie z.B. zweibasisches
Bleiphosphit, und jedes beliebige andere herkömmliche Metallsalz, wie z.B. Barium-, Kalzium- und Cadmiumsalz , das
zur Stabilisierung von Polyvinylpasten verwendet wird, anwenden. .Eine Ausnahme bildet in dieser Hinsicht die.Verwendung von Zinnmerkaptiden,
die die Funktion des Versiegelungsmittels in seinen Eigenschaften nachteilig beeinflußt.
Man kann auch eine Füllmittelzusammensetzung verwenden, die jegliches
in der Zusammensetzung enthaltenes Wasser aufnehmen kann. Derartige Materialien sind jede beliebigen bekannten
Trocknungsfeststoffe, wie z.B. Kalziumoxyd, Kalziumchlorid, wasserfreies Kalziumsulfat und dergl. Das bevorzugte
Trocknungsmittel ist Kalziuinoxyd.
Soll das Theologische Verhalten äsr Zusammensetzung verändert
werden, wobei die Versiegelungszusammensetzung beispielsweise thixotrop gemacht wird, kann man kleine Mengen an feingemahlenem
Asbest hinzufügen. Die Verwendung eines solchen Materials
in der Zusammensetzung hängt von den gewünschten Viskositäts-'eigenschaften
bei dem speziellen Verwendungszweck des Versiegelungsmittels
ab.
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Ein Beispiel für die Mengen der oben erwähnten Komponenten des
Vinylpastenversiegelungsmittels ist in der folgenden Tabelle
angegeben worden:
Bestandteile Menge (Gew.-Teile)
Bevorzugt Minimum Maximum
Viiiyldispersionsharz | 30 |
Vinylmischharz | 30 |
Keton-Formaldehydharz | 40 |
Zweibasisches Bleiphosphit | 3 |
Füllmittel (z.B. CaCO-,) | .150 |
Trocknungsmittel | |
(z.B. Kai ζ iuraoxyd) | 15 |
Asbest | 2 |
Vfe ichmach er | 70 |
•X- Cycloaliphatische Epoxydverb. |
5 |
Silanadhasionspromotor | 1,5 |
10 | 90 |
10 | 90 |
5 | 50 |
0 , | 5 |
5 | 350 |
0 | 50 |
0 | 15 |
25 | 150 |
0 | 10 |
0,1 | 3,0 |
* 3,4-Epoxy-cyclohexylmethyl-3,4-epoxy-cyclohexancarboxylat.
** z.B.: H2NCH2CH2NHCH2CH2NHCh2CH2CH2Si(OCH^)3.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung in einer speziellen Ausführungsform kann das Dispersionsharz ein
solches sein, das eine innere Viskosität von 1, eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 1 Mikron besitzt, und ist
ein Mischpolymerisat von Vinylchlorid und Vinylacetat mit etwa 5 Gew.-50 Vinylacetat und 95 Gew.-^ Vinylchlorid. Dieses Dispersionsharz
ist im Handel als Bakelite VLFV (Union Carbide Corporation) erhältlich. Ein Beispiel von einem Vinylmischharz,
das bereits erwähnt wurde, ist Bakelite OYPM, welches eine innere Viskosität von etwa 0,95 bis 1,0 und eine durchschnittliche
Teilchengröße von etwa 60 Mikron besitzt. (Bakelite QYPM ist
im Handel von Union Carbide Corporation erhältlich). In der in
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der Tabelle oben beschriebenen Zusammensetzimg ist der am meisten
bevorzugte Weichmacher Diisodecylphthalat. Das am meisten
bevorzugte Keton-Formaldehydharz in der obigen Zusammensetzung
ist das oben speziell anhand Bakelite Polyketene Resin 250 bebeschriebene
Cyclohexanon-Pormaldehydkondensationsharz.
Die oben erwähnte Zusammensetzung, insbesondere die bevorzugte,
in der obigen Tabelle angegebene Zusammensetzung», zeigt, wenn
sie auf einer mit herkömmlichen Epoxyesterharzen frisch elektrobeschichteten
Stahlplatte abgeschieden ist und bei 171°C während.
35 Minuten gehärtet wurde,eine ausgezeichnete Adhäsion, gegenüber
der Beschichtung und kann nur durch Aufheben des Kohäsionsvermögens
des Versiegelungsmittels mit sich selbst u.nicht der Bindung zwischen dem
'Versiegelungsmittel u.dem Ipoxyüberzug entfernt werdeni Außerdem
besitzt das Versiegelungsmittei ein ähnliches Bindevermögen zu Glas, ölbeschichtetem Metall, wie z.B. ölbeschichteter Stahl,
und dergl.
Die Versiegelungsmittel können in jeder beliebigen herkömmlichen
Mischvorrichtung, die man gewöhnlich bei der Herstellung von viskosen Materialien anwendet, hergestellt v/erden.
Beispielsweise kann die Mischung in einem Planetenrührwerk» einem herkömmlichen Teigkneter, einer Paddelrührer-artigen '
Mischvorrichtung, Strangpresse, Banburymischer, Gummimuhle mit
zwei oder drei Walzen und dergl. erfolgen. 'Gewöhnlich werden
solche Versiegelungsmittel nicht in.Schermischern mit hoher Geschwindigkeit, wie z.B. Cowles-Mischern, Luftrührem oder Faring-Mischern,
vermischt.
Die Reihenfolge der Zugabe der Bestandteile ist für die Durchführung
der vorliegenden Erfindung nicht entscheidend. Es sollen jedoch einige Ausführungen gemacht -werden, um es denjenigen
die mit der Herstellung von Versiegelungsmitteln.der oben beschriebenen
Art nicht vertraut sind, zu ermöglichen, die Erfindung ohne Schwierigkeiten nachzuarbeiten. Beispielsweise
sollten die Keton-Kondensationsharze, die gewöhnlich feste Teilchen sind, zuerst in dem Weichmacher dispergiert werden, um sie
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zur Vervrendung in der Zusammensetzung zu lösen. Außerdem solltewenn
die' Mischung der verschiedenen Komponenten des Versiegelungsmittels
durchgeführt wird- gewährleistet sein, daß wenigestens herkömmliche Mischverfahren angewendet werden, um eine Verteilung
der Feststoffe in mindestens einer flüssigen Phase, wie z.B. dem Weichmacher, zu "bewirken. Deshalb sollte der Weichmacher einem
Teil oder allen festen Komponenten einverleibt werden, wenn die Mischung erfolgt, so daß die gewünschte einheitliche Verteilung
in einer praktischen Weise erzielt wird.
Wenn auch die obige Beschreibung speziell auf Plastisolzusammensetzungen
gerichtet war, so können die Versiegelungsmittelzusammensetzungen in Form eines Organosols, Plastigels oder
Organogels hergestellt werden. Um die oben erwähnte Plastisolzusanimensetzung
zu einem Organosol umzuwandeln, kann man die üblichen flüchtigen Flüssigkeiten,■die dem Fachmann zur Herbeiführung
einer solchen Umwandlung bekannt sind, hinzufügen. Beispielsweise kaim man etwa 5 bis 20 Gew.-Jo, vorzugsweise etwa 5 bis
GevT.-%, bezogen auf das Gewicht der gesamten Zusammensetzung,
einer flüchtigen Flüssigkeit, wie z.B. Glykoläther, wie beispielsweise Diäthyläther von Ithylenglykol, Dimethyläther von
Äthylenglykol, Dimethyläther von Diäthylenglykol und dergl., und Verdünnungsmittel, wie z.B. ρaräffinisehe, cycloparaffinische,
Terpen-oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Ligroin, Terpentin, Toluol und Xylol und dergl., hinzufügen. Der Siedepunkt
des Verdünnungsmittels sollte etwa 100 bis 2000C betragen,und vorzugsweise
sollte der Siedepunkt des Verdünnungsmittels die. Schmelz- oder Härtungstemperatur des Organosols übersteigen. Im
allgemeinen wird daher am meisten bevorzugt, daß der Siedepunkt des Verdünnungsmittels über 1700C liegt.
Um die Plastisolzusammensetzungen und die OrganosolzusammenSetzungen,
die oben beschrieben wurden, zu einem Plastigel bzw. Organogel umzuwandelt, fügt man einfach die für diesen Zweck verwendeten
herkömmlichen Gelierungsmittel hinzu. Z.B. können organophiles Bentonit und Siliziumdioxydaerogele sowie der oben
beschriebene Asbest zur Gelierung der Zusammensetzung verwendet
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werden, um die gewünschten Viskositätseigenschaften eines Plastigels
oder Organogels zu erhalten. Es können herkömmliche Verfahren zur Herstellung von Plastigelen und Organo gelen- angewendet
werden. Beispielsweise kann das Füllmittelmaterial, das
als Gelierungsinittel dient, in vordispergierter Form in herkömmlicher
¥eise der Zusammensetzung zugeführt werden. Bei der Herstellung eines Organosols wird der flüchtige flüssige Bestandteil
zu der Plastisolzüsammensetzung unter Bildung des
Organosols hinzugefügt. Derartige Gelierungsmittel können in Mengen, wie sie oben für den Asbestzusatz beschrieben worden
sind, verwendet werden.
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Claims (10)
1. Versiegelungszusammensetzung mit ausgezeichneten Adhäsionseigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende wesentliche
Bestandteile umfaßt: etwa 10 bis 90 Gew.-Teile eines Vinylchloriddispersionsharzes; etwa 10 bis
90 Gew.-Teile eines Vinylchloridmischharzes; etwa 5 bis 50 Gew.-Teile eines Keton-Formaldehydharzes; etwa 5 bis 350 Gew.-Teile
eines Erdalkalicarbonats oder Sulfats; .etwa 25 bis Gew.-Teile eines Weichmachers für ein solches Vinylchloridharz;
und einen Silanadhäsionspromotor, der aus einem trihydrolysierbaren Silan mit funktioneller Gruppe besteht, bei dem diese
Gruppe durch eine Kohlenstoff-Siliziumverbindung gebunden ist und die funktionelle organische Gruppe auf einer NH2 Gruppe
basiert. . · _ ,
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Vinylchloriddispersionsharz ein feinteiliges Polyvinylchloridharz
oder feinteiliges Vinylchlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisatharz
mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 0,5 bis 2 Mikron und einer inneren Viskosität über
■ etwa 0,90, die bei 300C mit einer Lösung von 0,2 g des Dispersionsharzes
in 100 ml Cyclohexanon bestimmt worden ist. wendet wird. .
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylchloridmischharz eine größere Teilchengrößenverteilung
als das Vinylchloriddispersionsharz besitzt und ein Polyvinylchloridharz oder ein Misch- .
polymerisat von Vinylchlorid und Vinylacetat ist, \robei das
Mischharz eine innere Viskosität von mindestens etwa 0,90 besitzt, die bei 300C mit einer Lösung von 0,2 g des Miscl·
harzes in 100 ml Cyclohexanon bestimmt worden ist.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Keton-Formaldehydharz ein Cyclohexanon-Formaldehyd-Kondensationsprodukt
ist.
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5. Zusammensetzung nach Anspruch .1-4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Weichmacher .ein Phthalatester ist. :
6. Zusammensetzung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Silan ein Aminohydrocarbyltrialkoxysilan ist.
7. Zusammensetzung nach Anspurch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmittel Kaliumcarbonat ist.
8. Zusammensetzung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ehthalatester Diisodecylphthalat ist. . ■
9. Zusammensetzung nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu etwa 15 Gew.-Teile Asbest anwesend sind.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet,
daß bis zu etwa 50 Gew.-Teile eines zerkleinerten Troeknungsmittels
anwesend sind.-
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