DE2218527A1 - Beschichtungsmasse - Google Patents

Description

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Pctaiitamvü'te

Dinl.-lng· A. Gr'::mcker 9 9 1

Dr.-lng. H. Kmkddey ' · L·*. \

Dr.-ing. W. Stockmcir .

(Manchen 22, Maximilianstr. 43

USS ENGINEERS AlTO "CONSULTANTS, INC, 600 Grant Street, Pittsburgh, State of Pennsylvania, USA

P 4675

Beschichtungsmasse

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsmasse sowie einen damit beschichteten, für elektrische Kerne geeigneten Elektrostahl.

Phenolharze sind bekannt für ihre Haltbarkeit, WärmSbeständigkeit und Wasserbeständigkeit·. Diese und weitere Merkmale machen sie geeignet für die Verwendung als Klebstoffe und als Überzüge für Cellulosematerialien oder als Metallüberzüge. Sie sind jedoch spröde und nicht gut geeignet als Klebstoffe für Metalle, wenn sie nicht mit Harzen, die eine bessere Haftung auf Metallen aufweisen, wie z.B. Epoxyden, oder flexibleren Harzen, wie z.B. Nitril- oder Chloroprenkautschuk, oder bestimmten Vinylharzen modifiziert sind. Die meisten Phenolharze werden in Form einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel aufgebracht, jedoch sind einige niedermolekulare Phenole in Wasser löslich oder dispergierbar.

Ithylenmischpolymerioate sind flexible thermoplastische Harze, die in ihren Eigenschaften im allgemeinen Polyäthylen ähneln. Bestimmte dieser Mischpolymerisate, beispielsweise diejenigen von Äthylen und einer Carbon-säure, wie z.B. Acrylsäure,.haben

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die Fähigkeit, auf verschiedenen Substraten besser zu haften. Diese Mischpolymerisate werden häufig allein oder in Kombination mit anderen thermoplastischen Harzen, Wachsen usv/. als Aufschmelzüberzüge oder Klebstoffe verwendet. Eine hervorragende Eigenschaft bestimmter Äthylen/Carbonsäure-Mischpolymerisate ist ihre Fähigkeit, sich in wäßrigem Alkali zu lösen unter Bildung von kolloidalen Lösungen durch eine Umsetzung, die der Verseifung ähnelt.

Es wurde nun gefunden, daß bestimmte thermoplastische Filmklebstoffe, insbesondere solche auf Basis von Äthylenmischpolymerisaten, mit oder ohne Modifiziermittel, wie z.B. Steinkohlenteerpech (vgl. die US-Patentschrift 3 361 692), eine feste dauerhafte Bindung (Adhäsion) an Metallen ergeben, wenn sie unter Wärme und Druck mit diesen verklebt werden. Beim Verkleben mit faserigen oder porösen Substraten sind diese Klebstoffmassen jedoch selbst bei Temperaturen bis zu 260⁰G (500°F) zu viskos, um bis zu einer ausreichenden Tiefe zwischen die Fasern oder in die Poren zu fließen. Zwar kann der Klebstoff an den Oberflächen-Fasern oder an der porösen Oberfläche haften, er dringt jedoch nicht tief ein. Diese·oberen Oberflächen sind häufig schwächer als die Masse bzw. der Körper des Substrats, weil sie bei den Herstellungsoperationen, beispielsweise beim Beschichten oder durch Abrieb, beschädigt werden können. Deshalb sind die Verklebungen mit solchen Substraten verhältnismäßig schwach. Außerdem unterliegen die Verklebungen bzw. Bindungen zwischen dem Metall und solchen faserigen oder porösen Substraten häufig starken Spannungen, wenn sie Wärme- oder Feuchtigkeit sänderungen ausgesetzt sind. Dies gilt insbesondere für Holzprodukte, da die Wärmedehnung des Holzes von derjenigen des Metalls völlig verschieden ist. Das Holz hat auch die Neigung, sich bei Änderungen des Feuchtigkeitsgehaltes stark zu dehnen und zusammenzuziehen, so daß die Neigung besteht, daß die Bindungen aufreißen. Es gibt sehr wenige Klebstoffe, die cyclische Tests, wie z.B. die cyclischen Aufsaug-

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Trocknungs-, Heißwasser-Trocknungs- oder Aufsaug-Gefriertrocknungs-Tests der American Plywood Association mit einem Metallüberzug auf Sperrholz bestehen. Um einen solchen Test zu bestehen, muß ein Klebstoff sehr flexibel und zäh sein und seine Haftung sowohl an Metall als auch an einem faserigen oder porösen Substrat muß sehr stark und feuchtigkeitsbeständig sein.

Die Kerne von Transformatoren und anderen elektrischen Einrichtungen bestehen aus Laminaten (Schichtstoffen), um die Wirbelströme zu begrenzen und dadurch werden die Kernverluste herabgesetzt. Damit dies jedoch der Pail ist, muß jedes Laminat gegenüber den anderen so isoliert seih, daß die Wirbe.lströme nicht leicht von einem Laminat zu dem anderen fließen. Das normale Oberflächenoxyd von vollständig geglühten Siliciurnstahlblechen liefert einen gewissen Grad dieser erforderlichen Isolierung oder einen bestimmten Interlaminatwiderstand, ddener muß jedoch in vielen Fällen ergänzt werden. In einigen Füllen wird eine zusätzliche Isolierung dadurch erzielt, daß man die Bleche oder Laminate mit einem dünnen Firnisüberzug oder einer "Kernplatte" übersieht, der bzw. die einen guten elektrischen Widerstand, aufweist und in der Lage ist, diesen Widerstand unter normalen Temperatur- und-Druck-Betriebsbedingungen aufa^echtzuerhalten. Bei Verwendung in in Öl eingetauchten Transformatorkernen darf die Kernplatte sich nicht auflösen oder mit dem Öl reagieren, weil dadurch die Isolationseigenschaften beeinträchtigt würden.

Es sind zwei Haupttypen von Kernplatten im Gebrauch, nämlich organische und anorganische, obwohl es auch "viele von diesen beiden Typen verschiedene Klassen gibt. Das übliche Verfahren zum Aufbringen einer Kernplatte eines dieser Typen besteht darin, die Bleche oder Laminate durch mit der Beschichtungsmasse überzogene Walzen und dann durch eine Kombination von Trocknungs- und Einbrennofen zu führen. Die Dicke des Überzugs

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muß gesteuert werden, da die Isolationseigenschaften des Ulierzugs um so besser sind, je schwerer dieser ist. Der Überzug kann jedoch auch nicht zu dick sein, weil dadurch die Stahlmenge in einem Kernstapel herabgesetzt wird. Die Brenntemperaturen variieren je nach Zusammensetzung und Typ des verwendeten Überzugs. Im allgemeinen erfordern die organischen Firnisse (Lacke) eine größere Sorgfalt beim Brennen (Trocknen), da es wichtig ist, daß der größte Teil des Trägers sich verflüchtigt und das Harz aushärtet zur Erzielung eines nichtklebrigen Überzugs. Ein zu geringes Brennen führt zu einem weichen, klebrigen Überzug, der unter dem in dem Kern nach dem Zusammensetzen herrschenden Druck keine zufriedenstellenden Isolationseigenschaften aufweist. Es muß auch sorgfältig darauf geachtet werden, daß ein übermäßiges Brennen verhindert wird, weil der Firnis verkohlt und die Isolationseigenschaften des Überzugs dadurch ebenfalls beeinträchtigt werden.

Die derzeit verwendeten organischen Kernplatten erfordern die Verwendung von entflammbaren organischen Lösungsmitteln, die für die Verwendung in der Nähe von kontinuierlichen Hochtemperaturglühöfen zu gefährlich sind. Es besteht daher ein echtes Bedürfnis nach einem Beschichtungsmaterial, das auf Stahllaminate (Stahlbleche) aufgebracht werden kann und nicht entflammbar ist. Dieses neue Material muß auch verschiedenen anderen Bedingungen genügen, beispielsweise muß es gute Isolationseigenschaften (maximal 0,80 Ampere bei 21,1 kp/cm (300 psi) und 150°σ gemäß ASTM A 344-68) haben, es sollte eine klare Farbe aufweisen, muß gegenüber Öl inert sein und es sollte zu einem Überzug mit einer Dicke innerhalb des Bereiches von etwa 0,00038 bis etwa 0,0000076 cm (0,00015 bis 0,000003 inches) verarbeitbar sein. Außerdem sollte der Überzug als Gleitmittel für die Düse während des Ausstanzens der Kernformen wirken. Es wäre sehr erwünscht, wenn ein solcher Überzug außer diesen Eigenschaften auch noch als Klebstoff wirken würde, so daß das Verschweißen, Zusammenklemmen oder Vernieten des laminierten

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Kerns überflüssig würde.

Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beschichtungsmasse anzugeben, die sowohl als Klebstoff als auch als Überzugsmasse wirkt und die einen geeigneten Klebstoff zum Verkleben von Metall mit Holz, Metall, Papier mit Zellenstruktur oder anderen Substraten darstellt und als Überzugsmaterial für elektrische Kerne verwendet werden kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Überzug für Metall zum Schutz gegen Korrosion, insbesondere auf Kohlenstoff- oder galvanisierten Stahlrinnen,anzugeben. Weitere Ziele der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.

Es wurde nun eine neue Beschichtungsmasse gefunden, mit deren Hilfe es möglich ist, die Nachteile der bisher bekannten Beschichtungsmassen minimal zu halten. Es hat sich nämlich gezeigt, daß man durch Kombination von Äthylen- und äthylenisch ungesättigten Carbonsäuremischpolymerisaten in flüchtigen Alkalilösungen oder -emulsionen mit niedermolekularen, wasserlöslichen Phenolharzen ein zähes, wärmebeständiges Beschichtungs- und Klebstoffmaterial erhält.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Beschichtungsmasse, die besteht

(a) zu etwa 5 ''bis etwa 95 Gew.-% aus einem Mischpolymerisat vor. Äthylen und einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure, das zu etwa 60 bis etwa 90 Gew.-% aus Äthylen und zu etwa 10 bis etwa'40 Gew.-% aus der äthyleniscb. ungesättigten Carbonsäure besteht, und

(b) zu etwa 95 bis etwa 5 Gew.-% aus einem wasserlöslichen, in der Wärme reaktionsfähigen, von nicht-umgesetztem Phenol praktisch freien und eine beträchtliche Menge an Trimethylolphenol enthaltenden Phenolharz vom Resol-A-Stufen-Typ.

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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Beschichtungsmasse, die besteht

(a) zu etwa 64-, 5 Gew.-# aus einem Äthylen/Acrylsäure-Mischpolymerisat., das zu etwa 80 Gew.-% aus Äthylen und zu etwa 20 Gew.-% aus mischpolymerisierter Acrylsäure besteht ,

(b) zu etwa 29 Gew.-% aus einem wasserlöslichen, in der Wärme reaktionsfähigen, von nicht-umgesetztem Phenol praktisch freien und eine beträchtliche Menge an Trimethylolphenol enthaltenden Phenolharz vom Resol-A-Stufen-Typ,

(c) zu etwa.4· Gew.-% aus einem hochsiedenden Teeröl, von dem 95 % oberhalb 355°C s.ieden, und " ·

(d) zu etwa 2,5 Gew.-% aus feinverteiltem Calciumsilikat.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein beschichteter Elektrostahl, der sich für die Verwendung in elektrischen Kernen eignet und dadurch gekennzeichnet ist, daß er aus einem Substrat aus einem Elektrostahl und einem Überzug aus einer Beschichtungsmasse der vorstehend gekennzeichneten Art besteht.

Die vorstehend gekennzeichneten Beschichtungsmassen stellen ein gutes Klebstoffmaterial dar und liefern zähe und wärmebeständige Überzüge.

Es wurde nun gefunden, daß die Beständigkeit dadurch noch weiter verbessert werden kann, daß man der Mischpolymerisat/ Phenolharz-Emulsion Steinkohlenteerfraktionen oder Asphalte zusetzt. Diese Verbesserung der Beständigkeit tritt zusätzlich zur Verbesserung der Feuchtigkeitsbeständigkeit und Haltbarkeit auf. Durch die Zugabe der Steinkohlenteerfraktionen oder Asphalte zu der Beschichtungsmasse werden auch deren Beschichtungseigenschaften und Bindefestigkeit bei der Verwendung als Überzug oder Klebstoff oder als Grundierlack verbessert, wenn die Beschichtungsmasse zusammen mit thermoplastischen Kleb-

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stoff en, wie z.B. Äthylenmischpolymerisaten oder Ionomeren,, allein oder in Massen des in der US-Patentschrift 3 361 692 beschriebenen Typs verwendet werden. Die Mischpolymerisat/ Phenolharz-Pech-Masse kann auch mit anderen Zusätzen kombiniert werden. So wurde gefunden, daß die Zugabe von feinverteiltem Galciumsilikat, das vorzugsweise eine Teilchengröße von weniger als 0,15 nm (100 mesh) hat,, insofern besonders günstig ist, als dadurch die Temperatur herabgesetzt wird, bei der die Beschichtungsnasse gehärtet werden muß. Die hellbraune oder gelbbraune Farbe derMischpolymerisat/Phenolharz-Emulsionen ist von Vorteil bei der Verwendung als Papier- oder Holzüberzug oder als Basis für hell-gefärbte pigmentierte Beschichtungsformulierungen. Diese Emulsion eignet sich auch zum Verkleben von Polyvinylfluoridfilmen mit Materialien, wie z.B. Metall, Glasfasern und Holz. Es wurde gefunden, daß diese Emulsionen besonders geeignet sind zum Beschichten von Elektrostählen.

Lösungen, in welchen das Mischpolymerisat und die Phenolharze kombiniert sind, haben eine niedrige Viskosität, eine niedrige Oberflächenspannung und Eigenschaften, die sie zu wirksamen Emulgier- oder Dispergiermitteln zur Einarbeitung von Pigmenten oder anderen Modifiziermitteln und zum Benetzen und Eindringen in Substrate machen, auf welche sie aufgetragen werden können. Da Wasser der Hauptträger ist, werden dadurch die Probleme bezüglich der Entflammbarkeit und der Kosten der organischen Lösungsmittel vermieden.

Bei den in der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse verwendbaren, in Wasser dispergierbaren Mischpolymerisaten von Äthylen und einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure handelt es sich um solche mit einer Kohlenwasserstoffkettenstruktur,' wobei etwa 10 bis etwa 40, vorzugsweise etwa 18 bis etwa 24- Gew.-% des Mischpolymerisats aus Carboxylgruppen enthaltenden Substituentengruppen bestehen, die unter alkalischen Bedingungen ,

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hydrolysiert werden können. Beispiele für geeignete Mischpolymerisate sind solche von Äthylen und einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure. Geeignete Carbonsäuren sind die · äthylenisch ungesättigten Säuren, wie Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Isocrotonsäure, Vinylessigsäure und Allylessigsäure. Bevorzugte Carboxylgruppen sind die von Acrylsäure und Methacrylsäure abgeleiteten Carboxylgruppen. Besonders geeignet sind Ätbylen/Acrylsäure-Mischpolymerisate, die etwa 18 bis etwa. 22 Gew.-% mischpolymerisierte Acrylsäure enthalten.

Die Säuregruppen reagieren mit heißen Lösungen von wäßrigem Alkali unter Bildung von Salzen, die sich in Wasser dispergieren unter Bildung von kolloidalen Lösungen, die Seifen ähneln. Wenn das Alkali flüchtig ist, kann die kolloidale Lösung des Salzes durch Trocknen und Erhitzen zum Abtreiben des Wassers und des flüchtigen Alkali wieder in die Säureform überführt werden. Es kann jedes flüchtige Alkali verwendet werden, z.B. ein flüchtiges, wasserlösliches Amin, wie .Ethanolamin, Diäthylamin, Morpholin oder. Mischungen davon. Bevorzugt wird wäßriges Ammoniak verwendet. Das Harz wird in eine wäßrige Lösung eingeführt, die mindestens eine stöchiometrische Menge, vorzugsweise einen etwa 10- bis etwa 15-%igen Überschuß gegenüber der stochiometrischen Menge an flüchtigem Alkali enthält. Die Mischung wird in einem geschlossenen Gefäß auf eine Temperatur erhitzt, die in der Regel bei etwa bis etwa 130 C liegt, und unter Rühren so lange bei dieser Temperatur gehalten, bis das Harz dispergiert ist. Nach diesem Verfahren können flüssige bzw. fluide Lösungen erhalten werden, die bis zu etwa 24 % Harzfeststoffe enthalten. Es ist auch möglich, Lösungen herzustellen, die bis zu 40 % Harzfeststoffe enthalten, wenn man weniger als eine stöchiometrische Menge an Ammoniak verwendet. In diesem Falle handelt es sich bei der Dispersion z.T. um eine Lösung und z.T. um ein Sol. Äthylen/ Acrylsäure-Mischpolymerisate, die für die Verwendung in den

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erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen geeignet sind, werden von der Firma Union Carbide Corporation unter den Handelsbezeichnungen EAA-9300 und EAA-95OO vertrieben.

Das Mischpolymerisat von Äthylen und einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure sollte etwa 25 bis etwa 95 Gew.-%, vorzugsweise etwa 40 bis etwa 80 Gew.-%, der gesamten Harzfeststoffe ausmachen. Bei den in der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse verwendbaren Phenolharzen handelt es sich um solche des in der Wärme reaktionsfähigen, wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Eesol- oder Α-Stufen-Typs. Diese Harze können nach einer alkalisch katalysierten Umsetzung eines Phenols mit !Formaldehyd hergestellt werden. Die Umsetzung wird gestoppt, wenn praktisch kein nicht-umgesetztes Phenol (weniger als 1 %) verblieben ist und das Produkt eine beträchtliche Menge (mehr als 10 %>) Trimethylolphenol enthält. Eine geeignete Einrichtung zur Herstellung von Harzen dieses Typs ist in der US-Patentschrift 2 834 beschrieben. Lösungen von Harzen dieses Typs werden von verschiedenen Firmen unter den Handelsbezeichnungen SR 352 (ADM Div. Ashland Oil and Hefining Co.), Bakelite BEL-IO3I (Union Carbide Corp.), Cascophen MB717-146 oder SL699-104A (Borden Chemical Co.) usw. hergestellt. Typische Eigenschaften dieser Harze sind folgende:

Physikalische Form: Flüssigkeit

Eigenschaften: Feststoffgehalt in % 70-74

Brookfield-Viskosität bei'

25°C (77 F) in cP 250 - 5OO

Reaktivität

Aushärtungszeit auf einer

heißen Platte von 150⁰C(302⁰F)

in Sek. _{n Λ} 75 - 90

G.E.-Gel bei 121°C(250°F)

in Min. 13 - 17

Wassertolerenz in % mindestens 1000

spez. Gewicht bei 25°C/25°C 1,235 - 1,255

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- ίο - ■ .

Das Fhenolharz kann etwa 5 "bis etwa 75 Gew.-%, vorzugsweise etwa 20 bis etwa 60 Gew.-%, der gesamten Harzfeststoffe ausmachen. Je größer die Menge an Phenolharz ist, um so höher ist die Hochtemperaturbeständigkeit der Beschichtungsmase,

Der Gesamtgehalt an Harzfeststoffen variiert -in der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse je nach dem Endverwendungszweck, er sollte jedoch im allgemeinen zwischen etwa 15 und etwa 45, vorzugsweise zwischen etwa 20 und etwa 35 Gew.-% der Emulsion liegen. Wenn bessere Benetzungseigenschaften und eine niedrige Lösungsviskosität erforderlich sind, so ist es möglich, einen geringeren Gehalt an Harzfeststoffen als das angegebene, allgemein brauchbare Minimum einzuhalten und dennoch die meisten der Vorteile der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse zu erzieleno

Bei den Steinkohlenteerfraktionen, die für die Verwendung in der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse geeignet sind, handelt es sich um Teeröle und feinverteilte oder verflüssigte Peche und Asphalte. Die Peche und Asphalte können in einer Kugelmühle gemahlen oder in Lösungsmitteln, wie z.B. Toluol und Pyridin, gelöst sein. Zur Erzielung der besten Ergebnisse und zur Erzielung eines harten, zähen Überzugs oder Klebstoffes sollte der Siedepunkt der Steinkohlenteerfraktion oberhalb etwa 325j vorzugsweise oberhalb etwa 35O°C liegen. Wenn die durch die Freisetzung von flüchtigen Komponenten während der Wärmehärtung hervorgerufene Blasenbildung oder . Schäumung und der daraus resultierende Festigkeitsverlust nicht wesentlich sind, wie beispielsweise beim Verkleben von porösen Materialien, wie z.B. Papier oder Holz, können auch Steinkohlenteerfraktionen mit Siedepunkten unterhalb 325°C verwendet werden. Die Steinkohlenteerfraktion kann etwa 0 bis etwa 60, vorzugsweise etwa 2 bis etwa 40 Gew.-% der gesamten vorhandenen Harzfeststoffe ausmachen. Die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn die Steinkohlenteerfraktion etwa 3 bis etwa 10

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Gew.-% der Masse, bezogen auf die gesamten Harzfeststoffe, ausmacht. Die Steinkohleriteerfraktion wirkt als Suspension-Stabilisator, verhindert mit den Abbau des Polyäthylens durch Sauerstoff, verleiht der Masse eine Feuchtigkeitsbeständigkeit und hat eine plastifizierende Wirkung (insbesondere die niedriger siedenden Fraktionen).

Feinverteiltes Calciumsilikat, vorzugsweise ein solches mit einer Teilchengröße von weniger als 0,15 mm (100 mesh) ist brauchbar in Mengen innerhalb des Bereiches von etwa 1 bis . etwa 50, vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 10 Gew.-%, bezogen auf die gesamten Harzfeststoffe. Andere konventionelle Füllstoffe, Streckmittel, Pigmente usw. können natürlich ebenfalls der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse zugesetzt werden.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen besteht die erste Stufe darin, eine Dispersion des Mischpolymerisats von Äthylen und der äthylenisch ungesättigten Carbonsäure herzustellen. Das Ithylenmischpolymerisatharz wird zusammen mit mindestens einer stöchiometrischen Menge (vorzugsweise einem I5 %igen Überschuß) Alkali in ein Druckgefäß gebracht zur Umsetzung mit den Carboxylgruppen. Wenn es sich bei dem verwendeten Harz um das bevorzugte Ä* thyl en/ Acryl säur e-Mischpolymerisat und bei dem Alkali um das bevorzugte wäßrige Ammoniak handelt, so wird die Mischung auf etwa 90 bis etwa 130^oC erhitzt,bis sich das Harz löst unter Bildung einer seifenähnlichen Lösung. Die Dispersion wird in einen Behälter mit einer Mischvorrichtung mit hoher Scherwirkung überführt. Zu der Mischpolymerisatemulsion wird unter starkem Rühren die gewünschte Menge an Phenolharz zugegeben. Gewünschtenfalls können in kleineren Mengen Antischaummittel, wie z.B. Alkohole, zugegeben werden. Die erhaltene Mischung ist durch ihre hohe Fluidität und ihre helTbi>aune Farbe charakterisiert. Die Beständigkeit der Mischung bei 24⁰C variiert zwischen etwa 2 und etwa I5 Tagen, je nach Phenol:Mischpolymerisat-Verhältnis.

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Beim Kühlen auf etwa 8⁰O ist die Mass-e für einen Zeitraum von mehr als 6 Monaten beständig. Der Abbau der kolloidalen . Lösung äußert sich durch einen braunen Niederschlag des Phenolharzes. Me Beständigkeit der Mischung wird wesentlich erhöht durch Einarbeitung von Teeröl, feinverteiltem Steinkohlenteerpech oder Asphalt in die kolloidale Lösung unter Verwendung eines Mischers mit hoher Scherwirkung, um die kolloidale Dispersion der Steinkohlenteerfraktion zu gewährleisten. Durch die Zugabe der Steinkohlenteerfraktion mit zugesetztem Pech erhöht sich die Stabilität und man erhalt eine Lagerfähigkeit bei 24° C von bis zu 3 Monaten oder mehr. Die Steinkohlenteerfraktion und das Phenolharz sollten vorzugsweise vor der Zugabe zu der Mischpolymerisatdispersion miteinander kombiniert werden. Zur Erleichterung der Herstellung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen können geringe Mengen an oberflächenaktiven Mitteln, Entschäumungsmitteln und Lösungsmitteln zugesetzt werden. So können mit der Steinkohlenteerfraktion Pyridin, Xylol, Diacetonalkohol usw. kombiniert werden, der Phenolharzlösung können Alkohole, wie z.B. 1-Butanol, und Ammoniumhydroxyd usw. zugesetzt werden und der Mischpolymerisatemulsion können Entschäumungsmittel und oberflächenaktive Mittel, wie z.B. 3,5-Dimethyl-1-hexin-3~ol, zugegeben werden.

Die erfindungsgemäße Masse wird dann auf übliche Art und Weise, beispielsweise durch Eintauchen, Aufsprühen, Aufwalzen usw., auf ein Substrat aufgebracht und getrocknet. Bei Anwendungszwecken, bei denen nicht die bei Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse maximal erzielbare Haftung erforderlich ist, kann das Reinigen des Substrats vor dem Beschichten verringert oder weggelassen werden, da die Beschichtungsmasse selbst ein gutes Detergens ist. Beispiele für geeignete Substrate sind Metalle, wie Kohlenstoffstähle, rostfreie Stähle, galvanisierte, mit. Aluminium beschichtete oder Silicium-Elektrostähle, Holz, Faserstoffplatten, Papier, galvanisierte Stähle usw.

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Die folgenden Beispiele erläutern die Ergebnisse, die erhalten wurden, wenn spezifische erfindungsgemäße Beschichtungsmassen auf verschiedene Substrattypen aufgebracht wurden. Diese Versuche sollen die Erfindung lediglich erläutern, ohne sie darauf zu beschränken.

Beispiel 1 ·

Das in diesem Beispiel verwendete Äthylenmischpolymerisat war ein Mischpolymerisat von Äthylen und Acrylsäure, in dem die Acrylsäure 20 Gew.-% des Mischpolymerisats ausmachte. Die Dichte des Mischpolymerisats betrug 0,96 -und der Schmelzindex betrug 300. Bei dem in diesem Beispiel verwendeten Phenolharz handelte es sich um ein solches eines in der lärme reaktionsfähigen, wasserlöslichen Resol-A-Stufen-Typs, das durch eine alkalisch katalysierte Umsetzung von Phenol mit Formaldehyd hergestellt worden war. Das Harz enthielt praktisch kein nichtumgesetztes Phenol und eine beträchtliche Menge an Trimethylolphenol. Es lag in Form einer wäßrigen Lösung vor und hatte die folgenden Eigenschaften:.

Feststoffgehalt in % 70-74

Brookfield-Viskosität bei 25°0 (7?°F) in cP 250-500

Reaktivität Aushärtungszeit auf der heißen Platte bei

150⁰C (302⁰F) in Sek„ _Λ 75-100 .

G.E.-Gel bei 121°C (250⁰F) in Min.. ■ 13-17

Wassertolerenz in % mindestens 1000

spez. Gewicht bei 25 C/25°C , 1,235-1,255

Es wurde das Verfahren zur Herstellung der Beschichtungsmasse wiederholt. 100 Gewichtsteile des Äthylen/Acrylsäure-Mischpolymerisats wurden zusammen mit 21,5 Gewichtsteilen wäßrigem Ammoniumhydroxyd.(28 % NH,) und 378,5 Gewichtsteilen Wasser in eingeschlossenes Gefäß gebracht. Die Mischung wurde gerührt, auf 120⁰C erhitzt und etwa 1 Stunde lang oder so lange bei dieser Temperatur gehalten, bis das Mischpolymerisat dis-

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pergiert war. Das Gefäß wurde geöffnet und unter Mischen mit hoher Scherwirkung wurden langsam 67,5 Teile Phenolharz zugegeben.

Beispiel 2

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt, wobei diesmal die gleichen Materialien verwendet wurden, jedoch mit der Ausnahme, daß 50 Gewichtsteile eines Steinkohlenteerpechs einer 70°C-Faserqualität vor der Zugabe zu der Mischpolymerisatdispersion mit dem Phenolharz gemischt wurden.. Das Pech war vorher durch Mahlen in einer Kugelmühle fein zerteilt worden. Durch das Steinkohlenteer'pech wurden die Beständigkeit der Beschichtungsmasse und ihre Haltbarkeit, ihre Feuchtigkeitsbeständigkeit und Verklebungseigenschaften verbessert.

Beispiel ^ ' ·

Die Beschichtungsmasse des Beispiels 2 wurde als Grundierlack für einen gemäß Beispiel 1 der US-Patentschrift 3 361 692 hergestellten Klebstoff in Form einer Schicht auf Stahl aufgebracht. Ohne den Grundierlack hatte der Klebstoff eine Abschälfestigkeit von 3,4 bis 6,6 kp/cm (19 bis 37 ppi)» m^t dem Grundierlack wies der Klebstoff eine Abschälfestigkeit von 12,3 bis 13,8 kp7cm (69 bis 77 ppi) auf (180°-Abschälung von einem 1,27 cm (0,5 inch) * 0,0457 cm (0,018 inch) großen Kohlenstoffstahlstreifen einer Dicke von 0,0635 em (0,025 inch))

Beispiel 4

Die Beschichtungsmasse des Beispiels 2 wurde unter Verwendung des Klebstoffs des Beispiels 3 als Grundierschicht für Stahl-Sperrholz-Bindungen verwendet. Bei Verwendung eines 0,0457 cm (0,018 inches)-Kohlenstoffstahls erhöhte sich die Abschälfestigkeit von 5,75 bis 8,95 kp/cm (32 bis 50 ppi) auf 22,3

bis 16,1 kp/cm (90 bis 130 ppi).

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_ 1-5 -

Beispiel 5

In diesem Beispiel wurde die Wärmebeständigkeit der in Beispiel 3 erzeugten Verklebung (Bindung) geprüft. Dabei wurde gefunden, daß die Wärmebeständigkeit der Verklebung bzw. Bindung bei Verwendung des Grundierlacks besser .war.

Beispiel 6 ...

Die Bindungen zwischen einem galvanisierten Stahl und einem Surlyn A-Klebstoffilm (der Firma du Pont) wurden stark ver-r bessert durch Aufbringen der Masse gemäß*Beispiel 2 als Grundierschicht. Die Grundierschicht wurde in Form eines dünnen Überzuges auf die galvanisierten Stahloberflächen aufgetragen und 2 bis 10 Minuten lang bei 15O⁰C getrocknet. Dann wurde der Surlyn A 1555-Film unter Druck zwischen die mit einem Grundierüberzug versehenen Oberflächen gelegt und die.Anordnung wurde auf etwa 200°C erhitzt. Überlappungsschertests bei Raumtemperatur bei den Bindungen mit dem Grundierüberzug ergaben Kohäsionsbrüche bei 1&3 kp/cm (2600 psi), ohne Grundierüberzug handelte es sich bei den Brüchen z.T. um Adhäsionsbrüche und sie variierten zwischen 63,3 und 98»4- kp/cm (900 bis 1400 psi) (ASTM D1002).

Beispiel 7

Es wurde eine Masse ähnlich der in Beispiel 2 hergestellt, jedoch wurde diesmal die Steinkohlenteerpechfraktion der 70°-Faserqualität ersetzt durch ein hochsiedendes Steinkohlenteeröl (von dem 95 % einen Siedepunkt oberhalb 355°C aufwiesen) Diese Masse war leichter herzustellen, weil das Teeröl unter Verwendung von einfachen Mischern mit höher Scherwirkung leichter kolloidal dispergiert. wurde aäs",das Pech. Das Teeröl hatte den gleichen st^bilisierendeniEffekt-.auf das Misehpolymerisat/Phenolhara wie die Pechzugabe und/während der·

20 9 8 h 5/1 1Oi;',;,

Lagerung bei fiaumteniperatur über mehr"ere Monate hinweg, trat? keine wesentliche Abscheidung auf. Die Eigenschaften dieser¹¹ Beschiehtungsmasse waren uit denjenigen der Formulierung gemaß Beispiel 2 vergleichbar.

Beispiel 8

als Klebstoff ©der zur- Beschichtung; (anstatt als Grundierüberzug für einen, anderen Klebstoff oder einen anderen Überzug) ist es häufig erwunsch.tr, dsE die Dispersion einen höheren Feststoff gehalt aufweist, um dickere tlberziige au erzielen. Die Zusammensetzung eines solchen. Kleb- . stoffes in Gewicht steilen war folgende:

itthylen/Acrylsäure-Misehpolymerisat

(gemäß Beispiel 1) 100 ml

Phenolharz (gemäß Beispiel 1) ? ml

2-Propanol 5 ml

hochsiedendes Teeröl (95 % hatten einen

Siedepunkt von oberhalb 355⁰C) 7 ml

Xylol * ■ ■ 3,5 ml

Morpholin (gegebenenfalls zur Einstellung

der Viskosität) . 1 ml

Das hochsiedende Teeröl wurde mit dem Xylol und Morpholin kombiniert, mit dem Phenol gemischt und der wie in Beispiel 1 hergestellten Mischpolymerisatdispersion zugesetzt, zu der vorher das 2-Propanol zugegeben worden war.

Diese Masse wurde zum Verbinden eines Stahldrahtes mit Faserpolstern verwendet. Der Draht wurde in die Dispersion eingetaucht, getrocknet und dann, während er gegen die Faser gepreßt wurde, auf etwa 200⁰C erhitzt. Diese Masse lieferte eine ausreichende Beschichtungsstärke auf dem Draht und während des Erhitzens wurde sie zuerst klebrig und weich, so daß sie in die Faser eindrang und darauf haftete und dann verfestigte sie sich in der Wärine bei 200⁰C. wobei sie starr und nicht-klebrig

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wurde, . - ■ ^

Beispiel 9 '..'."

Ea ist zweckmäßig,, den erfindungsgemäßen Bescnicntungsmassen beträchtliche Mengen an .Füllstoffen und/oder Pigmenten zuzusetzen., ium ihre Eigensehaften gegenüber feuchtigkeit, Wärme, Verschleiß^ Witterung und anderen Expositionsbedingungen zu " verbessern, die Überzüge zu färben, ihre Herstellungskosten herabzusetzen, die Dispersionen einzudicken, um dickere Über-' züge zu erhalten und"'die Penetration in die Substrate zu steuern oder ihre Wärmeausdehnungskoeffizienten herabzusetzen, um sie näher an diejenigen der Substrate heranzubringen. Ein Beispiel für eine solche gefüllte Beschichtungsmasse ist die folgende:

Ithylen/Acrylsäure-Mischpolymerisat

(gemäß Beispiel 1) . - 300 ml

Phenolharz (gemäß Beispiel 1) 14 ml hochsiedendes Teeröl , 14 ml

Morpholin 2 ml

2-Propanol 10 ml

Xylol . 7 ml

Calciumsilicat 30 g

Eisenoxyd (Präzipitatorstaub) ■ 30 g

Magnesiummontmorillonit 3 6 Lignosulfonat · 1,2 g

Beispiel 10

Eine OaSiO, (Tabelle I) enthaltende Klebstoffmasse wurde auf die Oberfläche von,Sperrholz, das mit Stahl verklebt werden sollte, aufgebracht. Dabei erhielt man nach 1- bis 2-minütigem Härten bei Temperaturen von 177 bis 185°C (350 bis 365⁰P) in einer Presse bei 14,1 kp/cm (200 psi) Verklebungen bzw. Bindungen

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mit einer guten Handhabungsfestigkeit. Dieser Klebstoff wurde auf die Sperrholzoberfläche aufgetragen und getrocknet. Danach wurde das Laminat zusammengefügt und heiß gepreßt, um den Klebstoff zu reaktivieren und zu härten. Diese Sperrholz-Stahl-Laminate wiesen eine ausgezeichnete Festigkeit und eine gute Abschälfestigkeit und Wärmebeständigkeit unter den verschiedensten Bedingungen (!Tabelle II) auf.

Beispiel 11

Eine zum Verkleben von Metall-Sandwichplatten mit einem Papierüberzug mit Zellenstruktur geeignete Klebstoffmasse ist in der folgenden Tabelle I als Klebstoff Nr. 2 angegeben. In der folgenden Tabelle III ist die Biegefestigkeit solcher verbundener Sandwiches mit Sandwiches unter Verwendung von bekannten Klebstoffen verglichen. Die Klebstoffdispersion wurde durch Walzengießen oder Eintauchen auf die Kanten mit bienenwabenartiger Zellstruktur aufgetragen und dann getrocknet. Diese beschichteten Papierkerne können unbegrenzt aufbewahrt werden. Die einander gegenüberliegenden Metallbleche können mit einer ähnlichen, jedoch verdünnteren Masse grundiert werden, dies ist jedoch nicht wesentlich. Das erhitzte Sandwich wurde eine Minute lang oder länger unter Druckkontakt auf 177 bis 185°C (350 bis 365°ϊΟ erhitzt, um die Masse zu härten.

Beispiel 12

Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wurde eine erfindungsgemäße Beschichtungsmasse hergestellt,· die als Überzug für einen Elektrostahl für elektrische Kerne geeignet war. 273 Gewichtsteile einer ammoniakalischen Lösung des iLthylen/Acrylsäure-Mischpolymerisats des Beispiels 1 (20 % Harzfeststoffe) wurden mit 2 Teilen Calciumsilicat kombiniert. In einem getrennten Behälter befanden sich 3»5 Teile hochsiedendes Teeröl (95 % davon mit einem Siedepunkt oberhalb 355 G)» gelöst in 0,1 Teilen

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Pyridin, 3 Teilen Xylol und 0,5 Teilen Diaeetonalkohol. In einem dritten Behälter wurden 40 Teile des Phenolharzes des Beispiels 1 mit 5 Teilen 1-Butanol und 2 Teilen 29 tigern wäßrigem Aiamoniumhydroxyd kombiniert» Das Phenolharz und das Te er öl wurden vereinigt und dann langsam unter Mischen mit einer hohen Scherwirkung zu der Mischpolymerisatdispersion zugegeben. Dann wurde mit Wasser aufgefüllt zur Herstellung einer Emulsion mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 'etwa■20 %.

Diese Masse war geeignet zum Beschichten von kornorientierten und nicht-kornorientierten Elektrostählen und sie eignete sich insbesondere zum Beschichten eines El ektro Stahls, der. 2 bis 5 % Silicium enthielt.

Beispiel 15

Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt zur Herstellung einer ähnlichen Masse, die sich von der Masse des Beispiels Λ2. nur dadurch unterschied, daß anstelle von 40 Gewichtsteilen 30 Gewichtsteile Phenolharz .verwendet wurden.

Beispiel 14

Die Beschichtungsmassen der Beispiele12 und 13 wurden auf beide Seiten von 19 Proben eines Elektrostahl in SOrm einer Schicht aufgebracht, bei verschiedenen Temperaturen und verschieden lange getrocknet und nach dem Franklin-Testverf ahren ASTM AJ44-68 auf ihren elektrischen Widerstand hin untersucht. In den Proben 1 bis 7 wurde die Beschichtungsmasse gemäß Beispiel 13 verwendet. In den Proben 8 bis 19 wurde die Beschichtungsmasse des Beispiels 12 verwendet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der weiter unten folgenden Tabelle IV zusammengefaßt.

Beispiel 13

Es wurden 3 Beschichtungsmassen als Grundierschicht für einen

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gemäß Beispiel 1 der US-Patentschrift 3 361¹ 692 hergestellten Klebstoff verwendet und die dabei erhaltenen Ergebnisse wurden miteinander verglichen. Bei der Grundierschicht Hr. 1 handelte es sich um das Ithylen/Acrylsäure-Mischpolymerisat, gelöst in einer ausreichenden Menge Ammoniumhydroxyd zur Herstellung einer Dispersion mit einem Feststoff gehalt von 20 %* Bei der Grundierschicht Nr. 2 handelte es sich um das gleiche Mischpolymerisat, gemischt mit einem Phenolharz, Bei der Grundierschicht Kr. 3 handelte es sich um das gleiche Mischpolymerisat, gemischt mit einem Phenolharz und einem Steinkohlenteerpech. . Die Zusammensetzungen sind in der folgenden Tabelle V angegeben. Bie Grundierschichten wurden auf das Sperrholz aufgetragen und 2 bis 10 Minuten lang bei 14-9°C (300⁰F) getrocknet. Der Klebstoffilm wurde zuerst auf das Stahlblech auflaminiert durch Erhitzen auf etwa 200°G. Das beschichtete Blech und die grundierte Oberfläche des Sperrholzes wurden dann wieder erhitzt und in einer Walzenpresse zusammengefügt. In der folgenden Tabelle VI sind die Ergebnisse von Zeil tests bei diesen Stahl-Sperrholz-Bindungen angegeben und diese zeigen, daß durch alle drei Grundierschichten die Bindefestigkeit verbessert wurde, wobei die Grundierschicht Nr. 3 besonders hervorragende Ergebnisse lieferte.

Beispiel 16

Eine Sachwich-Struktur mit einem Papierkern mit bienenwabenartiger Zellenstruktur wurde unter Verwendung, eines Klebstoffes, wie er in Beispiel 1 der US-Patentschrift 3 361 692 beschrieben ist, verklebt bzw. verbunden und bei der dabei verwendeten Masse handelte es sich um die Ä'thylen/Phenolharz-Mischpolymeri-Bat-Steinkohlenteerpech-Masse des Beispiels 3· Die dabei erhaltenen Ergebnisse zeigen, daß die grundierten Strukturen eine höhere Biegefestigkeit und eine höhere Abschälfestigkeit aufwiesen als die üblicherweise verwendeten,qualitativ hochwertigen Kontaktklebstoffe und den Epoxyharzen in der Bieee-

209845/110B

festigkeit gleichwertig, in der Abschälfestigkeit aber überlegen waren· Das Verfahren zur Herstellung dieser Bienenwaben-Sachwichstrukturen war folgendes:

(1) Auf die Zellkanten des Papiers mit Zellenstruktur wurde die Grundierschicht aufgebracht und getrocknetj

(2) die Platten mit dem losen Klebstoffilm, der zwischen dem Kern und jeder der Stahloberflächen lag, wurden zusammengefügt' und ■

(3) die Anordnung wurde bei etwa 200°C 0,5 bis 10 Minuten lang bei Kontaktdruck.heiß gepreßt, um die Masse zu härten.

Beispiel 1? . ·

Eine Stahlplatte wurde unter Verwendung eines Klebstoffes, wie er in Beispiel 1 der US-Patentschrift 3 361 692 beschrieben ist, mit Ahornholz verklebt. Die nicht-grundierte Verklebung hatte eine Absehälfestigkeit von 5 bis 5»9 kp/cm (28 bis 33 ppi). Die Absehälfestigkeit betrug beim Grundieren mit einem Grundierüberzug aus der Grundiermasse Nr. 3 der folgenden Tabelle V 8,6 bis 10,2 kp/cm (4-8 bis 57 ppi).

209845/1106

Tabelle I

Komponenten

Äthylen/Acrylsäure-Mischpolymerisat (gemäß Beisp. 1) in Form einer ammoniakalischen Lösung mit 30 % Feststoffen

PhenolharzIb'sung (gemäß Beisp. 1)

hochsiedendes Teeröl (Steinkohlenteer).

Xylol

Calciumsilikat
Füllstoff (Eisenoxyd)

verschiedene Zusätze zur Einstellung der Viskosität der Verschäumungs-. oder Klebstoffdispers ion

Klebstoff Nr. 1 zum Verkleben voii Metall mit Sperrholz

200 ml .

30 ml

Klebstoff . Nr. 2 zum Verkleben von Metall mit Papier mit Zellenstruktur

200 ml

20 ml

3., 5 ml	3,5 ml
5 ml	5 ml
5 S	5 ε
-	20 g

0,8 g

Tabelle II

Durchschnittliche Bindungsfestigkeit der Metall-Sperrholz-Verklebungen (Klebstoff Nr. 1)

Zugscherfestigkeit

61,5 kB/cm² (875 psi)

(100 %iges Versagen des Holzes)

(6,45 cm (1 inch )Überlappung einer 0,157cm (0,062 inch) dickenStahlplatte,verklebt mit Föhrensperrholz (Föhrenfurnier) und getestet im trockenen Zustand bei Kaumtemperatur)

Abschältests

(ASTM D9O3 mit einer 0,046 cm (0,018 inch) dicken Stahlplatte auf Föhrensperrholz)

getestet im trockenen Zustand bei Raumtemp. 7 kp/cm* (39 ppi) » » " " " 121⁰O(25O⁰F) 4,5 kp/cm**(25 ppi) ¹¹ bei 49⁰O (120⁰F) nach Einwirkung

von 100 %iger relativer Feuchtigkeit bei

66⁰C (150⁰F) innerhalb von

1 Tag
3 Tagen
7 Tagen

209845/1106 6,3 kp/cm*(35 ppi) 6,6 kp/cm*(37 ppi) 4,5 kp/cm**(25 ppi)

221852?

Fortsetzung von Tabelle II

getestet bei etwa -73,3°C(-1OO°F) nach dem Einwirken dieser Temperatur

für eine Dauer von .

8 Stunden . 7,15 Wem*(4-0 ppi)

24 " . -4,5 fcp?cm**(25 ppi)

* etwa 75 bis 80 % Versagen (Brucb) des Holzes >** etwa 5° bis 60 % Versagen des Holzes

Tabelle III * '

Biegefestigkeit von Sachwicb.es aus Stahlplatten und Papier mit Zellenstruktur, die mit verschiedenen Klebstofferf miteinander verklebt worden waren (ASTM C-393)

Biegebelastung bis zum Bruch in kp/cm Breite (pounds per inch width)

Kontaktklebstoff EC1357 (3M Co.) oder G701 (PPG, Inc.)

Epoxyklebstoff USS NEXUS S8003

thermoplastischer Filmklebstoff USS NEXUS P1003 (allein)

USS NEXUS P1003 mit den Grundierschichten PX 2001 oder SX 9001

Klebstoff Nr. 2 (Tabelle I)

*Bei den Proben handelte es sich um 7,62 cm χ 35,6 cm χ 2,54 cm (3 inches χ 14 inches χ 1 inch) große Proben, die mit einer 30,5 cm (12 inch)-Viertel-Punkt-Belastung getestet wurden;

bei den Bienenwabenkernen handelte es sich um längliche Kohlenstoff stahlplatt en einer Dicke von 0,11 cm (0,04-7 inch) der Union Camp. Corp. (80(18)1/2).

r 14,3	(80)
26,8	(150)
' 15,2	(85) . ,
30,8	(172) .
30,8	(172)

209845/1106

Gruppe I

Härtungs-

Temp., ⁰C

(550) (550) (600) (600) (650) (650) (650)

Tabelle IY Ampere bei 21,1 kp/cm (300 psi)

-emp. 24° C

Temp.

150°0

Dicke, cm (inch)

( P) Zeit oben unten oben unten oben

Min. 0,24

"

"

"

0,09 0,19 0,24

Sek. 0,23

Min. 0,20

" 0,19

0,38 0,08

0,13 0,32 0,19 0,09 0*15

0,56 0,34 0,42 0,60 0,66 0,53 0,53 unten

0,60 1,8(0,7)x10"⁴ 1,5 (0,6)x10~⁴

0,44 0,69 0,86 0,48

1,3(O,5)x1O"⁵ 1,3(Ο,·5)χ1Ο~⁵ 0,5(0,2)x10~⁴ 0,8
Q,5(0,2)x1(

T⁴

0,66 1,3(O,5)x1O~⁵ 1,3(O,5)x1O"⁵ 0,68 1,3 (O,5)x1O"⁵ 1,3(0,^cIO"⁵

Gruppe II 204 (400) 204 (400) 232 (450) 232 (450) 260 (5OO) 260 (500) ' 288 (550) · 288 (550) 16- 316 (600)

316 (600) 343 (650) 343 (650)

Min. 0,27

5 3 5 3 5 3 5 2

3 1 2

Il ti

0,33 0,00 0,16 0,19 0,13 0,18

0,09 0,16 0,08

0,13 0,19

0,00 0,08

0,15 0,20·

0,10 0,09 0,08 0,10 0,07 0,09 0,20 0,42

klebrig

0,36 0,38 0,56 0,55 0,89 0,50

0,50 0,92

0,25 0,10 0,40 0,45 0,50 0,66

0,49 0,77 1,8(0,7)x10""⁴ 1,3(O,5)x1O~⁵, 1,3(O,5)x1O"⁵ 0,25(0_?1)χ10~⁴ *1,3(O,5)x1Q"⁵ 1,3(O,5)x1O"5 1,3(0,5)x1O~⁵ 1,3(0,5)x1Q~⁵ 1,8(0,7)x10'"⁴ 1_?3(0,5)x1O~5 1,3(0,5)x1O·^⁵ 1,3(O,5)x1O~⁵ 0,25(0,1)x10~⁴ 1,3(O,5)x1O~⁵ 1,3(O,5)x1O^-5 1,3(O,5)x1O"⁵ 1,3(O,5)x1O"⁵ 1,3(0,5)χ10"?

i,3(o,5)xiö"⁵

Tabelle V

ßrundiermasseii

Grundi-ermasse Nr.

ammoniakalische Lösung des Äthylen/ Acrylsäure-Mischpolymerisats (20 Feststoffe) gemäß Beisp.

Phenolharz gemäß Beisp. Λ St einkohl ent e erpecli (70°G— . Paserqnalität) Ammoniumhydroxyd (Überschuß) Äthanol (95 % denaturiert)

2-Propanol

Xylol *

Pyridin

1-Octanol

Wasser

°/o Peststoffe 100
0

0
0
0

"
0
O
0
0
%

66,7
9 %
0

2,25 %

0
0
0
O

11,2 %
%

50 • 7,8 %

5,0 % 0 0 10,0 %

5,0 %

2y5 °/o 0,5 %

20 %

Tabelle VI

Abschälfestigkeiten von Stahl-Sperrholz-Bindungen

Klebstoff

Grundierüberzug auf dem Sperrholz Abschälfestigkeit* in Versagen kp7cm (lbs/inch), (Bruch)

5,7-9,0 (32-50)

8,2-10,2 (46-57)

8,1-11 (45-61)

16,1-23,3 (90-130)

in den oberflächlichen Holzfasern

US-Patentschrift 3 361 692, Baisp. 1

US-Pat ent s ehr. 3 361 692, ITr. Beisp. 1

US-Pat ent sehr. 3 361 692, Hr. Beisp. 1

US-Patentsehr. 3 361 692, Nr. Beisp. 1

♦getestet durch manuelle 180°-Abschälung von 1,27 cm (1/2 inch) breiten, 6,5p (26 gage) dicken Kohlenstoffstahlstreifen, die mit witterungsbeständigem Pöhrenfurnier ^Sperrholz) verklebt waren.

etwas tiefer in dem Holz

tiefer in dem Holz und etwas iöhäsivbruch

Kohäsivbruch in dem Klebstoffilra

Claims (28)

Patentansprüche

1. Beschichtungsmasse ^ dadurch gekennzeichnet, daß sie besteht

(a) zu" etwa 5 bis etwa 95 Gew.-% aus einem Mischpolymerisat von Äthylen und einer äthylenisch ungesättigten Garbonsäure, das zu etwa 60 bis etwa 90 Gew.-% aus Äthylen und zu etwa 10 bis etwa 40 Gew.-% aus der äthylenisch ungesättigten Carbonsäure besteht, und

(b) zu etwa 95 bis etwa 5 Gew.-% aus einöm wasserlöslichen,

in der Wärme reaktionsfähigen, von nicht-umgesetztem Phenol praktisch freien und eine beträchtliche Menge an Trimethylolphenol enthaltenden Phenolharz vom Resol-A-Stufen-Typ.

2. Beschichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat etwa 40 bis etwa 80 Gew.-% der Beschichtungsmasse ausmacht.

3. Beschichtungsmasse nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat zu etwa 76 bis etwa 82 Gew.-% aus Äthylen und zu etwa 18 bis etwa 24 Gew.-% aus einer äthylenisch ungesättigten Carbonsäure besteht.

4. Beschichtungsmasse^iiach mindestens einem der Ansprüche bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß sie als äthylenisch ungesättigte Carbonsäure Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Isocrotonsäure, Vinylessigsäure und/oder Allylessigsäure enthält.

5. Beschichtungsmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie als äthylenisch ungesättigte Carbonsäure Acrylsäure enthält.

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6. Beschichtungsmasse nach Anspruch 4 und/oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Acrylsäure etwa 18 "bis etwa 22 Gew.-% des Mischpolymerisats ausmacht, ----- .

7. Beschichtungsmasse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Steinkohlenteerfraktion aus der Gruppe Teeröl und feinverteilt es Pech und Asphalt in einer Menge von etwa 0 bis etwa 60 Gew.-% der Beschichtungsmasse enthält.

8. Beschichtungsmasse nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Steinkohlenteerfraktion einen Siedepunkt oberhalb 325°C aufweist.

9. Beschichtungsmasse nach Anspruch 7i dadurch gekennzeichnet,-daß es sich bei der Steinkohlenteerfraktion um ein hochsiedendes TeerÖl handelt, von dem mindestens 95 % oberhalb 355°C sieden.

10. Eeschichtungsmasse nach mindestens einem der Ansprüche

1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß etwa 2 bis etwa 4-0 Gew.-% der Beschichtungsmasse aus einer Steinkohlenteerfraktion aus der Gruppe Teeröl und feinverteiltes Pech und Asphalt bestehen.

11. Beschichtungsmasse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 3 bis etwa 10 Gew.~% der Beschichtungsmasse aus einer Steinkohlenteerfraktion aus der Gruppe Teeröl und feinverteiltes Pech und Asphalt bestehen.

12. Beschichtungsmasse nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Steinkohlenteerfraktion um Pech einer Faserqualität handelt.

13· Beschichtungsmasse nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Stein-

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kohlenteerfraktion um ein hochsiedendes Teerol handelt, von dem mindestens 95 % oberhalb 355°C sieden.

14. BeSchichtungsmasse nach mindestens einem der Ansprüche

1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß'etwa 1 bis etwa 50 Gew."-?£ der Beschichtungsmasse aus feinverteiltem Calciumsilikat be- ■ stehen.

15. Beschichtungsmasse nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 5 bis etwa 10 Gew.-% der Beschichtungsmasse aus feinverteiltem Calciumsilikat bestehen.

16. Beschichtungsmasse, dadurch gekennzeichnet, daß sie be-. steht

(a) zu etwa 64,5 Gew.-% aus einem Ithylen/Acrylsäure-Mischpolymerisat, das zu etwa 80 Gew.-?£ aus Äthylen und zu etwa 20 Gew.,-% aus mischpolymerisierter. Acrylsäure besteht,

(b) zu etwa 29 Gew.-% aus einem wasserlöslichen, in der Wärme reaktionsfähigen, von nicht-umgesetztem Phenol freien und eine beträchtliche Menge an Trimethylolphenol enthaltenden Phenolharz des Kesol-A-Stufen-Typs,

(c) zu etwa 4 Gew.-% aus einem hochsiedenden Teeröl, von dem 95 % oberhalb 355°C sieden,und

(d) zu etwa 2,5 Gew.-% aus feinverteiltem Calciumsilikat.

17. Beschichteter Elektrostahl für die Verwendung in elektrischen Kernen, gekennzeichnet durch ein Substrat aus einem Elektrostahl und einem Überzug aus der Beschichtungsmasse gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 16.

18. Beschichteter Elektrostahl nach Anspruch 1.7, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß das Elektrostahlsubstrat ein kornorientierter Stahl mit etwa 3 1/4 % Silicium ist. ' * _:.

19. Beschichteter Elektrostahl nach Anspruch 1?» dadurch gekennzeichnet, daß das Elektrostahlsubstrat ein nicht-kornorientiertei? Stahl mit etwa 2 bis etwa 5 % Silicium ist.

20. Beschichteter Elektrostahl, gekennzeichnet durch ein Elektrostahlsubstrat und einen Überzug aus der Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 7. , -. .

21. Beschichteter Elektrostahl, gekennzeichnet durch ein Elektrostahlsubstrat und einen Überzug aus der Beschichtungs-rmasse gemäß Anspruch

22. Beschichteter Elektrostahl, gekennzeichnet durch ein Elektrostahlsubstrat und einen Überzug aus der Beschichtungs^ masse gemäß Anspruch 16.

23· Beschichtetes Ablaufrohr, gekennzeichnet durch ein Kohlenstoffstahlsubstrat und einen Überzug aus der Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 7·

24, Beschichtetes Ablaufrohr, gekennzeichnet durch ein Kohlenstoff stahlsubstrat und einen Überzug aus der Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 14.

25, Beschichtetes Ablaufrohr, gekennzeichnet durch ein Substrat aus galvanisiertem Stahl und einen Überzug aus der Beschichtungamasse gemäß Anspruch 7·

26, Beschichtetes Ablaufrohr, gekennzeichnet durch ein Substrat aus galvanisiertem Stahl und einen Überzug aus der Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 14,

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27» Schichtgefüge, gekennzeichnet durch ein Metallsubstrat aus Kohlenstoffstahl oder galvanisiertem Stahl und eine Schicht aus der Beschichtungsmasse gemäß Anspruch 7.

28. Schichtgefüge, gekennzeichnet durch ein Metallsubstrat aus Kohlenstoffstahl oder galvanisiertem Stahl und eine Schicht aus der Beschichtungsmasse gemäß Anspruch

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