DE3030893C2 - Vibrationsdämpfungsbeschichtungsmasse und ihre Verwendung - Google Patents
Vibrationsdämpfungsbeschichtungsmasse und ihre VerwendungInfo
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Description
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das flockige anorganische Pulver ein
Glimmerpulver ist
3. Verwendung der Masse gemäß den Ansprüchen 1 bis 2 im Automobilbau.
25
Die bisher bekannten Methoden zur Verhinderung von Geräuschen und Vibrationen in Automobilen,
Booten, Gebäuden etc. bestehen darin, eine vibrationsdämpfende
Folie oder Platte auf eine Wand, auf einen Boden oder auf eine andere Oberfläche eines Gebäudes,
einer Maschine oder einer Maschinenkomponente, die eine Quelle für Geräusche und Vibrationen sein kann,
aufzubringen oder derartige Oberflächen mit einem vibrationsdämpfenden Beschichtungsmaterial zu beschichten.
Diese Methoden wurden bisher in einem begrenzten Umfang praktiziert.
Derartige Folien und Platten sowie Beschichtungsmaterialien
basieren gewöhnlich auf Kautschuk oder Asphalt. Derartige Materialien können zwar eine
zufriedenstellende Dämpfung bei etwa Atmosphärentemperatur ausüben, sie sind jedoch mit dem Nachteil
behaftet, daß sich diese Eigenschaft beträchtlich bei verminderten oder erhöhten Temperaturen verschlechtert.
Darüber hinaus bedingt eine längere Einwirkung von erhöhter Temperatur ein Ablaufen, Zusammensakken
oder eine Blasenbildung des Überzugs, während sich ein aufgeschichteter Film bei tiefen Temperaturen
abschälen kann. Infolge dieser sowie anderer Nachteile können die herkömmlichen Materialien nicht in
erfolgreicher Weise auf Flächen aufgebracht werden, die längerer Zeit der Einwirkung von höheren
Temperaturen ausgesetzt werden, beispielsweise auf die Motorräume von Automobilen sowie Schiffen. Daher
sind diese bekannten Materialien bisher nur in einem begrenzten Umfang eingesetzt worden.
Es sind ferner verschiedene vibrationsdämpfende Massen auf der Basis von synthetischen Harzen und
anorganischen Füllstoffkomponenten bekannt geworden. Diese Materialien sind den Materialien auf
Kautschuk- und Asphaltbasis bei erhöhter Temperatur überlegen, sie sind jedoch immer noch mit Nachteilen
behaftet, wie die nachfolgenden Ausführungen zeigen.
In der JP-AS 36 492/1978 wird ein vibrationsdämpfendes
Material beschrieben, das sich aus einem Vinylpolymeren, Zement und kugelförmigem Sand
zusammensetzt, dieses Material besitzt jedoch keine ausreichenden vibrationsdämpfenden Eigenschaften
und ist darüber hinaus von begrenzter Dauerhaftigkeit, so daß es für praktische Zwecke nicht geeignet ist-
In der JP-OS 52 545/1978 wird eine vibrationsdämpfende Beschichtungsmasse beschrieben, die aus einer
wäßrigen Emulsion eines Hochpolymeren mit einem sekundären Übergangspunkt zwischen 0 und 100° C,
einem flockigen anorganischen Füllstoff und einem körnigen anorganischen Füllstoff besteht. Dieses Beschichtungsmaterial
besitzt zwar eine zufriedenstellende vibrationsdämpfende Wirkung innerhalb eines engen
Temperaturbereiches in der Nähe des sekundären Übergangspunktes, es ist jedoch mit dem Nachteil
behaftet, daß außerhalb dieses Bereiches nur eine sehr schlechte vibrationsdämpfende Wirkung festzustellen
ist.
Die JP-OS 1 33 238/1978 und 1 33 239/1978 beschreiben
jeweils eine vibrationsdämpfende Beschichtungsmasse aus Asche, Glimmer, kurzen organischen oder
anorganischen Stapelfasern und einer synthetischen Harz- oder Kautschukemulsion. Diese Massen lassen
sich zwar billig herstellen, besitzen jedoch nur eine geringe vibrationsdämpfende Wirkung und Widerstandsfähigkeit
gegenüber Wasser.
Das Beschichtungsmaterial, das aus einer Harz- oder Kautschukemulsion, Glimmerpulver und einem Kieselsäuresand
hergestellt und in der JP-OS 32 538/1979 beschrieben worden ist, sowie das Beschichtungsmaterial
aus einem wasserslöslichen oder wasserdispergierbaren Harz, einem Schlamm, der bei einem Phosphatverfahren
anfällt, und einem Füllstoff gemäß der JP-OS 36 341/1979 sind ebenfalls insofern nachteilig, als der
Temperaturbereich, innerhalb dessen eine zufriedenstellende vibrationsdämpfende Wirkung erzielt wird, eng
ist.
Wie die vibrationsdämpfenden Materialien auf der Basis von Asphalt oder Kautschuk sind die herkömmlichen
Dämpfungsmassen auf der Basis von synthetischem Harz und anorganischem Füllstoff insofern
unbefriedigend, als eine zufriedenstellende Dämpfungswirkung nur innerhalb eines sehr begrenzten Temperaturbereiches
erzielt wird.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Beschichtungsmasse, die zur Verhinderung von Vibrationen
und Geräuschen in Automobilen, Booten, Gebäuden sowie anderen Strukturen geeignet ist und
diese vibrationsdämpfende Wirkung innerhalb eines breiten Temperaturbereiches von Zimmertemperatur
bis zu einer hohen Temperatur ausübt und darüber hinaus eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegenüber
Wasser, Wärme und Witterungseinflüssen besitzt. Ferner soll eine Masse geschaffen werden,
welche nicht die Arbeitsumgebung verschmutzt und einfach zu handhaben ist.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß dem Patentanspruch gelöst.
In der DE-AS 12 00 458 werden schwingungsdämpfende Materialien aus
(a) einem gemischten Polymeren aus Vinylacetat und einem Dicarbonsäurediester, das mit Dioctylphthalat
weichgemacht worden ist,
(b) einem Polymeren auf der Basis von Propylen und
(c) einem Füllstoff (Vermiculit) beschrieben.
Es besteht ein erheblicher Unterschied zwischen den erfindungsgemäßen Massen und den in dieser Literaturstelle
beschriebenen Massen. Die erfindungsgemäße Masse enthält eine Polyäthylenkomponente, während in
der bekannten Masse Polypropylen enthalten ist.
Polyäthylen und Polypropylen sind im Hinblick auf ihre
chemische Struktur ähnlich, die vibrationsdämpfenden Eigenschaften von Polyäthylen sind jedoch von
denjenigen von Polypropylen grundlegend verschieden. Wie der weiter unten folgenden Tabelle II zu
entnehmen ist, betragen die Dämpfungsfaktoren gemäß Beispiel 1 0,13 bei 200C und 0,12 bei 800C. Dies
bedeutet, daß die erfindungsgemäße Masse eine hohe vibrationsdämpfende Wirkung innerhalb eines breiten
Temperaturbereichs von 20 bis 80° C zeigt Vergleicht man das Beispiel 3 mit dem Vergleichsbeispiel E in der
Tabelle III, dann sieht man, daß die Polyäthylenkompojjnente
bei hoher Temperatur (800C) eine vibrations-I
dämpfende Wirkung ausübt Demgegenüber geht aus IF i g. 2 der genannten DE-AS hervor, daß die Dämpffungsfaktoren
(Verlustfaktoren) der Kurven IV und VII leinen Peak bei ungefähr 20 0C erreichen und mit
!höheren Temperaturen abnehmen. Demgemäß verliejjren
die bekannten Massen ihre vibrationsdämpfende 4 Wirkung bei 600C. Betrachtet man die Kurven IV und
1VII in Fig.2 dieser DE-AS, dann sieht man, daß eine
|Polypropylenkompoapnte bei hoher Temperatur keine I vibrationsdämpfende Wirkung ausübt Demgemäß ist
|die ausgezeichnete vibrationsdämpfende Wirkung in-Inerhalb
eines breiten Temperaturbereiches, die erfin-Jdungsgemäß erzielt wird, eine überraschende Wirkung,
vJdie nicht zu erwarten gewesen war.
K Ferner wird die Polypropylenkomponinte im Falle iÜder genannten DE-AS in Wachsform eingesetzt Es ist !ff jedoch schwierig, ein Polymerwachs mit einer Vinylace- !ftatpolymeremulsion gleichmäßig zu vermischen. Dari-Äüber hinaus ist es bezüglich der Wärmewiderstandsfäpjhigkeitseigenschaften t..ier Masse nachteilig, ein Poiilymerwachs zu verwenden, da das Poly-nerwachs ein 14relativ niedriges Molekulargewicht aufweist. Durch den fierfindungsgemäßen Einsatz der Polyeihylc'komponeni'ite in Form von fein verteilten Einzelteilcnen oder in 3Form einer Emulsion besitzt die erfindungsgemäße ■ Masse eine hervorragende Wärmewiderstandsfähigkeit ■und ist in dieser Hinsicht der bekannten Masse .!iüberlegen.
K Ferner wird die Polypropylenkomponinte im Falle iÜder genannten DE-AS in Wachsform eingesetzt Es ist !ff jedoch schwierig, ein Polymerwachs mit einer Vinylace- !ftatpolymeremulsion gleichmäßig zu vermischen. Dari-Äüber hinaus ist es bezüglich der Wärmewiderstandsfäpjhigkeitseigenschaften t..ier Masse nachteilig, ein Poiilymerwachs zu verwenden, da das Poly-nerwachs ein 14relativ niedriges Molekulargewicht aufweist. Durch den fierfindungsgemäßen Einsatz der Polyeihylc'komponeni'ite in Form von fein verteilten Einzelteilcnen oder in 3Form einer Emulsion besitzt die erfindungsgemäße ■ Masse eine hervorragende Wärmewiderstandsfähigkeit ■und ist in dieser Hinsicht der bekannten Masse .!iüberlegen.
:| Die Erfindung wird nachfolgend näher beschrieben.
■ι Die erfindungsgemäß eingesetzte Polyvinylacetat-' emulsion ist nicht besonders kritisch, was die Zusam- ; mensetzung, die Teilchengröße etc. betrifft, so daß man ,jede der herkömmlichen Vinylacetatpolymeren oder ^-emulsionen verwenden kann. Die Polyvinylacetatemul- ; sionen, die im allgemeinen verwendet werden, enthalten ■gewöhnlich ungefähr 30 bis 65% nicht-flüchtige ^Materialien und besitzen eine Viskosität zwischen 300 ; und 80 000 Centipoise bei 3O0C und eine Teilchengröße !von ungefähr 0,01 bis 1 μ. Als Schutzkolloid kann man Polyvinylalkohol oder ein grenzflächenaktives Mittel •,und, in einigen Fällen, einen Weichmacher verwenden. ^Bei der Durchführung der Erfindung in der Praxis kann man jede derartige Polyvinylacetatemulsion in vorteilhafter Weise einsetzen.
■ι Die erfindungsgemäß eingesetzte Polyvinylacetat-' emulsion ist nicht besonders kritisch, was die Zusam- ; mensetzung, die Teilchengröße etc. betrifft, so daß man ,jede der herkömmlichen Vinylacetatpolymeren oder ^-emulsionen verwenden kann. Die Polyvinylacetatemul- ; sionen, die im allgemeinen verwendet werden, enthalten ■gewöhnlich ungefähr 30 bis 65% nicht-flüchtige ^Materialien und besitzen eine Viskosität zwischen 300 ; und 80 000 Centipoise bei 3O0C und eine Teilchengröße !von ungefähr 0,01 bis 1 μ. Als Schutzkolloid kann man Polyvinylalkohol oder ein grenzflächenaktives Mittel •,und, in einigen Fällen, einen Weichmacher verwenden. ^Bei der Durchführung der Erfindung in der Praxis kann man jede derartige Polyvinylacetatemulsion in vorteilhafter Weise einsetzen.
i: Ferner ist es zweckmäßig, ein Vernetzungsmittel der
!-!Emulsion zuzugeben, da der Zusatz eines Vernetzungsmittels zu einer Polyvinylacetatemulsion zu einer
Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasser sowie der Witterungsbeständigkeit des Beschichtungsfilms
führt. Ein vollständiges oder lokales Anquellen der aufgeschichteten Masse kann erfolgen,
wenn die aufgeschichtete Masse, die kein Vernetzungsmittel enthält, bei einer hohen Temperatur getrocknet
wird, sobald die Masse aufgeschichtet worden ist. Das Quellen kann jedoch durch Zugabe des Vernetzungsmittels
zu der Masse verhindert werden. Die Zugabe eines Vernetzungsmittels ist dann irn Falle der erfindungsgemäßen
vibrationsdümpfenden Beschichtungsmassen zweckmäßig, wenn diese unter verschiedenen Bedingungen
eingesetzt werden. Beispiele für derartige Vernetzungsmittel «ind Ammoniumzirconylcarbonat,
Zirconchlorid, Zircomnitrat, Zirconlactat, Natriumzirconoxalat
sowie andere Zirconverbindungen, Borsäure, Borax sowie andere Borverbindungen, Titanylsulfat, λ-Titansäure,
Titancitrat, Kaliumtitanoxalat, Titantriätha nolamin sowie andere Titanverbindungen, Formaldehyd,
Glyoxal sowie andere Aldehyde, Methylolmelamin sowie andere N-Methylolverbindungen, Divinylsulfon,
Bisfj?-hydroxyäthyl)su!fon, Dinatrium-tris(/?-sulfoäthyl)sulfoniumsowie
andere aktive Vinylverbindungen, Spichlorhydrin, Polyamid/Polyamin/Epichlorhydrin-H&rz,
Glycidylvcrbindungen wasserlöslicher mehrwertiger Alkohole, wie Glycerin, sowie andere Epoxyverbindungen,
Dicarbonsäureverbindungen, Säureanhydride sowie andere Dicarbonsäureverbindungen, Disuifitverbindungen,
Di- und Triisocyanate sowie andere Polyisocyanate.
Das Poiyäihyienpoiymere im feinverteiiten Einzeiteiichenzustand
oder in Emulsionszustand, das erfindungsgemäß verwendet wird, ist nicht besonders kritisch was
Polymerisationsgrad, die Dichte und die Teilchengröße betrifft, es kann vielmehr entsprechend den gewünschten
vibrationsdämpfenden Wirkungen sowie dem Verwendungszweck ausgewählt werden. Im allgemeinen
ist es zur Erzielung einer guten vibrationsdämpfenden Wirkung über einen breiten Bereich hinweg, der
sich bis zu einer sehr hohen Temperatur erstreckt, sowie im Hinblick auf die Wärmefestigkeit eines Überzugsfilms zweckmäßig, ein Polyäthylen mit einem höheren
Polymerisationsgrad und einer höheren Dichte zu verwenden. Darüber hinaus kann man in Abhängigkeit
von den gewünschten Eigenschaften des getrockneten aufgeschichteten Films auf ein Polyäthylen zurückgreifen,
das durch Zugabe einer bestimmten Mengen eines anderen Monomeren als monomere Komponente
erhalten worden ist, wobei man ferner ein 1-oiyäthylenharz
verwenden kann, das durch Einbau von beispielsweise bestimmten ftinktionellen Gruppen modifiziert
worden ist. Zur Erzielung einer gleichförmigen Dispersion ist es ferner zweckmäßig, ein Polyäthylen zu
verwenden, das zu leinen Teilchen mit Größen von ungefähr 0,1 μΐη bis 1 μπι im Durchmesser verteilt
worden ist
Das wesentliche Merkmal der erfindungsgemäßen vibrationsdämpfenden Besrhichtungsmasse liegt in der
Verwendung eines Polyäthylens in Form von feinverteilten Einzelteilchen oder in Form einer Emulsion. Das
Äthylenpolymere trägt merklich zu der vibrationsdämpfenden Wirkung bei ungefähr 60 bis ungefähr 1000C bei
und verleiht dem getrockneten Film eine Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasser, Wärme und Witterungseinflüssen. Zur Gewinnung eines Films mit einer hohen
Festigkeit ist eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur über den Schmelzpunkt des Polyäthylens hinaus
beim Trocknen oder danach zweckmäßig.
Das flockige anorganische Pulver, das erfindungsgemäß eingesetzt wird, besteht beispielsweise aus
Glimmer, Graphit, Glasflocken, Vermiculite, Talk, Ton etc. Die Korngröße sowie das Aspektverhältnis eines
derartigen flockenarligen anorganischen Pulvers sind nicht besonders kritisch. Übermäßig große Körner
beeinflussen jedoch die Fluidität der Beschichtungsmasse und bewirken ein Verstopfen der Sprühdüsen oder
machen ein Aufpinseln öder ein Aufschichten schwierig,
während dann, wenn die Korngröße zu gering ist, die Viskosität der Beschichtungsmasse für eine glatte
Aufbringung durch Sprühen zu hoch ist, was sine Verschlechterung der vibrationsdämpfenden Eigenschäften
bedingt Daher wird die Korngröße des flockigen anorganischen Pulvers zwischen 40 u.r.: tmd
2 mm ausgewählt
Von dt-n verschiedenen flockenartigen anorganischen Pulvern, wie sie vorstehend beispielsweise aufgeführt ι ο
worden sind, ist Glimmer im Hinblick auf die Fiimiigenschaften sowie die Produktionskosten besonders
zweckmäßig. Das Mischverhältnis von Vinylacetatpolymeren, Polyäthylen und flockenartigem anorganischem
Pulver kann je nach dem beabsichtigten Verwendungszweck ausgewählt werden. Im allgemeinen
ist es zweckmäßig, pro 100 Gew.-Teile des
Vinylacetatpolymeren 5 bis 350 Gew.-Teile Äthylenpolymeres
und 25 bis 450 Gew.-Teile flockiges anorganisches Pulver einzusetzen.
Werden außerhalb des vorstehend angegebenen Bereiches nur weniger als 5 Gew.-% Äthylenpolymeres
verwendet, dann ist die Widerstandsfähigkeit des Films
gegenüber Wasser, Wärme und Wittcrungseinflüssen unbefriedigend, wobei ferner bei hohen Temperaturen
die Vibrationsdämpfungseigenschaften geringer sind. Liegt andererseits die Menge des Äthylenpolymeren
oberhalb 350 Gew.-Teilen, dann besitzt zwar der Film bei hohen Temperaturen eine zufriedenstellende vibrationsdämpfende
Wirkung, es ist jedoch schwierig, eine homogene Beschichtungsmasse herzustellen, wobei
ferner die Fluidität der Masse beeinflußt wird.
Liegt die Menge des flockigen anorganischen Pulvers unterhalb 25 Gew.-Teilen, dann werden die günstigen
Wirkungen des jeweiligen Pulvers nicht voll ausgeschöpft,
während bei einem Einsatz von mehr als 450 Gew.-Teilen des Pulvers die vibrationsdämpfende
Wirkung nicht weiter erhöht wird, vielmehr die Fluidität der Masse in einem erheblichen Ausmaße reduziert
wird.
Die erfindungsgemäße vibrationsdämpfende Beschichtungsmasse des wäßrigen Dispersionstyps kann
durch Zugabe des Äthylenpolymeren in feinverteiltem Einzelteilchenzustand oder im Emulsionszustand zu der
Vinylacetatpolymeremulsion und anschließende Zugaben des flockigen anorganischen Pulvers in Portionen
unter konstantem Rühren zur Gewinnung einer homogenen Masse hergestellt werden. Erforderlichenfalls
können ein Weichmacher, ein Vernetzungsmittel, ein Antischäumungsmittel, ein die Rheologie modifizierendes
Mittel (beispielsweise ein Eindickungsmittel), ein Wasserabstoßungsmittel, Wasser etc. der Masse zugegeben
werden.
Es ist ierner möglich, anorganische Füllstoffe,
beispielsweise Culc;ur;icarhwtat, kieselsäurehaltigen
Sand, CaldiüTisuifaT.lihyl'iit. TW;<:iineraiien etc., hochdichte
anorganische Füllstoffe, beispielsweise bariumsulfat,
Eisenoxid, Eisenpulver, Bleipulver etc., sowie anorganische und/oder organische Fasern, wie Gesteinswolle,
Asbest, Glasfasern, Metallfaser«, VinyU.r,·
kurzstapelfasern, Polyesterkurzstapelfasem etc. zuzugeben.
Die erfindungsgemäße vibrationsdämpfende Beschichtungsmasse
des wäßrigen Dispersionstyps kann auf die Oberflächen von Strukturelementen, beispielsweise
von Automobilen, Schiffen, Automobilkomponenten, Maschinen, Baumaterialien etc. mittels einer
geeigneten Auftragungsvorrichtung aufgebracht werden, beispielsweise mittels einer Bürste, einer Spritzpistole,
einer Walze etc., wobei die Aufbringung auch durch Eintauchen erfolgen kann. Durch eine dieser
Methoden oder durch eine andere Methode kann die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse fest auf die
Oberflächen von Strukturelc nenten zur Dämpfung ihrer Vibrationen und zur Verminderung von Geräusch
aufgebracht werden. Die auf diese Weise aufgebrachte Beschichtungsmasse dämpft nicht nur Vibrationen in
der Nähe sowie bei Atmosphärentemperhiur, sondern auch bei hohen Temperaturen. Darüber hinaus ist der
erhaltene Film in hohem Ausmaße gegenüber Wärme widerstandsfähig, und zwar auch während einer
längeren Einwirkung einer hohen Temperatur auf den Film, wobei keine Härtung oder kein Brüchigwerden
des Films festzustellen sind. Daher werden die dynamischen Eigenschaften des Films praktisch unter
derartigen nachteiligen Bedingungen aufrechterhalten. Die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse ist daher
besonders geeignet zur Verminderung von Vibrationen und Geräuschen, die durch Automobil- oder Schiffsmotore
entwickelt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1
sowie Vergleichsbeispiele A, B, C und D
sowie Vergleichsbeispiele A, B, C und D
Die Tabelle I zeigt die Beschichtungsmasse gemäß vorliegender Erfindung als Beispiel 1, eine Masse, die
nicht in den Rahmen der Erfindung füllt, als Vergleichsbeispiel A sowie im Handel erhältliche Massen als
Vergleichsbeispiele B, C und D. Die Massen B und C sind wäßrige Beschichtungsmassen, während die Masse
D eine in zwei Verpackungen gelieferte Masse ist, die aus einer Grundkomponente und einer Härtungskomponente
besteht. Die Formulierungen dieser Massen gehen aus der Tabelle I hervor.
Formulierungen (Gew.-Teile) |
Beispiel 1 |
Vergieichs-
beispiel A |
Verglei-hs- beispiel B |
Vergleichs beispiel C |
Ve:gleichs- beispiel D |
Polyvinylacetatemulsion | 100 | 0 | 100 | 100 | 0 |
Äthylen/Vinylacetat- Copolymeremulsion (Äthylengehalt 18 Gew.-%) |
0 | 100 | 0 | 0 | 0 |
Epoxyharz | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
pulverisiertes Polyäthylen | 50 | 50 | η | 0 | 0 |
Fortsetzung
Formulierungen
(Gew.-Teile)
(Gew.-Teile)
Beispiel Vergleichsbeispiel
A
A
Vergleichsbeispiel
B
B
Vergleichsbeispiel
C
C
Vergleichsbeispiel
D
D
Glimmer | 100 | 100 | 0 | 0 | 90 |
Ton | 0 | 0 | 70 | 0 | 0 |
Calciumcarbonat plus Talk | 0 | 0 | 0 | 54 | 0 |
Die Massen der Beispiele I sowie der Vergleichsbeispiele A, B und C werden jeweils auf die Oberfläche
einer Eiüenplatte in einer Dicke von 0,8 mm mittels
einer Spritzpistole aufgebracht und bei Zimmertemperatur 2 Tage trocknen gelassen. Dann wird der Film
gründlich! in einem Heißstromtrockner bei 130'C während 1 Stunde zur Gewinnung eines Teststückes aus
einem ßcschichfjngsfüm mit einer Dicke von !,Srr-m
getrocknet. Im Falle des Vergleichsbeispiels D werden die Grundkomponente und die Härtungskomponente
bei Zimmertemperatur vermischt und auf eine ähnliche
Eisenplatte mittels eines Beschichtungsspatels aufgebracht, worauf in situ bei 1000C zur Gewinnung einer
Testprobe gehärtet wird.
Um die vibrationsdämpfende Wirkung eines jeden Teststückes zu messen, wird der Dämpfungsfaktor
(Vcomb)<les Verbundes aus Eisenplatte und Überzug nach
der ResonanzmethtMe mit Hilfe einer komplizierten Elastizitätsmeßvorrichtung von Brüel und Kjaer ermittelt.
Es ist eine anerkannte Tatsache, daß ein vibrationsdämpfendes Material seinen Namen nur
zurecht trägt, wenn sein Dämpfungsfaktor wenigstens 0,05 beträigt.
Die Wasserwiderstandsfähigkeit eines jeden Teststücks wird nach folgendem Schema ermittelt: nach
einem Eintauchen in laufendes Wasser bei Zimmertemperatur während 1 Woche, keine Veränderung insgesamt:
O; partieller Filmverlust Δ und im wesentlichen gesamter Verlust: x.
Die Wärmewiderstandsfähigkeit eines jeden Teststücks
wird nach fo'gpnHpn Kriterien untersucht: nach
einem Stehenlassen in vertikaler Position bei 2000C
während I Stunde, keine Veränderung insgesamt: O; lokales Queller, oder leichtes Ablaufen (Zusammensakken):
Δ, und erhebliches Anquellen und/oder erhebliches Ablaufen: χ.
Die Witterungsbeständigkeit eines jeden Teststückes wird unter Anwendung eines 500 Stunden dauernden
Einwirkungstests unter Verwendung eines Sunshine Weathe- O-Meters getestet, wobei die Meßergebnisse
nach folgendem Schema eingestuft werden: insgesamt keine Veränderungen: O, partieller Filmverlust: Δ und
im wesentlichen gesamter Verlust des Films: χ .
Die Ergebnisse der vorstehenden Tests sind in der folgenden Tabelle zu ersehen.
Beispiel Vergleichs- Vergleichs- Vergleichs- Vergleichsbeispiel beispiel beispiel beispiel
IABCD
IABCD
Dämpfungsfaktor 20° C (500 Hz Dicke- 80°C verhältnis) |
0.13 0.12 |
0.16 0.060 |
0.075 0.027 |
0.20 0.017 |
CU 0.12 |
Wasserwiderstands fähigkeit |
O | O | Δ | X | O |
Wärmewiderstands- fähigk-it |
O | O | O | Δ | O |
Witterungsfestigkeit | O | O | Δ | Δ | O |
Folgende Tatsachen lassen sich aus den Werten der Tabelle II ableiten. Die Zusammensetzung des Vergleichsbeispiels
A zeigt eine unzureichende vibrationsdämpfende Wirkung bei hoher Temperatur, obwohl sie
bezüglich der Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasser, Wärme und Witterungseinflüssen und der vibrationsdämpfenden
Wirkung bei oder in der Nähe von Atmosphärentemperaturen zufriedenstellend ist Andererseits
zeigt die Masse des Vergleichsbeispiels D nur eine unzureichende vibrationsdämpfende Wirkung bei
oder in der Nähe von Zimmertemperatur, obwohl die vibrationsdämpfende Wirkung bei hoher Temperatur
zufriedenstellend ist. Die Massen der Vergleichsbeispiele B undC besitzen eine schlechte Widerstandsfähigkeit
gegenüber Wasser und Witterungseinflüssen und zeigen auch eine unzureichende vibrationsdämpfende Wirkung.
Demgegenüber zeigt die Masse die Beispiels 1 gemäß vorliegender Erfindung eine ausgezeichnete vibrationsdämpfende
Wirkung sowohl bei Zimmertemperatur als auch bei hoher Temperatur und besitzt auch eine
zufriedenstellende Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasser, Wärme und Witterungseinflüssen.
Beispiele 2 und 3
sowie Verglcichsbeispiel E
10
Die Tabelle III zeigt erfindungsgemäße Massen als Beispiele 2 und 3 und eine Masse, die nicht in den
Rahmen der Erfindung fällt, als Vergleichsbeispiel E. Die Formulierungen dieser Massen gehen aus der
■> Tabelle III hervor.
Polyvinylacetatemulsion | Beispiel | Beispiel | Vergleichs | |
pulverisiertes Polyäthylen | beispiel | |||
Glimmer | 2 | 3 | E | |
Formulierung | 200C | 100 | 100 | 100 |
(Gewichtsteile) | 80°C | 34 | 100 | 0 |
340 | 340 | 340 | ||
Dämpfungsfaktor | 0.10 | 0.09 | 0.11 | |
(500 Hz, Dickeverhältnis 2.0) | 0.070 | 0.08 | 0.010 | |
Wasserwidersüiriusiahigkeii | W | \s | ||
Wärmewiderstandsfähigkeit | O | O | Δ | |
Witterungsfestigkeit | O | O | X | |
Die in der Tabelle III angegebenen Massen werden jeweils auf eine Eisenplatte mit einer Dicke von 0,8 mm
mittels einer Spritzpistole aufgebracht und bei Zimmertemperatur 2 Tage trocknen gelassen. Dann wird der
Film weiter gründlich in emem Heißstromtrockner bei 130°C während 1 Stunde zur Herstellung eines Teststückes
mit einer Beschichtungsfilmdicke von 1,6 mm getrocknet. Die Untersuchungsergebnisse dieser Teststücke
gehen ebenfalls aus der Tabelle III hervor. Aus der Tabelle III ist zu ersehen, daß die erfindungsgemäße
Beschichtungsmasse einen breiten vibrationsdämpfenden Temperaturbereich besitzt und auch bezüglich der
Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasser, Wärme und Witterungseinflüssen überlegen ist.
Durch die Erfindung wird daher eine vibrationsdämpfende Beschichtungsmasse geschaffen, die eine gute
vibrationsdämpfende Eigenschaft innerhalb eines breiten Temperaturbereiches von einer niedrigen bis zu
einer hohen Temperatur besitzt und auch andere Qualitäten aufweist, die von Beschichtungsfilmen
erwartet werden.
Beispiele 4 und 5
Die zwei in der Tabelle IV angegebenen Massen, die in den Rahmen der Erfindung fallen, werden hergestellt.
Diese Massen werden jeweils auf die Oberfläche einer Eisenplatte mit einer Dicke von 1,6 mm mittels einer
Spritzpistole aufgebracht und 7 Tage bei Zimmertemperatur trocknen gelassen. Diese Proben werden dann
dem Wasserwiderstandsfähigkeitstest unterzogen. Andere Proben werden durch Trocknen von bei 1500C
aufgeschichteten Proben, und zwar sobald die Massen jeweils auf die Eisenplatte aufgebracht worden sind,
hergestellt. Die Ergebnisse gehen aus der Tabelle IV hervor. Beim Trocknen gemäß Tabelle IV bedeutet O
eine normale trockenbare Probe und y eine Probe, die eine angequollende aufgeschichtete Schicht besitzt.
Beispiel 4 Beispiel 5
Polyvinylacetatemulsion 100 100
Polyäthylenpulver 40 40
Glimmer 350 350
Ammoniumzirconylcarbonat 10 0
Ammoniumzirconylcarbonat 10 0
Wasserwiderstandsfähigkeit O O
Eigenschaften der Trocknung O X
bei 150° C
bei 150° C
Die Widerstandsfähigkeit gegenüber Wasser der Probe 4 die ein Vernetzungsmittel enthält, ist besser als
die Wasserwiderstandsfähigkeit der Probe 5, die kein Vernetzungsmittel enthält. Die Probe des Beispiels 4
widersteht strömendem Wasser während einer langen Zeitspanne und auch einem Reiben nach einem
Eintauchen in Wasser. Darüber hinaus kann die Probe des Beispiels 4 bei einer hohen Temperatur getrocknet
werden, sobald die Masse auf die Eisenoberfläche
S5 aufgebracht worden ist
Claims (1)
1. Vibrationsdämpfungsbeschichtungsmasse des
wäßrigen Dispersionstyps aus
(a) lOOGew.-Teilen einer Vinylacetat-Polymeremulsion,
(b) 5 bis 350 Gew.-Teilen eines Olefinpolymeren
und
(c) 25 bis 450 Gew.-Teilen eines flockigen anorganischen
Füllstoffs, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (b) aus einem Älhylenpolymeren in feinverteiltem
Einzelteilchenzustand oder im Emulsionszustand besteht.
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