DE4420574A1 - Kitt mit hoher Temperaturbeständigkeit, Quellfähigkeit und Alterungsbeständigkeit zum Verbinden oder Abdichten von Substraten und Verfahren zur Herstellung des Kittes - Google Patents
Kitt mit hoher Temperaturbeständigkeit, Quellfähigkeit und Alterungsbeständigkeit zum Verbinden oder Abdichten von Substraten und Verfahren zur Herstellung des KittesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen quellfähigen, hochtemperaturbe
ständigen und alterungsbeständigen Kitt zum Verbinden oder
Abdichten von Substraten aus Glas, Metall, Kunststoff oder
anderen Werkstoffen, insbesondere zum Verbinden von Entla
dungslampen mit Lampensockeln nach dem Oberbegriff des An
spruches 1.
Bekannt sind die verschiedensten Kittzusammensetzungen, ins
besondere Füllstoffe enthaltende siliconmodifizierte Po
lyesterharze für diese Zwecke. Als Füllstoffe werden für
die Kitte beispielsweise Calciumcarbonate verwendet.
Die bekannten Kittzusammensetzungen genügen nicht in jedem
Fall den geforderten Kriterien für das Verbinden oder
Abdichten von vorgenannten Substraten, insbesondere für das
Befestigen von Entladungslampen im Lampensockel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hochtempera
turbeständigen und quellfähigen Kitt zum Verbinden oder
Abdichten von Substraten aus Glas, Metall, Kunststoff oder
anderen Werkstoffen, insbesondere zum Verbinden von Entla
dungslampen mit Lampensockeln zu schaffen, der eine gute
Substrathaftung und innerhalb eines breiten Temperaturbe
reichs und bei höherer mechanischer Belastung eine dauerhaf
te mechanisch und temperaturwechselbeständige Abdichtung
und Klebverbindung zwischen den vorgenannten Substraten
ermöglicht und ein einfaches Verfahren zur Herstellung des
Kitts anzugeben.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den kennzeichnenden
Teil des Anspruches 1 gelöst. Besondere Ausgestaltungen
finden sich in den Unteransprüchen.
Es wurde gefunden, daß Kitte aus Mischungen von Kunsthar
zen, bestehend aus Gemischen von nichtplastifizierten hoch
reaktiven Melamin-Formaldehydharzen und Alkydharzen, Füll
stoffen, Haftverbesserern und Lösungsmitteln nach Aushär
tung eine überraschend gute dauerhafte, temperaturwechselbe
ständige und dichte Verbindung von Substraten aus Glas,
Metall, Kunststoff oder anderen Werkstoffen ergeben.
Als nichtplastifiziertes hochreaktives Melamin-Formalde
hydharz ist das von der Firma Hoechst unter der Bezeichnung
"Maprenal MF 590 55 X/iB" im Handel befindliche Produkt
besonders geeignet. Als Alkydharz eignet sich das unter der
Bezeichnung "Duroftal VTS 1202" mit einem Anteil von 65%
MPAC der Firma Hoechst im Handel befindliche Produkt. Der
Kitt enthält 5,5-20 Gew.-% des Kunstharzgemisches. Die
einzelnen Kunstharze gelangen im Mengenverhältnis von 8 : 1
bis 12 :1 von Alkydharz zu Melamin-Formaldehydharz zum
Einsatz.
Der Mengenanteil der Füllstoffe beträgt gewöhnlich 60-91
Gew.-%, vorzugsweise 68-85 Gew.-%. Als Füllstoffe werden
Kreide, Quarzmehl, Schiefermehl, Kaolin, Kalkspat, Kalk
stein, Dolomit, Glimmer und Schwerspat eingesetzt. Die
Füllstoffe bestimmen durch ihren Korngrößenaufbau und ihren
Kristallgitteraufbau wesentlich die thermische Ausdehnung
des Kittes beim Abbinden. Durch die Auswahl der Füllstoffe
hinsichtlich ihrer Korngrößenverteilung und/oder Dichteun
terschiede werden Spannungen und Rissbildungen vermieden.
Mit steigender Korngröße und einem steigenden Anteil an
größerer Kornung im Gemisch steigt auch der Einfluß auf die
thermische Wärmeausdehnung.
Als pulverförmige Füllstoffe können unter Beachtung der
Korngrößenverteilung und/oder der Dichteunterschiede Kalk
stein, Marmor, Kreide, Quarzmehl, Schiefermehl, Kaolin,
Kalkspat, Dolomit, Glimmer und Schwerspat eingesetzt wer
den. Als Füllstoffe werden vorzugsweise Mischungen von
Kalksteingries und Kalksteinmehl eingesetzt, da die Elek
tronen des (CO₃)2--Ions durch das Mg2+-Ion stärker verdichtet
werden als durch das Ca2+-Ion. Der Kalksteingries weist
dabei folgende chemische und physikalische Kenndaten auf:
mit einer Korngrößenverteilung von
Das Kalksteinmehl hat die folgenden chemischen und physika
lischen Kenndaten aufzuweisen:
mit einer Korngrößenverteilung von
Die Füllstoffe beeinflussen im Zusammenhang mit ihrer
Korngrößenverteilung und/oder Dichteunterschiede die thermi
sche Wärmeausdehnung und die Schrumpfung beim Härtungspro
zeß des Kittes. Sie führen zur Vermeidung von Lufteinschlüs
sen im Kittgefüge und haben Einfluß auf die Aushärtungs
zeit. Sie ermöglichen eine Erniedrigung der Temperaturspit
ze bei der Polymerisation, wodurch die Rißbildung vermin
dert wird.
Zur Verbesserung der Haftung des Kittes an den Substraten
werden Haftmittel eingesetzt. Vorzugsweise wird Methacryl
oxypropyltrimethoxysilan der Kittmasse zugesetzt.
Als ein Zusatzstoff zur Vermeidung bzw. Einschränkung der
Spannungen im Kittkörper wird Hexamethylentetramin der
Kittmasse zugesetzt.
Die vorgenannten Haftvermittler werden in Mengen von 0,5
bis 10 Gew.-% dem Kitt zugegeben. Der Mengenanteil des Lö
sungsmittels beträgt zwischen 3-10 Gew.-%. Vorzugsweise
werden als Lösungsmittel Ethanol und Methoxypropylacetat
eingesetzt. Insbesondere durch die Zugabe von Methoxy
propylacetat läßt sich die gewünschte Endviskosität des
Kittes einstellen.
Das Quellverhalten der Kittmasse wird durch die Zugabe von
Ethanol gesteuert.
Zusätzlich können dem Kitt weitere Bestandteile zur Erzie
lung besonderer Eigenschaften zugegeben werden. So wird die
Festigkeit des Kittes durch Zusatz von 0,1-5,0 Gew.-%
Zinkoxid weiter erhöht. Zur Ausbildung einer Netzwerkstruk
tur und zur Stabilisierung des Kittes wird pyrogene Kiesel
säure zugemischt. Eine geeignete pyrogene Kieselsäure ist
das im Handel unter der Bezeichnung CAB-O-SIL TS 720 der
Firma Cabot GmbH vertriebene Produkt geeignet.
Zur Herstellung des Kittes werden die Füllstoffe unter
schiedlicher Korngröße und Kristallgitterstruktur über
einen Zeitraum von 30-120 min intensiv untereinander
vermischt, der Haftvermittler hinzugefügt, nochmals über
die gleiche Zeitspanne weiter gemischt und in die so vorbe
handelte Mischung zügig unter weiterem Rühren nacheinander
zuerst das Alkydharz und anschließend das Melamin-Formalde
hydharz hinzugefügt und nochmals 30-120 min vermischt.
Danach können weitere Mengen an Haftverbesserern wie auch
Lösungsmittel unter Rühren zugefügt werden. Mit der Zugabe
menge an Lösungsmitteln wird die gewünschte Viskosität des
Kittes eingestellt.
Nach einem Alterungsprozeß über 24 Stunden wird durch eine
nochmalige Zugabe von Lösungsmitteln die Endviskosität des
Kittes für die gute Verarbeitung eingestellt.
Vor der Alterungsphase können dem Kitt zum Erreichen be
stimmter besonderer Eigenschaften zusätzlich Zinkoxid zur
Festigkeitssteigerung oder pyrogene Kieselsäure zur Stabili
sierung zugesetzt werden.
Durch das mechanische Rühren wird eine stoffliche und
thermische Gleichverteilung hergestellt. Der rotierende
Gittlerrührer erzeugt turbulente Strömungen. Die entstehen
den Wirbel mischen die Einsatzstoffe örtlich unter gleich
zeitiger Verschiebung der gesamten Kittmasse durch die
Umlaufströmung. Dadurch werden die auftretenden Reaktionen
sowie die Stabilität und die Gleichmäßigkeit der Mischung
aufgrund der zwischen den Kittkomponenten herrschenden
Kräfte atomarer, intermolekularer und/oder elektrostati
scher Natur bestimmt. Der Einsatz des Kittes entscheidet
über den Mischungsgrad im Endprodukt und legt die Verweil
zeit im Mischer fest.
Der erfindungsgemäße Kitt kann nach üblichen Methoden auf
die abzudichtenden oder zu verklebenden Substrate aufge
bracht werden, z. B. durch Aufstreichen, Auftropfen oder
Einpressen mittels geeigneter Spritzen oder Pressen. An
schließend wird der Kitt thermisch oder durch Bestrahlung,
z. B. mit IR- oder Hellstrahlung oder mit einem Warmluftge
bläse durch Polymerisation ausgehärtet. Für die Erhärtung
werden Temperaturen von 200-230°C, vorzugsweise 210-
220°C, angewendet. Die Aushärtungszeiten liegen zwischen
1-3 min. Die Aushärtung des Kittes kann bei Normaldruck, er
höhtem oder vermindertem Druck an der Luft oder in einer
Inertgasatmosphäre erfolgen.
Der erfindungsgemäße Kitt eignet sich zum Verbinden und
Abdichten von Substraten aus den verschiedensten Werkstof
fen, z. B. aus Glas, Metallen, Kunststoffen und ähnlichem.
Aufgrund seines guten elastischen und temperaturwechselbe
ständigen Verhaltens eignet sich der erfindungsgemäße Kitt
besonders gut zum Verbinden und Abdichten von Entladungslam
pen in Lampensockeln, z. B. kompakten Energiesparlampen.
Folgende Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern.
Zur Herstellung einer Menge von 10 kg des erfindungsgemäßen
Kittes werden die Bestandteile wie folgt in einen Mischer
gegeben. Eine Mischung aus 3714 g Kalksteingries, 2298 g
Kalksteinmehl, 2500 g Marmorpulver und 100 g Calciumcarbo
nat werden 60 min einem Rühr- und Mischprozeß unterworfen
und anschließend 15 g Hexamethylentetramin hinzugefügt und
der Rühr- und Mischprozeß für 60 min fortgesetzt. Danach
werden 2310 g Duroftal, ein Alkydharz der Firma Hoechst,
unter Fortsetzung des Rührens innerhalb von 15 min und
anschließend 231 g Maprenal, ein Melamin-Formaldehydharz
der Firma Hoechst zugesetzt und der Rührvorgang für 60 min
fortgesetzt. Zur Stabilisierung des Kittes und zur Ausbil
dung einer Netzwerkstruktur werden der Mischung jetzt unter
Fortsetzung des Rührvorganges über 60 min 161 g einer
pyrogenen Kieselsäure, z. B. das Produkt CAB-O-SIL der Firma
Cabot GmbH zugegeben.
Zur Verbesserung der Haftfestigkeit können der Ansatzmasse
noch Haftverbesserer z . B. Methacryloxypropyltrimethoxysilan
in Mengen von 20 ml zugesetzt werden. Bei einem Zusatz ist
nochmals für 30 min zu rühren. Ebenso können zur besseren
Verarbeitbarkeit Lösungsmittel, z. B. Ethanol in Mengen von
100 ml zugegeben werden. Auch hier muß die Ansatzmasse dann
nochmals für 60 min gerührt werden.
Der Kittansatz wird jetzt über 24 gealtert und danach die
erforderliche Viskosität für die entsprechende Verarbei
tungsvariante eingestellt. Zur Einstellung der Viskosität
eignet sich Methoxypropylacetat vorzüglich. Für den vorgese
henen Ansatz von 10 kg Kitt sind je nach gewünschter Visko
sität zwischen 200 und 350 ml des vorgenannten Acetates
notwendig.
Zur Herstellung einer Menge von 20 kg des erfindungsgemäßen
Kittes werden die Bestandteile wie folgt in einen Mischer
gegeben. Eine Mischung aus 7428 g Kalksteingrieß, 4596 g
Kalksteinmehl, 5000 g Marmorpulver und 200 g frisch gefäll
tem Calciumcarbonat werden 70 min einem Rühr- und Mischpro
zeß unterworfen und anschließend 350 g Hexamethylentetramin
hinzugefügt und der Rühr- und Mischprozeß für 45 min fortge
setzt. Danach werden 4620 g Duroftal, ein Alkydharz der
Firma Hoechst unter Fortsetzung des Rührens innerhalb von
25 min und anschließend 462 g Maprenal, ein Melamin-Formal
dehyd-Harz der Firma Hoechst zugesetzt und der Rührvorgang
für 75 min fortgesetzt. Der Mischung werden jetzt unter
Fortsetzung des Rührvorgangs 350 ml Methoxypropylacetat und
anschließend zur Ausbildung einer Netzwerkstruktur 180 g
Karb-O-Sel-TS-720, eine pyrogene Kieselsäure der Firma
Cabott GmbH, unter Fortsetzung des Rührvorgangs über 70
min hinzu.
Anschließend werden unter weiterem Rühren für etwa 2 Std.
nacheinander zur Verbesserung der Haftfestigkeit 40 ml
Methacryloxypropyltrimethoxysilan und zur besseren Verar
beitbarkeit 350 ml Ethanol hinzugefügt.
Der Mischungsgrad und die Verweilzeit der Ansatzmasse im
Mischer wird durch den Einsatzzweck und der Verarbeitung
stechnologie der Kittmasse bestimmt.
Claims (8)
1. Quellfähiger und hochtemperaturbeständiger Kitt zum
Verbinden oder Abdichten von Substraten aus Glas,
Metall, Kunststoff oder anderen Werkstoffen, insbeson
dere zum Verbinden und Abdichten von Entladungslampen
mit Lampensockeln,
gekennzeichnet durch
ein Kunstharzgemisch, bestehend aus nichtplastifizier
tem, hochreaktivem Melamin-Formaldehydharz und einem
Alkydharz, Füllstoffen, Haftverbesserern und Lösungs
mitteln.
2. Kitt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kunstharze in Mengen von 5,5-20 Gew.-% enthalten
sind, wobei das Verhältnis von Alkydharz zu Mela
min-Formaldehydharz 8 : 1 bis 12 : 1 beträgt.
3. Kitt nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die
Füllstoffe Kreide, Quarzmehl, Schiefermehl, Kaolin,
Kalkspat, Dolomit, Glimmer und Schwerspat in Mengen
von 60-91 Gew.-%.
4. Kitt nach mindestens einem der Ansprüche 1-3,
gekennzeichnet durch Füllstoffe mit unterschiedlichen
Korngrößen und Kristallgitteraufbau.
5. Kitt nach mindestens einem der Ansprüche 1-4,
gekennzeichnet durch die Haftverbesserer
Methacryloxypropyltrimethoxysilan und/oder
Hexamethylentetramin in Mengen von 0,5-10 Gew.-%.
6. Kitt nach mindestens einem der Ansprüche 1-5,
gekennzeichnet durch die Lösungsmittel Ethanol und/oder
Methoxypropylacetat in Mengen von 3-10 Gew.-%.
7. Kitt nach mindestens einem der Ansprüche 1- 6,
gekennzeichnet durch einen Zusatz von 0,1-5 Gew.-%
Zinkoxid zur Festigkeitssteigerung und einem Zusatz
von 2-5 Gew.-% pyrogener Kieselsäure als Stabilisa
tor.
8. Verfahren zur Herstellung des Kitts nach mindestens
einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Füllstoffe 30-120 min miteinander vermischt
werden, der Haftverbesserer hinzugefügt, nochmals
30-120 min gemischt wird, das Alkydharz unter Fortfüh
rung des Mischprozesses über 5-30 min zugegeben,
anschließend das Melamin-Formaldehydharz zugesetzt
wird, die Vermischung für 30-120 min fortgesetzt
wird und anschließend pyrogene Kieselsäure, Methacryl
oxypropyltrimethoxysilan und Ethanol mit einer
jeweiligen Mischdauer von 30-120 min nach den
einzelnen Zugaben.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4420574A DE4420574A1 (de) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | Kitt mit hoher Temperaturbeständigkeit, Quellfähigkeit und Alterungsbeständigkeit zum Verbinden oder Abdichten von Substraten und Verfahren zur Herstellung des Kittes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4420574A DE4420574A1 (de) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | Kitt mit hoher Temperaturbeständigkeit, Quellfähigkeit und Alterungsbeständigkeit zum Verbinden oder Abdichten von Substraten und Verfahren zur Herstellung des Kittes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4420574A1 true DE4420574A1 (de) | 1995-12-07 |
Family
ID=6520442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4420574A Ceased DE4420574A1 (de) | 1994-06-03 | 1994-06-03 | Kitt mit hoher Temperaturbeständigkeit, Quellfähigkeit und Alterungsbeständigkeit zum Verbinden oder Abdichten von Substraten und Verfahren zur Herstellung des Kittes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4420574A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998000851A1 (de) * | 1996-07-01 | 1998-01-08 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Sockelkitt für elektrische lampen |
| WO1998043267A2 (de) * | 1997-03-26 | 1998-10-01 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Sockelkitt für elektrische lampen |
-
1994
- 1994-06-03 DE DE4420574A patent/DE4420574A1/de not_active Ceased
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998000851A1 (de) * | 1996-07-01 | 1998-01-08 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Sockelkitt für elektrische lampen |
| WO1998043267A2 (de) * | 1997-03-26 | 1998-10-01 | Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH | Sockelkitt für elektrische lampen |
| WO1998043267A3 (de) * | 1997-03-26 | 1998-12-23 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Sockelkitt für elektrische lampen |
| US6060548A (en) * | 1997-03-26 | 2000-05-09 | Patent-Treuhand-Gesellschaft Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | Socket base filler for electric lamps |
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