DE69019980T2 - Flüssige zusammensetzung für elektrische bänder. - Google Patents
Flüssige zusammensetzung für elektrische bänder.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkeitszusammensetzung zur Herstellung von elektrisch isolierenden Beschichtungen, die beispielsweise zum Schutz von Schaltverbindungen oder für Gegenstände oder Bereiche verwendet werden, die eine isolierende oder schützende Beschichtung benötigen, besonders dort, wo eine Verwendung von Isolierband schwierig ist. Solche Zusammensetzungen sind als "Isolierband- Flüssigkeitszusammensetzungen" bekannt und weisen entweder schlechte Verteilungs- bzw. Filmbildungseigenschaften auf oder bilden Beschichtungen, die nach dem Auftragen spröde werden. Die Flüssigkeitszusammensetzungen haben eine kurze Lagerfähigkeit, da sie mit der Zeit hart werden. In einem Behälter würden solche Formulierungen also erstarren, hart werden oder polymerisieren.
- In der Patentanmeldung US-A-2427523 wird eine Zusammensetzung beschrieben, die aus Vinylpolymeren, einem Weichmacher, einem Lösungsmittelgemisch und aus Pigmenten besteht und für eine Vielzahl von Industrieanwendungen von Nutzen ist (zum Beispiel als elektrisch isolierende Beschichtung).
- In der Patentanmeldung FR-A-1281321 wird eine Vinylzusammensetzung beschrieben, die abziehbare Oberflächenbeschichtungen bilden soll und aus einem Vinyl- Copolymer, einem Lösungsmittel, einem Weichmacher und einem Stabilisator besteht.
- Es ist ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine Isolierband-Flüssigkeitszusammensetzung mit einer verlängerten Lagerfähigkeit bereitzustellen.
- Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Isolierband-Flüssigkeitszusammensetzung bereitzustellen, die an Metall, Kunststoffen, Vinyl, Gummi und Verbundoberflächen haftet.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Flüssigkeitszusammensetzung mit verlängerter Lagerfähigkeit zur Verwendung bei der Herstellung von elektrisch isolierenden oder schützenden Beschichtungen auf Vinylbasis bereitgestellt, wobei die Zusammensetzung ein Vinyl-Copolymer mit einem groben Anteil eines Vinychlorids und einem kleinen Anteil Vinylacetat, einem Weichmacher dafür, einem Stabilisator und einem Lösungsmittel enthält, wobei das Lösungsmittel ein Trocknungsmittel beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator in einer Konzentration zwischen 3 und 5 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt, um die Freisetzung von Säure zu kontrollieren, der Weichmacher in einer Konzentration von 5 bis 15 Gew. -% der Zusammensetzung vorliegt, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen Vinylcopolymer und Weichmacher bei etwa 2 bis 2,5:1 liegt, und dadurch, dar die Zusammensetzung zusätzlich ein Thixotropiermittel in einer Konzentration von 1 bis 2 Gew.-% enthält.
- Das Vinyl-Copolymer umf alt einen großen Anteil an Polyvinylchlorid und einen geringen Anteil an Polyvinylacetat. Als Vinyl-Copolymer wird bevorzugt VYHH (Union Carbide Company, USA) verwendet, das zu 86 Gew.-% aus Polyvinychlorid und zu 14 Gew.-% aus Polyvinylacetat besteht. Es hat eine relative Dichte von ca. 1,36, hat gewöhnlich eine feste körnige Beschaffenheit und kann problemlos in Lösungsmitteln, die in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, aufgelöst werden. Besteht die Vinylkomponente im wesentlichen ganz aus Polyvinylchlorid, so ist die Vinylkomponente in den anderen Komponenten, insbesondere in den Lösungsmitteln, weniger lösbar und auch zu kristallin. Die Anwesenheit von Polyvinylacetat erleichtert die Bildung einer klaren Lösung. Der Gehalt des Vinyl-Copolymers kann zwischen 10 und 60 Gew. -% liegen. Vorzugsweise liegt der Gehalt bei 25 Gew. -%.
- Als Weichmacher wird bevorzugt Dioctylphthalat verwendet. Andere geeignete Weichmacher sind Rizinusöl, andere Phthalate und Weicnmacher auf der Basis von Sojabohnen. Dieser Weichmacher verleiht der getrockneten bzw. erstarrten Zusammensetzung Elastizität, so dar sie unter dem Schwingungsdruck nicht reibt oder zerbricht. Wie bereits erwähnt, liegt die Konzentration des Weichmachers zwischen 5 und 15 Gew.-%. Wird zuviel Weichmacher verwendet, "schwitzt" die Formulierung, da der Weichmacher an die Oberfläche wandert.
- Es ist wichtig, daß das Gewichtsverhä1tnis zwischen dem Vinyl-Copolymer und dem Weichmacher (z.B. Dioctylphthalat) bei etwa 2 bis 2,5 : 1 liegt. Liegt das Gewichtsverhältnis darüber, wird eine relativ feste Endbeschichtung gebildet, die zerbricht und sich von dem Substrat trennt. Liegt das Gewichtsverhältnis hingegen unter 2 : 1, so wird keine gute Härtung der Zusammensetzung erzielt.
- Das Lösungsmittel besteht aus einem Gemisch. Toluol ist vorhanden, da es ein sehr wirksames Trocknungsmittel ist, dessen Entflammbarkeit durch die Anwesenheit von Methylenchlorid kontrolliert wird. Der Gehalt von Toluol liegt vorzugsweise zwischen 10 und 15 Gew.-%. Überschreitet der Toluol-Gehalt 20%, so kommt es zu einer direkten "Häutung" und/oder zu einer zu schnellen Entflammung der gesamten Formulierung. Sie kann sogar auf der Bürste trocknen. Liegt der Toluol-Gehalt bei unter 10%, kann es zu einer Fällung des Vinyl-Copolymers aus der Lösung kommen. Methylethylketon ist als Lösungsmittel für das Vinyl-Copolymer und für ein Thixotropiermittel vorhanden und verleiht zusätzliche Schnelltrockungseigenschaften. Vorzugsweise liegt der Gehalt von Methylethylketon zwischen 20 und 40 Gew. -%. Bei einem niedrigeren Gehalt ist es fast unmöglich, einen gelösten Zustand des Vinyls und des Harzes auf der Basis von Gummi aufrechtzuhalten und es kommt zu einer Ausflockung bzw. Verdickung. Liegt der Gehalt darüber, steigt die Trocknungsgeschwindigkeit drastisch an und die Stabilität kleiner Mengen wird erheblich reduziert.
- Methylenchlorid liegt vor, da es über eine gute Zündbeständigkeit verfügt (es hebt den Flammpunkt auf über -6,7 ºC/20ºF an) und verleiht gute Filmbildungs- und Beschichtungseigenschaften. Vorzugsweise liegt die Konzentration zwischen 10 und 20 Gew.-%.
- Bei Lagerung unter erhöhten Temperaturen neigt eine Zusammensetzung ohne Stabilisator zur Freisetzung von Säure, die mit der Innenseite eines Metallbehälters reagiert und eine unerwünschte, d.h. vorzeitige Polymerisation des Vinyl-Copolymers einleitet. Eine in einem Metallbehälter gelagerte Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen Stabilisator, der eine Säurefreisetzung aus der Zusammensetzung und somit eine Säurefreisetzung sowie eine unerwünschte, vorzeitige Polymerisation des Vinyl-Copolymers verhindert. Der Gehalt des Stabilisators kann zwischen 3 und 5 Gew.-% liegen. Als Stabilisator wird vorzugsweise eine Epoxyharzflüssigkeit verwendet. Der bevorzugte Epoxy-Stabilisator ist ERL 42-21 von Union Carbide Co., USA. Die Konzentration liegt bei etwa 5 Gew.- %. Ein weiterer Epoxy-Stabilisator ist Shell Epon 828 von Shell Corporation. Dieser wird in einer Konzentration von 3% verwendet.
- Als Thixotropiermittel wird bevorzugt AC 4 Pliolite von Goodyear Corporation of Akron, Ohio, USA, verwendet. AC 4 Pliolite ist ein modifiziertes Vinyltoluolacrylat-Copolymer mit einem Schmelzpunkt von 54ºC und einer relativen Dichte von 2, 08. Weitere geeignete Thixotropiermittel sind organischer Ton, abgedampfte Silikamassen und Aluminiumverbindungen. Das Thixotropiermittel verleiht der Zusammensetzung Festigkeit bzw. Stärke. Dies hat nicht nur bessere Filmbildungseigenschaften zur Folge, sondern verhindert, daß die Zusammensetzung fliegt. Stattdessen bleibt die Zusammensetzung auf der Oberfläche haften, auf die sie aufgetragen wird. Wie bereits erwähnt, liegt die Konzentration des Thixotropiermittels zwischen 1 und 2 Gew.-%. Ist die Konzentration höher, so ist die Zusammensetzung nicht flüssig genug. Ist die Konzentration niedriger, so ist die Zusammensetzung möglicherweise zu flüssig.
- Bevorzugte Zusammensetzung (in Gew.-%):
- Vinyl-Copolymer - VYHH 23,68
- Weichmacher - Dioctylphthalat 9,31
- Thixotropiermittel - AC 4 Pliolite 1,52
- Epoxy-Stabilisator
- (ERL 42-21 (Union Carbide) 5,00
- Methylethyl keton 38,52
- Toluol 13,88
- Methylenchlorid 13, 10
- Ein Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann isolierende und schützende Beschichtungen auf Gegenständen wie zum Beispiel Kielpumpen, blanken Außendrahtleitungen, Sprinklerpumpen, Zeitschaltern, unterirdischen Drahtleitungen, Außenbeleuchtungsvorrichtungen, Instrumenten, Computern bilden und auch für andere Bereiche verwendet werden, die eine wetterfeste und zuverlässige Verbindung benötigen oder unregelmäßige Formen aufweisen. Geeignete Zusammensetzungen haben vorzugsweise eine Viskosität zwischen 2000 und 25000 mPa (Centipoise) auf einem Brookfield-Viskosimeter bei etwa 26ºC (78ºF), 20 U/min und einer Spindel Nr. 4. Die Messung sollte nach fünf Umdrehungen erfolgen.
Claims (6)
1. Flüssigkeitszusaminensetzung mit verlängerter Lagerfähigkeit zur Verwendung bei der
Herstellung von elektrisch isolierenden oder schützenden Beschichtungen auf
Vinylbasis, wobei die Zusammensetzung ein Vinyl-Copolymer mit einem großen
Anteil eines Vinychlorids und einem kleinen Anteil Vinylacetat, einem Weichmacher
dafür, einem Stabilisator und einem Lösungsmittel enthält, wobei das Lösungsmittel
ein Trocknungsmittel beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator in einer
Konzentration zwischen 3 und 5 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt, um die
Freisetzung von Säure zu kontrollieren, der Weichmacher in einer Konzentration von
5 bis 15 Gew.-% der Zusammensetzung vorliegt, wobei das Gewichtsverhältnis
zwischen Vinylcopolymer und Weichmacher bei etwa 2 bis 2,5:1 liegt, und dadurch,
daß die Zusammensetzung zusätzlich ein Thixotropiermittel in einer Konzentration
von 1 bis 2 Gew. - % enthält.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator
eine Epoxyharzflüssigkeit ist.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lösungsmittel die ioigenden Bestandteile aufweist (prozentualer Gewichtsanteil an der
Zusammensetzung):
10 bis 15 Toluol
20 bis 40 Methylethylketon
10 bis 20 Methylenchlorid.
4. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Thixotropiermittel ein Vinyltoluolacrylat-Copolymer ist.
5. Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit eine Viskosität zwischen 2000 und 2500 mPa
(Centipoise) auf einem Brookfield-Viskosimeter bei etwa 26ºC (78ºF), 20 U/min und
einer Spindel Nr. 4 hat.
6.Flüssigkeitszusaminensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß sie in einem Metallbehälter vorhanden ist, wobei der Stabilisator
die Aufgabe hat, die Freisetzung von Säure aus der Zusammensetzung zu verhindern,
die mit der Innenseite des Metallbehälters reagieren und eine Polymerisation des
Vinylcopolymers einleiten würde.
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