-
Plastisole Die Erfindung betrifft neuartige Plastisole auf Basis
von organischen Polymeren und organischen Weichmachern.
-
Unter Plastisolen werden allgemein Dispersionen von organischen Kunststoffen
in Weichmachungsmitteln verstanden, welche beim Erwärmen auf höhere Temperatur aushärten.
Die derzeit in der Praxis gebräuchlichen Plastisole bestehen in aller Regel aus
feinpulverigem Polyvinylchlorid, welches in einem flüssigen Weichmacher dispergiert
ist und eine Paste bildet. Die Polyvinylchloridplastisole finden für die verschiedensten
Zwecke Anwendung, insbesondere als Dichtungsmassen, als Itorrosionsschutzüherzüge
für Metalle, zurn imprägnieren und Beschichten von Substraten aus Textilmaterialien,
als Kabelisolierungen u.vea Bei der Herstellung und Anwendung von PVC-Plastisolen
treten jedoch eine Reihe von schwerviegenden Problemen auf. Schon
die
Herstellung von PVC selbst ist problematisch, weil in den Produktionsstätten die
dort Beschäftigten einer erheblichen gesundheitlichen Gefährdung durch das Vinylchlorid
ausgesetzt sind. Dies hat in jüngster Zeit zur Schließung einer Reihe von Herstellunysstätten
für PVC geführt. Reste an Monomerem im PVC könnten auch bei der Verarbeitung Personen
gefährden, vielleicht sogar den Endverbraucher, wenn das Plastigel mit Nahrungsmitteln
in Berührung kommt.
-
Bei der Anwendung von PVC-Plastisolen ist es nachteilig, daß das PVC
sowohl wärme- als auch lichtempfindlich ist und zur Abspaltung von Chlorwasserstoff
neigt. Insbesondere die Abspaltung von Chlorwasserstoff stellt ein sehr ernstes
Problem dar, weil bei der Anwendung das Plastisol âaf eine höhere Temperatur erhitzt
werde muß, und der unter diesen Bedingungen eventuell freiwerdende Chlorwasserstoff
korrodierend wirkt und beispielsweise metallische Substrate angreift. Man versucht
der thermischen Zersetzung durch Zusatz von Wärmestabilisatoren entgegenzuwirken,
doch sind diese Verbindungen häufig toxisch, so daß sie überall dort nicht eingesetzt
werden können, wo das Plastisol mit Nahrungsmitteln in Berührung kommt. Die vorstehend
erwähnten Probleme werden dadurch noch verschärft, daß PVC-Plastisole in Sonderfällen,
um sehr kurze Gelierzeiten zu erzielen, verhältnismaßig hohe Einbrenntemperaturen
erfordern, wodurch die Gefahr einer Zersetzung des PVC erhöht wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neuartige Plastisole zu
entwickeln, welche ebenfalls die hervorragenden Verarbeitungs- und Produkteigenschaften
von PVC-Plastisolen aufweisen, jedoch bereits bei niedrigeren Temperaturen gelieren
und darüber hinaus chlorfrei sind, also weder Chlor noch Chlorwasserstoff abspalten
können. Es wurde überraschend gefunden, daß diese Aufgabe in eleganter Weise dadurch
gelöst werden kann, daß man für die Herstellung der Plastisole bestimmte Acrylpolymere
verwendet und mit ausgewählten Weichmachern verarbeitet.
-
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Plastisol auf Basis von
organischen Polymeren und organischen Weichmachern, welches dadurch gekennzeichnet
ist, daß es 100 Gewichtsteile eines pulverförmigen Methylmethacrylathomopolymers
und/oder -copolymers mit Methacrylsäureestern von aliphatischen C2 bis C10 -Alkoholen,
Acrylsäureestern mit aliphatischen C1 bis C10 Alkoholen, Styrol und/oder oC-Methylstyrolt
wobei das Polymer eine durchschnittliche Korngröße von 0,1 bis 500/um, eine Glastemperatur
.T g oberhalb 35 0C und einen durchschnittlichen Polymerisationsgrad von mehr als
400 aufweist, sowie 30 bis 1000 Teile eines mit den' Homo- und/oder Copolymeren
verträglichen organischen Weichmachers enthält, der dem Plastisol einen Viskositätsindex
V8/0 von weniger als 3,0 verleiht. Die durchschnittliche Korngröße des verwendeten
Polymeren ist dabei
vorzugsweise um so größer, je niedriger dessen
Glastemperatur T liegt. Die Glastemperatur T liegt vorzugsweise oberhalb g g 60°C.
-
Für die erfindungsgemäßen Plastisole sind Homopolymere des Methylmethacrylats
sowie dessen Copolymeremit Acrylaten oder Methacrylaten aliphatischer Alkohole,
insbesondere mit den Methyl-, thyl-, Propyl- und Butylestern oder deren Isomeren,
besonders geeignet. Zur Erzielung brauchbarer Ergebnisse soll der Polymerisationsgrad
der eingesetzten Polymeren mindestens etwa 400 betragen. Günstigerweise liegt der
Polymerisationsgrad zwischen 400 und 20000, was einem durchschnittlichen Molekulargewicht
von ungefähr 40.000 bis 2.000.000 entspricht.
-
Allerdings sind im Rahmen der Erfindung nur solche Copolymere verwendbar,
deren Glas- bzw. Einfriertemperatur (glas transition temperature) oberhalb von ca.
35°C liegt. Die Einfriertemperatur T eines bestimmten Copolymeren läßt sich nach
der Formel g von Fox (T.G. Fox, Bull. Am. Phys. Soc. 1, 123 (1956)) vorausberechnen:
Dabei bedeuten: W1 Gewichtsanteil des Monomeren 1, W2 Gewichtsanteil des Monomeren
2, T1 Einfriertemperatur des polymerisierten
Monomeren 1 in K,
T2 Einfriertemperatur des polymerisierten Monomeren 2 in K, TCo Einfriertemperatur
des Copolymeren in Die durchschnittliche Korngröße des eingesetzten Polymeren muß
zwischen etwa 0,1/um und 500,um, vorzugsweise' zwischen 0,3 und 200/um liegen. Bei
zu großer Korngröße wird kein Plastisol mit ausreichendem inneren Verbund erhalten
und das angepastete Polymere geliert auch nicht mehr vollständig durch. Bei zu kleiner
Teilchengröße ist die Lagerstabilität zu gering, das heißt es tritt bereits beim
Stehen Gelieren ein.
-
Es besteht für einen Plastisoleinsatz ein Zusammenhang zwischen der
durchschnittlichen Korngröße des eingesetzten Polymeren und dessen Glastemperatur
Tg, was anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden soll. In der grafischen
Darstellung ist der Logarithmus der durchschnittlichen Korngröße in /um gegen die
Glas temperatur T in OC aufgetragen. Die für die erfindungsg gemäßen Plastisole
geeigneten Polymeren liegen praktisch innerhalb eines Dreiecks, welches durch die
beiden Koordinaten sowie die Verbindungslinie zwischen der Mindestteilchengröße
und der Mindestglastemperatur umschrieben ist. Es ist daraus gleichzeitig ersichtlich,
daß die durchsclinittliche Korngröße des Polymeren um so kleiner sein kann, je höher
dessen Glastemperatur
ist. Dagegen sind äußerst feinteilige Polymere
mit niedriger Glastemperatur nicht mehr geeignet.
-
Im Rahmen der Erfindung ist es darüber hinaus möglich, zwei Polymere
von unterschiedlicher durchschnittlicher Korngröße einzusetzen. Durch Verwendung
eines solchen Gemisches aus einem feinkörnigen und einem grobkörnigen Polymeren
lassen sich das Fließverhalten und der Weichmacherbedarf in gewissen Grenzen beeinflussen
(siehe z.B. DT-PS 934 498).
-
Für die erfindungsgemäßen Plastisole sind sowohl suspensionspolymerisierte
als auch emulsionspolymerisierte Acrylpolymere geeignet. Bei der Suspensionspolymerisation
läßt sich die gewünschte Korngröße durch die Rührgeschwindigkeit, bei der Emulsionspolymerisation
durch Menge und Typ des Emulgators steuern. Die Bestimmung der Korngröße des Polymeren
erfolgt in üblicher Weise, beispielsweise mittels eines Coulter-Counter.
-
Auf 100 Gewichtsteile Polymer finden vorzugsweise 65 bis 800 Gewichtsteile
Weichmacher Verwendung. Die meisten herkömmlichen organischen Weichmlacher lassen
sich grundsätzlich auch für Acrylpolymere verwenden, wenn nur geringe Mengen von
ca. 10 % zugesetzt werden, vergleiche Paul E. Bruins, Plasticizer Technology, Band
1, Seiten 228 bis 232 (Reinhold Publisiiing
Corporation, New York).
Zur Herstellung brauchbarer Plastisole müssen jedoch bestimmte Auswahlkriterien
beachtet werden.
-
Einmal ist es erforderlich, daß der ausgewählte Weichmacher in den.
eingesetzten. verhältnismäßig großen Mengen mit dem jeweiligen Acrylpolymeren voll
verträglich ist. Dies ist dann der Fall, wenn der Weichmacher nach dem Gelieren
des Plastisols auch nach mindestens acht Tagen nicht ausschwitzt, was daran zu erkennen
ist, daß die Oberfläche vollständig trocken und klebfrei bleibt. Es wurde gefunden,
daß die Verträglichkeit sowohl von der Art des Acrylpolymeren als auch von dem Weichmachertyp
abhängig ist. Beispielsweise ist Dibutylphthalat für Polymethylmethacrylat kein
geeigneter Weichmacher, weil die Verträglichkeit unzureichend ist. Der gleiche Weichmacher
ist jedoch brauchbar für Copolymere aus Methylmethacrylat und etwa 5 bis 25 % Butylmethacrylat.
-
Ein weiteres wesentliches Kriterium für die Auswahl des geeigneten
Weichmachers ist die Lagerstabilität des Plastisols.
-
Diese läßt sich. quantitativ durch den Viskositätsindex bei einem
Weichmachergehalt von 50 % (bezogen auf das Gemisch aus Polymer und Weichmacher)
wie folgt definieren: V8/0 = # 8d/#o
Dabei bedeuten V Viskositätsindex,ltO,
Viskosität des 8/0 Plastisols zu Beginn, #8d Viskosität des Plastisols nach achttägigem
Stehen.
-
Die Viskosität wird dabei mittels der üblichen Bestilmunqsmethoden
ermittelt, beispielsweise mit einem Rotationsviskosimeter (Drage). Für die erfindungsgemäß
verwendbaren Weichmacher muß der Viskositätsindex gemäß vorstehender Definition
unter 3,0 liegen, das heißt die Viskosität darf innerhalb von acht Tagen höchstens
auf den dreifachen Wert ansteigen. Ein solches Plastisol wäre für praktische Anwendungen
zwar noch nicht ausreichend stabil, doch läßt sich die Stabilität dann durch geeignete
Zusätze wie Erhöhung des Weichmachergehaltes, Zusatz von Füllstoffen und dergleichen
auf brauchbare Werte bringen.
-
Die Auswahl der geeigneten Weichmacher soll wiederum anhand der Zeichnung
erläutert werden. Innerhalb des Dreiecks, welches die geeigneten Acrylpolymeren
einschließt, gibt es für jeden brauchbaren Weichmacher ein kleineres Dreieck, innerhalb
dessen diejenigen Acrylpolymeren liegen, welche mit dem jeweiligen Weichmacher zu
einem brauchbaren Plastisol kombiniert werden können. Die Flächen für die einzelnen
Weichmacher sind nach links durch die Verträglichkeit mit dem Polymeren und nach
oben (Hypothenuse des Dreiecks) durch den Viskositätsindex
(die
Lagerstabilität) begrenzt. Diese Grenzen lassen sich für jeden Weichmacher durch
einfache Versuche ermitteln. In der Zeichnung sind die Flächen für Dimethoxyäthylphthalat
(DMÄP), Dibutylphthalat (DBP) und Dioctylphthalat (DOP) als Beispiele eingetragen.
-
Für Po lymethylmethacry lathomopo lymere haben sich Weichmacher als
besonders geeignet erwiesen, welche im Molekül mindestens zwei aromatische Ringe
und/oder zwei Äthergruppen enthalten.
-
Zur ersten Gruppe gehören zum Beispiel Butylbenzylpiithalat, Dibenzyltoluol,
Dibenzylphthalat, Diphenyloctylphosphat, Triphenylphosphat, Trikresylphosphat, Benzylbenzoat
und Diphenyläther. Zur zweiten Gruppe gehören unter anderem Dimethoxyäthylphthalat,
Diäthoxyäthylphthalat, Dibutoxyäthylphthalat sowie Methylphthalyläthylglykolat.
Beiden Kriterien entspreche Diäthylenglykoldibenzoat und Dipropylenglykoldibenzoat.
-
Wenn man zu Methacrylcopolymeren übergeht, so nimmt die Verträglichkeit
mit Weichmachern im allgemeinen zu, doch beobachtet man in vielen Fällen bereits
einen Viskositätsindex über 3,0, das heißt eine unzureichende Stabilität. Beispielsweise
sind für ein Copolymer aus 15 % n-Butylmethacrylat und 85 % Methylmethacrylat mit
einer durchschnittlichen Korngröße von 100/um neben den vorstehend aufgeführten
Weichmachern auch Dibutylphthalat, Diisobutylphthalat und Diamylpllthalat geeignet.
-
Setzt man bei diesen Copolymeren jedoch die Kornfeinheit auf 2/um
herab, so steigt für die meisten der genannten Weichmacher der Viskositätsindex
über 3,0 an; geeignet bleiben als Weichmacher Trikresylphosphat und Dibenzyltoluol.
-
Übliche Weichmacher wie Dioctylphthalat, Dinonylphthalat und andere
erfordern dagegen einen noch höheren Comonomergehalt im Copolymer, damit eine ausreichende
Verträglichkeit erzielt wird.
-
Bei einem Copolymeren aus 50 Gewichtsteilen Butylmethacrylat und 50
Gewichtsteilen Methylmethacrylat läßt sich bei einer durchschnittlichen Korngröße
von 50 um mit den meisten der oben genannten Weichmacher keine ausreichende Lagerstabilität
mehr erreichen, auch wenn die lterträg-lichkeit gegeben ist.
-
Als geeignete Weichmacher für diese Fälle bleiben Dioctylphthalat,
Dinony]phthalat, Didecylphthalat, Butylcyclohexylphthalat und ähnliche. Es zeigt
sich somit, daß bei steigendem Comonomergehalt im Polymer die aliphatischen Reste
im Phthalat zunehmend länger sein können. Die rein aliphatischen Weichmacher wie
Adipate oder Sebacate sind jedoch ungeeignet. Dafür können immer mehr hochsiedende
aromatische Kohlenwasserstoffe mit aliphatischen Resten eingesetzt werden. Für das
zuletzt genannte Copolymere eignet sich beispielsweise lngralur 839 (Produkt der
Fa. Fuchs, Mannheim). Bei einem Comonomergehalt
von 70 % Butylmethacrylat
muß die Kornfeinheit bereits sehr grob sein, doch scheiden die Phthalate alle wegen
zu geringer Lagerstabilität aus. Geeignet bleiben noch Weichmacher w7ie Ingralur
839, Polymerole (aromatische oder naphthenische Kohlenwasserstoffe der Fa. Shell)
und Tri- (äthylhexyl)mellithat.
-
Viele Weichmacher, welche zwar eine gute Lagerstabilität aber schlechte
Verträglichkeit mit dem jeweiligen Polymeren zeigen und deshalb für sich allein
zur Plastisolbildung ungeeignet sind, können unter Umständen als sogenannte Extender
bis zu etwa 25 Gew.% des Hauptweichmachers ersetzen. Zu diesen Extendern gehören
vor allem diejenigen Weichmacher, welche erst bei einem höheren Comonomergehalt
auch für sich allein voll verträglich sind.
-
Schließlich können auch sogenannte Polymerweichmacher Verwendung finden,
wenn sie mit dem jeweiligen Acrylpolymeren verträglich sid. Dabei ist die Viskosität
des Plastisols weitgehend abhängig von der Eigenviskosität des Polymerweiclirnachers,
welche stets deutlich höher liegt als die von einfachen monomeren Weichmachern.
Geeignete Polymerweichmacher sind z.B.
-
Polyester auf ortho- und para-Phthalatbasis.
-
Neben den Acrylpolymeren und den Weichinachern können die erfindungsgemäßen
Plastisole bis zu 700, vorzugsweise bis zu
400 Gewichtsteile inerte
Füllstoffe je 100 Gewichtsteile Polymer enthalten. Die Füllstoffe dienen in erster
Linie der Erhöhung der Viskosität sowie der Verbesserung der Abriebfestigkeit. Sie
erlauben darüber hinaus eine Kosteneinsparung.
-
Geeignete Füllstoffe sind Kreiden, welche z.B. gemahlen, gefällt oder
gecoatet sein können, Schwerspat, Kaolin, hochdisperse Kieselsäure, Talkum, Bentone,
Glaspulver, Sand, Aluminiumoxid und -hydroxid, Antimontrioxid, Metallseifen, Titandioxid,
Ruß, Farbstoffe, Pigmente und Korrosionsinhibitoren.
-
Weiterhin können die Plastisole übliche Zusatzstoffe enthalten, zum
Beispiel Viskositätsregler wie Emulgatoren und Silikone, Stabilisatoren gegen Wärme,
Licht und Oxydation sowie Epoxidweichmacher. Ferne können Treibmittel, zum Beispiel
Azoverbindungen zugefügt werden, welche sich beim Gelieren zersetzen und zu einem
geschäumten Plastigel führen.
-
Schließlich ist es besonders wichtig, die Haftung der erfindungsgemäßen
Plastisole auf den jeweils zu behandelnden Substraten wie Stahl (gefettet, entfet-tet,
phosphatiert, grundiert), Aluminium, Textilien oder Papier sicherzustellen.
-
Dazu dienen geeignete Haftvermittler wie Triäthylenglykoldimethacrylat,
Trimethyloltrimethacrylat in Kombination mit Peroxiden, die bei der Gelierungstemperatur
zerfallen und eine radikalische Polymerisation des Haftvermittlers auslösen.
-
Ferner sind flüssige oder feste Phenol- bzw. Resorzinharze mit geringem
Formaldehydgehalt geeignet. Weiterhin kommen Epoxidharze mit in der Hitze reagierenden
Härteren wie Acetoguanamin oder Dicyandiamid in Betracht; schließlich sind Aminosilane
geeignet. Der Gehalt an Haftvermittler kann bei 0,1 bis 50, vorzugsweise 1 bis 5
Gewichtsteilen auf 100- Teile Polymer liegen.
-
Zur Verbesserung der Haftung ist es darüber hinaus auch möglich, in
das Acryl- bzw. Methacrylpolymer eine untergeordnete Menge eines Acrylat- oder Methacrylatmonomeren
mit freien funktionellen Gruppen einzupolymerisieren. Der Anteil an derartigen Comonomeren
liegt im allgemeinen bei bis zu 3 Gew.%.
-
Geeignet sind insbesondere Acrylat- und/oder Methacrylatmonomere mit
freien Carboxyl-, Hydroxyl-, Epoxy- oder Aminogruppen.
-
In Betracht kommen somit insbesondere freie Acrylsäure oder Methacrylsäure
sowie deren Ester mit niedrigen aliphatischen Oxy-, Epoxy- oder Aminoalkoholen.
-
Die Verarbeitung der erfindungsgemäßen Plastisole kann in üblicher
Weise abhängig von der jeweiligen Viskosität beispielsweise durch Aufspachteln,
Aufstreichen mit einem Pinsel, Auftragen mit einer Farbpistole, Aufspritzen durch
Zerstäuber mit Luft, Aufspritzen durch Hochdruck (luftfrei), Aufrakeln, Kalandrieren,
Gießen oder Tauchen erfolgen.
-
Anschließend müssen die Plastisole zur Ausbildung des Plastigels geliert
werden. Dazu werden abhängig von der Zusammensetzung des Plastisols und den jeweiligen
Arbeitsbedingungen Temperaturen zwischen etwa 70 und 2400C angewendet. Die erforderliche
Gelierungszeit liegt zwischen zwei Minuten und zwei Stunden.
-
Das erforderliche Erhitzen kann beispielsweise durch Heißluft, metallische
Leitung, Infrarotstrahlen, Hochfrequenz usw. erfolgen.
-
Besonders geeignet sind die erfindungsgemäßen Plastisole als Korrosions-
und Abriebschutz für Stahlbleche, beispielsweise als Unterbodenschutz für Autos,
Lkw's und Busse. Die Plastisole können weiterhin als Nahtabdichtung zum Egalisieren
von Schweißnähten, als Punktschweißmassen, als Treibpasten, als Abdichtungsmittel
für punktgeschweißte Bleche, zum Dichten von Bördelnähten, als Metallkleber oder
als Be schichtungsmas sen Verwendung finden. Sie sind weiterhin geeignet zum Imprägnieren
und Beschichten von Textilien und ähnlichen Substraten wie Planen, Kunstleder, Fußbodenbelägen,
Teppichrücken, Verpackungsmaterialien, Förder- und Transportbändern sowie Treibriemen.
Im Tauchverfahren lassen sich Hohlkörper, Handschuhe, Stiefel, Fingerlinge usw.
herstellen. Weiterhin sind die Plastisole geeignet als Dichtungen für Kronenkorken
und Falznähte, als Kunststoffabschluß für Luft- und Ölfilter, zum Extrudieren und
Spritzgießen hochelastischer Profile und
Kleinteile wie Dichtungsschnüre
und -bänder, Spielzeug, technische Teile und zum Walzen von Folien und Bändern.
Bei Verwendung entsprechender Weichmacher und Zusätze sind die erfindungsgemäßen
Plastisole für die Abpackung von Lebensmitteln geeignet, da Methylmethacrylat unbedenklich
ist.
-
Zur näheren Erläuterung der Erfindung sollen die nachfolgenden Beispiele
dienen.
-
Beispiele 1 bis 15 In der nachfolgenden Tabelle 1 sind die Ergebnisse
für 15 Beispiele zusammengefaßt, In den Beispielen 1, 2, 7, 11 und 12 war der jeweilige
Weichmacher für das betreffende Polymer wegen ungenügender Verträglichkeit ungeeignet.
In den Beispielen 5, 9, 13 und 14 wurde bei Verwendung des jeweils angegebenen Weichmachers
der Wert von 3,0 für den Viskositätsindex überschritten, so daß auch diese Kombinationen
ungeeignet sind. Hervorragende Ergebnisse wurden dagegen mit den Polymer- und Weichmacherkombinationen
der Beispiele 3, 4, 6 8, 10 und 15 erhalten, bei denen der Weichmacher beide Kriterien
erfüllte, nämlich mit dem Polymer vollständig verträglich war und zu einem Viskositätsindex
V8/o von weniger als 3,0 führte.
Tabelle 1 Gew.teile Korn # Gew.teile
Verträg- Viskosität in cP Beispiel Polymer Tg in °C in µm Weichm. lichkeit sofort
nach 8 Tg. V8/0 Elastizität 1 50 PMMA 105 30 50 DOP schlecht 910 990 1,09 gut 2
" " " 50 DIBP mäßig 720 1180 1,64 gut 3 " " " 50 TKP gut 2630 3070 1,17 sehr gut
4 " " " 50 DPGB gut 3450 3770 1,01 sehr gut 5 50 PMMA/ BMA 85/15 89 2 50 DIBP gut
2900 fest # gut 6 " " " 50 TKP gut 9050 21000 2,32 sehr gut 7 " " " 50 DOP mäßig
4850 7300 1,51 gut 8 " " " 50 DBT gut 2870 6850 2,39 sehr gut 9 50 PMMA/ BMA 50/50
56 50 50 DIBP gut 8200 fest # sehr gut 10 " " " 50 DOP gut 15900 35000 2,20 sehr
gut 11 " " " 50 DOA mäßig 1150 2400 2,09 gut 12 " " " 50 TÄBM mäßig 13600 13400
0,98 hart, elastisch 13 50 PMMA/ BMA 30/70 40 240 50 DIBP gut 5250 fest # weich,
klebrig 14 " " " 50 DOP gut 32750 fest # sehr gut 15 " " " 50 TÄHM gut 18100 14000
0,77 gut BMA - n-Butylmethacrylat DPGB - Dipropylenglykoldibenzoat DOP -Dioctylphthalat
DBT - Dibenzyltoluol PMMA - Polymethylmethacrylat DOA - Dioctyladipat DIBP - Diisobutylphthalat
TÄHM - Tri (äthylhexyl) mellithat TKP - Trikresylphosphat
Beispiel
16 Folgende Mischung wird mit einem Rührer homogenisiert und auf ein entfettetes
Stahlblech gerakelt: 30 Teile PMMA (30 µm) 30 Teile Butylbenzylphthalat 36 Teile
Kreide 3 Teile Triäthylenglykoldimethacrylat 0,3 Teile tert.-Butylperbenzoat Wird
diese Mischung 20 Min. bei 170°C geliert, so erhält man einen zähen, festhaftenden
Film, der gute Korrosionsschutzeigenschaften aufweist.
-
Beispiel 17 30 Teile Copolymer (PMMA/BMA 50/50) (50 µm) 30 Teile Dinonylphthalat
40 Teile Kreide 5 Teile Resorcinharz (Rousselot RH 74-01) Diese Mischung wurde als
Metallkleber geprüft, indem sie zwischen zwei Metallplatten aus a) Stahl und b)
Aluminium bei 1700C geliert wurde. Der anschließende Reißversuch ergab einen Zugfestigkeitswert
von a) 52 kg/cm² und b) 42 kg/cm² (5 cm² Flächenverklebung bei 0,3 mm Schichtdicke).
Nimmt man dagegen anstelle des 50/um-Copolymeren eines mit einer durchschnittlichen
Korngröße von 500 um, so ergibt sich ein Reißwert von 2 nur 3 kg/cm
Beispiel
18 2-4 Teile PMMA/BMA 85/15 (2/um) 33 Teile Dibenzyltoluol 40 Teile Kreide 3 Teile
Azodicarbonamid (gekickt) Diese Mischung gelierte bei 170°C/15 Min. und bildete
einen hochelastischen, festen Schaum mit einem Treibgrad von 100 %.
-
Beispiel 19 20 Teile PMMA (100 %ig) (Korngröße 30/um) 30 Teile Butylbenzylphthalat
45 Teile Kreide 5 Teile Resorcinharz (Rousselot RH 74-01) Diese hochviskose Masse
eignet sich als Dichtungsmasse für Metallschweißnähte in der Auto- oder Kühlschrankindustrie.
-
Nach Einbrennen bei 1800/15 Min. hat die Masse -gu-te Haftung auf
blankem Blech und ist gut überlackierbar.
-
Beispiel 20 Setzt man einen Polymerweichmacher (Plastigen der BASF)
ein, ergibt sich folgender Vergleich beim Mischungsverhältnis von Polymer zu Weichmacher
von 1:1.
-
Tabelle 2 Korn-Viskosität in cP feinheit Verträg- Elasti-Polymer
µm sofort @ 8 T@ lichkeit zität ~~~~~~~ ~~~~~~~~ sofort n.8 Tg. lichkeit zität 100
% PtEA 30 22000 16000 gut hart PMMA/BMA 85/15 2 163000 218000 gut hart, zäh PMMA/BMA
50/50 60 23250 22250 gut elastisch Beispiel 21 (Vergleich) Die folgende Tabelle
3 zeigt die Wärmebeständigkeit eines Acrylplastisols gegenüber einem PVC-Plastisol
bei einem Einbrennzyklus von 30 Min./150°C.
-
Tabelle 3 1 2 Emulsions-PVC; -K-Wert 74 (2 µm) 20 PMMA (30 µm) 20
Kreide 45 45 Butylbenzylphthalat 35 35 Viskosität sofort 36000 52500 in cP n. 10
Tg. 21000 18000 V 10/0 0,@@ 0,@4 Kälteelastizität -400C + + Verfärbung 1200C gering
gering nach 14 Tagen bei 1500C schwarz gering Abrieb (mm/Min.) RT@ 0,016 0,045 nach
14 Tagen 120°C 0,039 0,390 Lagerung bei 1500C 1,280 0,220
Die Tabelle
zeigt, daß das PVC-Plastigel nach 14 Tagen bei 150°C völlig verfärbt (zersetzt)
und daß die Abriebwerte in einem Sandstrahlgebläse (mit Korund statt Sand) bei PVC
um das 80-fache steigen, während die Abriebwerte für das Acryl-Plastigel zwar ursprünglich
nicht ganz so gut sind, aber maximal nur um das 25-fache ansteigen.
-
Beispiel 22 (Vergleich) Vergleicht man folgeende Mischungen: 25 Teile
PVC (Pastentyp, emulsionspolymerisiert, K-Wert 74, 2Xum) 40 Teile Kreide 5 Teile
Eisenoxid (magn.) 27 Teile DOP 3 Teile Tiäthylenglykoldimethacrya 0,3 Teile tert.-Butylperbenzoat
und eine gleiche mit 25 Teilen Copolymer (PMMA/BMA 50/50) (50 µm Korndurchmesser)
anstelle des PVC, indem man sie zwischen zwei überlappte Stahlbleche streicht und
dann die beiden Bleche durch Punktschweißen verbindet, so tritt beim PVC eine Zersetzung
und
Chlorwasserstoffbildung auf; nach Stehen an der Luft sieht
man eine starke Rostung an den Stellen, wo PVC-Zersetzung eingetreten ist. Beim
Methacrylat-Plastisol ist das nicht zu beobachten.
-
Beispiel 23 (Vergleich) Geliert man vier Plastisole a) 60 Teile PVC
(wie in b) 60 Teile PVC (wie in Beispiel 22) Beispiel 22) 40 Teile DOP 40 Teile
DBP c) 60 Teile PRA/BMA 50/50 d) 60 Teile PMMA (30/um) (50 µm) 40 Teile DBP 40 Teile
DOP 10 Min. bei 200°C, so gelieren sie zu einem klaren Film, jedoch ist das PVC
jeweils stark gelb bis braun gefärbt, während das Acrylharz farblos bleibt.
-
Beispiel 24 (Vergleich) Geliert man folgende Ansätze nebeneinander
a) . 30 Teile PVC (wie in Beispiel 22) 30 Teile DOP 20 Teile Kreide 20 Teile Schwerspat
b)
30 Teile PMMA/BMA 85/15 (2 µm) anstelle von PVC sonst wie a) und zwar 30 Min. bei
700C, so gibt a) eine krümelige Masse, b) einen festen, zähen Film.