DE3936534A1 - Dichtungsmasse mit eingemischten kohlefasern - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsmasse zum Abdichten und Ausfüllen eines Spalts.

In bekannter Weise werden verschiedene Arten von Plastik- bzw. Kunststoffmaterialien für Dichtungsmittel und Dichtungen verwendet. Die Dichtungsmittel passen sich in den Spalt in einem Gehäuse auf Grund ihrer gummiartigen Elastizität ein, um den Inhalt des Gehäuses zu sichern und um zu verhin­ dern, daß auf den Inhalt von außen hereingewirkt wird. Bei­ spielsweise wird ein O-Ring aus Kunstharz bzw. Kunststoff oder eine Kunststoff-Dichtungspackung verwendet, die an die Gestalt des Spalts angepaßt ist. Ein anderes bekanntes Dichtungsmittel ist eine Masse mit Haftvermögen, die auch als Klebstoff verwendet werden kann. Zusätzlich sind Dichtungs­ mittel zum Abdichten von Fugen, Spalten und Gelenken im Gehäuse eines Kraftfahrzeugtriebwerks, Dichtungsmittel zum Abdichten einer Kraftfahrzeugfensterscheibe und Dichtungs­ mittel zum Abdichten von Fugen und Spalten in Baupaneelen bekannt.

Um die Festigkeit der eine gummiartige Elastizität aufweisen­ den Dichtungen zu verbessern, so daß sie unter erschwerten Bedingungen verwendet werden können, wurden verschiedene Massen bekannter Kunstharze, Füllstoffe, Weichmacher oder anderer Materialien untersucht, die maßgeblich für die physika­ lische Festigkeit der Dichtungen sind. Die untersuchten Massen führen jedoch lediglich zu einer begrenzten Festigkeit der Dichtungen.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaf­ fung einer Dichtungsmasse mit verbesserter physikalischer Festigkeit.

Diese Aufgabe wird durch eine Dichtungsmasse mit eingemischten Kohlefasern erreicht. Die Dichtungsmasse enthält Polyurethan­ harz und Kohlefaser. Die Kohlefaser wird mit Polyurethanharz oder einem Zwischenstoff des Polyurethanharzes vermischt. Die Kohlefaser wird über ein Dampfphasensystem hergestellt. Im Dampfphasensystem werden ultrafeine Partikel eines hoch­ schmelzenden Metalls oder seiner Verbindungen im Bereich suspendiert, in dem Kohlenwasserstoffe thermisch zerfallen.

Polyurethanharz wird im allgemeinen hergestellt durch Reaktion von Polyisocyanat mit Polyol, Wasser, Polyamin, Aminoalkohol usw. und durch Abbinden bzw. Aushärten ("Polyurethan Resin, Journal of Plastics Material 2", veröffentlicht durch die Japan Daily Industrial Newspaper Co., Ltd.).

Der Zwischenstoff des Polyurethanharzes ist eine Substanz, die vor einer chemischen Reaktion zur Erzeugung von Poly­ urethanharz vorliegt, wie z.B. Polyisocyanat, Polyol, Wasser, Polyamin, Aminoalkohol od.dgl. Der Zwischenstoff kann in einfach flüssiger Form oder in doppelt flüssiger Form zuge­ führt werden. Der einfach flüssige Typ des Zwischenstoffs kann in einen gummiartigen elastischen Körper durch Reaktion mit der Luftfeuchtigkeit übergehen. Der doppelt flüssige Typ des Zwischenstoffs kann in einen gummiartigen elastischen Körper durch Vermischen einer ersten mit einer zweiten Flüssig­ keit übergehen.

Zusätzlich zur Kohlefaser können bekannte Stoffe und Ver­ bindungen dem Polyurethanharz zugemischt werden.

Die Kohlefaser wird über ein Dampfphasensystem hergestellt, indem ultrafeines Pulver eines hochschmelzenden Metalls oder einer hochschmelzenden Metallverbindung im thermischen Zerfallsbereich von Kohlenwasserstoff suspendiert wird.

Die Kohlefaser ist haarförmig ausgebildet, wie dies in der japanischen veröffentlichten und geprüften Patentanmeldung Nr. 62-242 und den japanischen veröffentlichten und unge­ prüften Patentanmeldungen Nr. 60-27 700, 62-95 351, 60-38 472 und 59-1 79 816 offenbart ist.

Das hochschmelzende Metall vergast noch nicht im Temperaturbereich zwischen 950°C und 1300°C, in dem Kohlenwasserstoff thermisch zerfällt. Als hochschmelzendes Metall eignet sich Titan (Ti), Zirkon (Zr) oder ähnliche Stoffe in Gruppe IVa des Periodensystems, Vanadium (V), Niob (Nb) oder Tantal (Ta) in Gruppe Va, Chrom (Cr), Molybdän (Mo) oder ähnliche Stoffe in Gruppe VIa, Mangan (Mn) oder ähnliche Stoffe in Gruppe VIIa oder Eisen (Fe), Kobalt (Co), Nickel (Ni) oder ähnliche Stoffe in Gruppe VIII. Die Metalle Fe, Co, Ni, V, Nb, Ta, Ti und Zr eignen sich am besten. Die Oxide, Nitride, Chloride oder ähnliche Verbindungen der Metalle werden als hochschmelzende Metall­ verbindungen verwendet.

Die Kohlefaser sollte dem Zwischenstoff des Polyurethanharzes vor dem Abbinden bzw. Aushärten zugemischt werden, so daß der Zwischenstoff genügend flüssig sein kann, um leicht bearbeitet zu werden. Nach dem Abbinden sollte das Poly­ urethanharz zwischen 5 und 30 Gew.% Kohlefaser enthalten. Das mit 5-30 Gew.% Kohlefaser vermischte Polyurethanharz besitzt Verschleißwiderstandsfähigkeit und Bruchfestigkeit. Wenn der doppelt flüssige Typ des Zwischenstoffs verwendet wird, kann die Kohlefaser in beide oder in die erste oder in die zweite Flüssigkeit eingemischt werden.

Dichtungen oder Dichtungsmittel, die aus Polyurethanharz mit 20-30 Gew.% Kohlefaseranteil bestehen, weisen eine hohe Leitfähigkeit und Festigkeit auf und können einen elektro­ magnetischen Abschirmeffekt erzeugen.

Falls erforderlich, kann ein bekannter Füllstoff, ein Weich­ macher oder ein Mittel zur Verhinderung einer Verschlechte­ rung der Eigenschaften in die mit Kohlefaser versetzte Dich­ tungsmasse eingemischt werden, um die Eigenschaften der Masse zu modifizieren.

Ein O-Ring, ein Füllkörper oder eine andere Formdichtung aus der erfindungsgemäßen Masse können für Spalte in einem Gehäuse eingesetzt werden. Ein einfach flüssiger Typ der Masse wird als perlenartiger Strang unter Verwendung einer bekannten Zuführvorrichtung zugeführt, um eine Dichtung an einer Kante eines Gehäuses oder einer anderen Stelle zu bilden. Durch Schließen des Gehäuses mit einem Deckel füllt die an der Kante haftende Dichtung den Spalt zwischen dem Gehäuse und dem Deckel. Ein doppelt flüssiger Typ der Masse wird von einer bekannten Zuführvorrichtung für fixierte Anteile, die mit einer Mischvorrichtung versehen ist, abgegeben. Durch Vermischen der ersten Flüssigkeit mit der zweiten Flüssigkeit bei fixierten Anteilen wird die Masse auf die Kante des Gehäuses unter Bildung der Dichtung auf dieser Kante zugeführt.

Der einfach flüssige Typ der Masse kann unter Verwendung eines Eimers oder einer Kartusche zugeführt und mechanisch oder mittels eines Zuführorgans oder einer Presse abgegeben werden.

Wenn das Dichtungsmittel stärkere Hafteigenschaften braucht, können verschiedene bekannte Kunstharze zur Erzeugung der Hafteigenschaft der Dichtungsmasse zugesetzt werden. Eine Oberfläche kann mit einem Primer überzogen werden, bevor das Dichtungsmittel auf die Oberfläche aufgebracht wird, um eine Haftwirkung zu erzeugen oder zu vergrößern.

Da in der erfindungsgemäßen Masse leitfähige Kohlefaser verwendet wird, kann durch Einstellen des in das Polyurethan­ harz eingemischten Kohlefaseranteils in der Dichtungsmasse eine variable Leitfähigkeit erzeugt werden. Wenn die aus der Masse bestehende Dichtung für das Gehäuse einer elektro­ nischen Vorrichtung verwendet, kann sie die elektronische Vorrichtung gegen Staub, Teilchen, Schmutz und toxische Gase schützen und wirkt auch als elektrostatisch entladendes Abschirmmaterial zum Schutz der elektronischen Vorrichtung gegen statische Elektriziät. Sie kann auch als Abschirm­ material zur Verhinderung des Eindringens von elektromagne­ tischen Wellen in das Gehäuse oder des Austretens dieser Wellen vom elektronischen Gerät im Gehäuse verwendet werden. In Kombination mit einer magnetischen Substanz kann die Dichtung als Abschirmmaterial gegen elektromagnetische Inter­ ferenzen verwendet werden, um die elektronische Vorrichtung oder ein magnetisches Aufzeichnungselement gegen elektro­ magnetische Wellen zu schützen.

In der erfindungsgemäßen Masse sind die haarförmigen Kohle­ fasern mit hoher Zugfestigkeit untereinander verwoben und bilden eine Art Gitterwerk.

Claims (9)

1. Dichtungsmasse, dadurch gekennzeichnet, daß sie Poly­ urethanharz und Kohlefasern enthält, wobei die Kohlefasern zur Verbesserung der physikalischen Festigkeit des Poly­ urethanharzes diesen beigemischt sind.

2. Dichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennnzeichnet, daß zwischen 5 und 30 Gew.% Kohlefasern dem Polyurethanharz zugemischt sind.

3. Dichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlefasern haarförmig ausgebildet sind.

4. Dichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlefasern vor dem Abbinden einem Zwischenstoff des Polyurethanharzes zugemischt werden.

5. Dichtungsmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenstoff eine einfach flüssige Form aufweist.

6. Dichtungsmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenstoff eine doppelt flüssige Form aufweist.

7. Dichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er zusätzliche Additive enthält, die aus der Gruppe der Füllstoffe, Weichmacher, Mittel zur Verhinderung der Alterung und Harze zur Erzeugung von Haftfähigkeit ausgewählt sind, wobei wenigstens ein solches Additiv zur Modifizierung der Eigenschaften in das Polyurethanharz eingemischt ist.

8. Dichtungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie um eine Öffnung in Gehäusemitteln für elektronische Vorrichtungen herum angeordnet ist und eine Dichtung zwischen den Gehäusemitteln und die Öffnung in den Gehäusemitteln abdeckenden Abdeckmitteln bildet.

9. Dichtungsmasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch Zufügung von Kohlefasern zum Polyurethanharz als elektromagnetische Abdichtung für die Öffnung in den Gehäusemitteln ausgebildet ist.