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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Dichten und Kleben
von auf Magnesium basierenden Substraten. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung ein Verfahren, das die Verwendung von
Zusammensetzungen umfasst, welche eine hervorragende Beständigkeit
gegen flüssige
Lösungsmittel,
insbesondere Fahrzeugflüssigkeiten,
aufweisen, wobei sie eine hervorragende Haftung an auf Magnesium
basierenden Substraten beibehalten.
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HINTERGRUND DER VERWANDTEN
TECHNOLOGIE
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Bei
Raumtemperatur vulkanisierbare (RTV) Silikone besitzen eine interessante
Kombination von Eigenschaften, die sie für eine große Zahl von Anwendungen sehr
begehrenswert macht. Diese Eigenschaften sind u.a. ein Viskositätsbereich,
der die Verwendung als fließfähige Flüssigkeiten
oder weiche Pasten ermöglicht,
hervorragende Wärmestabilitätseigenschaften
von hochkonsistentem Silikonkautschuk, gute Haftung an viele Oberflächen, ohne
dass dabei Druck erforderlich ist, und Härtung ohne notwendige Wärmeunterstützung, wie
schon ihr Name besagt. RTV-Silikone wurden jedoch nicht zum Dichten
und Kleben von auf Magnesium basierenden Substraten, wie z.B. Substraten
aus Magnesiumlegierung, verwendet.
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Die
Zugabe von viskositätsmodifizierenden
Füllmaterialien
zu RTV-Silikonen zur Verbesserung ihrer Resistenz gegen flüssige Lösungsmittel
ist bekannt. Zum Beispiel weiß man,
dass die Zugabe bestimmter Arten von Metalloxiden zu Silikonelastomeren
Silikonkautschukzusammensetzungen mit einem gewissen Grad an Ölresistenz
ergibt. Die Europäische
Patentveröffentlichung
Nr. 572 148, übertragen
an General Electric Company, offenbart den Einbau von Mischmetalloxiden
in wärmegehärtete Silikonelastomerzusammensetzungen,
die MQ-Harze (M = monofunktionelle R3SiO1/2-Gruppen; Q = quadrifunktionelle SiO2-Gruppen) enthalten. In der Publikation
572 148 werden aus solchen Zusammensetzungen Motordichtungen geformt,
die, laut Beschreibung, einen gewissen Grad an Ölresistenz aufweisen.
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Es
ist ferner bekannt, Silanverbindungen zu Silikonelastomeren zuzugeben,
um die Hafteigenschaften von RTV-Silikonzusammensetzungen zu verbessern.
Zum Beispiel offenbart das US-Patent Nr. 5 569 750 von Knepper et
al. eine Silikonkautschukzusammensetzung, die ein aminohydrocarbylsubstituiertes
Ketoximinosilan enthält
und die angeblich verbesserte Hafteigenschaften besitzt.
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Silikonelastomere
werden allgemein als Klebstoffe und Dichtmittel bei Fahrzeuganwendungen
verwendet. Zum Beispiel offenbaren die US-Patente Nr. 4 847 396
und 4 735 979, die beide an Loctite Corporation übertragen sind, RTV-Silikonzusammensetzungen
als Dichtmittel im Kraftfahrzeugbereich. Diese Patente offenbaren
die Verwendung von Hartungsförderern
in Silikonzusammensetzungen, um die Haftfestigkeit der Silikonzusammensetzungen
an Eisen- und Aluminiumsubstrate zu verbessern, selbst wenn die
Oberflächen
dieser Substrate mit Motoröl überzogen
sind. Ferner offenbart das US-Patent Nr. 5 434 214, das ebenfalls
an Loctite Corporation übertragen
ist, durch Hydrosilylierung gehärtete
Silikonformulierungen, die bei Raumtemperatur härten und, nach einem sich anschließenden Wärmehärtungsschritt,
eine gute primerfreie Haftung an Aluminium- und Titansubstrate ergeben.
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Die
WO 93/19130 (General Electric Company) betrifft eine Ein-Komponenten-RTV-Silikonkautschuk-Zusammensetzung,
die sich für
Formed-in-Place-Dichtungsanwendungen
speziell in der Fahrzeugindustrie eignet. Die Zusammensetzung enthält eine
Grundzusammensetzung mit einem silanolterminierten Diorganopolysiloxan,
einem Silica-Füllstoff,
einer M-Stopped-Flüssigkeit
und einem Calciumcarbonat-Füllstoff, und
eine Katalysatorlösung,
die einen Katalysator auf Zinnbasis, ein Quervernetzungsmittel,
einschließlich
eines Alkyl- oder Alkenyl- oder Vinyltris(dialkyl- oder dialkenyl-
oder alkylalkenylketoximino)silans, und einen gamma-Aminopropyltriethoxysilan-Haftungsförderer enthält.
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Magnesiumlegierungen,
die typischerweise Magnesium, Aluminium und, zu einem geringeren
Ausmaß,
Zink und Mangan enthalten, wurden herkömmlicherweise in Luftfahrtanwendungen
verwendet. Sie sind dadurch gekennzeichnet, dass sie ein geringes
Gewicht besitzen, eine hohe Festigkeit ergeben, leicht formbar sind,
hohen Toleranzen widerstehen können
und hohen Temperaturen widerstehen können. Aufgrund dieser Eigenschaften
finden Magnesiumlegierungen zunehmend Anwendung in anderen Bereichen,
wie z.B. bei Fahrzeuganwendungen.
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Magnesiumlegierungen
wurden herkömmlicherweise
durch Nieten oder Schweißen
verbunden. Es ist jedoch erwünscht,
Magnesiumlegierungen unter Verwendung von Klebstoffen zu verbinden
und zu dichten, da das Verbinden und Dichten durch Klebstoff Vorteile
bei der Gewichtseinsparung, der Ermüdungsfestigkeit und der Korrosionsbeständigkeit
bringt. Versuche hinsichtlich einer solchen Verbindung und Abdichtung
erwiesen sich jedoch im Allgemeinen für viele Anwendungen als kommerziell
unannehmbar, speziell für
Fahrzeuganwendungen, bei denen die Klebstoffe Fahrzeugflüssigkeiten,
wie z.B. Motorölen
und Kühlmitteln,
bei Temperaturen, die während
des Betriebs eines Fahrzeugmotors auftreten, ausgesetzt sind. Diese
Flüssigkeiten
neigen dazu, die Klebstoffe zu zersetzen, wodurch ihre Fähigkeit,
die Substrate abzudichten und zu verbinden, verloren geht. Ferner
führt die
Oxidation auf der Oberfläche
von Magnesiumlegierungen zur Bildung einer Schicht aus Magnesiumoxid,
die eine Bindung von Klebstoffen an die darunter liegende Magnesiumlegierung verhindert.
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Es
besteht daher ein Bedarf für
eine elastomere Zusammensetzung, die eine verbesserte Haftung an auf
Magnesium basierenden Substraten, wie z.B. Magnesiumlegierungen,
aufweist, bei der Einwirkung von flüssigen Lösungsmitteln strukturelle Integrität beibehält und Flexibilität aufweist,
wenn sie thermischen und mechanischen Spannungen ausgesetzt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Deckung dieser und anderer
Bedürfnisse.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Bereitstellung erhöhter Haftung
zu auf Magnesium basierenden Substraten zur Verfügung, umfassend die Schritte:
- a) Bereitstellen einer Zusammensetzung, umfassend:
(i) mindestens eine polymerisierbare Silikonkomponente; (ii) mindestens
einen Amino enthaltenden Silan-Haftungsförderer;
(iii) ein Silan-Quervernetzungsmittel, umfassend tetrakis(Methylethylketoximino)silan
oder Vinyl-tris(methylethylketoximino)silan; und (iv) mindestens
einen Füllstoff;
- b) Verteilen der genannten Zusammensetzung zwischen zwei Substraten,
wobei mindestens eines davon auf Magnesium basiert; und
- c) Härten
der genannten Zusammensetzung, um deren erhöhte Haftung zu bewirken.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Zusammensetzungen,
die als Dichtmittel und Klebstoffe auf Substraten auf Magnesiumbasis,
wie z.B. auf Substraten aus Magnesiumlegierungen, geeignet sind.
Speziell betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer
Silikonzusammensetzung, deren Reaktionsprodukte eine verbesserte
Haftung zu auf Magnesium basierenden Substraten aufweisen, umfassend mindestens
eine polymerisierbare Silikonkomponente, mindestens einen Amino
enthaltenden Silan-Haftungsförderer,
ein Silan-Quervernetzungsmittel, umfassend tetrakis(Methylethylketoximino)silan
oder Vinyl-tris(methylethylketoximino)silan, und mindestens einen
Füllstoff.
Diese Zusammensetzungen weisen eine hervorragende Beständigkeit
gegen Flüssigkeiten,
wie z.B. Fahrzeugflüssigkeiten,
auf, während
ihre verbesserte Haftung zu auf Magnesium basierenden Substraten
beibehalten wird. Darüber
hinaus behalten diese Zusammensetzungen ihre strukturelle Integrität bei, wenn
sie thermischen und mechanischen Spannungen ausgesetzt werden. Wünschenswerterweise
enthalten die Zusammensetzungen ein oder mehrere polymerisierbare
Silikonpolymere, wie z.B. RTV-Silikone, mindestens eine Amino enthaltende
Silanverbindung, die als ein Magnesiumlegierungs-Haftungsförderer dient,
ein Silan-Quervernetzungsmittel, umfassend tetrakis(Methylethylketoximino)silan
oder Vinyl-tris(methylethylketoximino)silan, und mindestens einen
Füllstoff,
der dazu dient, den Zusammensetzungen Flüssigkeitsbeständigkeit
zu verleihen. Die Zusammensetzungen können verwendet werden, um Grenzflächen zwischen
auf Magnesium basierenden Substraten abzudichten, auf Magnesium
basierende Substrate miteinander zu verkleben und auf Magnesium
basierende Substrat an nicht auf Magnesium basierende Substrate
zu kleben.
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Die
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendeten Zusammensetzungen können in einer flüssigen Phase
auf Substraten auf Magnesiumbasis verteilt werden, und man kann
sie bei Raumtemperatur härten
lassen, oder sie können
vor dem Auftrag gehärtet
werden, um Fahrzeugdichtungsmittel, wie z.B. Dichtungen und O-Ringe,
zu bilden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Zusammensetzungen,
die bis zu einem elastomeren Zustand härtbar sind und die eine verbesserte
Haftung zu auf Magnesium basierenden Substraten, wie z.B. Magnesiumlegierungen,
und eine verbes serte Beständigkeit
gegen Flüssigkeiten,
wie z.B. diejenigen, die üblicherweise
in und um Fahrzeugmotoren verwendet werden, aufweisen. Die gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendeten Zusammensetzungen enthalten polymerisierbare
Silikonverbindungen, wie z.B. reaktive Polysiloxane, mindestens
eine Amino enthaltende Silanverbindung als Haftungsförderer,
ein Silan-Quervernetzungsmittel und mindestens einen Füllstoff.
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Jedes
beliebige herkömmliche
Polysiloxan kann in den Zusammensetzungen zur Verwendung gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden und kann in einer beliebigen Menge vorliegen,
mit der Maßgabe,
dass sich die resultierenden Zusammensetzungen effektiv an Substrate
auf Magnesiumbasis binden, bei ihrer Härtung effektive Dichtungen
bilden und im Wesentlichen unlöslich
oder beständig
in/gegen Lösungsmittel(n)
von Fahrzeugflüssigkeiten
gemacht werden. Zum Beispiel können
bei Raumtemperatur härtende,
durch aktinische Strahlung härtende,
durch Wärme
härtende
oder durch mehr als einen dieser Mechanismen härtende Silikone verwendet werden.
Wünschenswerterweise
ist das Polysiloxan eine RTV-Verbindung. RTV-Verbindungen sind typischerweise
Silikonelastomere mit niedriger Konsistenz, die leicht aus einem
Schlauch oder einer anderen Abgabevorrichtung extrudiert und anschließend gehärtet werden
können.
Silikone, die bei Raumtemperatur härten, können in Ein-Komponenten-Systemen
oder in Zwei-Komponenten-Systemen vorliegen.
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In
einem Ein-Komponenten-System sind die Silikone typischerweise Organosiloxanverbindungen,
die an ihren Enden hydrolysierbare Gruppen enthalten können. Sie
werden in einem nicht quervernetzten Zustand in einem feuchtigkeitsundurchlässigen Behälter bis
zu ihrer Verwendung aufbewahrt. Wenn sie aus dem Behälter genommen
und Feuchtigkeit ausgesetzt werden, reagieren die hydrolysierbaren
Gruppen mit der Feuchtigkeit in einer Kondensationsreaktion, was
zur Quervernetzung des Polymers führt. Ein Beispiel für ein RTV-Organopolysiloxan
ist ein hydroxyterminiertes Diorganopolysiloxan, das durch die Formel:
![Figure 00050001](https://patentimages.storage.***apis.com/35/fc/bc/76db00c5b3f44c/00050001.png)
dargestellt wird, wobei m
etwa 50 bis etwa 2000, wünschenswerterweise
etwa 500 bis etwa 800, beträgt,
R unabhängig
eine unsubstituierte oder substituierte monovalente Kohlenwasserstoffgruppe
ist, veranschaulicht durch Alkylgruppen, wie z.B. Methyl, Ethyl, Propyl
und Butylgruppen; Cycloalkylgruppen, wie z.B. eine Cyclohexylgruppe;
Alkenylgruppen, wie z.B. Vinyl- und Allylgruppen; und Arylgruppen,
wie z.B. Phenyl- und Tolylgruppen; sowie diejenigen substituierten
Gruppen, die durch Austausch eines Teils oder sämtlicher Wasserstoffatome in
den oben genannten Kohlenwasserstoffgruppen durch Halogenatome,
Cyanogruppen und dergleichen erhalten werden.
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Wünschenswerterweise
ist das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polysiloxan ein
hydroxyterminiertes Poly(dimethylsiloxan). Dieses Polysiloxan kann
auch ein einfach hydroxyterminiertes Polydimethylsiloxan) sein oder
eine Kombination aus hydroxyterminierten Poly(dimethylsiloxanen),
die verschiedene Viskositäten
besitzen. Zum Beispiel können
sie Viskositäten
von 2000 bis 10000 mPas (cps) besitzen, was einem Molekulargewichtsbereich
von etwa 36000 bis 60000 entspricht. Solche hydroxyterminierten
Poly(dimethylsiloxan)verbindungen sind von Union Carbide unter den
gesetzlich geschützten
Bezeichnungen Y-7839 und Y-7869 und von Mobay unter der gesetzlich
geschützten
Bezeichnung Baylisone E-2 im Handel erhältlich.
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RTV-Silkonzusammensetzungen
werden seit langem in Fahrzeug- und anderen Anwendungen verwendet,
und es sind viele Variationen davon bekannt. Zum Beispiel wurden
RTV-Silikone als nach dem Zusammenbau gehärtete Fahrzeugmotordichtungsmaterialien
formuliert, wo aggressive Hochtemperaturflüssigkeiten, wie z.B. Motorkühlmittel
und Motoröl,
eine besonders feindliche Umgebung erzeugen. Beispiele für Silikone,
die für
solche Fahrzeugdichtungsanwendungen formuliert werden, sind in den
US-Patenten Nr. 4 673 750 (Beers et al.), 4 735 979 (Beers et al.),
4 847 396 (Beers et al.) und 5 346 940 (Brassard et al.) beschrieben.
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Geeignete
wärmehärtbare Siloxane,
die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind u.a.,
ohne jedoch darauf beschränkt
zu sein, lineare Polyorganosiloxane, monomere Siloxane, Polydimethylsiloxanketten
mit SiH-Funktionalität,
die sich entweder an den Enden oder in der Mitte der Ketten befindet,
cyclische Siloxane und Kombinationen davon. Besonders geeignete
wärmehärtbare Silikone
sind u.a. Polysiloxane in Kombination mit vinylterminierten Polysiloxanen
niedrigen Molekulargewichts. Speziell können dimethylvinylterminiertes
Polydimethylsiloxan (Vinylflüssigkeit
mit einem Molekulargewicht von 10000) und vinylterminiertes Polydimethylsiloxan
(Vinylflüssigkeit
mit einem Molekulargewicht von 62000) als ein wärmehärtbares Polymer bei der vorliegenden
Erfindung verwendet werden.
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Wärmehärtbare Polyorganosiloxane
mit olefinischer Ungesättigtheit
sollten mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe und vorzugsweise
zwei reaktive funktionelle Gruppen enthalten. Mehr als zwei reaktive funktionelle
Gruppen sind ebenfalls vorgesehen. Anzahl und Art der vorhandenen
funktionellen Gruppe(n) können
gemäß den erwünschten
Eigenschaften der fertigen Silikonzusammensetzung variiert werden.
Die organischen Gruppen des Polyorganosiloxans sind monovalente
Kohlenwasserstoffreste, und vorzugsweise sind die Organogruppen
ausgewählt
aus Alkylresten, wie z.B. Methyl, Ethyl, Propyl; Alkenylresten,
wie z.B. Vinyl und Allyl; Cycloalkylresten, wie z.B. Cyclohexyl,
Cycloheptyl; und mononuklearen Arylresten, wie z.B. Phenyl, Ethylphenyl;
und Halogenalkyl, wie z.B. 3,3,3-Trifluorpropyl.
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Durch
Wärme härtbare Polyorganosiloxane,
die sich bei der vorliegenden Erfindung eignen, werden durch die
folgende allgemeine Formel dargestellt:
wobei n eine ganze Zahl ist,
so dass die Viskosität
etwa 25 bis etwa 2500000 mPas (cps) bei 25°C beträgt, wobei z.B. n 1 bis 1200
und vorzugsweise 10 bis 1000 ist; R
1, R
2, R
3 und R
5 gleich oder verschieden sein können und
substituierte oder unsubstituierte Kohlenwasserstoff- oder Kohlenwasserstoffoxyreste
mit C
1-20 sind, mit der Maßgabe, dass
mindestens eine dieser R-Gruppen und wünschenswerterweise mehr als
eine ausgewählt
sind aus den reaktiven funktionellen Gruppen, bestehend aus (Meth)acrylat,
Carboxylat, Maleat, Cinnamat und Kombinationen davon, und mit der
Maßgabe,
dass die reaktive Gruppe nicht direkt an ein Siliciumatom gebunden
ist, sondern von dem Siliciumatom durch einen dazwischenliegenden
chemischen Rest, wie z.B. ein Atom oder eine chemische Gruppe, getrennt
ist. Wenn zum Beispiel eine oder mehrere der oben genannten R-Gruppen (R
1, R
2, R
3 und
R
5) nicht eine der benötigten reaktiven funktionellen
Gruppen ist, kann/können
sie ausgewählt
sein aus Alkylresten, wie z.B. Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl und
Pentyl; Alkenylresten, wie z.B. Vinyl und Allyl; Cycloalkylresten,
wie z.B. Cyclohexyl und Cycloheptyl; Arylresten, wie z.B. Phenyl,
Methylphenyl, Ethylphenyl; Arylalkylresten, wie z.B. beta-Phenylethyl;
Alkylarylresten und Kohlenwasserstoffoxyresten, wie z.B. Alkoxy,
Aryloxy, Alkaryloxy, Arylalkoxy und wünschenswerterweise Methoxy,
Ethoxy oder Hydroxy, und dergleichen. Bei allen obigen Resten können einige
oder alle der Wasserstoffatome zum Beispiel durch ein Halogen, wie
z.B. Fluor oder Chlor, ersetzt sein. Eine oder mehrere der oben
genannten R-Gruppen können
auch Wasserstoff sein, mit der Maßgabe, dass die erforderliche
angegebene reaktive funktionelle Gruppe vorliegt und die Gegenwart
des Wasserstoffs keinen nachteiligen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit
des Polyorganosiloxans bei der vorliegenden Erfindung nimmt. R
3 in der obigen Formel ist wünschenswerterweise
eine Vinylgruppe oder eine Dimethylvinylgruppe.
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Durch
Strahlung härtbare
Silikone, speziell diejenigen, die durch Ultraviolettlicht (UV)
und Elektronenstrahl (EB) härtbar
sind, können
ebenfalls bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Organopolysiloxanpolymere
werden strahlungshärtbar
gemacht, indem sie mit strahlungsempfindlichen Gruppen funktionalisiert
werden. Die drei am häufigsten
verwendeten Gruppen, um Silikone strahlungshärtbar zu machen, sind Mercaptoolefine,
Epoxide und Acryle. Zum Beispiel vernetzen Acryle und Mercaptoolefine
durch Radikale und können
daher in Gegenwart geeigneter Photoinitiatoren quervernetzt werden.
Ein Beispiel für
eine UV-härtbare Silikonzusammensetzung,
die bei der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist in dem US-Patent
Nr. 5 300 608 (Chu) beschrieben, dessen Offenbarung hierin durch
Bezugnahme ausdrücklich
aufgenommen ist. Die photohärtbare
Silikonzusammensetzung wird darin beschrieben als alkoxyterminierte
Organopolysiloxane enthaltend, dargestellt durch die Formel:
wobei R
1,
R
2, R
3 und R
4 gleich oder verschieden sein können und
monovalente Kohlenwasserstoffreste mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen
(C
1-10) oder durch Halogen oder Cyano substituierte
Kohlenwasserstoffreste sind; R
3 kann auch
ein monovalenter Heterokohlenwasserstoffrest mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen
(C
1-10) sein, wobei die Heteroatome ausgewählt sind
aus der Gruppe, bestehend aus Halogenatomen, O, N; R
5 ist
Alkyl (C
1-10), vorzugsweise Methyl, Ethyl
oder Isopropyl; R
5 kann auch CH
2CH
2OCH
3 sein; n ist
eine ganze Zahl; a ist 0, 1 oder 2; b ist 0, 1 oder 2; und a + b
ist 0, 1 oder 2. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist R
3 eine Methacryloxypropylgruppe, R
4 und R
5 sind Methylgruppen,
und R
1 und R
2 sind
Methylgruppen. Die alkoxyterminierten Organopolysiloxane können wie
in dem US-Patent Nr. 5 300 608 beschrieben hergestellt werden.
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Es
ist auch bekannt, polymerisierbare Silikonverbindungen durch mehr
als ein Härtungsverfahren
zu härten.
Zum Beispiel offenbart das US-Patent Nr. 5 212 211 (Welch II et
al) eine Silikonverbindung, die durch mehr als ein Härtungsverfahren
härtbar
ist, wie z.B. durch Wärmehärtung, Feuchtigkeitshärtung oder
Härtung mit
Ultraviolettlicht. Das US-Patent Nr. 5 516 812 (Chu et al.) offenbart
eine Silikonzusammensetzung, die sowohl durch UV als auch durch
Feuchtigkeit gehärtet
wird. Ferner offenbart das Europäische
Patent 539 234 eine Zusammensetzung zur Flüssigdichtungsanwendung, die
sowohl eine UV-Härtungseigenschaft
als auch eine Feuchtigkeitshärtungseigenschaft
besitzt, und die Japanische Patentanmeldung Nr. 92143102 von Tokyo Three
Bond Co., Ltd. offenbart Zusammensetzungen, die sowohl feuchtigkeitshärtbar als
auch UV-härtbar sind.
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Obwohl
spezielle Beispiele für
Siloxanpolymere, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, veranschaulicht
worden sind, sollen diese Beispiele in keiner Weise limitierend
sein. Für
die Fachleute wird es offensichtlich sein, dass zahlreiche Silikonpolymere
sich zum Einbau in Zusammensetzungen zur Verwendung gemäß der vorliegenden
Erfindung eignen, einschließlich
derjenigen, die durch mehr als eine Art härtbar sind.
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Zusammensetzungen
zur Verwendung gemäß der vorliegenden
Erfindung enthalten auch ein oder mehrere aminohaltige Silanverbindungen,
die als Haftungsförderer
dienen. Diese Amino enthaltenden Silanverbindungen liegen vorzugsweise
in Mengen von 0,1 Gew.-% der Zusammensetzung bis 5,0 Gew.-% der
Zusammensetzung vor. Wünschenswerterweise
liegen diese Verbindungen in Mengen von etwa 0,74 Gew.-% der Zusammensetzung
bis etwa 1,4 Gew.-% der Zusammensetzung vor. Aminohaltige Silanverbindungen,
die bei der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind u.a., ohne
jedoch darauf beschränkt
zu sein, Silanverbindungen, die Aminoalkylgruppen enthalten, wie
z.B. gamma-Ureidopropyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan,
N,N'-bis(3-Trimethoxysilylpropyl)harnstoff,
gamma-Aminopropyltrimethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilan,
N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, Trimethoxysilylpropyldiethylentriamin,
tert.-Alkylcarbamatsilan und Aminoethyl-3-aminopropylmethyl dimethoxysilan.
Andere wünschenswerte
aminohaltige Silanverbindungen sind u.a. Silanverbindungen, die
aminocycloaliphatische Gruppen enthalten, wie z.B. Methyltris(cyclohexylamino)silan,
und Silanverbindungen, die aminoaromatische Gruppen enthalten, wie
z.B. Methyltris-(N-methylbenzamido)silan.
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Zusätzlich zu
wenigstens einer oder mehreren Amino enthaltenden Silanverbindungen
sind eine oder mehrere zusätzliche
Silanverbindungen in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung
als Quervernetzungsmittel enthalten. Das Silan-Quervernetzungsmittel umfasst tetrakis(Methylethylketoximino)silan
oder Vinyl-tris(methylethylketoximino)silan. Zum Beispiel wird tetrakis(Methylethylketoximino)silan/Vinyl-tris(methylethylketoximino)silan
im Verhältnis
1:1 vorzugsweise bei der vorliegenden Erfindung verwendet. Tetrakis(methylethylketoximino)silan
wird durch die folgende allgemeine Formel dargestellt:
Vinyl-tris(methylethylketoximino)silan
wird durch die folgende Formel dargestellt:
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Für den Fachmann
wird es offensichtlich sein, dass eine beliebige Kombination aus
einer oder mehreren Amino enthaltenden Silanverbindungen als Haftungsförderer und
einer oder mehreren zusätzlichen
Silanverbindungen, wie sie oben definiert sind, als Quervernetzungsmittel
in der Zusammensetzung zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung
vorliegen kann, so lange die Zusammensetzung die erwünschten
Magnesiumlegierungs-Hafteigenschaft der vorliegenden Erfindung aufweist.
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Die
in den Zusammensetzungen zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendeten Füllstoffe
verleihen den Reaktionsprodukten der Zusammensetzung, d.h. der gehärteten Zusammensetzung, eine
Beständigkeit
gegen Lösungsmittel
in der Flüssigkeit.
Bei der vorliegenden Erfindung ist dies besonders wichtig, wenn
die Zusammensetzung als ein Dichtmittel oder Klebemittel für gegossene
Magnesiumlegierungssubstrate in Fahrzeuganwendungen verwendet wird.
Solche Substrate stehen typischerweise in Kontakt mit Fahrzeugflüssigkeiten,
wie z.B. Motorölen,
Getriebeflüssigkeiten
und Kühlmitteln.
Die gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendeten Zusammensetzungen werden von diesen Flüssigkeiten
nicht zersetzt, was sie für
solche Fahrzeuganwendungen interessant macht.
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Füllstoffe,
die verwendet werden, um elastomeren Substanzen erwünschte Eigenschaften
zu verleihen, und die folglich zur Verwendung bei der vorliegenden
Erfindung geeignet sind, sind den Fachleuten bekannt. Sie werden
zu den Zusammensetzungen zugegeben, um der Zusammensetzung erwünschte Eigenschaften
zu verleihen. Solche Eigenschaften sind u.a. Wärmestabilität, Flammhemmung, verbesserte
Handhabungseigenschaften (z.B. Elastizität), verbesserte Vulkanisiereigenschaften,
erwünschte
Färbung,
Beständigkeit
gegen Pilze, Beständigkeit
gegen Mehltau, Fähigkeit
zur Absorption ultravioletter Strahlen und thermische und elektrische
Leitfähigkeit.
Solche Füllstoffe
sind u.a., ohne jedoch einschränkend
zu sein, Ruß,
Aluminiumplättchen
(Aluminiumpigmentpulver in Mineralöl), mit Silan behandelte pyrogene
Kieselsäure,
Kieselhydrogel, mit Stearat beschichtetes Calciumcarbonat, Calciumcarbonat,
Eisenaluminiumsilikat, Magnesiumoxid, Talk, gemahlener Quarz, Ton,
Titandioxid, Eisenoxid und verschiedene andere Metalloxide, wie
z.B. Cer-, Zink- und Bariumoxide.
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Nachdem
Beispiele für
geeignete Verbindungen genannt wurden, die in Zusammensetzungen
zur Verwendung gemäß der vorliegenden
Erfindung vorliegen können,
werden nachstehend spezielle Beispiele für Zusammensetzungen angegeben,
die formuliert und getestet wurden. Grundzusammensetzung
A
Verbindung | %
(Gew./Gew.) |
Mischung
aus hydroxyterminierten Poly(dimethylsiloxanen)1 | 50,95 |
Ruß | 0,25 |
Hydrophobe
pyrogene Kieselsäure | 2,00 |
Mit
Stearat beschichtetes Calciumcarbonat | 10,00 |
Calciumcarbonat | 25,00 |
Magnesiumoxid | 5,00 |
Tetrakis(methylethylketoximino)silan/
Vinyl-tris(methylethylketoximino)silan 1:1 | 1,5 |
Vinyl-tris(methylethylketoimino)silan | 5,00 |
Hexafunktionelles
Silylethan | 0,30 |
| 100,00 |
- 1 Kombination aus
12,00% Gew./Gew. 2000 mPas (cps) hydroxyterminierten Polydimethylsiloxanen
und 38,95% Gew./Gew. 6000 mPas (cps) hydroxyterminierten Polydimethylsiloxanen.
-
Eine
Mischung aus hydroxyterminierten Polydimethylsiloxanen (12% Gew./Gew.
2000 mPas (cps) und 38,95% Gew./Gew. 6000 mPas (cps)), Ruß, hydrophobe
pyrogene Kieselsäure,
mit Stearat beschichtetes Calciumcarbonat, Calciumcarbonat und Magnesiumoxid
wurden vereint und bei mittlerer Geschwindigkeit vermischt, während auf
99-104°C (210-220°F) erwärmt wurde.
Anschließend
wurde die Mischung bei hoher Geschwindigkeit 90 Minuten unter Vakuum
vermischt und bis 82°C
+/– 3°C (180 +/– 5°F) abgekühlt. Sobald
diese Temperatur erreicht war, wurde die Mischung aus dem Vakuum
entfernt. Das tetrakis(Methylethylketoximino)silan/Vinyl-tris(methylethylketoximino)silan
1:1 und eine erste Probe des Vinyl-tris(methylethylketoximino)silans
wurden anschließend
zu der Mischung zugegeben. Diese Mischung wurde anschließend bei
mittlerer Geschwindigkeit 15 Minuten in einer Stickstoffumgebung
vermischt. Nach 15 Minuten wurde eine zweite Probe des Vinyl-tris(methylethylketoximino)silans
zu der Mischung zugegeben. Anschließend ließ man die Mischung abkühlen. Die
Mischung wurde dann unter einem Vakuum gemischt, bis die Temperatur
der Mischung weniger als 43°C
(110°F)
betrug. Das Vakuum und der Stickstoff wurden anschließend entfernt
und das hexafunktionelle Silylethan zu der Mischung zugegeben. Die
Mischung wurde 15 Minuten unter Vakuum gemischt, und man ließ sie abkühlen. Die
Zusammensetzung wurde bei 6,33 g/cm
2 (90
psi) mit einer Geschwindigkeit von 300 g/Minute extrudiert. Die
resultierende Zusammensetzung hatte die folgenden physikalischen
Eigenschaften: Shore-A-Härte
= 48; Zugfestigkeit (psi) = 252 psi; 100%-Modul (psi) = 191; %-Dehnung
= 179. Grundzusammensetzung
B
Verbindung | %
(Gew./Gew.) |
Mischung
aus hydroxyterminierten Poly(dimethylsiloxanen)1 | 50,00 |
Ruß | 0,20 |
Hydrophobe
pyrogene Kieselsäure | 3,00 |
Mit
Stearat beschichtetes Calciumcarbonat | 10,00 |
Calciumcarbonat | 25,00 |
Magnesiumoxid | 5,00 |
Tetrakis(methylethylketoximino)silan/
Vinyl-tris(methylethylketoximino)silan 1:1 | 1,5 |
Vinyl-tris(methylethylketoimino)silan | 5,00 |
Hexafunktionelles
Silylethan | 0,30 |
| 100,00 |
- 1 Kombination aus
11,00% Gew./Gew. 2000 mPas (cps) hydroxyterminierten Polydimethylsiloxanen
und 39,005% Gew./Gew. 6000 mPas (cps) hydroxyterminierten Polydimethylsiloxanen.
-
Verschiedene
Silanverbindungen wurden mit 100 g Grundzusammensetzung A vermischt,
um die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
1-7 zu erzeugen, die in Tabelle 1 gezeigt sind. Tabelle
1 Erfindungsgemäße Zusammensetzungen
1-7
- * Referenzzusammensetzung (Silan, das kein
Amino enthält)
-
Ferner
wurden verschiedene Silanverbindungen wurden mit 100 g Grundzusammensetzung
B vermischt, um die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen 8-14
zu erzeugen, die in Tabelle 2 gezeigt sind.
-
Tabelle
2 Erfindungsgemäße Zusammensetzungen
8-14
-
Zusammensetzung
7 wurde als Repräsentant
zur Messung der folgenden physikalischen Eigenschaften gewählt: Shore-A-Härte = 46;
Zugfestigkeit (psi) = 307; 100%-Modul
(psi) = 254; %-Dehnung = 134.
-
Zugscherproben
wurden für
die Grundzusammensetzung A hergestellt, welche als Kontrolle dienten, und
für die
Zusammensetzungen 1-13 unter Verwendung von Magnesium- und Aluminiumsubstraten
hergestellt. Die Magnesium- und Aluminiumsubstrate wurden in jedem
Zugschertest so verwendet, dass jede Probe eine Schicht aus Magnesiumlegierung,
der getesteten Zusammensetzung, und eine Schicht aus Aluminium enthielt.
Die Proben besaßen
eine Überlappung
von 1,27 cm (1/2 Inch) und einen Spalt von 0,1 cm (0,040 Inch).
Die hergestellten Proben wurden 7 Tage bei Raumtemperatur und 50%iger
relativer Feuchtigkeit gehärtet.
Die Proben wurden nach dem American Standard Test Method (ASTM)
D1002 mit 1,27 cm/Minute (0,5 Inch/Minute) gezogen. Die Ergebnisse
dieser Messungen sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle
3 Zugschermessung
für Grundzusammensetzung
A und Zusammensetzungen 1-13
- 1AV = Adhäsivversagen
- KV = Kohäsivversagen
-
Wie
oben angegeben, zeigten alle Zusammensetzungen zur Verwendung gemäß der Erfindung,
bis auf eine, einen deutlichen Anstieg der Zugscherfestigkeit, wobei
mehr als die Hälfte
davon ein Kohäsivversagen
zeigen, im Gegensatz zum Adhäsivversagen.
Ein Kohäsivversagen,
oder Versagen innerhalb des Klebstoffs, im Gegensatz zum Versagen
an der Klebstoffschicht-Grenzfläche,
zeigt, dass die Haftung an das Magnesiumsubstrat stärker ist
als der Klebstoff selbst. Ein solches Versagen ist bei der vorliegenden
Erfindung erwünscht,
da es auf eine verstärkte
Haftung an das Magnesiumsubstrat hinweist. Bei der Grundzusammensetzung
A muss relativ wenig Druck ausgeübt
werden, um ein vollständiges
Adhäsivversagen
zu bewirken. Durch Modifizierung der Grundzusammensetzungen A und
B durch die Zugabe verschiedener Amino enthaltender Silane, die
in Tabelle 1 und 2 dargestellt sind, muss deutlich mehr Druck ausgeübt werden,
um das Versagen der Zusammensetzung zu bewirken.
-
Bestimmte
Zugscherproben, die hervorragende Magnesiumlegierungshafteigenschaften
aufweisen, wurden anschließend
einzeln in eine 50%ige wässrige
Lösung
von Honda
®-LC-Kühlmittel
und in Honda
®-MTF-Getriebeöl eingetaucht
und die Scherfestigkeiten wie oben gemessen. Die Ergebnisse dieser
Tests sind in den Tabellen 4 bzw. 5 gezeigt. Tabelle
4 Zugschermessungen
für die
Zusammensetzungen 7, 10, 12 und 13 nach 150-stündigem Eintauchen in eine 50%ige
wässrige
Lösung
von Honda
®-LC-Kühlmittel
bei 105°C.
- 1 Änderung
der Scherfestigkeit in Bezug auf die Messung vor dem Eintauchen
(Tabelle 3).
Tabelle
5 Zugschermessungen
für die
Zusammensetzungen 7, 10, 12 und 13 nach 150-stündigem Eintauchen in Honda®-MTF-Getriebeöl bei 120°C. - 1 Änderung
der Scherfestigkeit in Bezug auf die Messung vor dem Eintauchen
(Tabelle 3).
Wie in den Tabellen 4 und 5 gezeigt, wurden
die Proben dem extremen Test des 150-stündigen Eintauchens in diese
jeweiligen Flüssigkeiten
bei 105°C
unterworfen. Dieser Test war ein beschleunigter Alterungstest, der als
Annäherung
an die längere
Echtzeitanwendung entwickelt wurde. In jedem Fall ging, wie erwartet,
etwas von der Zugfestigkeit verloren, es verblieb jedoch ausreichend
nutzbare Bindungsfestigkeit, und jede Probe wies ein gewisses Maß an Kohäsivversagen
auf. Scherfestigkeitsmessungen, die nach dem Eintauchen durchgeführt wurden,
zeigen, dass die Zusammensetzungen eine annehmbare Adhäsion und
Kohäsion
beibehielten, trotz des verlängerten
Flüssigkeitskontakts.
Bezogen auf die Spezifikationen der Fahrzeugindustrie, legen diese
Ergebnisse nahe, dass die aminosilanhaltigen Zusammensetzungen der
vorliegenden Erfindung geeignete Dicht- und Klebemittel für Magnesiumlegierungssubstrate
sind, wenn sie bei Fahrzeuganwendungen verwendet werden.
-
Weitere
Zusammensetzungen zur Verwendung gemäß der Erfindung wurden mittels
des gleichen Verfahrens, wie es zur Herstellung der oben angegebenen
Grundzusammensetzungen verwendet wurde, hergestellt. Diese Zusammensetzungen
sind nachsehend in Tabelle 6 angegeben und als Zusammensetzungen 15-30
bezeichnet. TABELLE
6 Zusammensetzungen
15-30
1 - 1 Details zu den
Zusammensetzungen 15-30 sind in der nachstehenden Tabelle 6a gezeigt.
- 2 Ausgewählt aus 2000 mPas (cps), 6000
mPa (cps) und 10000 mPas (cps) hydroxyterminierten Polydimethylsiloxanen.
- 3 Ausgewählt aus Aluminiumpigmentpulver
in Mineralöl,
mit Silan behandelter pyrogener Kieselsäure, mit Stearat beschichtetem
Calciumcarbonat, Ruß,
hydrophober pyrogener Kieselsäure,
Magnesiumoxid, Eisenaluminiumsilicat, silylierter Kieselsäure, Alkylzinncarboxylat
und amorpher hydrophober Kieselsäure.
- 4 Ausgewählt aus tetrakis(Methylethylketoximino)silan/Vinyl-tris(methylethylketoximino)silan
1:1 und Vinyl-tris(methylethylketoximino)silan.
- 5 Ausgewählt aus gamma-Ureidopropyltrimethoxysilan,
3-Aminopropyltrimethoxysilan, N,N'-Bis(3-trimethoxysilylpropyl)harnstoff,
Trimethoxysilylpropyldiethylentriamin und Aminoethyl-3-aminopropyolmethyldimethylsilan.
Tabelle
6a Details
zu den Zusammensetzungen 15-30 ![Figure 00190001](https://patentimages.storage.***apis.com/81/38/31/84dddc591e6009/00190001.png)
- 1 2000
mPas (cps) hydroxyterminiertes Polydimethylsiloxan
- 2 6000 mPas (cps) hydroxyterminiertes
Polydimethylsiloxan
- 3 10000 mPas (cps) hydroxyterminiertes
Polydimethylsiloxan
- 4 Aluminiumpigmentpulver in Mineralöl
- 5 Tetrakis(methylethylketoximino)silan/Vinyl-tris(methylethylketoximino)silan
1:1
- 6 Vinyl-tris(methylethylketoximino)silan
- 7 gamma-Ureidopropyltrimethoxysilan
- 8 Hexafunktionelles Silylethan
Tabelle
6a (Fortsetzung) Details
zu den Zusammensetzungen 15-30 - 1 2000 mPas (cps) hydroxyterminiertes
Polydimethylsiloxan
- 2 6000 mPas (cps) hydroxyterminierfes
Polydimethylsiloxan
- 3 10000 mPas (cps) hydroxyterminiertes
Polydimethylsiloxan
- 4 Aluminiumpigmentpulver in Mineralöl
- 5 Tetrakis(methylethylketoximino)silan/Vinyl-tris(methylethylketoximino)silan
1:1
- 6 Vinyl-tris(methylethylketoximino)silan
- 7 gamma-Ureidopropyltrimethoxysilan
- 8 Hexafunktionelles Silylethan
-
Die
physikalischen Eigenschaften der obigen Zusammensetzungen wurden
gemessen, und Zugscherproben wurden für diese Zusammensetzungen gemäß dem zuvor
angegebenen Verfahren hergestellt. Die Zusammensetzungen wurden
mit der angegebenen Geschwindigkeit extrudiert. Die Ergebnisse dieser Messungen
sind in Tabelle 7 angegeben. Tabelle
7 Physikalische
Eigenschaften und Zugschermessungen für die Zusammensetzungen 15-30
- 1 20%
Kohäsivversagen,
bedeutet eine hervorragende Adhäsion
an Magnesiumlegierungssubstrate.
-
Während viele
der Zusammensetzungen 15-30 zur Verwendung gemäß der Erfindung eine verbesserte
Magnesium-Scherfestigkeit aufweisen, besitzen die Zusammensetzungen
28-30 eine besonders außergewöhnliche
Magnesium-Scherfestigkeit. Es zeigte sich, dass die optimierte Zusammensetzung
30 ein 20%iges Kohäsivversagen
bei einer Magnesium-Scherfestigkeit von 13,22 kg/cm
2 (188
psi) aufwies, was bedeutet, dass diese Zusammensetzung eine hervorragende
Haftung an Magnesiumlegierungssubstrate besitzt. Spezielle Zusammensetzungen
wurden aus der Gruppe der Zusammensetzungen 15-30 ausgewählt und
für eine bestimmte
Zeitdauer und bei bestimmten Temperaturen auf eine ähnliche
Weise wie bei den Zusammensetzungen 1-14 in ausgewählte Fahrzeug flüssigkeiten
getaucht. Die physikalischen Eigenschaften und die Zugscherergebnisse
wurden nach dem Eintauchen gemessen und die Änderungen bei diesen Messungen,
verglichen mit den Ergebnissen vor dem Eintauchen, berechnet. Es
wurde festgestellt, dass diese Zusammensetzungen eine hervorragende
Beständigkeit
gegen Fahrzeugflüssigkeiten
aufweisen. Die Ergebnisse dieser Eintauchversuche sind in den Tabellen
8-13 veranschaulicht. Tabelle
8 Physikalische
Eigenschaften und Zugschermessungen für die Zusammensetzungen 15-20
und 23-30 nach 150-stündigem
Eintauchen in Honda
®-LC-Kühlmittel bei 105°C
- 1 20%
Kohäsivversagen,
bedeutet eine hervorragende Adhäsion
an Magnesiumlegierungssubstrate.
Tabelle
9 Physikalische
Eigenschaften und Zugschermessungen für die Zusammensetzungen 15-20
und 23-25 nach 150-stündigem
Eintauchen in eine wässrige
Lösung
von 50% DexCool® bei
105°C Tabelle
10 Physikalische
Eigenschaften und Zugschermessungen für die Zusammensetzungen 19-20
und 23-30 nach 150-stündigem
Eintauchen in Honda®-Getriebeöl bei 120°C - 1 75% Kohäsivversagen,
bedeutet eine hervorragende Adhäsion
an Magnesiumlegierungssubstrate.
-
Wie
in den Tabellen 7, 8 und 10 zu sehen, weist Zusammensetzung 30 eine
hervorragende Adhäsion an
Magnesiumlegierungssubstrate auf. Zusammensetzung 30 weist ein 20%iges
Kohäsivversagen
bei einer Magnesiumscherfestigkeit von 188 psi vor dem Eintauchen
in Fahrzeugflüssigkeiten,
ein 20%iges Kohäsivversagen
bei einer Magnesium-Scherfestigkeit von 108 psi nach dem Eintauchen
in Honda
®-Kühlmittel
und ein 75%iges Kohäsivversagen
bei einer Magnesium-Scherfestigkeit von 117 psi nach dem Eintauchen
in Honda
®-Getriebeöl auf. Wie
zuvor erwähnt,
zeigt dieses Versagen innerhalb des Klebstoffs, im Gegensatz zum Versagen
an der Klebstoffschicht-Grenzfläche,
dass die Haftung an das Magnesiumsubstrat stärker ist als der Klebstoff
per se. Ein solches Versagen ist bei der vorliegenden Erfindung
wünschenswert,
da es auf eine verbesserte Haftung an das Magnesiumsubstrat hindeutet. Tabelle
11 Physikalische
Eigenschaften und Zugschermessungen für die Zusammensetzungen 16-20
und 24-25 nach 150-stündigem
Eintauchen in Texaco
®-2224-Getriebeöl bei 105°C
-
Ausgewählte Zusammensetzungen
15-30 wurden zusätzlichen
Tauchtests unterworfen, und ihre physikalischen Eigenschaften wurden
gemessen. Die Änderungen
der physikalischen Eigenschaften, verglichen mit den vor dem Eintauchen
gemessenen Eigenschaften, wurden ebenfalls berechnet. Diese Ergebnisse
sind in den Tabellen 12-15 angegeben. Tabelle
12 Physikalische
Eigenschaften für
die Zusammensetzungen 15-20 nach 3-tägiger Alterung bei 82°C und 3Bond
® nach
150-stündigem
Eintauchen in 5W-30
® bei 120°C
- "RTV-Silikon-Dichtmittel,
hergestellt von Tokyo Three Bond Co. Ltd. (zum Vergleich)
Tabelle
13 Physikalische
Eigenschaften für
die Zusammensetzungen 16, 19-20 nach 3-tägiger Alterung bei 82°C und 3Bond® nach
150-stündigem
Eintauchen in TEXACO®-2224-Getriebeöl bei 120°C - "RTV-Silikon-Dichtmittel,
hergestellt von Tokyo Three Bond Co. Ltd. (zum Vergleich)
Tabelle
14 Physikalische
Eigenschaften für
die Zusammensetzung 15 nach 3-tägiger
Alterung bei 82°C
nach 150-stündigem
Eintauchen in Dexron-III-ATF® bei 120°C Tabelle
15 Physikalische
Eigenschaften für
die Zusammensetzungen 15-20 nach 3-tägiger Alterung bei 82°C und 3Bond® nach
150-stündigem
Eintauchen in eine wässrige
Lösung
von 50%igem DexCool® bei 105°C - "RTV-Silikon-Dichtmittel,
hergestellt von Tokyo Three Bond Co. Ltd. (zum Vergleich)
-
Wie
die obigen Tabellen 6-15 veranschaulichen, weisen die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
im Allgemeinen einen gewissen Verlust an Zugfestigkeit nach dem
Eintauchen in Fahrzeugflüssigkeiten über bestimmte
Zeiträume
und bei bestimmten Temperaturen, die ausgewählt wurden, um eine beschleunigte Alterung
zu simulieren, auf. Diese Tabellen zeigen jedoch, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen im
Allgemeinen eine ausreichende Bindungsfestigkeit nach dem Eintauchen
beibehalten. Dies zeigt, dass diese Zusammensetzungen geeignete
Dicht- und Klebemittel für
auf Magnesium basierende Substrate wären, die bei Fahrzeuganwendungen
verwendet werden.
-
Zugschertests
wurden vor und nach dem Eintauchen in Lösungsmittel von Fahrzeugflüssigkeiten
für ausgewählte Zusammensetzungen
unter Verwendung von Aluminium-, Stahl- und Magnesiumsubstraten durchgeführt, wie
es in den Tabellen 16-27 gezeigt ist. Wie in diesen Tabellen veranschaulicht,
weisen die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung eine hervorragende
Haftung an alle drei dieser Substrate auf, während sie eine hervorragende
Beständigkeit
gegen Lösungsmittel
von Fahrzeugflüssigkeiten
beibehalten. Tabelle
16 Zugschermessungen
für die
Zusammensetzungen 15, 17-20 unter Verwendung von Aluminiumproben
Tabelle
17 Zugschermessungen
für die
Zusammensetzungen 15, 17-18, die 3 Tage bei 82°C gealtert worden waren, unter Verwendung
von Aluminiumproben nach 150-stündigem
Eintauchen in 5W-30
® bei 120°C
Tabelle
18 Zugschermessungen
für die
Zusammensetzung 15, die 3 Tage bei 82°C gealtert worden war, unter
Verwendung von Aluminiumproben nach 150-stündigem Eintauchen in ATF
© bei
120°C
Tabelle
19 Zugschermessungen
für die
Zusammensetzungen 15, 17-18, die 3 Tage bei 82°C gealtert worden waren, unter Verwendung
von Aluminiumproben nach 150-stündigem
Eintauchen in eine wässrige
Lösung
von 50%igem DexCool
® bei 120°C
Tabelle
20 Zugschermessungen
für die
Zusammensetzungen 15, 17-18, die 3 Tage bei 82°C gealtert worden waren, unter Verwendung
von Stahlproben
Tabelle
21 Zugschermessungen
für die
Zusammensetzungen 15, 17-18, die 3 Tage bei 82°C gealtert worden waren, unter Verwendung
von Stahlproben nach 150-stündigem
Eintauchen in 5W-30
® bei 120°C
Tabelle
22 Zugschermessungen
für die
Zusammensetzung 15, die 3 Tage bei 82°C gealtert worden war, unter
Verwendung von Stahlproben nach 150-stündigem Eintauchen in ATF
® bei
120°C
Tabelle
23 Zugschermessungen
für die
Zusammensetzungen 15, 17-18, die 3 Tage bei 82°C gealtert worden waren, unter Verwendung
von Stahlproben nach 150-stündigem
Eintauchen in eine wässrige
Lösung
von 50%igem DexCool
® bei 120°C
Tabelle
24 Zugschermessungen
für die
Zusammensetzungen 15-20, die 3 Tage bei 82°C gealtert worden waren, und 3Bond
® unter
Verwendung von Gussmagnesiumlegierungsproben
- "RTV-Silikon-Dichtmittel,
hergestellt von Tokyo Three Bond Co. Ltd. (zum Vergleich)
Tabelle
25 Zugschermessungen
für die
Zusammensetzungen 15-16, die 3 Tage bei 82°C gealtert worden waren, und 3Bond® unter
Verwendung von Gussmagnesiumlegierungsproben nach 150-stündigem Eintauchen
in 5W-30® bei
120°C - "RTV-Silikon-Dichtmittel,
hergestellt von Tokyo Three Bond Co. Ltd. (zum Vergleich)
Tabelle
26 Zugschermessungen
für die
Zusammensetzungen 16-18, die 3 Tage bei 82°C gealtert worden waren, und 3Bond® unter
Verwendung von Gussmagnesiumlegierungsproben nach 150-stündigem Eintauchen
in eine wässrige
Lösung
von 50%igem DexCool® bei 105°C - "RTV-Silikon-Dichtmittel,
hergestellt von Tokyo Three Bond Co. Ltd. (zum Vergleich)
Tabelle
27 Zugschermessungen
für die
Zusammensetzung 16, die 3 Tage bei 82°C gealtert worden war, und 3Bond® unter Verwendung
von Gussmagnesiumlegierungsproben nach 150-stündigem
Eintauchen in Texaco® 2224 bei 120°C - "RTV-Silikon-Dichtmittel,
hergestellt von Tokyo Three Bond Co. Ltd. (zum Vergleich)