DE915483C - Verspruehbare, plastische UEberzugs- und Dichtungsmasse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine plastische Überzugs- und

Dichtungsmasse, die durch Versprühen Anwendung finden kann, um auf der Unterseite von Automobilen einen wasser- und verschleißfesten, korrosionsverhütenden und schalldämpfenden Überzug herzustellen.

Die erfindungsgemäße versprühbare, plastische

Überzugs- und Dichtungsmasse ist durch folgende Eigenschaften gekennzeichnet: i. im wesentlichen gleichbleibende Konsistenz während längeren Lagerns;

ίο 2. Versprühbarkeit bei 4 bis 40° durch eine 6-mmöffnung zu einem dichten, glatten Film ohne wesentliches. Spritzen oder Nebelbildung; 3. Nichtherunterfließen des frisch versprühten Films oder Überzuges von 3 mm Dicke auf einer senkrechten Fläche bei Temperaturen von 4 bis 40⁰; 4. gute Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß; 5. festes Anhaften in Form des getrockneten Films auf Metallflächen von Automobilen bei Temperaturen von —35⁰ bis 120⁰; 6. die Fähigkeit, innerhalb 4 Stunden zu trocknen, und zwar ausgehend von einem frisch gespritzten Film von 3 mm Dicke zu einem im wesentlichen klebfreien und erschütterungsfesten Zustand.

Die Komposition besteht erfindungsgemäß aus einer Asphaltgrundlage, einem mit dieser verträglichen Kautschukpolymerisat, kurzfaserigem Asbest und einem aus flüchtigen Kohlenwasserstoffen bestehenden Verdünnungsmittel, wobei der Kautschuk in einem Gewichtsanteil vorhanden ist, der in bezug auf die Asphaltgrundlage wesentlich, aber nicht größer als ungefähr 3,25 °/o derselben ist, und die Asbestfasern innerhalb der Größenordnung von 40 bis 70% des Gewichtes der Asphaltgrundlage vorhanden sind und

wobei der Kohlenwasserstoffverdünner einen Flammpunkt von nicht weniger als annähernd—io° und eine Destillationskurve aufweist, bei der der größte Anteil des Lösungsmittels bei einer Temperatur unter 14g⁰ überdestilliert, und wobei der flüchtige Verdünner etwa 25 bis 40 % der gesamten Komposition ausmacht.

Die hauptsächlichsten Erfordernisse eines Dichtungsüberzuges für die Unterseite von Automobilen sind niedrige Materialkosten und Wirtschaftlichkeit im Verbrauch. Deshalb wurden für solche Zwecke größtenteils versprühbare Massen auf einer Asphaltgrundlage verwendet.

Diese bekannten versprühbaren Kompositionen auf der Grundlage eines Asphalts zeigten aber gewisse Mangel, sowohl bezüglich ihrer Auftragbarkeit als auch bezüglich des fertig getrockneten Überzuges. Bei vielen bekannten Kompositionen dieser Art trat ein Absetzen auf, so daß nach einer längeren oder sogar ziemlich kurzen Lagerzeit das Material schwer wieder in einen versprühbaren Zustand zu dispergieren war. Die Viskosität änderte sich beträchtlich bei Temperaturschwankungen. Kompositionen, die bei Zimmertemperatur leicht versprühbar waren, zeigten nach ihrer Aufbringung auf vertikale Oberflächen ein

as Fließen. Wenn sie ausreichend viskos hergestellt wurden, um nach ihrer Anwendung haftenzubleiben, ergaben sich Schwierigkeiten bei ihrer Aufbringung. Ein weiterer Nachteil der bekannten, billigen Überzugs- und Dichtungskompositionen auf Asphaltgrundlage war ihre geringe Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß. Unter den verschiedensten Bedingungen, aber insbesondere sowohl bei niedriger als auch bei hoher Temperatur zeigten die getrockneten Überzüge solcher Kompositionen einen schnellen Verschleiß bei Automobilen durch die Einwirkung von Sand oder Steinchen, oder ähnlichem Material, das durch die Räder von der Straßenoberfläche hochgeschleudert wurde.

Die erfindungsgemäßen Kompositionen verhindern diese und andere Mangel der bekannten Überzug- und Dichtungskompositionen, während sie gleichzeitig hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit des Rohmaterials und ihrer Anwendung weitere Vorteile aufweisen. Die erfindungsgemäßen Kompositionen sind innerhalb eines großen Temperaturbereichs versprühbar und bleiben dies auch nach längerem Lagern. Wenn sie auf reine oder ölige Metallflächen aufgespritzt sind, bilden sie dichte und glatte überzüge, die nicht herunterfließen und die schnell in einen klebfreien Zustand übergehen. Die Überzüge haften fest auf dem Metall und sind in überraschendem Maße gegen Verschleiß und Stoß widerstandsfähig, sogar unter extremen Kälte- und Wärmebedingungen. Sie können so zusammengesetzt sein, daß sie gegenüber der Unterlage, auf die sie aufgebracht sind, sich in ihrem Aussehen unterscheiden, so daß sie sich leicht von den fettigen und öligen Flächen abheben.

Um die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Kompositionen für den erwähnten Zweck zu prüfen, wurden verschiedene Testversuche und Bestimmungen angewendet, die nun beschrieben werden sollen.

Versprühbarkeit bezeichnet die Fähigkeit der Mischung, durch Rohre und Schläuche zu gehen, wie sie gewöhnlich bei schweren Spritzapparaten benutzt werden, ohne daß sie diese verstopfen oder zusetzen. Die Kompositionen müssen sich auch durch ein Mundstück mit einer Öffnung von 4 oder 5 mm Durchmesser versprühen lassen, ohne übermäßiges Verspritzen oder Nebelbildung, und müssen einen dichten und glatten Film bilden. Mundstücke dieser Größe sind zweckmäßig, um dicke Überzüge in einem Minimum von Zeit herzustellen. Das Material muß gut verteilt werden, um einen glatten, gleichförmigen Überzug zu liefern. Es darf aber nicht so fein dispergiert sein, daß es einen Nebel oder Wolken bildet, da hieraus sich Materialverluste und eine Vernebelung der angrenzenden Flächen ergeben.

Nachdem das Material auf eine Metallfläche aufgebracht wurde, beispielsweise durch Spritzen aus einer 6-mm-Öffnung zu einer Dicke von annähernd 3 bis 5 mm, muß es als ein glatter, dichter Überzug während des Trocknens verbleiben und darf nicht in unregelmäßigen oder gefurchten Oberflächenmustern herunterfließen oder von der gespritzten Fläche abtropfen. Es muß nichtfließend sein. (Es ist klar, daß die Oberfläche des Überzuges nicht die Glattheit aufzuweisen braucht, die gewöhnlich mit einem Lackspritzüberzug erreicht wird, sondern sie kann eine etwas körnige Beschaffenheit haben.)

Der gespritzte Überzug muß in der Lage sein, sich sehr unregelmäßigen und in vielen Fällen öligen und fettigen Metalloberflächen anzuschmiegen und ihnen anzuhaften, und muß weiterhin zu einem nicht klebrigen und erschütterungsfesten Zustand innerhalb kurzer Zeit austrocknen oder erhärten. Die letztgenannte Eigenschaft ist notwendig, damit Wagen, nachdem sie gespritzt sind, von der Bühne entfernt und fortgefahren werden können, ohne daß eine -längere Trockenzeit notwendig ist. 4 Stunden bei normaler Zimmertemperatur wird nicht als eine unzweckmäßig lange Trockenzeit angesehen, obgleich viele der erfindungsgemäßen Kompositionen sich in viel kürzerer Zeit als im wesentlichen klebfrei und beständig erwiesen.

Nach vollkommenem Verfliegen des Lösungsmittels, beispielsweise nach mehreren Tagen bei normaler Zimmertemperatur, muß der Überzug auf d|r Metallgrundlage fest haften. Dieses Erfordernis wird von den erfindungsgemäßen Kompositionen leicht erfüllt. Solche Überzüge können von glatten Stahlflächen bei normaler oder mäßig erhöhter Temperatur nicht abgestreift werden, und sie zerbrechen nicht, selbst wenn die Fläche bei Temperaturen bis zu—35⁰ mit dem Hammer abgeklopft wird.

Zur Bestimmung der Verschleißfestigkeit von Überzügen aus den neuen Kompositionen wurde zuerst das Material auf eine Stahlfläche bis zu einer Dicke von 3 mm durch Spritzen aufgebracht, worauf man es bei normaler Zimmertemperatur 10 Tage lang trocknen ließ. Eine bestimmte Größe der überzogenen Fläche wird dann mit dem Sandstrahlgebläse bearbeitet, in- iao dem man die Mündung der Sandstrahlpistole langsam über die Fläche hin und her bewegt, bis ein Streifen bloßgelegten Metalls von 12 bis 25 mm Breite auftritt. Die Anzahl der Hinundhergänge der Sandstrahlpistole über die Fläche, die notwendig sind, um die beschriebene Wirkung zu erzielen, wird als Maß für die Ver-

Schleißfestigkeit genommen. Die Pistole, die eine Düse von 4^χ/₂ mm Durchmesser aufweist, wird 15 bis 20 cm von der Oberfläche abgehalten, und sie wird mit einem Luftdruck von 5 bis 6 atü betrieben. Die Prüfung wird bei Zimmertemperatur durchgeführt. Bei den mit dem erfindungsgemäßen Mittel erhaltenen Überzügen wurden Widerstände von bis zu sechsundzwanzig Hinundhergängen der Sandstrahlpistole festgestellt. Sie sind beträchtlich verschleißfester als ähnliche Kompositionen, die beispielsweise keinen Kautschuk enthalten. Es zeigte sich, daß Kompositionen auf Asphaltgrundlage, die Asbestfasern und zusätzlich kleine, aber bedeutsame Mengen eines Kautschuks, der sich mit dem Asphaltmaterial verträgt, enthalten, unerwartete und wertvolle Eigenschaften aufweisen, wenn sie als Überzugkompositionen der beschriebenen Art verwendet werden.

Der faserige Asbest ergibt in den hohen, verwendeten Anteilen in der Komposition eine sehr geschätzte scheinbare Zähflüssigkeit. In Gegenwart dieses faserigen Füllers in den angegebenen Mengen fließt das flüssige Überzugmittel frei unter Druck durch einen Schlauch und läßt sich in einer Spritzpistole innerhalb weiter Temperaturintervalle zerstäuben. Dennoch setzt es sich nicht ab und dickt nicht ein, wodurch es für Spritzzwecke wertlos werden würde, und zwar selbst nicht nach längerem Lagern in abgeschlossenen Behältern. Es mußte an sich erwartet werden, daß insbesondere faserige Füller und allgemein auch mineralische Füllstoffe geringer Korngröße die Haftung von Asphaltmaterialien auf Stahlflächen stark herabsetzen, doch bilden die erfindungsgemäßen Kompositionen auf öligen oder fettigen oder auch frisch gesäuberten Metallflächen einen vollkommen fest haftenden Überzug. Es mußte weiterhin erwartet werden, daß faserige Füller in großen Anteilen und auch Kautschuk in bedeutenden Mengen eine Lösung auf Asphaltgrundlage sehr zähflüssig oder gelatinös, klumpig und nicht versprühbar machen würden, insbesondere bei Kompositionen, die einen hohen Feststoffgehalt aufweisen müssen und bei einer Anwendung auf vertikale Flächen nicht herunterfließen dürfen. Überraschenderweise zeigte es sich, daß beide Komponenten Verwendung finden können, ohne daß die Versprühbarkeit der

Flüssigkeit oder die Glattheit des erzielten Überzugs darunter leiden. Die neue Vereinigung von Stoffen ergibt innerhalb der angegebenen Verhältnisse Spritzüberzugkompositionen, die während der Lagerung stabil bleiben und die innerhalb weiter Temperaturbereiche zur Erzeugung von glatten und dichten, nicht herunterfließenden, schnell trocknenden, stoß- und verschleißfesten, anhaftenden Schutzüberzügen für Automobilunterflächen verwendet werden können.

Zusammensetzung

Gilsonit 757 kg

Asbest 7 R 700 kg

Schweres Mineralöl 465 kg

Rotes Eisenoxyd (Pigment) 88,5 kg

Kautschuklösung, 20 °/₀ Festteilchen .. 87 kg
Mineralspirits (Lackbenzin), von 120
bis 145⁰ siedend, io° minimum

Flammpunkt 1400 1

Diese Stoffe können in jeder geeigneten Mischvorrichtung vereinigt werden. Ein einfacher Mischer von Paddel- oder Armtyp ergab gute Resultate. Bei einem zweckmäßigen Vorgehen wird der Gilsonit zuerst in einem Teil des Lösungsmittels gelöst und dann das Eisenoxydpigment zugegeben und gut dispergiert. Hierauf wird die Kautschuklösung eingemischt und dann die Asbestfasern und der Rest des Lösungsmittels zugegeben. Hierauf wird das Mineralöl zugesetzt und das Mischen fortgesetzt, bis die Masse gleich- ■ förmig ist. Allerdings ist die Reihenfolge, in der die Stoffe zugesetzt werden, nicht ausschlaggebend.

In den obigen Angaben über die Zusammensetzung sind die Asbestfasern von 7 R Grad nach dem Gradsystem bezeichnet, das auf Seite 93 des Buches »Industrial Minerals and Rocks« 1. Ausgabe, angeführt ist. Es ist ein kurzfaseriges Asbestprodukt.

Gilsonit, eine harte und spröde Abart des Asphalts, wird mit einem schweren Mineralöl der Saybolt-Viskosität von 530 bis 550 bei 38⁰ weich gemacht, um das gewünschte Asphaltgrundmaterial der oben angegebenen Zusammensetzung zu erzielen. Diese Stoffkombination bedingt einen getrockneten Überzug, der geringere Temperaturempfindlichkeit aufweist als viele geblasene Asphalte oder ähnliche Stoffe von vergleichbarer Konsistenz bei Zimmertemperatur, und sie wird daher aus diesem Grunde vorgezogen. Weiterhin hat die Gilsonit-Öl-Mischung in der angegebenen Zusammensetzung einen spezifischen Vorteil gegenüber vielen anderen Asphaltmaterialien größerer Deckkraft, indem sie nämlich der Komposition eine besondere Kontrastfarbe verleiht. Allerdings können auch andere Asphalte ohne jeden Weichmacher oder Mischungen von Asphalt mit Mineralöl oder anderen geeigneten Weichmachern, die eine äquivalente Konsistenz, Durchdringungswert usw. innerhalb dem gewünschten Bereich der Betriebsbedingungen aufweisen, benutzt werden, wenn eine Kontrastfarbe nicht von Wichtigkeit ist. Die Verwendung solcher Materialien liegt auch innerhalb des Bereiches des verwendeten Ausdruckes Asphaltgrundlage.

Als Beispiel für eine Kautschuklösung, die bei der oben angegebenen Zusammensetzung gute Ergebnisse zeitigte, sei eine 2O°/₀ige Lösung von frisch gewalztem, sogenanntem GR-S-Kautschuk in Mineralspirits (Lackbenzin) genannt. GR-S-Kautschuk, beispielsweise Buna-S, ist ein Kopolymer aus annähernd 3 Teilen Butadien und 1 Teil Styrol und ist ein öllösliches Kautschuk-Polymer. Rohkautschuk gibt auch gute Resultate, ebenso wie andere äquivalente, öllösliche Kautschukpolymere. Ein getrenntes Auflösen des Kautschuks in einem Teil des Lösungsmittels gewährleistes vollständige Lösung und eine wirksame Verwendung, so daß dieses Verfahren vorzuziehen ist.

Kompositionen, aus denen Kautschuk fortgelassen < ist, sind weniger verschleißfest und zeigen eine ausgesprochene Neigung zum Reißen und Absplittern bei niedrigen Temperaturen im Gegensatz zu den mit Kautschuk versetzten erfindungsgemäßen Kompositionen. Kautschuk in einem Anteil von nur etwa °>75 % des Gewichtes des Asphalts bedingt bereits eine deutliche Verbesserung in diesen Eigenschaften. Andererseits ergeben Anteile von Kautschuk in Men-

gen von mehr als 3,25 °/₀ keine besonderen Vorzüge in der Komposition als ganzes und sogar einige Nachteile. Es wurde festgestellt, daß etwa 0,75 bis 3,25 % Kautschuk auf der erwähnten Grundlage eine deutliehe Verbesserung der Eigenschaften des getrockneten Überzuges bedingen, und zwar ohne Einbuße der vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich des Aufbringens und einer guten Lagerfähigkeit. Innerhalb dieser Grenzen ist es zweckmäßig, insbesondere wenn sogenannter Buna-S verwendet wird, den Anteil des Kautschuks auf etwa 1 bis 2 % des Gewichtes des Asphalts zu halten, um eine möglichst günstige Kombination von Eigenschaften zu erreichen.

Die Zugabe von rotem Eisenoxydpigment zu den neuen Kompositionen bedingt ein unterschiedliches Aussehen des getrockneten Überzuges, der gut mit dem normalen Aussehen der zu überziehenden Unterseite der Automobile kontrastiert. Während seines Aufbringens hebt sich der Überzug gut gegen die nicht ao überzogenen Teile ab, wodurch der Arbeiter in der Lage ist, die Wirksamkeit und Vollständigkeit der Spritzbehandlung zu bestimmen. Auf diese Art und Weise hat der Wageneigentümer auch eine sichtbare Kontrolle, wie weit sich der hergestellte Überzug erstreckt. In solcher Komposition eine unterschiedliche Farbe in Vorschlag zu bringen, ist an und für sich schon ein neues erfindungsgemäßes Merkmal von großer Wichtigkeit.

Mineralspirits (Lackbenzin) der angegebenen Siedegrenzen bewirken die erforderliche Löslichkeit und eine vorteilhafte Trockengeschwindigkeit, wenn sie als flüchtiges Lösungsmittel in der beschriebenen Komposition Anwendung finden. Es können auch andere flüchtige Lösungsmittel, beispielsweise die flüchtigen aromatischen Kohlenwasserstoffe, die aliphatischen Kohlenwasserstoffe ganz oder teilweise ersetzen, aber sie sind deswegen gewöhnlich weniger vorteilhaft, weil sie mehr kosten. Sowohl schneller als auch langsamer trocknende Fraktionen können an Stelle der in dem Beispiel erwähnten Fraktion Verwendung finden, die allerdings einen besonders zweckmäßigen Typ der »mineral spirits«· veranschaulicht.

Gilsonit, das mit etwa 60 bis 65 % seines Gewichts an schwerem Mineralöl weichgemacht wurde, so wie es in der oben gegebenen Zusammenstellung gezeigt ist, bildet ein vorzügliches Asphaltgrundmaterial für die neue Überzug- und Dichtungskomposition. Mit 100 Teilen dieser oder einer äquivalenten Asphaltgrundmasse werden etwa 40 bis 70 Teile eines kurzfaserigen Asbestes verwendet. Wo ein Pigment zur Erzielung einer unterschiedlichen Farbe benutzt werden soll, wird bis zu 10 Teilen roten Eisenoxyds zugegeben. Kautschuk wird in solchen Mengen zugegeben, wie sie durch Verbesserung der Eigenschaften gegenüber ähnlichen, keinen Kautschuk enthaltenden Kompositionen bedingt werden, aber der Prozentsatz des Kautschuks soll nicht höher oder jedenfalls nicht viel höher als etwa 3,35 % des Gewichtes der Asphaltgrundmasse liegen. Der.Lösungsmittelgehalt der versprühbaren Komposition liegt innerhalb der Größen-Ordnung von annähernd 25 bis 40%.

Aus dem Vorhergehenden kann man ersehen, daß bei den neuen Kompositionen ein gewisser Spielraum sowohl hinsichtlich der zuzusetzenden Stoffe als auch der Mengenverhältnisse möglich ist, ohne daß die neue und vorteilhafte Vereinigung von Eigenschaften verlorenginge. Die diese Kombination von Eigenschaften aufweisenden Kompositionen, von denen eine im einzelnen beschrieben und deren Änderungsmöglichkeiten angegeben sind, stellen ein neues Ergebnis bei versprühbaren Massen zur Erzeugung von billigen Schutzüberzügen auf der Unterseite von Automobilen dar. Diese Kompositionen weisen sowohl hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit ihres Materials und ihrer Anwendung sowie hinsichtlich der Wirksamkeit der mit ihnen erzielten Schutzüberzüge besondere Vorteile gegenüber bekannten Dichtungsmaterialien für die Unterseite von Kraftwagen auf.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Versprühbare, plastische Überzugs- und Dichtungsmasse zum Auftrag auf die Unterseiten von Automobilen, bestehend aus einer Asphaltgrundlage, z. B. aus Gilsonit, der mit etwa 60 bis 65 % seines Gewichts an Mineralöl weichgemacht ist und etwa 0,75 bis 3,25 °/₀, vorzugsweise etwa ι bis 2% eines Kautschukpolymerisats, 40 bis 70 °/o kurze Asbestfasern, die beiden letzteren auf das Gewicht der Asphaltgrundlage bezogen, sowie ein etwa 25 bis 40% der gesamten Komposition ausmachendes Verdünnungsmittel in Gestalt von flüchtigen Kohlenwasserstoffen mit einem Flammpunkt von nicht weniger als annähernd 7 bis io° enthält und einen solchen Destillationsbereich aufweist, daß der größte Anteil des Lösungsmittels bei einer Temperatur unter 149° überdestilliert.
2. 2. Versprühbare, plastische Überzugs- und Dichtungsmasse nach Anspruch 1, enthaltend ein Pigment, dessen Menge etwa 10 °/₀ des Gewichtes der Asphaltgrundlage nicht überschreitet, die aber ausreicht, dem trocknen Film eine auffallende Kontrastfarbe zu erteilen.
3. 3. Versprühbare, plastische Überzugs- und Dichtungsmasse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 62 Teile Gilsonit, 38 Teile schweres Mineralöl, 1,4 Teile Kautschuk, 57,5 Teile kurzfaserigen Asbest, 7,5 Teile rotes Eisenoxyd und 55 bis 110 Teile Mineralspirit enthält, dessen Flammpunkt nicht weniger als etwa 7 bis io° be- no trägt und er einen Destillationsbereich von etwa 115 bis 145° aufweist.

   Angezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 605 234, 622 949, 35*. 744 853·

   @ 9530 7.54