CH635122A5

CH635122A5 - Lagerstabile, durch mechanische und/oder physikalische kraefte aktivierbare masse.

Info

Publication number: CH635122A5
Application number: CH266278A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Hinterwaldner
Original assignee: Rudolf Hinterwaldner
Priority date: 1977-03-10
Filing date: 1978-03-10
Publication date: 1983-03-15
Also published as: ATA75078A; JPH0127081B2; SE422583B; DE2710548B1; GB1579208A; IT1093323B; BE864250A; NL7801951A; ES467636A1; SE7800675L; CA1087832A; DE2710548C2; US4362566A; JPS53130780A; AT355698B; IT7819590A0; FR2383211A1; FR2383211B1

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine lagerstabile,durch _ bruchfest, elastisch bzw. flexibel und/oder temperaturstabil mechanische und/oder physikalische Kräfte aktivierbare Masse sein müssen.

auf der Grundlage monomerer, oligomerer und/oder polymerer eo Damit die Schutzhüllen bzw. Wandmaterialien der MikroVerbindungen und einer oder mehreren der Härtung dienenden kapseln die obigen und andere Forderungen erfüllen können, Komponente(n), wobei zumindest die monomere, oligomere werden sie unterschiedlichen Nachbehandlungen unterworfen, bzw. polymere und/oder die der Härtung dienende Komponen- Diese Nachbehandlungen der Mikrokapselwände können u.a. te(n) in einer reaktionshindernden Schutzhülle enthalten ist aus spezifischen Schrumpfungs- und Härtungsmethoden, aber bzw. sind. Die Masse kann gegebenenfalls einen Gehalt an wei- 65 auch in einem Aufziehen von Sekundärwänden auf die Schutz-teren Bestandteilen aufweisen. Gegenstand der Erfindung ist hüllen oder anderen Manipulationen bestehen. Auf diese Weise auch ein Verfahren zur Herstellung und Verwendung solcher lassen sich zwar bruchfeste, diffusionsdichte und lagerstabile aktivierbarer Massen. Schutzhüllen schaffen, die aber u.a. den Nachteil besitzen, dass

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sie bei der Applikation von Massen, in denen sie enthalten sind, tung nicht ausreicht, um eine hohe Kapselzerstörungsquote zu schwer aufbrech- und zerstörbar sind. Dies gilt in besonderem erzielen. Sie liegt durchschnittlich < 60%. Um reproduzierbare Masse für Kapselspektren < 600 Jim, vorzugsweise <300 |j.m. Vulkanisate mit gleichbleibenden Eigenschaftswerten zu erhal-Gerade bei kleinen Mikrokapselgrössen reichen oftmals nicht ten, ist aber eine Kapselzerstörungsquote > 80%, insbesondere einmal stark überhöhte Drücke und/oder Scherkräfte aus, um 5 > 90%, erforderlich. Ein weiterer wirtschaftlicher Nachteil ist sie zu zerstören. Ferner stehen der Praxis keine einfachen Hilfs- durch den bevorzugten Einsatz von Mikrokugeln < 400 |i.m mittel und Vorrichtungen zur Verfügung, die in der Lage sind, so gegeben. Da aber mit den heute bekannten Mikroverkapse-hohe Drücke zu erzeugen, um die Schutzhülle zu brechen. Ganz lungstechnologien bei der Mikroverkapselung solcher Vulkani-abgesehen davon, dass dabei die Werkzeuge, Werkstoffe und sationsmittel in erheblichem Masse auch Mikrokapseln mit dergleichen stark deformiert und beschädigt werden können, io einer Korngrösse < 400 um anfallen, die nicht verwertet werden

Ein weiterer Nachteil ist beim Herstellen und Lagern von können, wird zusätzlich das wirtschaftliche Ergebnis negativ be-solchen Massen gegeben, die mikroverkapselte Stoffe enthalten, einflusst.

Dies gilt insbesondere für Massen, die auf Systemen von hoher In der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 2 536319 wer-Viskosität, Thixotropie und/oder hohem Füllgrad, insbeson- den zum ersten Mal neue Wege beschrieben, wie solche mikro-dere mit körnigen und/oder spitzigen Füllmaterialien, basieren. ' s verkapselte Stoffe enthaltenden 1 -Komponenten-Massen her-Denn die beim Mischvorgang auftretenden und oftmals notwen- gestellt, aktiviert und angewendet werden können. Die Lehre digen Scherkräfte sind so gross, dass sie zumindest partiell dieser Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass in diese Mas-

Schutzhüllen sprengen und die dann ausfliessenden reaktiven sen anorganische und/oder organische Mikrohohlkörper einge-Stoffe unerwünschte vorzeitige Reaktionen initiieren können. arbeitet werden, die dabei folgende Funktionen bzw. Aufgaben Beim Lagern von insbesonders mit spezifisch schweren Füllstof- 20 übernehmen :

fen gefüllten Massen sind analoge partielle Kapselzerstörungen 1. Eine nicht näher definierbare Schutzfunktion gegenüber zu beobachten, weil das hohe Eigengewicht der Masse perma- den Mikrokapseln während der Herstellung.

nent auf die Schutzhüllenwände drückt und dessen Druckfestig- 2. Die Aktivierung dieser Reaktionssysteme erfolgt dadurch, keitswert übersteigt. dass die auf die Massen aufgebrachten mechanischen und/oder

Die vorstehend beschriebenen und andere weitere Nachteile 25 physikalischen Kräfte die Mikrohohlkörper zerstören und mit der bekannt gewordenen Einkomponentensysteme, in denen den dabei entstehenden kantigen und spitzigen Zerstörungspro-mikroverkapselte reaktive Stoffe enthalten sind, lassen sich im dukten die Mikrokapselwände gebrochen und/oder gesprengt wesentlichen in folgenden markanten, negativen Characteri- werden.

stika zusammenfassen : Die Praxis zeigt nun, dass mit solchen Massen bereits eine

1. Infolge hoher Friktionen, Temperaturen und/oder der- 30 Vielzahl von vereinfachten Applikationsproblemen lösbar und gleichen entsteht beim Einarbeiten von Mikrokapseln in eine innovierbar sind. Jedoch gibt es auf der anderen Seite Anwen-Mischung zumindest partieller Mikrokapselbruch. dungsfälle, in denen kantige und/oder spitzige Mikrohohlkör-

2. Beim Lagern von Massen, die mit spezifisch schweren perzerstörungsprodukte hinderlich sind, weil sie Füllstoffen gefüllt sind, tritt infolge des hohen Eigengewichtes a) rauhe Oberflächen und/oder Kapselbruch auf. 35 b) veränderte Endeigenschaften

3. Die zeit- und temperaturabhängigen mechanischen und/ in den durchgehärteten bzw. durchvulkanisierten Endproduk-oder physikalischen Kräfte an der Applikationsstelle reichen ten liefern. Dies gilt im besonderen Masse dann, wenn die vielfach nicht aus, um zu einer noch vertretbaren Mikrokapsel- Mikrohohlkörper als Füllstoff dem Endprodukt gleichzeitig ein sprengungsquote zu kommen. niedriges spezifisches Gewicht verleihen sollen.

In der deutschen Offenlegungsschrift DE-OS 2626 603 sind 40 Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Polysulfidmassen beschrieben, die mikroverkapselte Vernet- solchen verbesserten Massen, die durch reaktionshindernde zungs-bzw. Vulkanisationsmittel enthalten. Bei diesen Vulkani- Schutzhüllen inaktivierte Reaktanten enthalten, die die vorste-sationsmitteln handelt es sich um bekannte Stoffe, wie Bleidi- henden Nachteile nicht aufweisen, sowie deren Herstellung und oxid, Mangandioxid, Zinkperoxid, Cumolhydroperoxid und Verwendung.

dergleichen. Solche mikroverkapselte Vulkanisationsmittel ent- 45 Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die im haltende Polysulfidmassen sind einkomponentig und sollen die Patentanspruch 1 definierte Masse gelöst. Die Mikrohohlkör-Applikation an der Verarbeitungsstelle erleichtern. Durch die per, die beim Aufbringen von mechanischen und/oder physika-homogene Verteilung des Vulkanisationsmittels in einer reakti- lischen Kräften stabil sind, liefern beispielsweise keinen spürba-onshindernden Schutzhülle soll sichergestellt sein, dass die akti- ren Anteil an Zerstörungsprodukten. Diese stabilen Mikrohohl-vierten Massen in Baudehnungsfugen Vulkanisate liefern, die so körper sind einerseits «Schutzstoffe» während der Herstellung im Vergleich zu den heute bekannten 2-Komponenten-Syste- und Lagerung von solchen Massen und andererseits bei der men früh beanspruchbar sind. Aus der Schrift geht weiterhin Applikation Schutzhüllensprengmittel. Die stabilen Mikrohohl-hervor, dass die Mikrokapselgrösse nicht < 400 jxm, Vorzugs- körper wirken ferner als Füllstoffe, die der erfindungsgemässen weise nicht < 600 um, sein darf, da zu kleine Mikrokapseln Masse ein niedriges spezifisches Gewicht verleihen.

schwer zerstörbar sind. Ferner sind diese Dichtungsmassen mit 55 Die stabilen Mikrohohlkörper können aus anorganischen einem etwa 10-20%igen Überschuss an Vernetzungs- bzw. Vul- und/oder organischen Stoffen hergestellt sein. Sie besitzen vor-kanisationsmitteln zu versehen, damit alle SH-Gruppen des zugsweise eine Hohlkugelform. Die anorganischen Mikrohohl-Polysulfidpolymers oxidiert werden. Zu grosse Mikrokapseln körper können u.a. aus Glas, geblähten und/oder expandierten dagegen haben einen ungünstigen Verteilungsgrad des Härters mineralischen Füllstoffen, wie Flugaschen, Perlite, Silikate, z.B. bzw. Vulkanisationsmittels in der Masse und können beim Ein- 60 Calcium-, Borsilikate und dergleichen hergestellt werden. Die mischen in die Masse bereits partiell zerstört werden. Da die organischen Mikrohohlkörper bestehen bevorzugt aus Kunst-Zerstörungsquote beim Mischprozess nicht kalkulierbar ist, ist Stoffen, wie Duroplaste, z.B. Amino- und Phenoplaste. Der nach diesem Verfahren die Qualität solcher Massen dem Zufall Hohlraum der Mikrohohlkörper kann erforderlichenfalls mit überlassen. Die Aktivierung selbst erfolgt in einer Aktivierungs- inerten Gasen, wie z.B. Stickstoff, gefüllt sein.

Vorrichtung. Diese Aktivierungs- und Zerstörungsvorrichtung 65 Die Korngrössen der stabilen Mikrohohlkörper können in besteht aus einem Zerhacker und einer Transportschnecke, die weiten Grenzen variieren und ihre Durchmesser sind z.B.

hinter der Ausspritzdüse einer Spritzpistole angeordnet ist. Die < 3000 (Jim, insbesondere < 1500 [J.m. Sie besitzen ferner nied-Praxis zeigte aber nun, dass eine solche mechanische Vorrich- rige Schüttgewichte und niedrige spezifische Gewichte, die vor

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zugsweise < 1,0 g/cm3, insbesondere < 0,8 g/cm3, vor allem Stoffe können u.a. Konservierungsmittel, Hydrophobierungsniedriger als das spezifische Gewicht der Masse, in welcher sie stoffe, Abbindeverzögerer und/oder Beschleuniger für hydrau-enthalten sind. Die Zusatzmengen an Mikrohohlkörpern kön- lisch abbindende Massen, Netzmittel, Verlaufmittel und der-nen ebenfalls in weiten Grenzen variieren und sie liegen vor- gleichen sein.

zugsweise zwischen 0,5 und 700 Gewichts-% - bezogen auf die 5 Mit vorliegender Erfindung wird es möglich, dass unter nor-ungefüllten Basisrohstoffe. Der Gehalt an stabilen Mikrohohl- malen Bedingungen nicht beherrschbare Reaktionsabläufe von körpern ist weiterhin abhängig vom Gehalt an Mikrokapseln, hochreaktiven Stoffen z.B. infolge zu kurzer Topf- und Verarbei-von der notwendigen Schutzfunktion, dem Füllstoffgehalt, der tungszeiten, durch die temporär wirksame Schutzhülleninakti-notwendigen Schutzhüllensprengkapazität und den geforderten vierung formulier- und applizierbar werden. So lassen sich u.a. Eigenschaften der Endprodukte. Jedoch sollte die erfindungs- 10 Systemeherstellen, die auch bei Temperaturen unter 0° C reakti-gemässe, mikroverkapselte Stoffe enthaltende Masse zweck- vierbar sind und aushärten.

massig mindestens einen Mikrohohlkörpergehalt zwischen 1 Die reaktivierbare Masse mit einem Gehalt an mikroverkap-

und 100, vorzugsweise zwischen 3 und 70 Gew.-%-bezogen auf selten reaktiven Stoffen gemäss der Erfindung ist z.B. so aufge-die ungefüllten Grundstoffe - aufweisen. baut, dass sie während der Herstellung und/oder Lagerung

Die erfindungsgemässe Masse kann auf anorganischer, 15 inaktiv bleibt. Welche der reaktiven Stoffe aus einem System metallorganischer und/oder organischer Grundlage aufgebaut durch Schutzhüllen temporär inaktiviert werden sollen, damit sein. Sie kann in flüssiger, pastöser, thixotroper, halbfester und/ sie den anderen Reaktanten untermischt werden können, ist oder fester Form vorliegen. Als anorganische monomere, oligo- abhängig von der Verkapselungstechnologie, der Applikations-mere bzw. polymere Verbindungen eignen sich u.a. hydraulisch art und der Wirtschaftlichkeit. Vorzugsweise liegen solche reak-abbindende Massen, Zemente, wie Portland-, Tonerdeschmelz- 20 tiven Stoffe in Schutzhüllen vor, die in geringeren Mengen in ei-zement; Gips, Anhydrite, Magnesit, Kalk, Silikate wie Wasser- nem System enthalten sind. Deshalb werden für einige der reak-glas. Zu den metallorganischen Systemen gehören u.a. silicium- tivierbaren Systeme oft die die Härtung bewirkende Kompound/oder titanorganische Verbindungen, wie Organosiloxane, nente, vorzugsweise die Reaktionsinitiatoren und/oder Reakti-Silikonharze, Silikonkautschuke, Alkyltitanate. Für die reakti- onsbeschleuniger, mikroverkapselt eingesetzt.

vierbaren Massen auf monomerer, oligomerer und/oder poly- 25 Die erfindungsgemässe Masse lässt sich durch weitere merer organischer Grundlage eignen sich alle reaktiven Verbin- Zusätze modifizieren. Geeignete Zusatzstoffe sind u.a. Weichdungen, die durch Polymerisations-, Polykondensations- und/ macher, Öle, Teere, Asphalte, Bitumina, Lösungsmittel, Farboder Polyadditionsreaktionen vernetzte polymere und/oder eia- stoffe, Pigmente, Thixotropiemittel, anorganische und/oder stomere Verbindungen liefern. Hierzu gehören u.a. vulkanisier- organische Füllstoffe und Fasern. Ferner können Stabilisatoren bare natürliche und/oder synthetische Kautschuk- und Elasto- 30 und/oder Inhibitoren zugesetzt werden.

mersysteme, wie Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisate, Die in der erfindungsgemässen Masse eingesetzten Mikro-

Butadien-Styrol-Mischpolymerisate, Polysulfide; Amino- und hohlkörper, Mikrokapseln und/oder Füllstoffe können zusätz-Phenoplaste, wie Harnstoff-, Melamin-, Phenol- und/oder lieh mit Haftbrücken bildenden Stoffen, wie Silanen, Chrom-

Resorcin-Aldehyd-Kondensate; Vinyl- und/oder Diengruppen komplexen überzogen sein, um u.a. an den Grenzflächen verenthaltende Verbindungen, wie Acryl- und/der Methacrylsäure, 35 stärkte Verbünde zu erreichen. Sie können aber zur Inaktivie-deren Ester, Amide, Nitrile und deren andere Derivate, Styrol rung gegenüber Chemiesorptionsvorgängen mit Stoffen, wie und seine Derivate, ungesättigte Polyesterharze ; Epoxidverbin- Fettsäuren, Fettsäureestern oder mit reibwertverbessernden düngen und Polyepoxide, wie aromatische, aliphatische und Stoffen, wie Fluorkohlenwasserstoffen, Graphit und derglei-cycloaliphatische Epoxidharze, Glycidylester, Glycidyläther; chen, gecoatet sein.

Polyurethane und sonstige isoeyanatvernetzbare Systeme ; Poly- 40 Zur Herstellung der erfindungsgemässen Masse sind alle die amine, Polyamide, Polyimine, Polyimide und deren Derivate Mischaggregate geeignet, die während des Mischvorganges und dergleichen. keine zu hohen Scherkräfte und/oder Friktionen in dem Misch-

Unter dem Begriff «der Härtung dienende Komponente» gut entwickeln. Hierzu gehören u.a. Planetenmischer, Trommelsind z.B. Reaktionsinitiatoren für die einzelnen Vulkanisations-, mischer, Schneckenmischer.

Polymerisations-, Polykondensations- und/oder Polyadditions- 45 Bei der Herstellung von Massen mit hohen Viskositäts- und/ systeme, also ganz allgemein reaktive Verbindungen zu verste- oder Thixotropiewerten, insbesondere dann, wenn kantige und/ hen, die Reaktionen initiieren können. Hierzu gehören neben oder spitzige Füllstoffteilchen vorhanden sind, ist besondere Coreaktanten u.a. Härter, wie z.B. Polyamine, Polyamidoa- Sorgfalt erforderlich. Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen,

mine ; bekannte Radikalbildner, wie Peroxide, Hydroperoxide, wenn die Mikrokapseln entweder vor dem Einmischen mit Persäure, deren Derivate und Salze ; Oxidationsmittel, wie so einem flüssigen Zusatzstoff benetzt und/oder bei flüssigen Bleidioxid, Mangandioxid ; Isocyante und deren Derivate ; Mer- monomeren, oligomeren und/oder polymeren Substanzen als captane und Mercaptoverbindungen. erster Bestandteil eingearbeitet wurden. Daraufhin hat der

Ferner fallen unter diese Komponenten auch Lösemittel, die Zusatz der Mikrohohlkörper zu erfolgen.

durch Anquellen und/oder Anlösen von physikalisch abbinden- Bei der Herstellung und der anschliessenden Lagerung der den Systemen zur Reaktivierung trockener Filme eingesetzt wer- 55 erfindungsgemässen Masse übernehmen die stabilen Mikro-den können. hohlkörper insbesondere dann eine Schutzfunktion, wie überra-

Zu den Reaktionsbeschleunigern als der Härtung dienende schenderweise gefunden wurde, wenn ihre Hohlkörpergrösse Komponente zählen solche Verbindungen, die leicht Elektronen etwa gleich oder grösser als die durchschnittliche Mikrokapsel-abgeben und dadurch Aufgaben, wie z.B. beschleunigter Per- grosse ist. Die Schutzfunktion der Mikrohohlkörper gegenüber oxidzerfall, übernehmen können. Hierzu gehören vor allem 60 den Mikrokapseln beruht darauf, dass sie einerseits als Abstand-Schwermetallsalze, Amine, Amide, Imine, Imide, Mercaptane, halter und andererseits als Puffer bzw. « Adsorbens» gegenüber Azokörper und dergleichen. Hierzu gehören auch Katalysato- den eigenstatischen Kräften, z.B. Eigengewicht, insbesondere ren und dergleichen. bei hohen Gehalten an spezifisch schweren Füllstoffen, wirken.

Auch Hilfsmittel gehören hierher, sofern diese Stoffe, die Zu der Schutzfunktion trägt u.a. die stabile Hohlkugelform und während der Lagerung inaktiv bleiben müssen, weil sie z.B. ver- 65 das niedrige spezifische Gewicht bei. Gleichzeitig sind die dampfen und/oder mit anderen Stoffen reagieren können. Mikrohohlkörper gute Sedimentationsverhinderer und/oder

Denn sie sollen erst während und/oder nach der Applikation -verzögerer in der erfindungsgemässen Masse, wodurch zusätz-der Masse modifizierende Eigenschaften verleihen. Solche lieh die Anhäufungen von Mikrohohlkapseln unterbunden werden.

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Diese erfindungsgemässe Schutzfunktion der Mikrohohl- Um ungefüllten oder mit weichen Füllstoffen gefüllten Mas körper bei der Herstellung und Lagerung der erfindungsgemäs- sen eine ausreichende Aktivierungskapazität zu verleihen, sind sen Masse zeigt allein ein Vergleich beim Einsatz von Glasperlen im allgemeinen mindestens 5 Gewichts-% an stabilen Mikro-in gleicher Grösse und gleichem Volumen. Die Mikrokugeln aus hohlkörpern - bezogen auf die monomere, oligomere bzw. polyGlas besitzen Schüttgewichte von 1,3 bis 2,5 g/cm3. Beim Ein- s mere Substanz - erforderlich. Sind dagegen gegebenenfalls satz dieser Mikrokugeln tritt bereits beim Mischen in einer zusätzlich kantige und/oder spitzige Füllstoffpartikelchen in

Mischvorrichtung partielle Kapselzerstörung ein und die ausge- der Masse zugegen und wird eine niedrige Aktivierungskapazi-tretenen Reaktanten bzw. Härter initiieren bereits Polymerisati- tät gefordert, ist ein Mindestgehalt von insbesondere 1 onsvorgänge. Der technische Fortschritt dieser Schutzfunktion Gewichts-% an stabilen Mikrohohlkörpern - bezogen auf die wird zusätzlich noch dadurch charakterisiert, wenn in je einer io monomere, oligomere bzw. polymere Substanz - ausreichend, mit kantigen und spitzigen Füllstoffen hochgefüllten, hochreak- Die erfindungsgemässe aktivierbare Masse kann in vielèn tiven Masse nur Glasperlen oder nur Mikrohohlkörper gleicher Bereichen der Technik, der gewerblichen Wirtschaft, des Hand-Grösse in gleichen Volumenanteilen in einer so vorsichtigen werks und dergleichen verwendet werden.

Weise eingemischt werden, dass bei dieser Manipulation noch Die erfindungsgemässe aktivierbare Masse kann in ihren kein Kapselbruch entsteht. Werden diese Massen normalen 15 Zusammensetzungen, Reaktivitäten, Aktivierbarkeiten, rheolo-Lagerbedingungen unterworfen, lässt sich folgendes beobach- gischen Eigenschaften und technischen Werten in aus- und ten : durchgehärtetem Zustand den jeweiligen spezifischen Verarbei-

Die Masse, die nur Glasperlen enthält, zeigt bereits nach 12- tungstechnologien und/oder Verwendungszwecken angepasst stündiger Lagerung harte Polymerisationsnester und ist nach 48 werden. Es lassen sich aber auch universellere reaktivierbare Stunden durchgehärtet. Die Masse mit Mikrohohlkörper zeigt 20 Masse für mehrere Anwendungsbereiche bereitstellen.

dagegen, wie überraschenderweise gefunden wurde, nach 6- Die erfindungsgemässe Masse ist abgepackt in Tuben, Kar monatiger Lagerung unveränderte rheologische Eigenschaften, tuschen, Dosen, Hobbocks und dergleichen über mehrere wie am Tage der Herstellung. In einem zusätzlichen Vergleich Monate lagerfähig. Sie kann für Klebe-, Haft-, Dicht-, Spachtel-, wurde die gegebene Gewichtsdifferenz, die aus den unterschied- Füll-, Stampf- und/oder Überzugszwecke eingesetzt werden, liehen spezifischen Gewichten der Glasperlen und Mikrohohl- 25 Ferner ist die erfindungsgemässe reaktivierbare Masse für körper resultiert, in der Mikrohohlkörper enthaltenden Masse den Modell- und/oder Werkzeugbau und für die Herstellung dadurch ausgeglichen, indem auf die Masseoberfläche ein von Press-, Hohl- und/oder Spritzkörpern geeignet.

Stempel mit dem Differenzgewicht aufgesetzt wurde. Nach 6- Ist die erfindungsgemässe Masse u.a. auf der Grundlage von monatiger Lagerung waren auch an dieser Masse keine rheologi- Duroplasten aufgebaut, liefern ihre Aushärtungsprodukte relaschen Eigenschaftsveränderungen noch Polymerisationsnester 30 tiv hohe mechanische Festigkeiten, gute Dimensionsstabilitä-zu ermitteln. ten, relativ dichte Gefüge und sind vorzugsweise dann manuell

Die beschriebene Masse kann vor, während und/oder nach und maschinell mit Zerspanungswerkzeugen bearbeitbar, wenn dem Applizieren aktiviert werden. Hierbei übernehmen und der Mikrohohlkörperanteil hoch und der Gehalt an harten, lösen die stabilen Mikrohohlkörper eine weitere Aufgabe in der grobkörnigen Füllstoffen gering ist.

Form, dass sie beim Aufbringen und/oder in Gegenwart von 35 Mit der erfindungsgemässen, aktivierbaren Masse kann eine mechanischen und/oder physikalischen Kräften in der Masse Vielzahl von Werkstoffen und/oder Substraten miteinander und als Mahl- und/oder Reibkörper, analog dem Mahlprinzip einer untereinander verbunden, gedichtet, gespachtelt und/oder Kugelmühle, wirken. Durch diesen Mahl- und Reibvorgang in überzogen werden. Beim Einsatz als Stampf- und/oder Füll-der Masse werden die Schutzhüllen gesprengt, und die umhüll- masse lassen sich Hohlräume, wie Löcher, Lunker und derglei-ten Stoffe freigesetzt, wodurch die Reaktion initiiert wird. Um 40 chen ausfüllen. Die Werkstoffe und/oder Substrate können u.a. nun hohe Kapselsprengkapazitäten zu schaffen, werden vor- Metalle, wie Stahl, Eisen, Aluminium, Kupfer; anorganische zugsweise Mikrohohlkörpergemische eingesetzt, deren Korn- Materialien, wie Steine, Beton, Glas, Keramik; Elastomere; grössenspektren denen der Mikrokapseln angepasst Kunststoffe, wie Thermoplaste, Duroplaste ; Holz- und Holz sind. Werkstoffe ; Kunststoffolien, Kunststofflaminate ; textile Mate-

Das Aktivierungsverfahren beruht im wesentlichen darauf, 45 rialien, Papier, Karton und dergleichen sein.

dass beim Aufbringen und/oder in Gegenwart von mechani- Derartige Aufgaben zum Verbinden, Dichten, Spachteln,

sehen und/oder physikalischen Kräften die Masse bewegt wird, Überziehen und/oder Füllen sind in vielen technischen Berei-und die stabilen Mikrohohlkörper unter dieser Dynamik durch chen der Forschung, Industrie und des Handwerks vorhanden. Mahlen und Reiben die Schutzhüllenwände brechen und spren- Hierzu gehört u.a. das Baugewerbe mit Hoch- und Tiefbau, gen. Dieser vorherrschende «Kugelmühleneffekt» wird zusätz- so sowie Innenausbau; holz- und kunststoffverarbeitende Indu-lich durch gegebenenfalls in der Masse vorhandene, harten und strie, Fahrzeug-, Schiffs- und Flugzeugbau, Maschinen- und spezifisch schweren Füllstoffpartikel unterstützt. Die mechani- Apparatebau, Elektrotechnik, Modell- und Werkzeugbau, ferschen und/oder physikalischen Kräfte können u.a. durch ner viele Gebiete des Handwerks, wie Elektro- und Sanitär-Druck, Scheren, Rotation und/oder Torsion erzeugt werden. Installationen, Montage und Reparatursektor und dergleichen. Druckkräfte entstehen vorzugsweise durch Pressen, Spachteln, 55 Eine besondere Anwendungsform der erfindungsgemässen Stampfen oder Schlagen. Scherkräfte entstehen vorzugsweise Masse ist die Verwendung als reaktivierbarer Kleb-, Dicht- und/ beim Rühren solcher Massen in hochtourigen Homogenisierma- oder Spachtelstoff für Montage- und/oder Reparaturzwecke, schinen, Mühlen, Extrudern, Knetern und dergleichen. Rotati- So lassen sich beispielsweise mit einer solchen erfindungsge-ons- und/oder Torsionskräfte sind vorzugsweise dann vorherr- mässen Klebemasse Befestigungselemente, wie Schrauben, sehend, wenn die Masse unter Drücken in eine turbulente Strö- 60 Ankerstangen, ohne zusätzliche mechanische Befestigungsmit-mung versetzt wird oder in die Masse Elemente mit Gewinden tel in Bohrlöcher setzen und einkleben. Mit den gleichen Massen eingedreht werden. lassen sich aber u.a. auch Flansche verkleben und dichten.

Durch die zusätzlich entstehenden Friktionen wird die Akti Zu einer bevorzugten Anwendungsform gehört der Einsatz vierung begünstigt und beschleunigt. Ganz allgemein können von aktivierbarer Masse in den Applikationsfällen, bei denen sie alle mechanischen Zerstörungsvorrichtungen die Aktivierungs- 65 durch spürbare Zerstörungen von Mikrohohlkörper nicht funktionen der stabilen Mikrohohlkörper in der Masse zusätz- zusätzlich verdichtet wird, sondern auch im ausgehärteten bzw. lieh unterstützen, wodurch sichergestellt wird, dass eine sehr ausvulkanisierten Zustand das formulierte, niedrige, spezifische hohe Kapselzerstörungsquote erreicht wird. Gewicht beibehält. Hierzu gehören beispielsweise Klebstoffe,

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Reaktionsharzmörtel, Dichtungsmassen für das Bauwesen, den Fahrzeugbau sowie Klebe- und Spachtelmassen.

Zu einer weiteren bevorzugten Anwendungsform gehört dei Einsatz von trockenen Pulvergemischen und/oder Laminaten, die mikroverkapselte reaktive Stoffe, stabile Mikrohohlkörper 5 und/oder andere Zusatzmittel enthalten und durch mechanische Beanspruchungen, wie Druck-, Scher-, Rotations- und/

oder Torsionskräfte aktivierbar sind. Die Pulvergemische kön- " nen auf anorganischer Basis, wie Zemente, Kalk und/oder auf organischer Bindemittelgrundlage aufgebaut sein. Bei den 10 Laminaten handelt es sich um organische Polymere und/oder Bindemittel, die beispielsweise unter Druck-, Vakuum und/

oder Wärme verarbeitbar sind.

Eine weitere Anwendungsform ist die Verwendung der aktivierbaren Masse im Modell- und Werkzeugbau. Hierfür werden 15 u.a. solche Massen eingesetzt, die z.B. bei Zimmertemperatur wenig plastisch aber bei leicht erhöhter Temperatur, beispielsweise mit Hand verform-, knet- und aktivierbar und nach ihrer Durchhärtung mit Zerspanungswerkzeugen bearbeitbar werden. Sie sind aber auch für alle anderen Verwendungszwecke ge-20 eignet, bei deren Technologie solche Kräfte auftreten, die zur Aktivierung der Schutzhüllensprengmittel ausreichen.

Eine weitere bevorzugte Verwendung der reaktivierbaren Masse gemäss vorliegender Erfindung ist die Herstellung von Press-, Hohl- und/oder Spritzkörpern. So stehen beispielsweise25 im Bereich der verstärkten Kunststoffe, vorzugweise der glasfaserverstärkten Polyester und deren Duromere und/oder Thermoplaste nicht nur geeignete Technologien, wie Autoklavenmethode, Vacuumverfahren, Drucksackverfahren, Kalt- und Heisspresstechniken, zum Verarbeiten der erfindungsgemässen 30 reaktivierbaren Masse zur Verfügung, sondern durch die vorgefertigten, flüssigen, pastösen, thixotropen, festen und/oder pulvrigen Systeme bieten sie als Zwischenprodukte Pressmassen und/oder Prepregs eine Reihe von Vorteilen.

Solche Massen gemäss der Erfindung weisen u.a. homoge- 35 nere Zusammensetzungen, einheitliche Reaktivität, keine Topfund Verarbeitungszeit auf und sind mehrere Monate lagerfähig.

In der industriellen Technik, im Gewerbe- und Handwerksbereich gibt es eine Vielzahl von weiteren Verwendungsmöglichkeiten für die aktivierbare Masse gemäss vorliegender Erfin- 40 dung, die im einzelnen nicht erörtert werden können.

Gemäss dieser vorliegenden Erfindung wird nicht nur eine neue und verbesserte aktivierbare Masse für viele Anwendungsund Einsatzgebiete bereitgestellt, die nicht mit den geschilderten und anderen Nachteilen behaftet ist, sondern sie weist eine 45 Reihe zusätzlicher verarbeitungs- und anwendungstechnischer Vorteile auf, die seitens der Praxis seit langem gefordert werden. Diese Vorteile sind in Abhängigkeit der jeweiligen Masse u.a. folgende:

- vor, während und/oder nach der Verarbeitung aktivierbares 50 System mit den bekannten Vorteilen einer Zwei- und Mehrkomponentenmasse;

- leichte und unkritische Anwendung, da kein Mischen von Zwei- oder Mehrkomponenten erforderlich ist;

- keine Mischungsfehler; 55

- leichte und einheitliche Aktivierbarkeit;

- keine Topf- und Verarbeitungszeiten;

- vorprogrammierte Reaktionen, wie Gelier- und Härtungszeiten;

- klebfrei einstellbare Verformungs- und/oder Kneteigen- 60 schaften;

- pumpbar;

- einstellbare permanente Viskositäts- und/oder Thixotropie-werte;

- schrumpfungsarmes und/oder schrumpfungsfreies Aus-und 6? Durchhärten;

- Verminderung oder Verhinderung von inneren Spannungen und Rissbildungen;

- gute Lagerstabilitäten der Masse;

- Verringerung und/oder Beseitigung von physiologischen und toxikologischen Bedenklichkeiten und/oder Umweltsproblemen beim Einsatz und Verarbeiten von gefährlichen Arbeitsstoffen.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Die in den Beispielen verwendeten Mengenangaben und -Verhältnisse beziehen sich im allgemeinen auf das Gewicht.

Beispiel 1

Zum Nachweis der Schutzfunktionsaufgaben der Mikrohohlkörper bei der Herstellung und Lagerung von mikroverkapselte Stoffe enthaltenden Massen wurden Massen nach Tabelle 1 hergestellt und die einzelnen Bestandteile in einem Planetenmischer homogen gemischt. Die Mischungsansätze Nr. 2 und 3 hatten jeweils die adäquaten Volumenanteile an Glasperlen bzw. Mikrohohlkörper. Die Zugabe der einzelnen Bestandteile erfolgte in der angegebenen Reihenfolge.

Tabelle 1

Rohstoffe Mischung Nr.Mischung Nr.Mischung Nr.

1 2 3

Gewichtsteile Gewichtsteile Gewichtsteile

UP-Harz1

200

Peroxid-Mikrokapseln2

20

kolloidale Kieselsäure

2 '

2

Glasperlen3

-

80

-

Mikrohohlkörper4

-

24

Quarzsand 0,2-0,4 mm

500

420

476

Drehzahl der

30 Upm

Mischwerkzeuge

Mischzeit

20

Minuten

Lagertestergebnis

a) Polymerisatnester

8 Stunden

12 Stundenkeine nach

Monaten b) Durchgehärtet

35 Stunden

48 Stundennach 6

Monaten keine Veränderungen in den

Rheologieeigenschaften

1 hochreaktives, ungestättigtes Polyesterharz, Viskosität etwa 1000 cP, Styrolgehalt = 35% Säurezahl: 25

2 40%iges Benzoylperoxid in Phthalatweichmacher, Mikrokap-selgrösse: <200 (im

3 Korngrösse <250 |j.m, Schüttgewicht: 2,35 g/cm3

4 Korngrösse <250 |i.m, Schüttgewicht: 0,7 g/cm3

Die vergleichenden Misch- und Lagerungsprüfungen zeigen auf, dass bei den Mischungen 1 und 2 bereits beim Mischvorgang partieller Mikrokapselbruch eintrat und somit lokale Polymerisationsreaktionen initiierte. Nach 8 bzw. 12 Stunden wurden in den Massen Nr. 1 und 2 harte Polymerisationskerne ermittelt, die nur unter Druckanwendung zerstörbar waren. B.eim Fortsetzen der Lagerungsteste konnte nach 35 bzw. 48 Stunden eine völlige Durchhärtung bzw. Polymerisation der Mischungen Nr. 1 und 2 ermittelt werden. Der Mischungsansatz 3 - gemäss vorliegender Erfindung - zeigte nach ómonatiger Lagerung keine Veränderung in seinen Theologischen Eigenschaften und war einwandfrei verarbeitbar und aktivierbar.

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Beispiel 2

Eine weitere erfindungsgemässe Masse mit Mikrohohlkörper wurde mit einer solchen mit Glasperlen verglichen, in denen die Zusätze an Mikrohohlkörper und Glasperlen jeweils in gleichen Volumenteilen zugesetzt wurden, wie in Tabelle 2 aufgeführt.

Tabelle 2

Rohstoffe

Mischung Nr.l

Mischung Nr.2a, 2b

Volumenteile

UP-Harz1

200

Peroxid-Mikrokapseln2

20

kolloidale Kieselsäure

2

Glasperlen3

35

-

Mikrohohlkörper4

-

35

Quarzsand 0,1 -0,3 mm

200

Drehzahl der

10 Upm

Mischwerkzeuge

Mischzeit

30 Minuten

1,2,3,4

siehe Beispiel 1

Die Drehzahlen der Mischwerkzeuge wurden deshalb erniedrigt, um sicherzustellen, dass bei Mischungsansatz Nr. 1 keine Mikrokapseln zerstört werden.

Die Mischungsansätze Nr. 1 und 2a wurden in Aluminiumdosen gefüllt und verschlossen. Der Mischungsansatz Nr. 2b wurde in einen Glaszylinder gleichen Durchmessers wie die Aluminiumdosen eingebracht und auf die Massenoberfläche ein Metallstempel mit 57,75 g aufgesetzt. Das Gewicht des Metallstempels entsprach der Gewichtsdifferenz, die sich aus dem unterschiedlichen Gewicht der gleichen Glasperlen- und Mikrohohlkörpervolumina ergibt. Die Lagerungsteste lieferten folgende Ergebnisse:

Tabelle 3

Lagerteste

Mischung Nr. 1 Mischung Nr.2a Mischung Nr.2b

24 Stunden

Polymerisationsnester

Durchgehärtet 56 Stunden

0 nach 6 0 nach 6

Monaten Monaten nach 6 Monaten zeigten die Massen 2a und 2b keine Veränderung in den rheologischen Eingenschaften

Auch dieser vergleichende Lagertest zeigt auf, dass die Schutzfunktionen der Mikrohohlkörper in den Massen gegenüber denjenigen der Glasperlen charakteristisch sind.

Beispiel 3

Folgende 2 Spachtelmassen für Karosserien wurden hergestellt:

Spachtelmasse 1

100 Gewichtsteile 5 Gewichtsteile 2 Gewichtsteile

10 Gewichtsteile 10 Gewichtsteile

100 Gewichtsteile 20 Gewichtsteiles 20 Gewichtsteile

'•2 siehe Beispiel 1

UP-Harz1

Titandioxid-Farbpaste in Weichmacher mikroverkapseltes N,N-Dimethyl-p-toluidin, 50%ig in Phthalatweichmacher, Korngrösse <100(j.m mikroverkapseltes Peroxid2

stabile Mikrohohlkörper, Korngrösse

20-70 |o.m, Schüttgewicht: 0,21 g/cm3

Talkum

Schwerspat

Feintalkum

Spachtelmasse 2

Die Rezeptur der Spachtelmasse 1 wurde in der Weise abgeändert, dass anstelle der 10 Gewichtsteile Mikrohohlkörper 40 Gewichtsteile Talkum eingesetzt wurden.

5 Beide Spachtelmassen wurden mit einer Metallspachtel unter normalem Spachteldruck von Hand in einer möglichst gleichen Schichtstärke auf ein entfettetes Aluminiumblech aufgespachtelt. In einer 2. Prüfung wurden die Spachtelmassen in einem Auftragsrahmen in einer Stärke von 80-100 (im auf entfet-10 tete Stahlbleche aufgetragen. Die Spachtelmasse Nr. l,dieerfin-dungsgemäss stabile Mikrohohlkörper enthielt, war nach 30 Minuten sowohl auf dem Aluminium- als auch auf dem Stahlblech so angehärtet, dass die Oberfläche mit Sandpapier zu schleifen waren. Das Sandpapier setzte sich dabei nicht zu. 15 Nach weiteren 10 Minuten war die Spachtelmasse Nr. 1 auf beiden Flächen durchgehärtet. Die Spachtelmasse Nr. 2 war nach 30 Minuten auf beiden Flächen noch weich und plastisch, und veränderte diesen Zustand auch nach weiteren 120 Minuten nicht. Sie war nach einem Tag noch weich.

20 Durch diesen Vergleich wird die Funktion der stabilen Mikrohohlkörper als Schutzhüllensprengmittel, die unter mechanischen und/oder physikalischen Kräften als Mahl- und Reibkörper wirken, unter Beweis gestellt. Die mikroskopischen Untersuchungen zeigten, dass die Mikrohohlkörper nicht zer-25 stört waren.

Beispiel 4

Es wurde eine Klebedübelmasse folgender Zusammensetzung hergestellt:

30 100 Gewichtsteile 5 Gewichtsteile

20 Gewichtsteile

35 10 Gewichtsteile 265 Gewichtsteile

Reaktionsharzlösung1 mikroverkapseltes N,N-Dimethyl-p-toluidin mikroverkapseltes Peroxid, 40%ig, Korngrösse: <400p.m Mikrohohlkörper, Korngrösse 20-70 p.m Mikrohohlkörper, Korngrösse 70-250 |j.m

45

50

55

65

1 Ungesättigtes Polyesterharz, 60%igin 1,2-Butandioldimetha-crylat, Viskosität etwa 1400 cP, Säurezahl 24

Diese Klebedübelmasse wurde in ein von Bohrstaub gesäubertes Bohrloch aus Beton Bn 350 eingebracht. Das Bohrloch hatte eine Schraubentiefe von 10 d. In das Klebedübelmassenbett wurde eine Schraube M 10 mittels Bohrmaschine 8 d tief eingedreht. Nach 10 Minuten konnte die Schraube mit einem Losbrechmoment (LMB) von 400 cm kp gelöst und ausgeschraubt werden. Es wurde ein passgenaues Gegengewinde produziert. Anschliessend wurde die Schraube nochmals eingedreht, und zwar auf 10 d und mit einem Anzugsmoment (LMA) von 400 cm kp angezogen. Nach 60 Minuten konnte die Schraube mit einem Losbrechmoment (LMb) von 500 cm kp gelöst werden. Somit lag das Losbrechmoment (LMB) 25% über dem Anzugsmoment (Lma) und erfüllte damit mehr als die Praxisforderungen LMB^l,2fache LMA.

Das Bohrloch wurde aufgeschnitten und es konnten einwandfreie Gewindesteigungen, die aus der erfindungsgemässen Klebedübelmasse produziert wurden, festgestellt werden. Die mikroskopischen Untersuchungen der Gewindestege zeigten, dass keine spürbare Zerstörung der stabilen Mikrohohlkörper eingetreten war.

Beispiel 5

Folgende Polysulfid-Dichtungsmassen wurden in einem Planetenmischer hergestellt:

635 122

8

Rohstoffe Dichtungsmassen

Nr. 1 Nr. 2

Gewichtsteile Gewichtsteile

Polysulfidpolymer

100

Weichmacher

50

Kreide

30

50

Titandioxid

30

Schwefel

0,2

Thixotropiermittel

3,8

Mikroverkapseltes Bleidioxid

15

50%ig, in Weichmacher,

Korngrösse: <300 um

Mikrohohlkörper, Korngrösse: 40

-

<300 um

Drehzahl der Mischwerkzeuge

30 Upm

Mischdauer

10 min

Bei der Dichtungsmasse Nr. 2 wurde nach dem Mischvorgang eine schwache Braunfärbung beobachtet, während die Dichtungsmasse Nr. 1 dies nicht zeigte. Diese Braunfärbung ist auf einen partiellen Mikrokapselbruch, wobei Bleidioxid als Härter ausfloss, zurückzuführen.

Beide Polysulfid-Dichtungsmassen wurden anschliessend über eine Mikrokapselzerstörungsvorrichtung, die aus einem Zerhacker und einer Transportschnecke bestand, gepresst. Die Dichtungsmasse Nr. 1 trat homogen braun aus der Spritzdüse und warnach etwa 90 Minuten durchgehärtet, während die Dichtungsmasse Nr. 2 nur braune Streifen nach dem Aktivieren zeigte und nach 12 Stunden noch nicht durchgehärtet war.

Der Zusatz an stabilen Mikrohohlkörpern in der Dichtungsmasse Nr. 1 demonstriert die stark unterstützende Schutzhüllen-sprengmittelfunktion derselben auch in einer Mikrokapselzer-störungsvorrichtung. Ferner zeigt die Dichtungsmasse Nr. 2, dass die mechanisch arbeitenden Mikrokapselzerstörungsvor-richtungen die Forderungen der Praxis bis heute noch nicht erfüllen.

Beispiel 6

In einem Planetenmischer wurden folgende Epoxidharzklebstoffe hergestellt:

Rohstoffe

Klebstoff

Nr. 1

Nr. 2

Gewichtsteile

Epoxidharz-Mikrokapseln,

120

rot eingefärbt, Korngrösse:

<200 (jun

Polyamidoamin (Härter)

100

Mikrohohlkörper, Korngrösse: 30

-

< 100 (im

Drehzahl der Mischwerkzeuge 100 Upm

100 Upm

Mischdauer

15 min

Beide Klebestoffmischungen wurden 24 Stunden lang stehen gelassen. Bei Klebstoff Nr. 2 ist nach diesem Zeitraum ein Viskositätsanstieg und eine schwache Mikrokapselsedimenta-tion feststellbar. Der erfindungsgemässe Klebstoff Nr. 1 zeigte diese Erscheinungen nicht. Beide Klebstoffe wurden dann auf sandgestrahlte Prüfbleche mit einer Klebefläche von 10 cm2 aufgespachtelt und je 2 Klebeflächen aufeinandergelegt. Nach 48 Stunden lieferte der Klebstoff Nr. 1 eine Zugscherfestigkeit von 60 kp/cm2, während der Klebstoff Nr. 2 nur eine solche von 20 kp/cm2 lieferte. In der Bruchfläche der mit Klebstoff Nr. 2 verklebten Prüfbleche waren noch weiche, nicht vernetzte Klebstoffnester zu ermitteln. Die mikroskopische Untersuchung ergab, dass nur etwa 50% der Epoxidharz-Mikrokapseln zerstört waren. Dagegen war der Klebstoff Nr. 1 durch den Gehalt an Mikrohohlkörper voll aktiviert worden.

Beispiel 7

Es wurde eine aktivierbare Knetmasse nach folgender Vorschrift hergestellt:

In einem Planetenmischer, mit einer Mischgeschwindigkeit von 50 Upm, wurden nachstehende Bestandteile zusammengemischt:

100 Gewichtsteile UP-Harz, 60%ig in

Neopentylglykoldimethacrylat, Säurezahl: 28, Viskosität: 2700 cP

2 Gewichtsteile Magnesïumoxid

3 Gewichtsteile Pfropfcopolymer aus Polyäthylen und

Methacrylsäure, Methacrylsäureghalt : 15%

5 Gewichtsteile kolloidale Kieselsäure 10 Gewichtsteile stabile Mikrohohlkörper < 70 um 80 Gewichtsteile stabile Mikrohohlkörper < 200 um 10 Gewichtsteile Titandioxid 10 Gewichtsteile mikroverkapseltes Peroxid, 40%ig, Korngrösse : < 200 |om Diese Mischung dickte innerhalb 24 Stunden so ein, dass eine knetbare Masse entstand, die keine Oberflächenklebrigkeit zeigte. Wurde die Knetmasse zwischen den Fingern oder auf einem Knetbrett geknetet, so wurde sie innerhalb 60 Sekunden durch den Knetvorgang aktiviert. Die aktivierte Masse war nach 12 Stunden durchgehärtet.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Claims

635 122

1. Lagerstabile, durch mechanische und/oder physikalische Praxis hinreichend bekannt. Darunter versteht man im allgemei-Kräfte aktivierbare Masse, enthaltend reaktionsfähige mono- nen Systeme, bei denen die miteinander reagierenden Verbin-mere, oligomere und/oder polymere Verbindungen und minde- düngen getrennt abgepackt gelagert werden und erst kurz vor stens eine der Härtung dienende Komponente, wobei minde- 5 der Anwendung, z.B. durch Zusammenmischen dieser Kompostens eine der reaktionsfähigen Verbindungen oder die die Här- nenten, zur Reaktion gebracht werden. Es ist weiterhin bekannt, tung bewirkende Komponente in einer durch mechanische und/ dass solche reaktive Zwei- und Mehrkomponentenmassen zu oder physikalische Kräfte zerstörbaren, reaktionshindernden hochwertigen Werkstoffen, Bindemitteln und dergleichen ausSchutzhülle vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse härten bzw. polymerisieren können, die allgemein geschätzt zusätzlich unter Einwirkung der mechanischen und/oder physi- "> sind. Jedoch besitzen diese Zwei- und Mehrkomponentensy-kalischen Kräfte stabile Mikrohohlkörper enthält. steme noch eine Reihe markanter Nachteile, die einem verstärk-

2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ten Einsatz in vielen Bereichen der Technik und des Handwerks Mikrohohlkörper aus anorganischen Stoffen, vorzugsweise aus ausserordentlich hinderlich sind. Diese Nachteile sind u.a. fol-silikatischem, insbesondere expandiertem oder geblähtem gende :

Material bestehen und bevorzugt Hohlkugelform aufweisen. '5 - kritische Mischungsverhältnisse

2

PATENTANSPRÜCHE Reaktive Zwei- und Mehrkomponentenmassen sind in der

3. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die - Mischfehler

Mikrohohlkörper aus Glas, Keramik oder Kunststoff, insbeson- - kurze oder zu lange Topf- und Verarbeitungszeiten dere einem Duroplast, bestehen und bevorzugt Hohlkugelform - grössere Mischungsansätze liefern starke exotherme Reaktio-

aufweisen. nen

4. Masse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, 20 _ zu lange Härtungszeiten dass die Mikrohohlkörper einen Durchmesser von < 3000 |j.m, - aufwendige und/oder kostspielige Zwei- und Mehrkompo-

vorzugsweise < 1500 (im, insbesondere von 20-1000 p.m, auf- nenten- Dosier- und Mischeinrichtungen weisen. - physiologische Bedenklichkeiten bei vielen reaktiven Stoffen.

5. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Es hat in den letzten Jahren nicht an Anstrengungen gefehlt, Mikrohohlkörper eine Dichte von < 1,0 g/cm3, vorzugsweise 25 um diese Nachteile durch die Entwicklung von Eintopf- bzw.

< 0,8 g/cm3, insbesondere von 0,10-0,8 g/cm3 aufweisen. Einkomponentensystemen mit analogen Eigenschaften abzulö-

6. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sen. Auf einzelnen Gebieten führten diese Bemühungen zu der Mengenanteil der Mikrohohlkörper 0,5-700 Gew.%, vor- einem partiellen Erfolg, das insbesondere für die durch Luftzugsweise 1-100 Gew.%, insbesondere 3-70 Gew.%, bezogen auf feuchtigkeit reaktivierbaren Einkomponentensysteme auf der monomere, oligomere und/oder polymere Verbindungen, 30 Grundlage von Silikonkautschuk, Polyurethan und Polysulfid beträgt. zutrifft. Jedoch lassen sich aus unterschiedlichen Gründen viele

7. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwei- und Mehrkomponentensysteme nicht in feuchtigkeitshär-einzelnen Mikrohohlkörper ein ein- bis dreifach grösseres Volu- tende Systeme umformulieren. Unabhängig davon haben feuch-men als die einzelnen mit einer Schutzhülle versehenen Kompo- tigkeitshärtende Systeme u.a. die Nachteile, dass die Vulkanisa-nenten aufweisen. 35 tions- und Härtungsgeschwindigkeiten sehr langsam (mehrere

8. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Tage) und diese wiederum von der Schichtstärke und/oder von ausserdem Füllstoffe, wie Kreide, Quarzsande, Talkum, Fasern, der relativen Luftfeuchtigkeit der Umwelt abhängig sind, enthält. In jüngerer Zeit wurde deshalb im verstärkten Umfange ver-

9. Verfahren zur Herstellung der Masse nach Anspruch 1, sucht, diese und andere Nachteile in der Weise zu lösen, dass dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrohohlkörper dem 40 wenigstens einer der Reaktanten und/oder Reaktionsinitiatoren Gemisch von monomeren, oligomeren und/oder polymeren in reaktionshindernden Schutzhüllen vorliegt. Die Umhüllung Verbindungen und der der Härtung dienenden Komponente, mit chemisch inerten Wandmaterialien erfolgt entweder in einer wobei mindestens eine dieser reaktiven Verbindungen oder die flüssigen oder festen Phase, wobei man sich aber heute vorzugs-der Härtung dienende Komponente mit einer Schutzhülle weise bekannter Verkapselungstechnologien, insbesondere der umgeben ist, zugegeben werden. 45 Mikroverkapselungstechnologien bedient, um zu rieselfähigen

10. Verwendung der Masse nach Anspruch 1, zur Herstel- Produkten von kleiner Korngrösse zu kommen. Deshalb wird lung von gehärteten Formkörpern, dadurch gekennzeichnet, nachstehend der Einfachheit halber vorzugsweise von Mikro-dass man kurz vor, während und/oder nach Verformung der kapseln und mikroverkapselten Stoffen gesprochen, wenngleich Masse mechanische und/oder physikalische Kräfte zur Einwir- damit ganz allgemein Schutzhüllen zu verstehen sind.

kung bringt und durch den dabei entstehenden Mahl- und Reib- 50 Zur Erzielung einer temporär wirksamen Reaktionshinde-effekt der stabilen Mikrohohlkörper zumindest einen Teil der rung müssen die Schutzhüllen eine Vielzahl von Forderungen Schützhüllen zerstört, so dass deren Inhalt die Härtungsreaktion erfüllen, wodurch für den Einsatz von mikroverkapselten Stof-initiiert. fen neue Parameter geschaffen werden. Diese neuen Parameter entstehen dadurch, weil die Schutzhüllen bzw. Wandmaterialien 55 je nach Einsatzzweck u.a.

- chemisch inert gegenüber der inneren und der äusseren Phase,

- diffusiondicht,