WO1999035208A1 - Wasserquellendes dichtungsmaterial - Google Patents

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WO1999035208A1
WO1999035208A1 PCT/EP1999/000075 EP9900075W WO9935208A1 WO 1999035208 A1 WO1999035208 A1 WO 1999035208A1 EP 9900075 W EP9900075 W EP 9900075W WO 9935208 A1 WO9935208 A1 WO 9935208A1
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Jürgen DAHM
Günter PREISSER
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Definitions

  • the present invention is directed to water-swellable sealing compositions for the production of preformed seals for building, civil engineering and civil engineering, in particular for sealing joints and to compensate for dimensional changes in components.
  • the sealing compositions contain rubber and / or elastomers and embedded in their matrix is a combination of highly water-absorbing materials such as polysaccharides and hydrophilic polymers, which are known as so-called superabsorbers.
  • Water-swellable sealing compositions have been known for a long time.
  • DE-A-42 26 198 describes a sealing material which is swellable on contact with water, in particular for sealing joints or to compensate for dimensional changes in civil engineering, civil engineering or in other technical fields.
  • the sealing material can be produced by polymerization from a reaction mixture of monomeric, water-soluble or water-miscible acrylic and / or methacrylic acids and / or derivatives of these acids.
  • the sealing materials described have the disadvantage that toxic raw materials are used, some of which remain in the sealing material even after the tape has hardened and pollute the environment.
  • a water-swellable sealant which does not contain a hydrophobic polymer such as rubber as the polymeric base material, but rather a hydrophilic addition product of a low molecular weight polyolefin polyol and ethylene oxide which contains reactive hydroxyl groups.
  • the composition contains hydrolysed saponified PVA-sodium acrylate copolymers, CMC, as water-absorbing polymers
  • DE-A-35 32961 describes a sealing material which contains a mixture of water-absorbing polymer and rubber or synthetic resin as the water-swelling material.
  • the following are mentioned as water-absorbing polymers: CMC, starch polyacrylonitrile hydrolyzate. Starch polyacrylate, sodium polyacrylate hydrolyzate.
  • the water-swelling material can be foamed so that its specific density is 0.1 to 0.9 g / cm 3 .
  • EP-A-160 438 describes a water-swellable sealing material which has a body made of water-swellable polymer material and non-water-swellable material, which is surrounded by a layer which is impermeable to water with a neutral pH, but to water in the alkaline range is permeable.
  • the body contains a water-insoluble rubbery polymer and a highly water-absorbent resin, e.g. cross-linked polyacrylic acid salts, reaction products of starch and polyacrylic acid.
  • US-A-5,011,875 is directed to water-swellable sealing compositions made of rubber, thermoplastic polymers and water-absorbing material, such as polymers based on acrylic acid, starch-polyacrylic acid graft copolymers, starch-polyacrylonitrile graft copolymers, CMC.
  • a water-swellable sealing material which has embedded in a matrix of rubber or synthetic elastomer particles of a water-absorbent resin, such as cross-linked polyacrylic acid salts, starch-acrylic acid-copolymers, starch-ethyl acrylate- Graft Copolymers, CMC.
  • EP-A-118 998 is directed to a water-swellable seal made of chloroprene rubber in a mixture with hydrophilic, water-absorbing polymers such as starch-polyacrylate graft copolymers, polyacrylates, poly (1) (meth) acrylic acid salts, maleic anhydride copolymers.
  • a water-absorbent rubber mixture is known from a 1,3-diene rubber and a resin with high water absorption, e.g. Maleic anhydride copolymers, crosslinked AI causal salts of polyacrylic acid.
  • EP-A-410 669 describes a water-swellable sealing composition
  • a vulcanized rubber composition comprising a vulcanized rubber composition, a highly water-absorbent resin, such as resins based on poly (acrylic acid), maleic anhydride copolymers, basic water-absorbing inorganic material, plasticizers, vulcanizing agents and customary auxiliaries .
  • a sealing material which has a coating of a superabsorbent polymer, fibers and rubber on a metal sheet.
  • sealing materials have disadvantages, especially when used in composite seals. Inorganic aggregates lead to heavy machine wear during the manufacture and processing of the seals. When drying out, the required elasticity and elasticity are often lost. Most sealing materials have a relatively high specific density (> 1 g / cm 3 ) and the elasticity is limited. They also often contain toxic components.
  • the object of the present invention is to provide a water-swellable sealing material for preformed seals, which is primarily produced from non-toxic raw materials and looks good to preformed seals, can also be processed to composite seals. Furthermore, machine problems such as abrasion are to be avoided in the manufacture of the seals.
  • the source of assets should be adaptable to the specific requirements in civil engineering and civil engineering.
  • water-swelling sealing compositions for preformed seals with a matrix of rubber / elastomer component and particulate water-absorbing material embedded therein, characterized in that the water-absorbing material is a combination of (A) (polysaccharide (s), selected from, cellulose, Starch, starch derivatives with the exception of grafted starch, amylose, amylopectin, dextrans, pectins, inulin, chitin, xanthan, alginic acid, alginates, caragenaan, pustulan, callose, laminarin, guluronic acid, pull ul an, lichenine or mixtures thereof with (B ) is a highly absorbent synthetic polymer for water, selected from polymers based on (meth) acrylate, poly (meth) acrylic acid and its salts, polyacrylamide, polyalcohols or copolymers of the synthetic polymers mentioned. Mixtures of synthetic polymers highly absorbent for water can also
  • the sealing compositions which swell when exposed to water, based on 100 parts by weight.
  • Rubber / elastomer component 6.67 parts by weight up to 600 parts by weight
  • the sealing compositions according to the invention additionally contain a blowing agent, so that they can be foamed by heating to 100 ° C. or higher.
  • the seals according to the invention After vulcanizing or crosslinking rubber and / or the elastomer as the rubber / elastomer component, the seals according to the invention have treatment compositions when exposed to water for 3 to 7 days an increase in volume of 5-600 vol. *
  • the swelling capacity by appropriately selecting the type and proportion of polysaccharide and highly absorbent synthetic polymers, the pore content, the crosslinking, the hardness of rubber and / or elastomers, in particular less swelling pre-shaped seals with an increase in volume of 5-30 vol. £ particularly preferred with an increase in volume of 10-20% by volume, and / or in the form of strongly swelling preformed seals with an increase in volume of more than 50% by volume to 500% by volume.
  • the preformed seals / composite seals can be designed as strips, round cords, endless profiles with a wide variety of cross-sections.
  • seals / composite seals according to the invention can be used for sealing structures in building construction, civil engineering or tunnel construction, in industrial construction, but also in other applications which require water-swelling seals.
  • the solution to the problem also includes a method for producing preformed seals which swell under the action of water from the seal compositions according to the invention with a matrix of rubber / elastomer component and particulate water-absorbing material embedded therein, by mixing the constituents on a mixing roll mill an internal mixer or extruder and subsequent shaping and, if appropriate, foaming and crosslinking of the rubber / elastomer component, so that the volume increase when exposed to water is 5-600 vol. * for 3-7 days.
  • a method for producing preformed seals which swell under the action of water from the seal compositions according to the invention with a matrix of rubber / elastomer component and particulate water-absorbing material embedded therein by mixing the constituents on a mixing roll mill an internal mixer or extruder and subsequent shaping and, if appropriate, foaming and crosslinking of the rubber / elastomer component, so that the volume increase when exposed to water is 5-600 vol. * for 3-7 days.
  • the sealing composition according to the invention generally also contains one or more customary additives, such as, for example, lubricants, anti-aging agents, dyes, fillers, blowing agents, plasticizers, crosslinking agents for rubber, crosslinking accelerators, activators, retarders, crosslinking agents for elastomers.
  • customary additives such as, for example, lubricants, anti-aging agents, dyes, fillers, blowing agents, plasticizers, crosslinking agents for rubber, crosslinking accelerators, activators, retarders, crosslinking agents for elastomers.
  • precipitated and / or pyrogenic silica, silicates, sand, mineral flour such as quartz, talc, mica, chalk, kaolin, light spar, lime, dolomite, basalt, diatomaceous earth, barite, feldspar, carbon blacks, polymeric hollow spherical pigments, wood flour, can be used as fillers.
  • Gum powder can be used as a powder.
  • Mineral oils of a paraffinic, naphthenic or aromatic nature can be used as plasticizers.
  • Ester plasticizers such as dioctyl phthalate, ester plasticizers based on adipates, sebacates, phosphoric acid esters, stearic acid, palmitic acid, castor oil, cottonseed oil, rapeseed oil, but also polymeric plasticizers such as low molecular weight rubbers.
  • Suitable crosslinking agents or vulcanizing agents for rubber and crosslinking agents for elastomers are the usual ones, e.g. Sulfur, sulfur compounds, peroxides and the like.
  • the rubber / elastomer component which is preferably present in the finished seal composition in vulcanized or crosslinked form, is selected from natural rubber (NR), cis-l, 4-polyisoprene rubber
  • IR polybutadiene
  • SBR randomly copolymerized styrene Diene rubbers
  • acrylate rubbers acrylonitrile diene rubbers
  • NBR or NIR polychloroprene
  • CR polychloroprene
  • EPR Ethylene propylene rubber
  • IIR isobutylene isoprene rubber
  • EPDM ethylene propylene diene rubber
  • the rubber / elastomer component primarily gives the sealing material the good mechanical properties, such as high elasticity and elasticity.
  • Non-water-soluble but water-swelling cellulose, in particular microcrystalline or amorphous cellulose for use in the sealing compositions according to the invention usually have average particle sizes between 30 ⁇ m and 200 ⁇ m, in the case of granulated types the average particle size is between 350 ⁇ m and 800 ⁇ m.
  • the finely divided cellulose preferably has bulk densities of 40 g / 1 to 300 g / 1, very particularly preferably 65 g / 1 to 170 g / 1. If already granulated types are used, their bulk density is higher and can be from 350 g / 1 to 550 g / 1.
  • Starch / starch derivatives can be of various origins, for example starch from rice, corn, wheat, potatoes and legumes.
  • the corresponding flours with cellulose-containing plant components can also be used.
  • Cold-swelling starches are preferred.
  • Starches which do not naturally swell in cold water are preferably used in the form of their derivatives.
  • Chemically derivatized starches preferably contain substituents which are linked to the polysaccharide chains in sufficient numbers by ester or ether groups in order to impart cold water swellability.
  • a synthetic polymer in the form of strongly swelling granules or powder is used in the sealing compositions.
  • Linear polymers of (meth) acrylic acid, copolymers of (meth) acrylic acid or salts thereof with weight-average molecular weights of 5,000 to 70,000 and crosslinked polymers of (meth) acrylic acid, copolymers of (meth) acrylic acid have been found to be particularly suitable or salts thereof with weight average molecular weights of 1,000,000 to 5,000,000.
  • the copolymers are preferably copolymers of (meth) acrylic acid and maleic acid or maleic anhydride, for example 40 to 90% by weight of (meth) acrylic acid and 60 to 10% by weight of maleic acid or maleic anhydride, their relative molar mass, based on free acids, between 3,000 and 100,000, preferably 3,000 to 70,000 and very particularly preferably 5,000 to 50,000.
  • Ter- and quattropolymeric polycarboxylates prepared from (meth) acrylic acid, maleic acid and vinyl alcohol or vinyl alcohol derivatives, or from (meth) acrylic acid, ethylenically unsaturated sulfonic acids and sugar derivatives, or from ( Meth) acrylic acid, maleic acid, vinyl alcohol derivatives and monomers containing sulfonic acid groups.
  • Ter- and quattropolymeric polycarboxylates prepared from (meth) acrylic acid, maleic acid and vinyl alcohol or vinyl alcohol derivatives (as described in DE-A-43 00 772) or those made from (meth) acrylic acid, 2- Alkylallylsulfonic acid and sugar derivatives (as described in DE-A-42 21 381) or those made from (meth) acrylic acid, maleic acid, vinyl alcohol derivatives and monomers with sulfonic acid groups (described in DE-A-19516957).
  • the superabsorbers to be used according to the invention can, for example, bind up to 600 g of water per gram of superabsorbent, sometimes even up to 900 g of water / g of superabsorbent.
  • Superabsorbers are particularly preferred, which can absorb 75 g to 200 g water per gram of super absorber within 50 seconds.
  • the polymers highly absorbent for water preferably have an average grain size in the range from 5 ⁇ m to 800 ⁇ m. However, products with an average particle size below 400 ⁇ m are preferred. Depending on the requirements, products with an average particle size of 400-800 ⁇ m can also be used.
  • superabsorbent particles which are as fine as possible.
  • Superabsorbent particles with an average particle size of 70 to 150 ⁇ m no longer burst or swell out of the elastomer matrix, while larger particles of 100 to 800 ⁇ m can partially burst out when swelling for the first time and reduce swelling when swelling again.
  • coarser-grained superabsorbers 100-800 ⁇ m
  • the water-washable components are approx. 3.5% by weight *, while when using finer-particle superabsorbers, the washable fraction is only 2-3% by weight *.
  • Pattern 1 Favor SAB 954, Pattern 2: Favor CA 100 fine grain, Pattern 3: Cabloc C96
  • the grain size distribution was determined as follows: 10.00 g of each source medium were weighed out on the analytical balance and placed on the sieve tower. Sieve size: 800; 560; 400; 250; 200; 160; 100 and 50 ⁇ m. Now it was shaken for about 5 minutes at medium strength. The product was then weighed back on the analytical balance by tapping the individual sieves well. A triple determination was carried out for each product.
  • 12.5 parts by weight are preferred. up to 553.33 parts by weight, very particularly preferably 33.33 parts by weight up to 100 parts by weight, polysaccharide (s) per 100 parts by weight Contain rubber / elastomer component in the sealing compositions according to the invention.
  • the preferred amounts are 12.5 parts by weight. up to 37.5 parts by weight per 100 parts by weight Rubber / elastomer component.
  • the rubber / elastomer component is selected from natural rubber (NR), cis-l, 4-polyisoprene rubber (IR), polybutadiene (BR), randomly copolyerized styrene-service rubbers (SBR or SIR), acrylate rubber.
  • NR natural rubber
  • cis-l 4-polyisoprene rubber
  • BR polybutadiene
  • SBR or SIR randomly copolyerized styrene-service rubbers
  • acrylate rubber Acrylonitrile -diene rubbers (NBR or NIR), polychloroprene (CR).
  • Ethylene propylene diene rubber (EPDM) epichlorohydrin rubber, silicone rubber, polysulfide rubber, polyurethanes, thermoplastic elastomers.
  • the customary auxiliaries in the seal composition according to the invention can be
  • the sealing of the introduced basic shape, particularly the joint shapes adapts very quickly due to the high swelling capacity.
  • the passage of water is thereby prevented, usually at an earlier stage of the damage.
  • the sealing material is used as a joint profile, this profile adapts to changes in volume, for example of the structure, by swelling upon contact with water. Settling cracks in the area of the joint profile heal independently thanks to the quick, strong and controlled swelling.
  • the sealing materials according to the invention have a significantly improved processability compared to known sealing materials made from bentonite and rubber, since there are no abrasion problems here. Furthermore, almost no substances are eluted out of the sealing material according to the invention with water: the components eluted out are at most 2 *, based on the original tape mass. Furthermore, the sealing material according to the invention is produced from sealing materials made from acrylates / methacrylates or isocyanates from non-toxic main components. Due to the lower density of the foamed sealing materials according to the invention, the use of raw materials is considerably reduced and the sealing material becomes considerably cheaper. Compared to water-swellable acrylate sealing materials which harden on drying due to the loss of plasticizer, the sealing material according to the invention does not harden significantly during drying.
  • blowing agents are water, ammonium bicarbonate, sodium bicarbonate or organic blowing agents, such as, for example, sulfohydrazides (1,3-benzene disulfohydrazide) or azodicarbonamides (azobisformamide), 5-morpholyl -1,2,3,4-thiatriazole.
  • the water swellability is further improved by the foaming.
  • the composition according to the invention can have a specific density in the range from 0.01 g / cm 3 to 1.5 g / cm 3 . If fillers are also used, in particular at high contents, the specific density is generally higher than with a lower filler content.
  • the volume swelling when water acts on preformed seals as a test specimen is carried out as follows.
  • test specimen with a length of 5 cm for example, is placed in 500 ml water pH 7 and 10 ° German hardness in a 600 ml beaker so that it is completely covered with water and allowed to swell at 23 ° C. Then the test specimen is removed from the spring water at certain time intervals, adhering water is removed with a filter paper and the increase in volume when immersing the swelling tape is measured in a measuring cylinder partially filled with water (eg a test specimen is also included) 10 ccm volume (5 cm x 1 cm x 2 cm) immersed in a 100 ml measuring cylinder in which 50 ml of water were filled). The test specimen is then placed again in the water at 10 ° German hardness for further swelling. Volume swelling is then the relative percentage increase in volume
  • the volume before the swelling can be calculated if the geometry is clear, or it can also be determined by the increase in volume when immersed in water, the immersion process and reading being completed within 20 seconds.
  • Preformed seals made from the sealing compositions according to the invention have an increase in volume of 5-600 vol. * When exposed to water for 3 to 7 days.
  • Seals which are less swellable are considered for the invention to have a volume increase of 5-30 vol. *, Preferably 10-20 vol. *, When exposed to water for 3-7 days.
  • Seals that are more swellable are those with an increase in volume when exposed to water for 3-7 days of over 50 vol. * To 500 vol. *.
  • a coating film which is relatively stable and / or water impermeable to water with an essentially neutral pH can be applied to at least part of the surface of the preformed seal.
  • the range from pH 5 to 9 and not only the pH of 7 is regarded as an essentially neutral pH value, at which the coating film is water-resistant / water-impermeable. In contact with water in the alkaline range, ie with pH above 9 the coating film is permeable to water.
  • the relative resistance to water or water impermeability can be adjusted by the thickness of the coating layer.
  • the layer is generally 5 ⁇ m to 500 ⁇ m thick, preferably 20 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the coating film has a matrix of a largely water-insoluble film-forming polymer in which particulate alkali-soluble material is embedded. It is particularly preferred to form the matrix from the same rubber / elastomer components as the sealing compositions according to the invention.
  • Suitable alkali-soluble material are weakly acidic polymers, such as copolymers of lower olefins or styrene with maleic anhydride, poly (acrylic acid) or poly (methacrylic acid), poly (acrylic acid ester) or poly (ethacrylic acid ester) or alkali-soluble inorganic substances, such as Aluminum phosphates, see basic zinc carbonates, metal powder of amphoteric metals, such as aluminum.
  • the coating film can be applied in various ways. For example, by coating with a solution or dispersion of the components of the surface of the preformed seal.
  • preformed seals are designed as composite seals with at least two or more parts with different water sources.
  • the parts can be designed as a plurality of parallel layers or as a more or less covering layer.
  • Profiles can have one or more parts embedded in the profile surface that have a different swelling capacity than the main part of the profile.
  • parts with a lower swelling capacity are combined with parts with a higher swelling capacity.
  • a core of the composite seal from a more swellable seal composition and to at least partially or completely coat it with a layer of a less swellable seal composition.
  • the swelling speed is low at the beginning and only then gradually increases. This is desirable in practice, so that the preformed seal is not Rain contact already swells up heavily, i.e. loses part of its swelling capacity, and then the pre-swollen sealing material has only a greatly reduced swelling capacity when it comes into contact with water or dries at the installed point and thus shrinks and then the sealing effect is initially lost.
  • the swelling capacity of the sealing compositions can be adjusted by varying the above parameters responsible for swelling: proportion of selected polysaccharide (s), proportion of synthetic polymers. Degree of foaming or the density and porosity of the material, degree of crosslinking and hardness. Examples of the adjustment of the swell assets are given in the table below:
  • Degree of swelling values reached after 3-7 days; Volume swelling in water pH 7 and 10 ° German hardness at 23 ° C, test specimen 5 cm x 2 cm x 2 cm. *) Degree of swelling after 5 days.
  • a very preferred sealing composition is a mixture of natural rubber, starch and superabsorbent, it is foamed by heating using the water in the material or by an added blowing agent and then vulcanized.
  • the foamed elastomer a foam rubber-like material, has advantages for the user due to the lower density, since larger quantities are now easier to handle and lay on the building site. However, it is particularly advantageous that the swelling of the foamed material is many times higher and faster with the same material composition.
  • the sealing composition according to the invention can be produced in all conceivable forms, in particular in the form of tapes, foils, envelopes or profiles of any geometry. Depending on the application, tapes for joint sealing or foils for external sealing of buildings can be produced.
  • the shaping can be carried out using a roll calender or extruder with a slot die or round die or professional die with subsequent calibration or injection molding or compression molding.
  • the sealing composition contains a blowing agent, it can be foamed during molding by heating to 100 ° C. or higher and rubber and / or elastomer vulcanized or crosslinked so that the specific density in the range from 0.01 g / cm 3 to 1, 5 g / cm 3 .
  • the sealing compositions with different water sources are formed together or successively, together, for example by co-extrusion.
  • other shaping processes suitable for joint molding can also be used.
  • the water source of the seal composition differs in that seal compositions with an increase in volume of 5-30 vol. * And with an increase in volume of 50-500 vol. * Are used when exposed to water for 3-7 days. Execution examples
  • Example 1 a) Mixture preparation
  • the rubber mixture for the sealing material was produced on a laboratory rolling mill, manufacturer: Schwabenthan, Berlin, the ratio of the speeds of the rear to the front roller (friction) being approximately 1.2.
  • the front roller rotated at about 12 rpm; Roll temperature: 60 ° C, mastification time: 5 - 30 min.
  • the skins obtained according to example la) are introduced into an extruder from Braender, Duisburg), with all heating zones and the nozzle on
  • the nozzle had a diameter of 3 mm, the
  • Example 1 Analogously to Example 1, a starch-free seal composition was prepared with 15 parts of superabsorbent. When the swelling behavior was examined, it was found that the sealing material without starch had a swelling capacity of about 1 vol. * After 3 days, while the sealing material of Example 1 with 15 parts of superabsorbent and 35 parts of potato starch was able to swell 1 after 3 days of 50 vol. *
  • roller files now 100 parts natural rubber, 5 parts zinc oxide (active), 1 part antioxidant WSL, 1 part stearic acid, 3 parts sulfur (90 * crystalline), 1.5 parts vulcanized D (Bayer AG, Leverkusen) produced on the rolling mill at 40 ° C. 40 parts of potato starch, 5 parts of Superabsorbent Favor SAB and 5 parts of sodium hydrogen carbonate were then mixed into 50 parts of this rubber mixture on the rolling mill. Even after 11 days, these roller skins only show a mass swelling of 20 * without being peeled or unvulcanized. The bulk density was approx. 1.04 g / cm 3 . In contrast, the foamed samples with bulk densities of approx. 0.5 to 0.6 g / cm 3 already show a mass swelling of 500 * after 7 days.
  • the foaming or the bulk density of the sealing material has a decisive influence on the swellability of the compositions.
  • the mass swell is 300 * after 7 days. It should therefore be noted that the vulcanization or crosslinking of the rubber / elastomer component has an important influence on the swellability of the material.
  • a seal composition was produced analogously to Example 4, but now with a finer-particle superabsorber type: Favor CA100
  • the grain size of the superabsorbent has an important influence on whether it is held in the material during the swelling process or whether it is washed out to a greater or lesser extent.
  • sealing compositions were produced which did not contain a superabsorbent, but instead swellable alginate.
  • 50 parts of the rubber mixture according to Example 1 were mixed with 10 parts of alginate and 40 parts of potato starch, 15 parts of alginate and 35 parts of potato starch, and 20 parts of alginate and 30 parts of potato starch.

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine mit Wasser quellbare, gegebenenfalls aufgeschäumte Dichtungszusammensetzung für vorgeformte Dichtungen sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung aus Kautschuk und/oder Elastomeren mit einer Matrix aus Kautschuk/Elastomerkomponente und darin eingelagertem teilchenförmigen wasseraufnehmenden Material, wobei das wasseraufnehmende Material eine Kombination von (A) Polysaccharid(en), ausgewählt aus Cellulose, Stärke, Stärkederivaten ausgenommen gepfropfter Stärke, Amylose, Amylopektin, Dextrane, Pektine, Inulin, Chitin, Xanthan, Alginsäure, Alginaten, Caragenaan, Pustulan, Callose, Laminarin, Guluronsäure, Pullulan, Lichenin oder Mischungen derselben mit (B) für Wasser hochsaugaktivem synthetischen Polymer, ausgewählt aus Polymeren auf (Meth)acrylatbasis, Poly(meth)acrylsäure und deren Salzen, Polyacrylamid, Polyalkoholen oder Copolymeren der genannten synthetischen Polymeren ist und weiteren Vernetzungs- und Verarbeitungshilfsmitteln und Eigenschaftsverbesserern. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Dichtungszusammensetzungen ist eine sichere Abdichtung von Bauwerken im Hoch- und Tiefbau, in Tunnels und Kanälen möglich.

Description

WASSERQUELLENDES DICHTUNGSMATERIAL
Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf mit Wasser quellbare Dich- tungszusammensetzungen zur Herstellung von vorgeformten Dichtungen für den Hoch-, Tief- und Ingenieurbau, insbesondere zur Fugenabdichtung und zum Ausgleich von Dimensionsänderungen von Bauteilen. Die Dichtungszusammensetzungen enthalten Kautschuk und/oder Elastomere und in deren Matrix eingebettet eine Kombination von stark Wasser aufnehmenden Materia- lien wie Polysaccharide und hydrophile Polymere, die als sogenannte Su- perabsorber bekannt sind.
Stand der Technik
Wasserquellende Dichtungszusammensetzungen sind seit langem bekannt.
In der DE-A-42 26 198 wird ein bei Kontakt mit Wasser quellbares Dichtungsmaterial, besonders zur Fugenabdichtung oder zum Ausgleich von Dimensionsänderungen im Hoch-, Tief- und Ingenieurbau oder in anderen technischen Bereichen, beschrieben. Das Dichtungsmaterial ist durch Po- lymerisation aus einem Reaktionsgemisch von monomeren, wasserlöslichen oder wassermischbaren Acryl- und/oder Methacryl säuren und/oder Derivaten dieser Säuren herstellbar. Die beschriebenen Abdichtmaterialien haben den Nachteil, daß toxische Rohstoffe zum Einsatz kommen, die auch nach dem Aushärten des Bandes zum Teil im Abdichtmaterial verbleiben und die Umwelt belasten.
Aus DE-A-36 10645 ist ein wasserquellendes Dichtungsmittel bekannt, das als polymeres Grundmaterial kein hydrophobes Polymer wie Kautschuk enthält, sondern ein hydrophiles Additionsprodukt eines niedermolekularen Polyolefinpolyols und Ethylenoxid, das reaktionsfähige Hydroxylgruppen enthält. Als wasserabsorbierende Polymere sind in der Zusammensetzung enthalten verseifte PVA-Natriumacrylat-Copolymere, CMC, hydrolisierte
BESTÄT I GUNGSK0 I E Polyacryl säuren, Mischungen aus Stärke und hydrolisierten Polyacryl ni- trilen oder Mischungen aus Stärke und Natriumpolyacryl aten. Die Vernetzung erfolgt mittels Isocyanat.
In DE-A-35 32961 ist ein Dichtungsmaterial beschrieben, das als wasserquellendes Material eine Mischung von wasserabsorbierendem Polymer und Kautschuk oder Kunstharz enthält. Als wasserabsorbierende Polymere sind genannt: CMC, Stärke-Polyacryl nitrilhydrolysat. Stärke-Polyacryl at, Natriumpolyacryl athydrolysat. Das wasserquellende Material kann aufge- schäumt sein, so daß dessen spezifische Dichte 0,1 bis 0,9 g/cm3 beträgt.
In EP-A-160 438 ist ein wasserquellendes Dichtungsmaterial beschrieben, das einen Körper aus wasserquellendem Polymermaterial und nicht wasserquellendem Material aufweist, der von einer Schicht umgeben ist, die ge- genüber Wasser mit neutralem pH-Wert undurchlässig, jedoch für Wasser im alkalischen Bereich durchlässig ist. Der Körper enthält ein wasserunlösliches gummi artiges Polymer und ein stark wasseraufnehmendes Harz, z.B. vernetzte Polyacryl säuresalze, Reaktionsprodukte von Stärke und Po- 1yacryl säure.
US-A-5,011,875 richtet sich auf wasserquellendes Dichtungszusammensetzungen aus Kautschuk, thermoplastischen Polymeren und wasserabsorbierendem Material, wie Polymeren auf Basis von Acrylsäure, Stärke- Polyacryl säurepfropfcopolymere, Stärke-Polyacryl nitri 1pfropfcopolymere, CMC.
Aus US-A-5,075,373 ist ein wasserquellendes Dichtungsmaterial bekannt, das in einer Matrix aus Kautschuk oder synthetischen Elastomeren eingelagerte Teilchen eines wasseraufnehmenden Harzes aufweist, wie zum Bei- spiel vernetzte Polyacryl säuresalze, Stärke-Acryl säure- fropfcopolymere, Stärke-Ethyl acryl at-Pfropfcopolymere, CMC . EP-A-118 998 richtet sich auf eine wasserquellende Dichtung aus Chloro- prenkautschuk in Mischung mit hydrophilen, wasserabsorbierenden Polymeren wie Stärke-Polyacryl at-Pfropfcopolymere, Polyacrylate, Po- 1y(meth) acryl säuresalzen, Maleinsäureanhyd idcopolymeren.
Aus EP-A-055 848 ist eine wasserabsorbierende Kautschukmischung bekannt aus einem 1,3-Dienkautschuk und einem darin dispergierten Harz mit hoher Wasseraufnahme, z.B. Maleinsäureanhydrid-Copolymeren, vernetzten AI kausalzen von Polyacryl säure.
In EP-A-410 669 ist eine wasserquell bare Dichtungszusammensetzung beschrieben aus einer vulkanisierten Gummimasse, einem stark wasseraufnehmenden Harz, wie auf Poly(acryl säure) basierenden Harzen, Maleinsäurean- hydridcopolymeren, basischem wasserabsorbierenden anorganischen Materi- al , Weichmacher, Vulkanisationsmittel und üblichen Hilfsstoffen.
Aus DE-A-196 19709 ist ein Dichtungsmaterial bekannt, das auf einem Metallblech einen Überzug aus einem superabsorbierenden Polymer, Fasern und Kautschuk aufweist.
Die bekannten Dichtungsmaterialien haben jedoch Nachteile, insbesondere bei Verwendung in Verbunddichtungen. Anorganische Zuschlagstoffe führen bei der Herstellung und Verarbeitung der Dichtungen zu starker Maschinenabnutzung. Beim Austrocknen geht häufig die erforderliche Dehnfähig- keit und Elastizität verloren. Die meisten Dichtungsmaterialien besitzen eine relativ hohe spezifische Dichte (>1 g/cm3) und die Elastizität ist eingeschränkt. Ferner enthalten sie häufig toxische Bestandteile.
Aufgabe der Erfindung Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein mit Wasser quell bares Dichtungsmaterial für vorgeformte Dichtungen zur Verfügung zu stellen, das vornehmlich aus untoxischen Rohstoffen hergestellt wird und sich gut zu vorgeformten Dichtungen, auch zu Verbunddichtungen verarbeiten läßt. Ferner sollen bei der Herstellung der Dichtungen Maschinenprobleme, wie Abrasion, vermieden werden. Das Quel 1vermögen soll an die spezifischen Erfordernisse im Hoch-, Tief- und Ingenieurbau anpaßbar sein.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe wird gelöst durch wasserquellende Dichtungszusammensetzungen für vorgeformte Dichtungen mit einer Matrix aus Kautschuk/Elastomer- komponente und darin eingelagertem teilchenförmigen wasseraufnehmenden Material, dadurch gekennzeichnet, daß das wasseraufnehmende Material eine Kombination von (A) (Polysaccharid(en) , ausgewählt aus, Cellulose, Stärke, Stärkederivaten ausgenommen gepfropfter Stärke, Amylose, Amylo- pektin, Dextrane, Pektine, Inulin, Chitin, Xanthan, Alginsäure, Algina- ten, Caragenaan, Pustulan, Callose, Laminarin, Guluronsäure, Pull ul an, Lichenin oder Mischungen derselben mit (B) für Wasser hochsaugaktivem synthetischen Polymer, ausgewählt aus Polymeren auf (Meth)acrylatbasis, Poly(meth)acrylsäure und deren Salzen, Polyacrylamid, Polyalkoholen oder Copolymeren der genannten synthetischen Polymeren ist. Es können auch Mischungen von für Wasser hochsaugaktiven synthetischen Polymeren verwendet werden.
Die bei Einwirkung von Wasser quellenden Dichtungszusammensetzungen enthalten, bezogen auf 100 Gew.Tl. Kautschuk/Elastomerkomponente, 6,67 Gew.Tl. bis 600 Gew.Tl. Polysaccharid(e) und 2,67 Gew.Tl. bis 100 Gew.Tl. für Wasser hochsaugaktiven synthetischen Polymer(e).
Bei einer Ausführungsform der Erfindung enthalten die erfindungsgemäßen Dichtungszusammensetzungen zusätzlich ein Treibmittel, so daß sie durch Erwärmen auf 100°C oder höher aufschäumbar sind.
Nach dem Vulkanisieren oder Vernetzen von Kautschuk und/oder dem Elastomer als Kautschuk/Elastomerkomponente weisen die erfindungsgemäßen Dich- tungszusammensetzungen bei Einwirkung von Wasser für 3 bis 7 Tage eine Volumenzunahme von 5-600 Vol.* auf.
Besonders bevorzugt ist es, durch entsprechende Wahl von Typ und Anteil an Polysaccharid und hochsaugfähigen synthetischen Polymeren, des Porengehaltes, der Vernetzung, der Härte von Kautschuk und/oder Elastomeren das Quellvermögen einzustellen, insbesondere geringer quellende vorgeformte Dichtungen mit Volumenzunahme von 5-30 Vol.£ besonders bevorzugt mit Volumenzunahme von 10-20 Vol.#, auszubilden und/oder stark quellende vorgeformte Dichtungen mit Volumenzunahme von über 50 Vol.* bis 500 Vol .% auszubilden.
Die vorgeformten Dichtungen/Verbunddichtungen können als Bänder, Rund- schnüre, endlose Profile mit unterschiedlichsten Querschnitten ausgebil- det werden.
Die erfindungsgemäßen Dichtungen/Verbunddichtungen können zum Abdichten von Bauwerken im Hoch-, Tief- oder Tunnelbau, im industriellen Bauwesen, aber auch bei weiteren Anwendungsfällen, die wasserquellende Dichtungen erfordern, verwendet werden.
Die Lösung der Aufgabe schließt auch ein Verfahren zum Herstellen von vorgeformten, unter Einwirkung von Wasser quellenden Dichtungen aus den erfindungsgemäßen Dichtungszusammensetzungen mit einer Matrix aus Kau- tschuk/El astomerkomponente und darin eingelagertem teilchenförmigen wasseraufnehmenden Material ein, durch Mischen der Bestandteile auf einem Mischwalzwerk, in einem Innenmischer oder Extruder und anschließendes Ausformen und gegebenenfalls Aufschäumen und Vernetzen der Kautschuk/Elastomerkomponente, so daß die Volumenzunahme bei Einwirkung von Wasser für 3-7 Tage 5-600 Vol.* beträgt. Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Dichtungszusammensetzung enthält in der Regel noch ein oder mehrere übliche Zusätze, wie beispielsweise Gleitmittel, Alterungsschutzmittel, Farbstoffe, Füllstoffe, Treibmittel, Weichmacher, Vernetzungsmittel für Kautschuk, Vernetzungsbeschleuniger, Aktivatoren, Verzögerer, Vernetzungsmittel für Elastomere.
Als Füllstoffe können insbesondere verwendet werden gefällte und/oder pyrogene Kieselsäure, Silicate, Sand, Mineralmehl wie Quarz, Talkum, Glimmer, Kreide, Kaolin, Leichtspat, Kalk, Dolomit, Basalt, Kieselgur, Baryt, Feldspat, Ruße, polymere Hohlkugelpigmente, Holzmehl, Gummimehlstaub.
Als Weichmacher können Mineralöl paraffinischer, naphtheni scher oder aromatischer Natur. Esterweichmacher wie Dioctylphthalat, auf Adipaten, Sebacaten basierende Esterweichmacher, Phosphorsäureester, Stearinsäure, Palmitinsäure, Rizinusöl, Baumwollsaatöl , Rapsöl, aber auch polymere Weichmacher wie beispielsweise niedermolekulare Kautschuke.
Geeignete Vernetzungsmittel oder Vulkanisationsmittel für Kautschuk und Vernetzungsmittel für Elastomere sind die dafür üblichen, z.B. Schwefel, Schwefel Verbindungen, Peroxide und dergleichen.
Grundsätzlich ist es auch möglich, die Vernetzung durch Elektronenstrah- len, vorzunehmen.
Es werden für die Vernetzung oder Vulkanisation die in der Praxis üblichen Arbeitsweisen verwendet.
Die Kautschuk/Elastomerkomponente, die in der fertigen Dichtungszusam- mensetzung bevorzugt in vulkanisierter bzw. vernetzter Form vorliegt, wird ausgewählt aus Naturkautschuk (NR), cis-l,4-Polyisoprenkautschuk
(IR), Polybutadien (BR), statistisch copolymerisierte Styrol- Dienkautschuke (SBR oder SIR), Acrylatkautschuk, Acrylnitril- Dienkautschuke (NBR oder NIR) , Polychloropren (CR) . Ethylen- Propylenkautschuk (EPR), Isobutylen- Isoprenkautschuke (IIR), Ethylen- Propylen-Dienkautschuk (EPDM), Epichlorhydrinkautschuk, Siliconkau- tschuk, Polysulfidkautschuk, Polyurethanen, thermoplastischen Elastomeren.
Es können auch Mischungen von Kautschuk und/oder synthetischen Elastomeren verwendet werden. Die Kautschuk/Elastomerkomponente gibt dem Dichtungsmaterial vor allem die guten mechanischen Eigenschaften, wie hohe Elastizität und Dehnbarkeit.
Die, wie bereits beschrieben, ausgewählten sehr hydrophilen Polysaccha- ride nehmen bei Wasserkontakt Wasser auf und sorgen für Wassertransport in die Dichtungszusammensetzung und wirken auch quellend.
Nicht in Wasser lösliche, jedoch wasserquellende Cellulose, insbesondere mikrokristalline oder amorphe Cellulose zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Dichtungszusammensetzungen haben üblicherweise mittlere Teilchengrößen zwischen 30 μm und 200 μm, im Falle von aufgranulierten Typen liegt die mittlere Teilchengröße zwischen 350 μm und 800 μm. Die feinteil ige Cellulose weist vorzugsweise Schüttgewichte von 40 g/1 bis 300 g/1, ganz besonders bevorzugt von 65 g/1 bis 170 g/1 auf. Werden bereits aufgranulierte Typen verwendet, liegt deren Schüttgewicht höher und kann von 350 g/1 bis 550 g/1 betragen.
Stärke/Stärkederivate können verschiedener Herkunft sein, beispielsweise Stärke von Reis, Mais, Weizen, Kartoffeln und Leguminosen. Es können auch die entsprechenden Mehle mit cellulosisehen Pflanzenbestandteilen verwendet werden. Bevorzugt sind kaltquellende Stärken. Polygalaktomanane, wie beispielsweise Guar oder Johannisbrotkernmehl, weisen diese Eigenschaft bereits im nativen Zustand auf und können direkt oder nach geringfügiger Modifizierung eingesetzt werden. Von Natur aus nicht kaltwasserquellende Stärken werden bevorzugt in Form ihrer Derivate verwendet. Chemisch derivatisierte Stärken enthalten vorzugsweise Substituenten, die durch Ester- oder Ethergruppen in ausreichender Zahl an die Polysaccharidketten angeknüpft sind, um die Kaltwasserquellbarkeit zu vermitteln. Stärken, die mit ionischen Substituenten, wie Phosphatgruppen, modifi- ziert sind, haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen und sind deshalb bevorzugt. Des weiteren können kaltwasserquellende Stärken vom Typ der abgebauten Stärken verwendet werden, beispielsweise Säure-, Enzym- und oxidativ abgebaute Stärken bzw. dextrinierte Stärken. Oftmals ist es für das Quel 1 vermögen von Vorteil, wenn die Stärkederivate durch eine Kombination von Abbau und chemischer Substitution modifiziert werden. Zur Verbesserung des Quell Verhaltens hat sich auch die Verwendung von leicht anvernetzten Stärken bewährt. Auch alkalisch behandelte Stärken können wegen ihrer Kaltwasserlöslichkeit verwendet werden. Eine weitere Gruppe der erfindungsgemäß einsetzbaren kaltwasserquellba- ren Stärken sind die nativen Stärken, die durch eine physikalische Behandlung die Kaltquell barkeit erlangt haben. Dazu zählen beispielsweise Extruderstärken und Walzentrocknerstärken.
Zur Verstärkung der Wasseraufnahme und besonders der damit einhergehen- den Volumenzunahme wird in den Dichtungszusammensetzungen ein synthetisches Polymer in Form von stark quellendem Granulat oder Pulver mitverwendet. Als besonders geeignet haben sich lineare Polymere von (Meth)acryl säure, Copolymere von (Meth)acryl säure oder Salze derselben mit gewichtsmittleren Molekulargewichten von 5.000 bis 70.000 und quer- vernetzte Polymere von (Meth)acryl säure, Copolymere von (Meth)acryl säure oder Salze derselben mit gewichtsmittleren Molekulargewichten von 1.000.000 bis 5.000.000 erwiesen. Bei den Copolymeren handelt es sich vorzugsweise um Copolymere von (Meth)acryl säure und Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid, die beispielsweise 40 bis 90 Gew.* (Meth)acryl säure und 60 bis 10 Gew.* Maleinsäure oder Maleinsäureanhydrid, deren relative Molmasse, bezogen auf freie Säuren, zwischen 3.000 und 100.000, Vorzugs- weise 3.000 bis 70.000 und ganz besonders bevorzugt 5.000 bis 50.000 beträgt.
Als gut geeignet haben sich auch ter- und quattropolymere Polycarboxyla- te erwiesen, hergestellt aus (Meth)acryl säure, Maleinsäure und Vinylal- kohol oder Vinylalkoholderivaten, oder solche aus (Meth)acryl säure, ethylenisch ungesättigten Sulfonsäuren und Zuckerderivaten, oder solche aus (Meth)acryl säure, Maleinsäure, Vinylalkoholderivaten und sulfonsäu- regruppenhaltigen Monomeren.
Insbesondere bevorzugt sind auch ter- und quattropolymere Polycarboxyla- te, hergestellt aus (Meth)acryl säure, Maleinsäure und Vinylalkohol oder Vinylalkoholderivaten (wie sie in DE-A-43 00 772 beschrieben sind) oder solche aus (Meth)acryl säure, 2-Alkylallylsulfonsäure und Zuckerderivaten (wie in DE-A-42 21 381 beschrieben) oder solche aus (Meth)acryl säure, Maleinsäure, Vinylalkoholderivaten und Monomeren mit Sul fonsäuregruppen (beschrieben in DE-A-19516957).
Diese synthetischen Polymeren oder "Superabsorber" können als vernetzte Polymere ein Vielfaches ihres Eigengewichtes an Wasser unter Bildung von Hydrogelen aufnehmen und binden und so auch bei kleineren Beimengungen zu einer starken Volumenzunahme der Abdichtmaterialien infolge Wasser- quellung führen.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Superabsorber können beispielsweise bis zu 600 g Wasser pro Gramm Superabsorber binden, teilweise sogar bis zu 900 g Wasser/g Superabsorber. Besonders bevorzugt sind Superabsorber, die innerhalb von 50 Sekunden 75 g bis 200 g Wasser pro Gramm Superabsorber aufnehmen können.
Vorzugsweise weisen die für Wasser hochsaugaktive Polymeren eine mittlere Korngröße im Bereich von 5 μm bis 800 μm auf. Bevorzugt sind jedoch Produkte mit einer mittleren Teilchengröße unter 400 μm. Je nach Anforderungen können aber auch Produkte mit einer mittleren Teilchengröße von 400-800 μm verwendet werden.
Es ist bevorzugt, möglichst feine Superabsorberpartikel einzusetzen. So platzen oder quellen Superabsorberpartikel mit einer mittleren Teilchen- größe von 70 bis 150 μm nicht mehr aus der Elastomermatrix heraus, während größere Partikel von 100 bis 800 μm beim erstmaligen Quellen zum Teil herausplatzen können und bei erneutem Quellen die Quellung herun- tersetzen. Bei Verwendung von grobkörnigeren Superabsorbern (100-800 μm) betragen die mit Wasser auswaschbaren Bestandteile ca. 3,5 Gew.*, während bei Verwendung von feinteiligeren Superabsorbern der auswaschbare Anteil nur 2-3 Gew.* beträgt.
Als besonders geeignet haben sich Superabsorber erwiesen, deren mittlere Korngrößenverteilung die folgende ist.
Figure imgf000012_0001
Muster l:Favor SAB 954, Muster 2:Favor CA 100 Feinstkorn, Muster 3:Cabloc C96 Die Korngrößenverteilung wurde wie folgend ermittelt: Es wurde von jedem Quellmedium 10,00 g auf der Analysenwaage abgewogen und auf den Siebturm gegeben. Siebgröße: 800; 560; 400; 250; 200; 160; 100 und 50 μm. Nun wurde für ca. 5 Min. bei mittlerer Stärke geschüt- telt. Danach wurde das Produkt, durch gutes Ausklopfen der einzelnen Siebe, wieder auf der Analysenwaage zurückgewogen. Es wurde bei jedem Produkt eine Drei fach-Bestimmung durchgeführt.
Die Mengen an Polysaccharid(en) A und synthetischem Polymer (B), bezogen auf 100 Gew.Tl. Kautschuk/Elastomerkomponente, liegen im Bereich von 6,67 Gew.Tl. bis 600 Gew.Tl. Polysaccharid(e) und 2,67 Gew.Tl. bis 100 Gew.Tl . synthetisches Polymer (B).
Bevorzugt sind 12,5 Gew.Tl. bis 553,33 Gew.Tl., ganz besonders bevorzugt 33,33 Gew.Tl. bis 100 Gew.Tl., Polysaccharid(e) pro 100 Gew.Tl. Kau- tschuk/El astomerkomponente in den erfindungsgemäßen Dichtungszusammensetzungen enthalten.
Bei dem für Wasser hochsaugaktiven Polymer betragen die bevorzugten Mengen 12,5 Gew.Tl. bis 37.5 Gew.Tl. pro 100 Gew.Tl. Kautschuk/- Elastomerkomponente.
Die Kautschuk/Elastomerkomponente wird ausgewählt aus Naturkautschuk (NR), cis-l,4-Polyisoprenkautschuk (IR), Polybutadien (BR), statistisch copolyerisierte Styrol -Dienkautschuke (SBR oder SIR), Acrylatkautschuk. Acrylnitril -Dienkautschuke (NBR oder NIR), Polychloropren (CR). Ethylen- Propylenkautschuk (EPR), Isobutylen- Isoprenkautschuke (IIR). Ethylen- Propylen-Dienkautschuk (EPDM), Epichlorhydrinkautschuk, Siliconkautschuk, Polysulfidkautschuk, Polyurethanen, thermoplastische Elastomere. Die üblichen Hilfsstoffe können in der erfindungsgemäßen Dichtungszusam- mensetzung, bezogen auf 100 Gew.Tl. Kautschuk/El astomerkomponente, in folgenden Mengen vorhanden sein:
Figure imgf000014_0001
Bei Verwendung des erfindungsgemäßen mit Wasser quellbaren Dichtungsmaterials in an sich bekannten Abdichtungssystemen paßt sich die Abdichtung der eingebrachten Grundform, besonders den Fugenformen, aufgrund des hohen QuellVermögens sehr schnell an. Der Durchtritt von Wasser wird dadurch sicher, meist schon in einem früheren Stadium des Schadens, verhindert. Wird das Dichtungsmaterial als Fugenprofil eingesetzt, paßt sich dieses Profil Volumenänderungen, beispielsweise des Baukörpers, durch Quel lung bei Wasserkontakt an. Entstehende Setzrisse im Bereich des Fugenprofils heilen durch die schnelle, starke und kontrollierte Quel lung selbständig.
Die erfindungsgemäßen Dichtungsmaterialien weisen gegenüber bekannten Dichtungsmaterialien aus Bentonit und Kautschuk eine deutlich verbesser- te Verarbeitbarkeit auf, da hier keine Abrasionsprobleme auftreten. Ferner werden aus dem erfindungsgemäßen Dichtungsmaterial fast keine Stoffe mehr mit Wasser herauseluiert: Die herauseluierten Bestandteile liegen bei maximal 2*, bezogen auf die ursprüngliche Bandmasse. Ferner wird das erfindungsgemäße Dichtungsmaterial gegenüber Dichtungsmaterialien aus Acrylaten/Methacrylaten oder Isocyanaten aus untoxischen Hauptbestandteilen hergestellt. Durch die geringere Dichte der aufgeschäumten erfindungsgemäßen Dichtungsmaterialien ist der Rohstoffeinsatz erheblich reduziert und eine erhebliche Verbilligung des Abdichtmaterials erreicht. Gegenüber wasserquellbaren Acrylat-Abdichtmaterialien, die beim Eintrocknen infolge des Verlustes an Weichmacherwi kung verhärten, verhärtet das erfindungsgemäße Dichtungsmaterial beim Trocknen nicht wesentlich.
Besonders vorteilhaft ist es, die erfindungsgemäße Zusammensetzung unter Verringerung der spezifischen Dichte aufzuschäumen. Dies kann durch die für das Aufschäumen von Kautschuk und Elastomeren an sich bekannten Maßnahmen erfolgen. Als Treibmittel kommen in Betracht Wasser, Ammoniumbi- carbonat, Natriumbicarbonat oder organische Treibmittel, wie beispielsweise Sulfohydrazide (1,3-Benzol disulfohydrazid) oder Azodicarbonamide (Azobisformamid) , 5-Morpholyl -1,2,3,4-thiatriazol .
Es können sowohl offenporige Schäume als auch solche mit geschlossen Po- ren hergestellt werden.
Durch das Aufschäumen wird die Wasserquellbarkeit weiter verbessert.
In aufgeschäumtem Zustand kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung eine spezifische Dichte im Bereich von 0,01 g/cm3 bis 1,5 g/cm3 aufweisen. Bei Mitverwendung von Füllstoffen, insbesondere bei hohen Gehalten, liegt die spezifische Dichte in der Regel höher als bei geringerem Füllstoff- gehalt.
Die Volumenquellung bei Einwirkung von Wasser auf vorgeformte Dichtungen als Prüfkörper wird wie folgend ausgeführt.
Ein Prüfkörper mit z.B. einer Länge von 5 cm wird in 500 ml Wasser pH 7 und 10° dt. Härte in einem 600 ml -Becherglas so gelegt, daß es vollständig mit Wasser bedeckt ist und bei 23°C quellen gelassen. Dann wird der Prüfkörper in bestimmten Zeitabständen dem Quellwasser entnommen, anhaf- tendes Wasser mit einem Filterpapier entfernt und innerhalb 1 Minute in einem teilweise mit Wasser aufgefüllten Meßzylinder die Volumenzunahme beim Eintauchen des Quellbandes gemessen (z.B. wird ein Prüfkörper mit 10 ccm Volumen (5 cm x 1 cm x 2 cm) in einen 100 ml Meßzylinder, in welchen 50 ml Wasser gefüllt wurden, eingetaucht). Anschließend wird der Prüfkörper erneut zur weiteren Quel lung in das Wasser 10° dt. Härte gelegt. Volumenquellung ist dann die relative prozentuale Volumenzunahme nach
Volumen nach Quellung - Volumen vor Quel lung X 100 in *
Volumen vor Quel lung
Das Volumen vor der Quel lung kann bei eindeutiger Geometrie berechnet werden oder aber ebenfalls durch die Volumenzunahme bei Eintauchen in Wasser bestimmt werden, wobei der Eintauchvorgang und das Ablesen innerhalb 20 Sekunden beendet sind.
Vorgeformte Dichtungen aus den erfindungsgemäßen Dichtungszusammensetzungen weisen bei Einwirkung von Wasser für 3 bis 7 Tage eine Volumenzunahme von 5-600 Vol.* auf.
Als geringer quellbare Dichtungen werden für die Erfindung solche angesehen, die bei Einwirkung von Wasser für 3-7 Tage eine Volumenzunahme von 5-30 Vol.*, vorzugsweise 10-20 Vol.*, aufweisen.
Als stärker quell bare Dichtungen gelten solche mit einer Volumenzunahme bei Einwirkung von Wasser für 3-7 Tage von über 50 Vol.* bis 500 Vol.*. Um den Quellungsbeginn bei Wassereinwirkung auf vorgeformte Dichtungen zu verzögern, kann ein Überzugsfilm, der gegenüber Wasser mit im wesentlichen neutralem pH-Wert relativ beständig und/oder wasserundurchlässig ist, auf mindestens einem Teil der Oberfläche der vorgeformten Dichtung aufgebracht sein. Als im wesentlichen neutraler pH-Wert, bei dem der Überzugsfilm wasserbeständig/wasserundurchlässig ist, wird für die Erfindung der Bereich von pH 5 bis 9 angesehen und nicht nur der pH von 7. Bei Kontakt mit Wasser im alkalischen Bereich, d.h. mit pH über 9 ist der Überzugsfilm wasserdurchlässig.
Die relative Beständigkeit gegenüber Wasser bzw. Wasserundurchlässigkeit kann durch die Dicke der Überzugsschicht eingestellt werden. Die Schicht ist in der Regel 5 μm bis 500 μm dick, vorzugsweise 20 μm bis 300 μm.
Der Überzugsfilm weist eine Matrix aus einem weitgehend wasserunlöslichen filmbildenden Polymer auf, in die teilchenförmiges alkalilösliches Material eingebettet ist. Besonders bevorzugt ist es, die Matrix aus den gleichen Kautschuk/El astomer-komponenten auszubilden, wie die erfin- dungsgemäßen Dichtungszusammensetzungen. Als alkalilösliches Material kommen in Betracht schwach saure Polymere, wie Copolymere von niederen Olefinen oder Styrol mit Maleinsäureanhydrid, Poly(acryl säure) oder Po- 1y(methacryl säure) , Poly(acrylsäureester) oder Poly( ethacrylsäureester) oder alkali lösliche anorganische Stoffe, wie Aluminiumphosphate, basi- sehe Zinkcarbonate, Metallpulver von amphoteren Metallen, wie Aluminium.
Der Überzugsfilm kann auf verschiedene Weise aufgebracht werden. Beispielsweise durch Beschichten mit einer Lösung oder Dispersion der Bestandteile der Oberfläche der vorgeformten Dichtung.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden vorgeformte Dichtungen als Verbunddichtungen mit mindestens zwei oder mehreren Teilen mit unterschiedlichem Wasserquel 1 vermögen ausgebildet. Je nach Form der vorgeformten Dichtung als Band, Rundschnur, endlosem Profil können die Teile als mehrere parallele Schichten oder als mehr oder weniger ein Teil umhüllende Schicht ausgebildet sein. Im Falle von Profilen können ein oder mehrere in die ProfilOberfläche eingebettete, Teile ein anderes Quellvermögen aufweisen als der Hauptteil des Profils.
In der Regel werden bei dieser Ausführungsform von Verbunddichtungen Teile mit geringerem Quellvermögen mit Teilen mit stärkerem Quellvermögen kombiniert.
Um die Quel lung bei Wassereinwirkung zeitlich zu verzögern, ist es beispielsweise auch möglich, einen Kern der Verbunddichtung aus einer stär- ker quell baren Dichtungszusammensetzung auszubilden und diesen zumindest teilweise oder vollständig mit einer Schicht aus einer geringer quellbaren Dichtungszusammensetzung zu umhüllen.
Wird eine weniger stark quellende Schicht auf der Außenseite einer vor- geformten Dichtung angebracht, so ist die Geschwindigkeit der Quel lung zu Beginn klein und steigt dann erst allmählich an. Dies ist in der Praxis erwünscht, damit nicht die vorgeformte Dichtung beim Einbau durch z.B. Regenkontakt bereits stark aufquillt, also einen Teil seines Quell - Vermögens verliert, und dann das bereits vorgequollene Dichtungsmaterial bei Wasserkontakt ein nur noch stark reduziertes Quell vermögen aufweist oder an der eingebauten Stelle eintrocknet und damit schrumpft und dann zunächst die Dichtwirkung verloren ist.
Es ist aber auch möglich ein Verbunddichtungsprofil mit einem Kernstrang auszubilden, der ein geringeres Quel 1 vermögen aufweist als ein diesen zumindest teilweise umfassender Außenstrang aus einer Dichtungszusammensetzung mit starkem Quell vermögen.
Das Quel1 vermögen der Dichtungszusammensetzungen kann durch Variation der für die Quel lung verantwortlichen, obigen Parameter eingestellt wer- den: Anteil an ausgewählten Polysaccharid(en) , Anteil an synthetischen Polymeren. Grad des AufSchäumens bzw. der Dichte und Porosität des Materials, des Vernetzungsgrades sowie der Härte. Beispiele für die Einstellung des QuellVermögens sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben:
Figure imgf000019_0001
Quellgrad: Werte nach 3-7 Tagen erreicht; Volumenquel1ung in Wasser pH 7 und 10° dt. Härte bei 23°C, Prüfkörper 5 cm x 2 cm x 2 cm. *) Quellgrad nach 5 Tagen.
Eine ganz bevorzugte Dichtungszusammensetzung ist eine Mischung aus Naturkautschuk, Stärke und Superabsorber, sie wird durch Erwärmen mittels des im Material befindlichen Wassers oder durch ein zugesetztes Treibmittel aufgeschäumt und anschließend ausvulkanisiert. Das geschäumte Elastomer, ein moosgummi artiges Material, hat infolge der geringeren Dichte Vorteile bei den Anwendern, da größere Mengen auf dem Bau jetzt leichter zu handhaben und zu verlegen sind. Besonders vorteilhaft ist aber, daß bei dem aufgeschäumten Material die Quellung bei ansonsten gleicher Material Zusammensetzung um ein Vielfaches höher und schneller ist. Die erfindungsgemäße Dichtungszusammensetzung ist in allen nur denkbaren Formen, besonders in Form von Bändern, Folien, Umhüllungen oder Profilen beliebiger Geometrie herstellbar. Je nach Anwendungszweck können beispielsweise Bänder zur Fugenabdichtung oder Folien zur Außenabdichtung von Gebäuden hergestellt werden.
Für vorgeformte Dichtungen kann die Formgebung mittels Walzenkalander oder Extruder mit Breitschlitzdüse oder Runddüse oder ProfiIdüse mit anschließender Kalibrierung oder Spritzgießen oder Formpressen erfolgen.
Wenn die Dichtungszusammensetzung ein Treibmittel enthält, kann sie bei der Formgebung durch Erwärmen auf 100°C oder höher aufgeschäumt und Kautschuk und/oder Elastomer vulkanisiert oder vernetzt werden, so daß die spezifische Dichte im Bereich von 0,01 g/cm3 bis 1,5 g/cm3 liegt.
Im Falle von vorgeformten Verbunddichtungen mit mindestens zwei oder mehreren Teilen mit unterschiedlichem Wasserquel 1 vermögen werden die Dichtungszusammensetzungen mit unterschiedlichem Wasserquell vermögen gemeinsam oder nacheinander ausgeformt, gemeinsam beispielsweise durch Co- Extrudieren. Es können aber auch andere zum gemeinsamen Ausformen geeignete Formgebungsverfahren eingesetzt werden.
Bei einer Ausführungsform von vorgeformten Verbunddichtungen unterscheidet sich das Wasserquell vermögen der Dichtungszusammensetzung dadurch, daß Dichtungszusammensetzungen mit Volumenzunahme von 5-30 Vol.* und mit Volumenzunahme von 50-500 Vol.* bei Einwirkung von Wasser für 3-7 Tage verwendet werden. Ausführunqsbeispiele
Beispiel 1: a) Mischungsherstellung
Auf einem Laborwalzwerk, Hersteller: Schwabenthan, Berlin, wurde die Kautschukmischung für das Dichtungsmaterial hergestellt, wobei das Verhältnis der Drehzahlen von hinterer zu vorderer Walze (Friktion) ca. 1,2 betrug. Die vordere Walze drehte mit ca. 12 U/Min.; Walzentemperatur: 60 °C, Mastifikationszeit: 5 - 30 Min.
100 Teile Naturkautschuk (SMR, Uniroyal Aachen) wurde bei einer Walzenbreite von ca. 3 mm auf die Walze gegeben. Der Walzenspalt wurde so lange verengt, bis ein zusammenhängendes Fell um die vordere Walze läuft. Zum beschleunigten Mastifizieren wurde der Kautschuk wiederholt mit einem Messer eingeschnitten. Die Mastifikation baute den Kautschuk ab und brachte damit die notwendige Konsistenz.
Nach der Mastifikation wurden 1,5 Teile Zinkoxid (aktiv), 2,5 Teile Schwefel (90 * kristallin), 0,1 Teile Dibenzothiozyldisulfid (Vulkazit DM, Bayer AG, Leverkusen), 1,2 Teile Zink-Diethyldithiocarba at (Vulka- zit LDA, Bayer AG, Leverkusen), 0,4 Teile Tetramethylthiuramdisulfid (Vulkazit Thiuram, Bayer AG, Leverkusen), 1 Teil Stearinsäure und 5 Teile Porofor TSH (Schaumbildner, Bayer AG, Leverkusen) eingemischt.
Anschließend werden zu 50 Teilen dieser Kautschukmischung 35 Teile Kar- toffelstärke (Fa. Müllers Mühle) und 15 Teile Superabsorber (Cabloc C96, Fa. Stockhausen, Krefeld). die vorher vermischt wurden, in Portionen eingemischt, wobei jeweils abgewartet wurde, bis die jeweilige Kartoffel stärke-Superabsorber-Menge vom Kautschuk aufgenommen war. Das Fell wird bei einem Walzenspalt von 3 mm abgezogen. b) Schäumen, Formen Vernetzen
Ca. 120 g der so gewonnenen Felle werden ca. 1 - 1,5 cm breite Streifen geschnitten. Diese werden aufeinandergedrückt und in eine ca. 50 cm lan- ge Schiene mit einem Innenquerschnitt von 2 cm X 2 cm eingelegt. Die Form wird verschlossen und für 30 Min. bei 100 °C in den Ofen gelegt. Danach wird der Ofen auf 160°C (Dauer ca. 20 Min.) aufgeheizt. Nach erreichen der Temperatur wird die Form aus dem Ofen genommen, kurz ausge- kühlt und das Band aus der Form entnommen. Die so gewonnenen Abdichtbänder weisen eine Rohdichte von 0,5 bis 0,7 g/cm3 auf.
Beispiel 2
Die nach Beispiel la) gewonnenen Felle werden in einen Extruder Fa. Bra- bender, Duisburg) eingeführt, wobei sämtliche Heizzonen und die Düse auf
80°C eingestellt sind. Die Düse hatte einen Durchmesser von 3 mm, der
Zylinder von 2,1 cm. Die Schnecke wurde mit 50 U/min gedreht. Das wurstförmige Extrudat wurde im Ofen für 30 Min. bei 100°C geschäumt und anschließend bei 160°C vulkanisiert.
Beispiel 3
Analog Beispiel 1 wurden unter teilweiser Substitution oder Erhöhung des Stärkeanteils Dichtungszusammensetzungen mit unterschiedlichen Anteilen an Superabsorber (5 bis 20 Teile) hergestellt.
Bei der Untersuchung des QuellVerhaltens wurde festgestellt, daß ein Dichtungsmaterial mit 15 und 20 * Superabsorber nach 3 Tagen ein Quell - vermögen von 50 Vol.* aufwies, während eine Dichtungszusammensetzung mit 10 Teilen Superabsorber nur 20 Vol.* quoll und eine Dichtungszusamen- setzung mit 5 Teilen Superabsorber nur 10 Vol.* quoll.
Somit ist festzuhalten, daß die Menge an Superabsorber einen außerordentlich großen Einfluß auf die Quellfähigkeit der Dichtungszusammensetzung aufweist.
Vergleichsbeispiel 1
Analog Beispiel 1 wurde eine Dichtungszusammensetzung ohne Stärke mit 15 Teilen Superabsorber hergestellt. Bei der Untersuchung des Quell Verhaltens konnte festgestellt werden, daß das Dichtungsmaterial ohne Stärke nach 3 Tagen ein Quellvermögen von ca. 1 Vol.* aufweist, während das Dichtungsmaterial von Beispiel 1 mit 15 Teilen Superabsorber und 35 Teilen Kartoffelstärke nach 3 Tagen ein Quel 1 vermögen von 50 Vol.* aufwies.
Somit ist festzuhalten, daß die Kombination von Polysaccharid mit für Wasser hochsaugaktivem synthetischem Polymer wesentlich ist für die Quellfähigkeit der Dichtungen.
Beispiel 4
Analog Beispiel 1 wurden Walzenfeile, jetzt 100 Teile Naturkautschuk, 5 Teile Zinkoxid (aktiv), 1 Teil Antioxidant WSL, 1 Teil Stearinsäure, 3 Teile Schwefel (90 * kristallin), 1,5 Teile Vulkazit D (Bayer AG, Le- verkusen) auf dem Walzwerk bei 40°C hergestellt. Zu 50 Teilen dieser Kautschukmischung wurden dann auf dem Walzwerk 40 Teile Kartoffelstärke, 5 Teile Superabsorber Favor SAB und 5 Teile Natriumhydrogencarbonat ein- gemiseht . Diese Walzenfelle zeigen ungeschäut und unvulkanisiert auch nach 11 Ta- gen nur eine Massenquell ung von 20 *. Die Rohdichte lag bei ca. 1,04 g/cm3. Die aufgeschäumten Proben mit Rohdichten von ca. 0,5 bis 0,6 g/cm3 zeigen dagegen nach 7 Tagen bereits eine Massenquell ung von 500 *.
Somit ist festzuhalten, daß das Aufschäumen bzw. die Rohdichte des Ab- dichtmaterials einen entscheidenden Einfluß auf die Quellfähigkeit der Zusammensetzungen hat.
Beispiel 5
Wird das geschäumte Material aus Beispiel 4 ausvulkanisiert bei 160°C, so liegt die Massenquell ung nach 7 Tagen bei 300 *. Somit ist festzuhalten, daß die Vulkanisation oder Vernetzung der Kautschuk/Elastomerkomponente einen wichtigen Einfluß auf die Quellfähigkeit des Materials hat.
Beispiel 6
Analog Beispiel 4 wurde eine Dichtungszusammensetzung hergestellt, jetzt allerdings mit einem feinteiligeren Superabsorber Typ: Favor CA100
Feinstkorn, Fa. Stockhausen, Krefeld.
Bei der Untersuchung des QuellVerhaltens ist bei Verwendung des feinteiligeren Superabsorbers das Herausplatzen bzw. Herausquellen des Superab- sorbers per Augenschein deutlich minimiert, auf der Bandoberfläche ist nach dem Quellen kein Superabsorber mehr zu sehen. Die ausgewaschenen Bestandteile liegen bei Verwendung des grobteil igen Superabsorbers bei 3,5 Massen-*, bei Verwendung des feinteiligeren bei 2,9 Massen-*.
Somit ist festzuhalten, daß die Korngröße des Superabsorbers einen wichtigen Einfluß darauf hat, ob er bei dem Quell Vorgang im Material festgehalten wird oder mehr oder weniger ausgeschwemmt wird.
Beispiel 7
Analog Beispiel 2 wurden Dichtungszusammensetzungen hergestellt, die keinen Superabsorber enthielten, dafür jedoch quellfähiges Alginat. In 50 Teile der Kautschukmischung nach Beispiel 1 wurden mit 10 Teilen Al- ginat und 40 Teilen Kartoffelstärke, 15 Teile Alginat und 35 Teile Kartoffelstärke sowie 20 Teile Alginat und 30 Teile Kartoffelstärke eingemischt.
Bei der Untersuchung des Quell Verhaltens konnte festgestellt werden, daß mit 20 Teilen Alginat eine Volumenquell ung von 60 * erreicht wurde. Allerdings werden dabei 10 Massenprozent des Abdichtmaterials ausgeschwemmt und bei der Wiederquellung nur noch 50 Volumenprozent erreicht. Somit ist festzuhalten, daß offensichtlich für eine gute Einbindung in die Kautschukmatrix eine gewisse Partikelgroße, die wiederum nach Beispiel 6 nicht zu groß sein darf, sowie Unlöslichkeit in Wasser vonnöten ist, da das wasserlösliche Alginat ausgeschwemmt werden kann.

Claims

PATE NTANS PRÜCHE
1. Wasserquellende Dichtungszusammensetzung für vorgeformte Dichtung mit einer Matrix aus Kautschuk/Elastomerkomponente und darin ein- gelagertem teilchenförmigen wasseraufnehmenden Material, dadurch gekennzeichnet, daß das wasseraufnehmende Material eine Kombination von (A) (Polysaccharid(en), ausgewählt aus Cellulose, Stärke, Stärkederivaten ausgenommen gepfropfter Sts. he, Amylose, Amylopek- tin, Dextrane, Pektine, Inulin, Chitin, Xanthan, Alginsäure, Algi- naten, Caragenaan, Pustulan, Callose, Laminarin, Guluronsäure, Pullulan, Lichenin oder Mischungen derselben mit (B) für Wasser hochsaugaktivem synthetischen Polymer, ausgewählt aus Polymeren auf (Meth)acrylatbasis, Poly(meth)acrylsäure und deren Salzen, Polyacrylamid, Polyalkoholen oder Copolymeren der genannten synthe- tischen Polymeren ist.
2. Wasserquellende Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf 100 Gew.Tl. Kautschuk/Elastomerkomponente, 6,67 Gew.Tl. bis 600 Gew.Tl. Polysaccharid(e) (A) und 2,67 Gew.Tl. bis 100 Gew.Tl. synthetisches Polymer (B) enthält.
3. Dichtungszusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschuk/Elastomerkomponente ausgewählt ist aus Naturkautschuk (NR), cis-l,4-Poly-isoprenkautschuk (IR), Polybutadien (BR), statistisch copolymerisierte Styrol- Dienkautschuke (SBR oder SIR), Acrylatkautschuk, Acrylnitril- Dienkautschuke (NBR oder NIR), Polychloropren (CR), Ethylen- Propylenkautschuk (EPR), Isobutylen- Isoprenkautschuke (IIR), Ethy- len-Propylen-Dienkautschuk (EPDM), Epichlorhydrinkautschuk, Sili- conkautschuk, Polysulfidkautschuk, Polyurethanen, thermoplastischen Elastomeren.
4. Dichtungszusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1- 3, dadurch gekennzeichnet, daß das für Wasser hochsaugaktive synthetische Polymer eine mittlere Korngröße im Bereich von 5 μm bis 800 μm aufweist.
5. Dichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein oder mehrere übliche Additive, ausgewählt aus Gleitmittel, Alterungsschutzmittel. Farbstoffe und Füllstoffe. Treibmittel, Weichmacher, Vernetzungsmittel, Vernetzungs- beschleuniger, Aktivatoren, Verzögerer enthält.
6. Dichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kautschuk/Elastomerkomponente vernetzt ist.
7. Dichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Treibmittel enthält, durch Erwärmen auf 100°C oder höher aufgeschäumt und Kautschuk/Elastomerkomponente vernetzt ist und eine spezifische Dichte im Bereich von 0,01 g/cm3 bis 1.5 g/cm3 aufweist.
8. Dichtungszusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei Einwirkung von Wasser für 3 bis 7 Tage eine Volumenzunahme von 5-600 Vol.* aufweist.
9. Dichtungszusammensetzung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei Einwirkung von Wasser für 3-7 Tage eine Volumenzunahme von 5-30 Vol.*, vorzugsweise 10-20 Vol.*, aufweist.
10. Dichtungszusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei Einwirkung von Wasser für 3-7 Tage eine Volumenzunahme von über 50 Vol.* bis zu 500 Vol.* aufweist.
11. Dichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß sie zu Bändern, Rundschnüren, endlosen Profilen vorgeformt ist.
12. Dichtungszusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgeformten Dichtungen als Verbunddichtungen mit mindestens zwei oder mehreren Teilen mit unterschiedlichem Wasserquel1- vermögen ausgebildet sind.
13. Dichtungszusammensetzung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbunddichtung ein oder mehrere Teile mit Volumenzunahme von 5-30 Vol.* und ein oder mehrere Teile mit Volumenzunahme von über 50 Vol.* bis 500 Vol.* bei Einwirkung von Wasser für 3-7 Tage aufweist.
14. Dichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 6-13. dadurch gekennzeichnet, daß das Quellen unter Wassereinwirkung von vorgeformten Dichtungen/Verbunddichtungen durch einen Überzugsfilm, der gegenüber Wasser mit im wesentlichen neutralem pH-Wert relativ be- ständig und/oder undurchlässig ist, jedoch gegenüber Wasser bei einem alkalischen pH-Wert unbeständig und wasserdurchlässig ist. auf mindestens einem Teil der Oberfläche der vorgeformten Dichtungen/Verbunddichtungen erheblich verzögert ist.
15. Verfahren zum Herstellen von vorgeformten, unter Einwirkung von wasserquellenden Dichtungen aus Dichtungszusammensetzungen mit einer Matrix aus Kautschuk/Elastomerkomponente und darin eingelagertem teilchenförmigen wasseraufnehmenden Material nach einem der Ansprüche 1-7, durch Mischen der Bestandteile auf einem Mischwalz- werk, in einem Innenmischer oder Extruder und anschließendes Ausformen und gegebenenfalls Aufschäumen und Vernetzen der Kau- tschuk/El astomerkomponente. so daß die Volumenzunahme bei Einwirkung von Wasser für 3-7 Tage 5-600 Vol.* beträgt.
16. Verfahren nach Anspruch 15. dadurch gekennzeichnet, daß die Form- gebung mittels Walzenkalander oder Extruder mit Breitschlitzdüse oder Runddüse oder Profildüse mit anschließender Kalibrierung oder Spritzgießen oder Formpressen erfolgt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dich- tungszusammensetzung Treibmittel enthält, bei der Formgebung durch
Erwärmen auf 100°C oder höher aufgeschäumt und Kautschuk/Elastomerkomponente vernetzt werden, so daß die spezifische Dichte im Bereich von 0,01 g/cm3 bis 1,5 g/cm3 liegt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15-17, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgeformte Verbunddichtung mit mindestens zwei oder mehreren Teilen mit unterschiedlichem Wasserquellvermögen durch gemeinsames Ausformen von Dichtungszusammensetzungen mit Volumenzunahme von 5-30 Vol.* und mit Volumenzunahme von 50-500 Vol.* bei Einwirkung von Wasser für 3-7 Tage ausgebildet wird.
19. Verfahren zum Herstellen von vorgeformten, unter Einwirkung von Wasser quellenden Dichtungen nach einem der Ansprüche 15-18, ge kennzeichnet durch Aufbringen auf mindestens einen Teil der Ober fläche der vorgeformten Dichtungen/Verbunddichtungen eines Über zugsfilmes, der gegenüber Wasser mit im wesentlichen neutralen pH Wert relativ beständig und/oder undurchlässig ist, jedoch gegen über Wasser bei einem alkalischen pH-Wert unbeständig und wasser durchlässig ist, um das Quellen bei Wassereinwirkung erheblich zu verzögern.
20. Verwendung der Dichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-14 und/oder nach dem Verfahren der Ansprüche 15-19 erhaltenen zur Abdichtung von Bauwerken im Hoch-, Tief- oder Tunnelbau.
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AT99901591T ATE203560T1 (de) 1998-01-09 1999-01-08 Wasserquellendes dichtungsmaterial
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19928169A1 (de) * 1999-06-19 2000-12-21 Thomas Mang Wasserquellende Dichtungsmassen
EP1302626A1 (de) 2001-10-11 2003-04-16 Dätwyler AG Schweizerische Kabel-, Gummi- und Kunststoffwerke Dichtungsprofil für Tunnel-Segmente
WO2004087603A1 (de) * 2003-03-31 2004-10-14 Thomas Mang Verwendung einer vernetzten polymerzusammensetzung als wassseraufnehmende komponente in dichtungs- und absorptionsmaterialien sowie als betonzusatz
AU777802B2 (en) * 1999-10-01 2004-10-28 Weatherford Technology Holdings, Llc Highly sensitive accelerometer
US7381768B2 (en) * 2001-09-04 2008-06-03 W.R. Grace & Co. -Conn. Two-phase compositions
US7901771B2 (en) 2005-04-15 2011-03-08 Basf Se Reverse phase hydrophilic polymers and their use in water-expandable elastomeric compositions

Families Citing this family (85)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2811996B1 (fr) * 2000-07-19 2003-08-08 Corneal Ind Reticulation de polysaccharide(s), preparation d'hydrogel(s) ; polysaccharide(s) et hydrogel(s) obtenus,leurs utilisations
US7228915B2 (en) * 2001-01-26 2007-06-12 E2Tech Limited Device and method to seal boreholes
KR20010069668A (ko) * 2001-04-26 2001-07-25 이명수 회전용 씰의 조성물
GB0131019D0 (en) * 2001-12-27 2002-02-13 Weatherford Lamb Bore isolation
DE10202039A1 (de) * 2002-01-18 2003-07-24 Basf Ag Mischungen aus hydrogel-formenden Polymeren und Baustoffen
CA2423712A1 (en) 2003-03-26 2004-09-26 Nicolas Nourry Crosslinked amylopectin by reactive extrusion and its use as an absorbent or superabsorbent material
JP4132993B2 (ja) * 2002-06-03 2008-08-13 住友精化株式会社 吸水性樹脂およびその製造方法
JP2004169823A (ja) * 2002-11-20 2004-06-17 Nippon Valqua Ind Ltd グランドパッキン
DE10313939A1 (de) * 2003-03-27 2004-10-14 Wacker Polymer Systems Gmbh & Co. Kg Verwendung von Polymerisaten zur Stärkemodifizierung
DE10318833A1 (de) * 2003-04-25 2004-11-18 Heinz B. Mader Mittel zur präventiven und abwehrenden Brandbekämpfung, insbesondere in unbewachten Räumen
ES2224868B1 (es) * 2003-07-18 2007-12-16 Filflex, S.L. Nuevo sistema para el sellado mediante junta elastica de uniones roscadas en tuberias para conduccion de fluidos y dispositivo aplicador para el mismo.
CN1318463C (zh) * 2003-09-24 2007-05-30 天津工业大学 一种环境响应型共聚水凝胶及其制备方法
US20050164024A1 (en) * 2004-01-22 2005-07-28 Tadych John E. Rubber masking compound and methods of use
US20050171248A1 (en) * 2004-02-02 2005-08-04 Yanmei Li Hydrogel for use in downhole seal applications
DE102004032694A1 (de) * 2004-07-06 2006-02-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Quellfähige Materialzusammensetzung und deren Verwendung
CA2670677C (en) * 2004-10-20 2012-03-20 Russell A. Monk Projectile barrier and method
US20060257665A1 (en) * 2005-05-03 2006-11-16 Bennett Ronald G Barrier-coating layer application method
WO2006125857A1 (en) * 2005-05-26 2006-11-30 Mika Tapio Reijonen Composition and manufacturing process of cetraria islandica based polymer blend
US7678453B2 (en) * 2005-10-05 2010-03-16 High Impact Technology, Llc Multi-function surface-coating fire and fuel-leakage inhibition
EP1776966A1 (de) * 2005-10-21 2007-04-25 The Procter and Gamble Company Absorbierender Artikel mit erhöhter Fähigkeit proteinhaltige oder seröse Körperflüssigkeiten zu absorbieren und zurückhalten
CN1331936C (zh) * 2005-12-08 2007-08-15 武汉化工学院 一种制备耐高温遇水膨胀橡胶的方法
CN1990515A (zh) * 2005-12-30 2007-07-04 易会安 淀粉－(甲基)丙烯酸酯接枝共聚物、包含该共聚物的吸油膨胀橡胶及油井封隔器
EP1829563B1 (de) * 2006-03-03 2013-05-01 The Procter and Gamble Company Thermoplastisches Material mit verbesserter Absorptions- und Retentionskapazität für proteinhaltige und seröse Körperflüssigkeiten
CA2541975A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-24 Hugomark Investments Inc. Composition for, and method of, sealing cracks in concrete
US20080066838A1 (en) * 2006-09-08 2008-03-20 Ping Zhang Carbon black-rich rubber composition containing particulate hydrophylic water absorbing polymer and tire with tread thereof
US20090120647A1 (en) * 2006-12-06 2009-05-14 Bj Services Company Flow restriction apparatus and methods
US8043676B2 (en) * 2007-08-17 2011-10-25 High Impact Technology, L.L.C. Sealing-reaction, layer-effective, stealth liner for synthetic fuel container
US9018144B2 (en) * 2007-10-01 2015-04-28 Baker Hughes Incorporated Polymer composition, swellable composition comprising the polymer composition, and articles including the swellable composition
US8181708B2 (en) * 2007-10-01 2012-05-22 Baker Hughes Incorporated Water swelling rubber compound for use in reactive packers and other downhole tools
ITMI20071903A1 (it) * 2007-10-04 2009-04-05 Getters Spa Metodo per la produzione di pannelli solari mediante l'impiego di un tristrato polimerico comprendente un sistema getter composito
ITMI20071902A1 (it) * 2007-10-04 2009-04-05 Getters Spa Getter composito per la produzione di pannelli solari
US10251899B2 (en) * 2007-10-08 2019-04-09 Mead Johnson Nutrition Company Method for improving stool characteristics in infants
US8387548B2 (en) * 2008-03-12 2013-03-05 High Impact Technology, Inc. Marine-vessel, anti-puncture, self-sealing, water-leak protection
US20100285247A1 (en) * 2008-07-22 2010-11-11 High Impact Technology, L.L.C. Combined self-sealing, and chemical and visual camouflage coating
WO2010039131A1 (en) * 2008-10-01 2010-04-08 Baker Hughes Incorporated Water swelling rubber compound for use in reactive packers and other downhole tools
US20110210517A1 (en) * 2008-11-14 2011-09-01 Nitta Gelatin Inc. Sealing material and method of foaming application thereof
CN101717532B (zh) * 2009-12-04 2011-11-09 北京化工大学 含淀粉的橡胶吸水复合材料的制备方法
CN101759885B (zh) * 2010-02-10 2013-10-30 衡水大禹工程橡塑科技开发有限公司 遇水膨胀橡胶制备工艺
GB2492292B (en) 2010-03-18 2016-10-19 Statoil Petroleum As Flow control device and flow control method
JP5772814B2 (ja) * 2010-03-25 2015-09-02 凸版印刷株式会社 ガスバリア性積層体および包装材料
US8247488B2 (en) 2010-10-21 2012-08-21 Ripi Modified polyacrylamide hydrogel
CN103328551B (zh) * 2011-01-28 2014-09-10 三井化学株式会社 发泡剂及其制造方法·形成剂、橡胶组合物、交联发泡体及其制造方法、以及橡胶成型品
DE102011012869A1 (de) * 2011-03-02 2012-09-06 Skz - Kfe Ggmbh Kunststoff-Forschung Und -Entwicklung Thermoplastischer Elastomer-Werkstoff auf der Basis von Naturpolymeren und Verfahren zu seiner Herstellung
EP2710088B1 (de) 2011-05-20 2019-06-26 M-I Llc Bohrlochflüssigkeit mit quellbaren elementen
US9370674B2 (en) 2011-12-05 2016-06-21 High Impact Technology, Llc Plural layer, plural-action protective coating for liquid fuel container
CN102731987B (zh) * 2012-05-30 2013-10-23 芜湖荣基密封系统有限公司 一种耐油抗老的氯醇橡胶与聚丙烯酸酯橡胶混炼胶密封圈
RU2615424C1 (ru) * 2013-08-01 2017-04-04 Дзе Йокогама Раббер Ко., Лтд. Коагулянт и набор для герметизации проколов в шине
US10179873B1 (en) * 2014-03-06 2019-01-15 Weir Slurry Group, Inc. Water swellable rubber composition suitable for use with oil field equipment
JP6386371B2 (ja) * 2014-12-26 2018-09-05 共同印刷株式会社 耐油吸水性組成物、耐油吸水性包装材
GB2536639A (en) * 2015-03-23 2016-09-28 Flood Proof Ltd A flood protection barrier and method of sealing an opening against flood water
WO2017011699A1 (en) * 2015-07-14 2017-01-19 Weir Slurry Group, Inc. Swellable rubber compositions
US11230652B2 (en) * 2015-12-16 2022-01-25 Danfoss Power Solutions Ii Technology A/S Self-healing water-swellable hydraulic seal
CN106928987A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚乙烯吡咯烷酮的膨胀材料组合物及自悬浮支撑剂及其应用和制备方法
CN106928981A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含水解聚马来酸酐的膨胀材料组合物及自悬浮支撑剂及其应用和制备方法
CN106928974A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚乙烯醇的膨胀材料组合物和自悬浮支撑剂及支撑剂的应用和制备方法
CN106928980A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚乙烯醇的膨胀材料组合物及自悬浮支撑剂及其应用和制备方法
CN106928976A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚乙二醇的膨胀材料组合物及自悬浮支撑剂及其应用和制备方法
CN106928979A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚丙烯酸的膨胀材料组合物及自悬浮支撑剂及其应用和制备方法
CN106928975A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚氧化乙烯的膨胀材料组合物及自悬浮支撑剂及其制备方法和应用
CN106928985A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚氧化乙烯的膨胀材料组合物和自悬浮支撑剂及支撑剂的应用和制备方法
CN106928977A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含天然高分子材料的膨胀材料组合物和自悬浮支撑剂及其制备方法和应用
CN106928988A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚乙烯吡咯烷酮的膨胀材料组合物及自悬浮支撑剂及其制备方法和应用
CN106928990A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 膨胀材料组合物和自悬浮支撑剂及其制备方法及应用
CN106928617A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚丙烯酰胺的膨胀材料组合物和自悬浮支撑剂及支撑剂的制备方法和应用
CN106928986A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚氧化乙烯的膨胀材料组合物及自悬浮支撑剂及其应用和制备方法
CN106928978A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚氧化乙烯的膨胀材料组合物及自悬浮支撑剂及其制备方法和应用
CN106928606A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚丙烯酸的膨胀材料组合物和自悬浮支撑剂及支撑剂的应用及制备方法
CN106928991A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚乙二醇的膨胀材料组合物和自悬浮支撑剂及支撑剂的应用及制备方法
CN106928982A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚丙烯酸的膨胀材料组合物和自悬浮支撑剂及支撑剂的制备方法和应用
CN106928983A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚乙烯吡咯烷酮的膨胀材料组合物和自悬浮支撑剂及支撑剂的制备方法和应用
CN106928984A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚乙烯醇的膨胀材料组合物及自悬浮支撑剂及其制备方法和应用
CN106928615A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚丙烯酰胺的膨胀材料组合物及自悬浮支撑剂及其应用和制备方法
CN106928989A (zh) * 2015-12-30 2017-07-07 北京仁创科技集团有限公司 含聚丙烯酸的膨胀材料组合物及自悬浮支撑剂及其制备方法和应用
WO2019050750A1 (en) * 2017-09-11 2019-03-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company POLY (ALPHA-1,3-GLUCAN) COMPOUNDS
US20190085547A1 (en) * 2017-09-18 2019-03-21 Jose Guadalupe Valedez Magana Self-Adhering Toilet Base Seal with Moisture Indicator
DE102017220915A1 (de) * 2017-11-23 2019-05-23 Maurer Engineering Gmbh Fugendichtprofil, Bauwerksfugenüberbrückungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Fugendichtprofils
EP3626908A1 (de) * 2018-09-18 2020-03-25 Akzenta Paneele + Profile GmbH Quellbare dichtlippe
CA3066152A1 (en) * 2018-12-27 2020-06-27 National Gypsum Properties, Llc Cementitious panels with swellable materials and methods of providing a moisture or water barrier in cementitious panels using swellable materials
CN109810451B (zh) * 2018-12-29 2021-10-22 青岛科凯达橡塑有限公司 一种水溶橡胶及其制备方法
DE102019002325A1 (de) * 2019-04-01 2020-10-01 K.L. Kaschier- Und Laminier Gmbh Dichtmasse/Dichtstoff
CN110734239A (zh) * 2019-10-29 2020-01-31 重庆中防德邦防水技术有限公司 遇水自愈合刚性防水材料
CN111087734B (zh) * 2019-12-31 2023-10-20 雅安万利橡塑密封技术有限责任公司 低温可溶桥塞胶筒、结构及制备工艺
DE102020130480A1 (de) 2020-11-18 2022-05-19 Cordenka Innovations GmbH Dichtungsmaterial mit Cellulosefasern
CN115232370B (zh) * 2022-08-03 2023-11-17 江苏多肯新材料有限公司 一种车用橡胶密封材料及其制备方法
CN116638835B (zh) * 2023-07-21 2023-09-15 威县亚泰密封件有限公司 三元乙丙遇水遇火膨胀密封条及其制备工艺

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0160438A2 (de) * 1984-04-11 1985-11-06 C.I. Kasei Co., Ltd Mit Wasser quellbares Dichtungsmaterial zur Verhinderung von Wasseraustritt
DE3532961A1 (de) * 1984-09-17 1986-03-27 Toyoda Gosei Kk Dichtungsmaterial
EP0179937A1 (de) * 1983-09-05 1986-05-07 Seitetsu Kagaku Co., Ltd. In Wasser quellfähige Kautschukmischung
DE3610645A1 (de) * 1985-03-29 1986-10-02 Toyoda Gosei Co., Ltd., Haruhi, Aichi Wasserquellende zusammensetzung
US5011875A (en) * 1985-09-28 1991-04-30 Hiroshima Kasei Ltd. Corrosion resistant, water expandable composition
DE4224044A1 (de) * 1992-07-21 1994-01-27 Bostik Gmbh Frühregenfeste Dichtmasse auf Basis wäßriger Acrylatdispersionen und Verfahren zu ihrer Herstellung
JPH06157839A (ja) * 1992-11-25 1994-06-07 Tonen Chem Corp 吸水性樹脂組成物

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE333215C (de) * 1920-03-30 1921-02-19 Franz Masarey Verfahren zur Herstellung eines Dichtungsmittels
CH115941A (fr) * 1924-06-10 1926-07-16 Dewey And Almy Chem Comp Composition d'obturation.
JP2831648B2 (ja) * 1988-03-31 1998-12-02 住友精化株式会社 吸水性保水材
DE4300772C2 (de) 1993-01-14 1997-03-27 Stockhausen Chem Fab Gmbh Wasserlösliche, biologisch abbaubare Copolymere auf Basis von ungesättigten Mono- und Dicarbonsäuren, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE19516957C2 (de) 1995-05-12 2000-07-13 Stockhausen Chem Fab Gmbh Wasserlösliche Copolymere und Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
JPH08312786A (ja) * 1995-05-16 1996-11-26 Yuusan Gasket Kk ガスケット材

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0179937A1 (de) * 1983-09-05 1986-05-07 Seitetsu Kagaku Co., Ltd. In Wasser quellfähige Kautschukmischung
EP0160438A2 (de) * 1984-04-11 1985-11-06 C.I. Kasei Co., Ltd Mit Wasser quellbares Dichtungsmaterial zur Verhinderung von Wasseraustritt
DE3532961A1 (de) * 1984-09-17 1986-03-27 Toyoda Gosei Kk Dichtungsmaterial
DE3610645A1 (de) * 1985-03-29 1986-10-02 Toyoda Gosei Co., Ltd., Haruhi, Aichi Wasserquellende zusammensetzung
US5011875A (en) * 1985-09-28 1991-04-30 Hiroshima Kasei Ltd. Corrosion resistant, water expandable composition
DE4224044A1 (de) * 1992-07-21 1994-01-27 Bostik Gmbh Frühregenfeste Dichtmasse auf Basis wäßriger Acrylatdispersionen und Verfahren zu ihrer Herstellung
JPH06157839A (ja) * 1992-11-25 1994-06-07 Tonen Chem Corp 吸水性樹脂組成物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Section Ch Week 9427, Derwent World Patents Index; Class A18, AN 94-222123, XP002101419 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19928169A1 (de) * 1999-06-19 2000-12-21 Thomas Mang Wasserquellende Dichtungsmassen
AU777802B2 (en) * 1999-10-01 2004-10-28 Weatherford Technology Holdings, Llc Highly sensitive accelerometer
US7381768B2 (en) * 2001-09-04 2008-06-03 W.R. Grace & Co. -Conn. Two-phase compositions
EP1302626A1 (de) 2001-10-11 2003-04-16 Dätwyler AG Schweizerische Kabel-, Gummi- und Kunststoffwerke Dichtungsprofil für Tunnel-Segmente
WO2004087603A1 (de) * 2003-03-31 2004-10-14 Thomas Mang Verwendung einer vernetzten polymerzusammensetzung als wassseraufnehmende komponente in dichtungs- und absorptionsmaterialien sowie als betonzusatz
US7901771B2 (en) 2005-04-15 2011-03-08 Basf Se Reverse phase hydrophilic polymers and their use in water-expandable elastomeric compositions

Also Published As

Publication number Publication date
DE59900170D1 (de) 2001-08-30
CN1289359A (zh) 2001-03-28
EP1044246A1 (de) 2000-10-18
CN1427059A (zh) 2003-07-02
IN2000MU00163A (de) 2005-07-15
ATE203560T1 (de) 2001-08-15
ID26564A (id) 2001-01-18
JP2002500259A (ja) 2002-01-08
EP1044246B1 (de) 2001-07-25
AU2164899A (en) 1999-07-26
KR100562611B1 (ko) 2006-03-17
ES2161091T3 (es) 2001-11-16
DE19800489A1 (de) 1999-07-15
AU747546B2 (en) 2002-05-16
KR20010033995A (ko) 2001-04-25
CN1136285C (zh) 2004-01-28
US6358580B1 (en) 2002-03-19

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