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Herstellung festhaftender Überzüge auf Oberflächen von Materialien aller Art
Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Oberflächen und insbesondere auf die Modifikation von Oberflächen durch Überziehen derselben mit einem dünnen und gleichmässigen Überzug aus faserigem Tonerde-Monohydrat, welches das Kristallgitter des Böhmits aufweist.
Faserförmiger Böhmit, das ist faserförmiges Aluminiummonohydrat mit dem Kristallgitter des Böhmits, ist in der USA-Patentschrift Nr. 2, 915, 475, in der belgischen Patentschrift Nr. 579864 und in der israelischen Patentschrift Nr. 12233 eingehend beschrieben.
Im allgemeinen kann gesagt werden, dass die faserförmigen Teilchen aus Fibrillen aufgebaut sind, von einer solchen Grösse, dass mindestens zwei ihrer Dimensionen im kolloidalen Bereich liegen. Vorzugsweise haben sie eine Oberfläche von 200 bis 400 m2/g und eine durchschnittliche Länge von etwa 25 bis 1500 Millimikron. Besonders bevorzugt wird eine durchschnittliche Länge von 50 bis 700 Millimikron.
Das Achsenverhältnis kann in weiten Grenzen schwanken von etwa 3, 76 : 1 bis 451 : 1 oder genauer von 7, 5 : 1 bis 210 : 1.
Die faserförmigen Aluminiumoxydprodukte können als Organosol, als Aquasol oder als trockenes, leicht dispergierbares Pulver verwendet werden. Sie können auch mit OR-Gruppen, die an der Oberfläche chemisch gebunden sind, bedeckt werden, wobei R ein Kohlenwasserstoffradikal mit 1 - 18 Kohlenstoffatomen bedeutet, worin die Kohlenstoffatome nicht nur an Kohlenstoff, sondern auch an Wasserstoff
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und andern Alkoholen bewerkstelligt werden.
Weitere Variationen und Modifikationen sind unter Bezugnahme auf die oben erwähnten Patentschriften möglich.
Gemäss der Erfindung können wässerige Dispersionen verdickt werden, indem man die Aluminiumoxydmonohydratfasern entweder in Form des trockenen Produkts oder als Dispersionen in Wasser oder in andern Flüssigkeiten anwendet. Die Dispergierbarkeit des Trockenprodukts in den verschiedenen Medien kann in verschiedener Weise beeinflusst werden, mit bekannten Mitteln, die die Dispergierbarkeit von kolloidalen oder nahezu kolloidalen Teilchen unterstützen. Die Dispergierbarkeit in organischen Systemen kann z. B. erleichtert werden durch Behandlung mit langkettigen Seifen, durch Behandlung mit Silikonen oder durch Behandlung mit andern Stoffen, die einen organophilen Überzug erzeugen. Die Dispergierbarkeit in wässerigen Systemen kann in ähnlicher Weise durch Behandlung mit starken einbasischen Säuren unterstützt werden.
Die Dispersion des trockenen faserigen Aluminiumoxydmonohydratprodukts in Wasser kann auch durch die üblichen kationischen und nichtionischen oberflächenaktiven Stoffe unterstützt werden.
Zusätzlich zu dem oben angeführten stabilisierenden Säureion können in das Sol des faserförmigen Aluminiumoxyds noch andere stabilisierende Ionen mit einer Dissoziationskonstante unter 0, 1 bei 25 C eingeführt werden, insbesondere nachdem die stärkeren Säuren entfernt worden sind. So können z. B. Essigsäure, Ameisensäure, Sulfaminsäure und Karbonsäuren ganz allgemein oder deren Salze verwendet werden. Es können auch geringe Mengen von Schwefel- oder Phosphorsäure verwendet werden, obwohl eine einbasische Mineralsäure, wie Salpetersäure oder Salzsäure, im allgemeinen vorgezogen wird.
Die Auswahl des besonderen Säureradikals und die Entscheidung, ob die Säure selbst an Stelle eines ihrer Salze verwendet wird, wird davon abhängen, für welche besondere Verwendung das Produkt bestimmt ist.
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Eine grosse Vielfalt von Produkten kann durch das erfindungsgemässe Überziehen der Oberfläche modifiziert werden. So können Fasern, Filme, Pigmente und kompakte Plastikgegenstände, Metalle und andere Feststoffe erfindungsgemäss überzogen werden. Die Arten des Überziehens sowie die zu überziehenden Materialien werden tieferstehend erläutert.
Erfindungsgemässe faserige Tonerdeprodukte in trockener Form können mit einem Trockenschmiermittel oder einer Kombination von solchen gemischt werden, wie Graphit, Molybdänsulfid, Talkum und gepulvertem Glimmer. Zusammensetzungen dieser Art können zur Schmierung der Oberfläche von Metallen während Verformungsprozessen verwendet werden, einschliesslich Walzen, Stanzen, Ziehen und Spritzen. Die Schmiermittelzusammensetzung kann auf das Metall vor dem Verformungsvorgang oder aber auf die Oberfläche der Verformungseinrichtung aufgebracht werden. Sie kann auf die inneren Oberflächen der Formen aufgebracht werden, in die die Metalle gegossen werden.
Faseriger Böhmit, das ist faseriges Tonerde-Monohydrat mit dem Böhmit-Kristallgitter, entweder in trockener Form oder in einem geeigneten Lösungsmittel, kann mit flüchtigen Kohlenwasserstoffen gemischt werden, z. B. mit Lackbenzin, Benzin und Schwerbenzin oder mit organischen Lösungsmitteln wie Benzol, CCl4 u. dgl. Solche Mischungen können auf Oberflächen aufgebracht werden, um dünne, gleichmässige Überzüge der erfindungsgemässen Art zu bilden.
Faseriger Böhmit, das ist faseriger Tonerde-Monohydrat mit dem Böhmit-Kristallgitter, kann zur Oberflächenbehandlung von Elastomeren in Mengen von etwa 1 bis 30 Gew.. 0/0 verwendet werden. Jedes Elastomer oder kautschukartiges Polymermaterial kann mit faserigem Böhmit mit Vorteil oberflächenbehandelt werden. Der Ausdruck "Elastomer" ist ein allgemeinbeschreibender Ausdruck für die Klasse von Produkten und kann als Abkürzung von"Elastopolymer"oder"elastisches Polymer"angesehen werden (vgl."Advance in Colloidal Science" 2 [1946], S. 25).
So wie er hier gebraucht wird, umfasst dieser Ausdruck sowohl hochmolekularen, elastischen, natürlichen Kautschuk wie auch synthetische Kautschuke oder kautschukartige Materialien wie Polychloroprene (Neoprene), Isobutylen-Isopren-Copolymere (Butylkautschuke) und die Styrol-Butadien-Copolymeren, die Butadien-Acrylnitril-Copolymeren, Polybutadiene und Polyisoprene.
Man erkennt, dass die Erfindung auf elastische Polymere der Dien-Gruppe als Klasse anwendbar ist.
Faseriger Böhmit kann auch verwendet werden im Zusammenhang mit chlorsulfoniertem Polyäthylen und Fluorkohlenstoff-Kautschuken, Polyester-Kautschuken, Silikon-und Polyurethan-Kautschuken.
Ein fertiger Schwamm oder Schaum aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk oder einem andern Elastomeren kann mit einem wässerigen Böhmitsol behandelt werden, z. B. mit einem 2-bis 150/0igen AIOOH-Sol, um die Belastungsfähigkeit des Schaumes merklich zu verbessern. Die normalerweise hydrophobe Oberfläche eines Schwammes der Polyurethan-Type kann hydrophil gemacht werden durch Behandlung mit 0, 5 - 100/0 eines faserigen Tonerde-Monohydrat-Produktes gemäss der Erfindung und nachfolgendem Trocknen des behandelten Schwammes bei 50-1000C. So behandelte Schwämme werden leicht von Wasser benetzt und zeigen ungemein verbesserte Aufsauge-und Absorptionsfähigkeit.
Es ist darauf zu verweisen, dass faseriger Böhmit für die Oberflächenbehandlung von praktisch jedem Gegenstand verwendet werden kann. So können angestrichene Oberflächen, feste Plastikgegenstände, Papier, Holz, Keramik, Gläser, Metalle, Filzprodukte, Zemente, Mörtel, Gips, Leder, Verpackungsfilme aus synthetischen organischen Polymeren, Kautschukgegenstände, Textilien und Tapeziererwaren und andere Gewebe einschliesslich samtartiger Gewebe wie Teppiche behandelt werden. Die Oberflächen können behandelt werden durch Aufbringung getrockneten faserigen Böhmits mittels starkem Reiben oder Einstäuben oder leichter durch Aufbringung eines wässerigen oder organischen Böhmit-Sols. Durch derartige Oberflächenbehandlungen können verschiedene Vorteile erzielt werden, in Abhängigkeit von dem behandelten Substrat.
Hydrophobe Oberflächen werden hydrophil und von Wasser benetzbar gemacht ; zeitweise oder dauernde Verschmutzung durch trockenen oder fettigen Schmutz wird weitgehend vermindert ; die statische Aufladung ist viel geringer ; thermisch isolierende, entzündungshemmende und feuerfest machende Wirkungen werden erzielt. Reibungsverbessernde, das Blockieren verhindernde, Hartfe- stigkeits-, Bindungs-und Versiegelungseigenschaftenwerden insbesondere porösen oder papier- oder filzartigen Produkten verliehen. Dünne Überzüge auf Papier oder Textilien geben auch verbesserte Anfärbbarkeit oder Bedruckbarkeit, und auf Glas oder andern glatten Oberflächen werden z. B. reflexmindernde Effekte erhalten.
Faseriger Böhmit kann auch auf die Oberfläche von Fasern aufgebracht werden, nicht nur von synthetischen Fasern, wie Nylon-Polyamide, Acrylfasern wie"Orion"*,"Dacron"-Polyester, Zelluloseacetat und Rayon, sondern auch von natürlichen Fasern, wie Schafwolle, Baumwolle, Seide, Ramie,
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Hanf, Alpaka, Kamelhaar, Pelz, Federn, Ziegenhaar, Pferdehaar und tierische Borsten im allgemeinen.
Der faserige Böhmit kann nicht nur als Oberflächenüberzug auf einzelne Fasern aufgebracht werden, son- dern es können auch die Oberflächen von verdrillten Fäden und gewebten Textilien, wie oben angegeben, imprägniert werden. Die Behandlung solcher Oberflächen verhindert die Ablagerung und das Festhalten von Schmutz und modifiziert die Oberflächen günstig in bezug auf die Bildung statischer Elektrizität und vermehrter Reibung zwischen den Fasern.
Andere Vorteile, welche durch die Oberflächenbehandlung von Fasern oder Textilien, insbesondere synthetischen Textilien, erzielt werden können, bestehen in vermindertem Fasern oder Zusammenballen, verminderter Entflammbarkeit, verbesserter Anfärbbarkeit urd Bedruckbarkeit, verminderter"Spiegel"bildung beim Bügeln, vermindertem Knirschen von Gewebelagen und Verbesserungen in den mechanischen Verarbeitungseigenschaften.
Faseriger Böhmit kann auf Textilprodukte in jedem Stadium der Verarbeitung aufgetragen werden, von den anfänglichen getrennten Fasern oder Monofilaments durch die verschiedenen Stadien der Verarbeitung bis zu und einschliesslich der fertigen Textilien und Faserprodukte. Er kann auf die Oberfläche der Fasern unmittelbar nach dem Spinnen entweder in Form einer Suspension in einer Flüssigkeit oder als trockener Staub aufgetragen werden. Es ist oft wünschenswert, ihn den Appreturmitteln einzuverleiben, welche nach dem Spinnen oder während des Webens angewendet werden. Auf Glasfasern aufgebracht, gibt faseriger Böhmit eine schützende und schmierende Wirkung während der Verarbeitung.
Es ist darauf zu verweisen, dass faseriger Böhmit selbst eine beträchtliche Wirkung als Finish oder Appretur besitzt, obwohl es oft erwünscht sein wird, ihn in Verbindung mit andern Verarbeitungsmitteln zu benutzen, wie Ölen, wie sie üblicherweise bei der Faserverarbeitung verwendet werden.
Flammschutzmittel oder das Schrumpfen verhindernde Mittel können durch Zugabe des faserigen Böhmites modifiziert werden. Wenn man ihn allein oder zusammen mit Stärkearten verwendet, dient Böhmit als wirkungsvolles Stärkungsmittel für Textilprodukte. Desgleichen können Mittel zum Verhindern des Knitterns, des Verdrückens oder des Gleitens für Textilien durch Zugabe von faserigem Böhmit verbessert werden, obwohl auch faseriger Böhmit für sich allein solche Eigenschaften in hohem Masse besitzt. Das Gleiten verhindernde Behandlungen führen zu Dimensionsstabilität, und faseriger Böhmit trägt dazu bei, Schrumpfen und Verziehen von Textilien während des Waschens zu verhindern.
Für Zusammensetzungen, die dazu bestimmt sind, die mechanischen Eigenschaften von Textilien zu verbessern, kann faseriger Böhmit kombiniert werden mit einer Vielzahl von Polymeren der Emulsions-oder Lösungs-Type, einschliesslich Kautschukemulsionen, Harnstoff-Formaldehyd-Melamin-Formaldehyd-und Phenolformaldehyd-Harzen, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetatemulsionen und Zelluloseacetat. Weichmacher für Textilien, antistatische Mittel und glanzverringernde (Mattierungs-) Mittel, welche auf die Faseroberflächen aufgetragen werden, können mit faserigem Böhmit versetzt werden, welcher dem Überzug des Modifiziermittels und auf der Faseroberfläche Körper verleiht.
Faseriger Böhmit kann mit Lösungen kationischer langkettiger Verbindungen, wie Stearyltrimethylammonium-bromid und andern quaternären Ammoniumverbindungen gemischt werden, wie sie gewöhnlich als antistatische Mittel verwendet werden.
Faseriger Böhmit ist sehr verwendbar als Komponente von Zellulose-Papierprodukten. Er kann direkt in der Schlagmühle zugesetzt werden, wo er eine hohe Affinität zu den Zellulosefasern aufweist und sich auf ihnen absetzt. Er ist wirksam als Mittel zum Binden solcher Füllstoffe wie Titanoxyde, Weisstone und dgl., auf den Fasern während desSchlagens oder nachfolgender Verfahrensschritte zur Bildung der Bahnen.
Er kann auch als Leimungsmittel allein oder zusammen mit andern Materialien in üblicher Weise verwendet werden. Faseriger Böhmit kann als Komponente von Oberflächenüberzügen auf Papierbahnen verwendet werden. Etwa 1-25 Gew.-% können zu üblichen Oberflächenüberzügen zugesetzt werden, wobei die Menge von der angestrebten Wirkung abhängt.
Auf photographischen Trägerpapieren z. B. kann faseriger Böhmit als Grundüberzug aufgebracht werden und das überzogene Papier kann dann mit einer Lösung oder Dispersion von lichtempfindlichen Mitteln behandelt werden, einschliesslich Silberbromid-und Ferrocyanid-Zusammensetzungen von Blaupause-Papieren, oder den für Diazotypie-Papiere verwendeten Diazoniumsalzen, bei welchen ein Netzmittel zugesetzt worden ist, um das Material auf dem Papier auszubreiten. Der Böhmit ergibt eine bessere Haftung und Ausbildung der Drucke, und bei der Verwendung von färbigen Drucktinten eine grössere Farbtiefe. Faseriger Böhmit kann als Verankerungsschicht für die in der Farbphotographie verwendeten lichtempfindlichen Filme benutzt werden. Die Fibrillen des Böhmits können gefärbt und als ein Farbsubstrat verwendet werden.
Faseriger Böhmit als dünner, sorgfältig entwässerter Film auf Metallen ergibt einen thermisch und elektrisch isolierenden Schutzüberzug. So kann er als 2-bis l Öliges Sol auf Aluminium angewendet wer-
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ner positiven Aufladung hochgradig substantiv gegenüber vielen natürlich vorkommenden und syntheti- schen Oberflächen, von denen die meisten durch eine negative Ladung charakterisiert sind.
Dünne, aus wässerigen oder organischen Lösungsmitteln auf ein Substrat aufgebrachte Böhmitüberzüge, oder in Form eines trockenen Pulvers aufgebrachte Überzüge können dann wirksam dazu verwendet werden, eine Vielzahl von die Oberfläche modifizierenden äusseren Überzügen zu binden, anfänglich durch elektrostatische Anziehung und schliesslich in den meisten Fällen durch wirkliche chemische Bindung durch ionische, kovalente oder koordinative Bindung. Eine solche chemische Wechselwirkung und Bindung des äusseren Überzuges durch eine Zwischenschicht von Böhmit kann am leichtesten durch eine kurze Wärmebehandlung erzielt werden.
Negative Substrate, auf welche Schichten aus faserigem Böhmit sogar als monomolekulare Schichten aufgebracht werden können, um andere negativ aufgeladene, oberflächenmodifizierende äussere Überzüge zu binden, umfassen Verpackungsfolien wie Cellophan,"Mylar"-Poly-
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wie Polyurethane, Polyester, Polychloropren (Neopren), Butadien-Copolymere, Polyfluoracrylate, chlorsulfoniertes Polyäthylen ("Hypalon"), Hexafluorpropen/Vinylidenfluorid ("Viton" A), Zellulose- und synthetische Faser-Papierprodukte, Holz- und Holzprodukte einschliesslich filz-und mattenartiger Produkte, Keramik, Gläser, Metalle, Zemente, Ziegel, Mörtel, Gips, natürliche und synthetische Textilien aller Art einschliesslich Tapeziererwaren und andere Gewebe, wie samtartige einschliesslich Teppichen und Decken.
Im allgemeinen werden Substrate oder Grundmaterialien bevorzugt, die einen wesent-
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ten, etwa 0, bis 5%igen wässerigen Dispersion aufgebracht. Die so abgeschiedenen Filme werden entweder bei Zimmertemperatur oder durch ein kurzes Einbrennen von z. B. 5 bis 30 min bei 100 - 1500c abgeschieden, bevor der äussere Überzug aufgebracht wird. Als negativ aufgeladene äussere Überzüge können irgendwelche aus den oben angeführten vielfältigen Klassen von Materialien verwendet werden, aber im allgemeinen unterscheidet sich der äussere Überzug in der Menge oder der Art von dem Substrat oder Grundmaterial, um die gewünschte Änderung der Oberflächeneigenschaften zu erhalten.
Hydrophile Überzüge, umfassend wasserlösliche Polymere, wie Vinylmethyläther/Maleinsäure-Copolymer, Polyvinylalkohol, Carboxymethylzellulose, Styrol/Maleinsäureanhydrid, Polyacrylsäure und Acrylsäure-Copolymere und natürlich vorkommende wasserlösliche Gummiarten und Harze usw. können aufgebracht werden. Auf Polyurethanschwämmen, die mit faserigem Böhmit behandelt wurden, verhindern solche äussere Überzüge die Entaktivierung des hydrophilen Böhmitoberflächenüberzuges durch langkettiges Seifen, und es wird so ein dauernd hydrophiler Schwamm erhalten.
Langkettige saure Seifen, wie Na-Stearat, werden von faserigem Böhmit fest adsorbiert, so dass wasserabstossende, hydrophobe Überzüge erhalten werden ; man kann hievon mit Vorteil bei der Behandlung von Textilien und Papieren Gebrauch machen. Äussere Überzüge von Perfluorsäuren, wie Perfluoroktansäure, ergeben sowohl Wasser- wie auch Fettabstossung.
Metalloxyde, insbesondere Si02 oder TiO, und im allgemeinen amphotere Oxyde, wie Magnesia, Zinnoxyd, Kalziumoxyd, und Tone wie Bentonit, Attapulgit, Kaolin usw., können als äussere Überzüge zur Erzielung einzigartiger Pigmentier-oder Hydrophilier-Effekte und als Schutzüberzüge aufgebracht werden. Desgleichen können flammfest machende Überzüge, enthaltend Dispersionen oder Lösungen von Sulfaminsäure, Ammoniumsulfamat, Chloralkylphosphonsäuresalze, Diammoniumhydrogenphosphat, Polyphosphate, Borsäure u. dgl. mit Hilfe von faserigem Böhmit gebunden werden.
Nassfestmachen, Heissversiegeln und andern Zwecken dienende äussere Überzüge können mit Hilfe von faserigem Böhmit auf verschiedenen Oberflächen von solchen Grundmaterialien, wie Nylon,"Mylar"- Polyester, Cellophan, Polyvinylfluorid, Vinylidenchlorid-Copolymer und andern filmbildenden Materialien, verankert werden. So können unter verschiedenen wasserfesten oder wasserabstossenden äusseren Überzügen Nitrozellulose, Polyäthylen, Vinylidenchlorid/Acrylester/Itaconsäure-Copolymere, HarnstoffMelamin und Phenol-Formaldehyd-Harz und andere nassfeste Polymere, Lacke oder Wachse gebunden werden.
Polymerisierbare Monomere wie Acryl- und Methacrylsäure, trocknende Ölsäuren, Maleinsäureanhydrid, Itaconsäure, Vinylsulfon-, Styrolsulfon-, Kroton- und Fumarsäure usw. können verankert werden, um als Zentren von Polymerisations-und Copolymerisationsreaktionen mit andern polymerisierbaren Vinylmonomeren zur weiteren Modifikation der Oberfläche verschiedener Grundmaterialien zu dienen.
Saure oder Direktfarbstoffe oder ultraviolett filtrierende Materialien, wie die als"Univuls"bekannten substituierten Benzophenonen (Absorbentien für UV-Licht im Bereich von 200 bis 350-380 mu, welche
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substituierte Benzophenone darstellen und in den meisten Plasten und Weichmachern löslich sind ; herge- stellt von der General Aniline and Film Corp.), können wirksam auf Zellulosefasern und Filmen verankert werden, oder auf verschiedenen synthetischen Fasern und Filmen mit Hilfe eines dünnen Überzuges von faserigem Böhmit, der darauf angebracht wird.
Auf Zellulose oder synthetischen Fasern können die Überzüge aus faserigem Böhmit danach als vorbereitende Überzüge zur Verankerung üblicher Finishes und Appreturen dienen, wie von Talgsäuren, langkettigen Wachsen, Ölen usw. Faseriger Böhmit ist um ein Mehrfaches wirksamer als Alaun in mit Harz-Alaun präparierten Papieren und gleichzeitig imstande, das Ausbreiten von Tinte auf den Papieren zu fördern.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden die folgenden veranschaulichenden Beispiele zusätzlich zu den bereits angeführten gegeben : Beispiel l : Faserige Böhmit-Tonerde wurde verwendet, in welcher die Fibrillen Durchmesser von etwa 3 mu und Achsenverhältnisse grösser als 100 : 1 aufwiesen. Die Oberfläche war etwa 400 m/g und das Produkt wurde als wässeriges Sol, enthaltend 2% Tonerde als AlOOH, verwendet. Ein Teil des in dem Sol enthaltenen Chlorides wurde mit einem Ionenaustauscherharz entfernt.
"Orlon"Acrylfasergewebe,"Dacron"-Polyestergewebe, Glasfasergewebe und Baumwollgewebe wurden in das Tonerdesol getaucht, herausgenommen und dann getrocknet. Sie wurden dann in eine rote Farbstofflösung von Eosin getaucht, gespült und getrocknet. In jedem Fall war die Tonerde enthaltende Probe tiefer gefärbt als ein nicht mit Tonerde behandeltes Vergleichsmuster.
Kochen sowohl der Proben wie auch der Vergleichsproben zeigte, dass im letzteren Fall die gesamte Farbe entfernt wurde, während bei dem mit dem faserigen Böhmit behandelten Produkt praktisch die gesamte Farbe im Gewebe verblieb.
Analoge Ergebnisse wurden mit anderem Material wie Papier erhalten.
Beispiel 2 : Ein wässeriges Sol von faserigem Tonerdemonohydrat mit dem Böhmit-Kristallgitter, enthaltend 3% AlOOH, wurde verwendet. Zur Stabilisierung der Tonerde wurde Hel benutzt und das AIOOH : Cl-Verhälmis war 43 : 1.
Dieses Sol wurde gleichmässig auf einen beigefarbenen Teppich gespritzt, bestehend aus einer
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gelassen. Der behandelte getrocknete Teppich wurde dann gebürstet und mit dem Staubsauger behandelt, um überschüssige Tonerde zu entfernen und den ursprünglichen Zustand wieder herzustellen.
Ein Vergleichsmuster wurde durch Bespritzen des gleichen Teppichs mit destilliertem Wasser hergestellt. Das Aussehen der beiden Teppiche war etwa das gleiche, aber der mit Tonerde behandelte Teppich hatte einen etwas härteren "Griff" als das Vergleichsmuster. Der behandelte Teppich war viel widerstandsfähiger gegen Verschmutzung als das Vergleichsmuster und liess sich leichter reinigen.
Eine glatte Oberfläche eines Druckpapiers und ein Druckpapier mit rauherer Oberfläche wurden, wie beschrieben, mit einem 3% igen AIOOH-Sol gebürstet. Nach dem Trocknen an der Luft zeigte sich, dass die behandelten Papiere gegen Verschmutzung widerstandsfähiger waren als unbehandelte Vergleichsmuster. Anhaftender Schmutz konnte von den behandelten Papieren leicht entfernt werden, indem sie mit einem reinen Tuch oder einem Papiergewebe trocken abgewischt wurden.
Beispiel 3 : Faserige Böhmit-Tonerde wurde hergestellt durch Behandlung eines Tonerde-Gels mit Essigsäure bei erhöhter Temperatur und erhöhten Drücken und das durchsichtige Sol wurde sprühgetrocknet. Die durchschnittliche Faserlänge war etwa 110 mu und die Oberfläche 281 m2fg.
Ein so hergestelltes trockenes Produkt wurde zur Verstärkung von Schaumgummi, wie weiter oben beschrieben, verwendet.
Faseriger Böhmit (69, 21o A10OH, 9, 491o Essigsäure, Oberfläche 297 m2/g, Lf 348 mu) wurde in destilliertem Wasser zur Bildung von Bädern des Konzentrationsbereiches von 0, 1 bis 0, 4% Feststoffgehalt dispergiert.
Nach dem Talalay-Verfahren hergestellter Schaum, aus einem Gemisch von Naturkautschuk und GR-S (Butadien-Styrol) wurde in quadratische Probestücke geschnitten, welche in einem Fall durch Tauchen in destilliertes Wasser und in andern Fällen in die Böhmit-Dispersionen behandelt wurden, wobei
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gewichtseinstellung im Laboratorium 24 h überlassen, bevor sie nach ASTM D 1055-56 T geprüft wurden.
Nach einer Ermüdungsprüfung aller Schaumproben durch 250 000mal Biegen auf 50% ihrer ursprünglichen Höhe wurde gefunden, dass die Belastbarkeit der behandelten Proben bedeutend erhöht war im Ver-
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gleich mit dem unbehandelten Schaum, und sich proportional dem Böhmit-Gehalt änderte, der in dem Schaum durch Analyse wie folgt gefunden worden war :
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<tb>
<tb> 0/0 <SEP> Böhmit-Feststoffe <SEP> auf <SEP> % <SEP> Zunahme <SEP> der <SEP> Belastbarkeit
<tb> dem <SEP> Schaum <SEP> (analytisch <SEP> gefunden) <SEP> gegenüber <SEP> dem <SEP> unbehandelten
<tb> Vergleichsmuster <SEP> für <SEP> Schaum
<tb> einer <SEP> Dichte <SEP> von <SEP> 0, <SEP> 075 <SEP> g/cm3.
<tb> wenn <SEP> auf <SEP> 50 <SEP> ? <SEP> o <SEP> Abbiegen <SEP> belastet
<tb> 0. <SEP> 60/0 <SEP> 4 <SEP> Wo <SEP>
<tb> 0, <SEP> 9 <SEP> 48
<tb> 1, <SEP> 1 <SEP> 73 <SEP>
<tb> 1, <SEP> 5 <SEP> 95
<tb> 3, <SEP> 1 <SEP> 121
<tb>
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mittellösung gewaschen, in destilliertem Wasser gespült und an der Luft getrocknet. Die Gewichtszunahme des Gewebes bei dieser Behandlung war 0, 4%.
Der Logarithmus des elektrischen Widerstandes (log R) des Gewebes, der ein Mass der antistatischen Eigenschaften ist, gemessen bei 210C und 65% relativer Feuchtigkeit, ist 10, 2 für das mit Tonerde überzogene Gewebe und 11,0 für das mit Tonerde und PVM/MA überzogene Gewebe, verglichen mit 15 für
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log R 13,6 für das mit Tonerde überzogene Gewebe und 12,4 für das mit Tonerde und PVM/MA überzogene Gewebe.
Nach weiterem dreimaligem Waschen in 0, 125% iger"Tide"-Reinigungsmittellösung und Spülen in destilliertem Wasser ist log R des Gewebes 12,4 bzw. 11,2.
In einem Versuch zur Messung der Leichtigkeit der Entfernung öliger Verschmutzungen von Geweben hat das mit Tonerde behandelte Gewebe einen Waschbarkeits-Index von 58 und das sowohl mit Tonerde als auch mit PVM/MA behandelte einen solchen von 66. Der Waschbarkeits-Index ist ein relatives Mass für die Leichtigkeit der Entfernung von ölartigen Verschmutzungen aus einem Gewebe auf einer Skala, wo"Dacron"-Polyesterfaser mit 0 eingestuft ist (ölige Verschmutzungen schwer zu entfernen) und Baumwolle mit 100 (ölige Verschmutzungen leicht zu entfernen).
Beispiel 7 : a) Ein Gewebe aus ungefärbter "Dacron"-Polyesterfaser wird in einer 1 gew.-% igen Lösung von fase- rigem Tonerdemonohydrat (Böhmit), wie in Beispiel 4 beschrieben, getaucht, und nach Entfernung über- schüssiger Flüssigkeit in einer Wringmachine 2 min bei 1500C getrocknet. Das getrocknete Gewebe hatte das gleiche Aussehen wie das unbehandelte Material. b) ein Stück des Gewebes von a) wird 2 min in eine 1 gew. -%ige Lösung von 2,2', 4, 4'-Tetrahydroxybenzophenon (Ultraviolettabsorber) in Methanol getaucht. Nach dem Auswringen wird das behandelte Gewebe 2 min bei 1000C getrocknet. Das getrocknete Gewebe ist von zitronengelber Farbe.
Die Wirksamkeit bezüglich des Ausfiltern von Ultraviolett dieser Kombination ist besser als bei dem unter c) beschriebenen Kontrollversuch. c) (Vergleich). Ein Stück ungefärbten"Dacron"-Polyestergewebes wird mit einer 1 gew.-Teigen Lösung von 2,2', 4,4'-Tetrahydroxybenzophenon in Methanol behandelt. Nach dem Auswringen und Trocknen wie in b) zeigt das Gewebe nur einen leichten, gelblichen Stich.
Beispiel 8 : Polyäthylenterephthalat, wie beschrieben in der USA-Patentschrift Nr. 2, 465, 319, mit einer Eigenviskosität von 0, 6 wird aus der Schmelze gesponnen, gezogen und gekräuselt, um ein Tau mit einem Gesamt-Denier von 25000 zu liefern, aus Filaments mit einem durchschnittlichen Denier von 3,0. Das Tau wird durch 20 min langes Tränken in CC14 und anschliessendes Trocknen gewaschen. Es wird dann in ein acetat-stabilisiertes iloiges Sol von faserigem Tonerde-Monohydrat wie in Beispiel 4 getaucht und abgequetscht, an der Luft trocknen gelassen und dann 1 h bei 1550C warmgehärtet. Das behandelte Tau wird dann auf 5 cm Stapellänge geschnitten, in ein Garn der bekannten Kammgarnart versponnen und zu einem einfach gewebten Gewebe verarbeitet.
Die Messung des elektrischen Widerstandes bei 501o relativer Feuchtigkeit zeigt, dass das Gewebe einen log R Wert von 13, 1 hat, was eine beträchtliche Verbesserung gegenüber dem Wert von log R 15 + darstellt, der bei gleichen Gewebeproben erhalten wird, die nicht mit dem faserigen Tonerde-Monohydrat behandelt wurden. Die Dauerhaftigkeit des antistatischen Schutzes wird durch die Tatsache veranschaulicht, dass nach 27maligem (imitiertem) Haushaltwaschen unter Verwendung eines synthetischen Reinigungsmittels die behandelten Gewebeproben keine Zunahme des elektrischen Widerstandes zeigen, während die unbehandelten Proben nach wie vor log R-Werte von 15 + zeigen.
Die statischen Ladungseigenschaften des Gewebes werden in Form des direkten Widerstandes in Ohm/cm angegeben, gemessen parallel zu der Gewebeoberfläche bei 25, 50C in einer Atmosphäre von 500/0 relativer Feuchtigkeit. Hohe Werte, angegeben als dekadischer Logarithmus des Widerstandes (log R), bedeuten eine Neigung zum Aufnehmen und Festhalten einer statischen Ladung.
Beispiel 9 : Ein Abschnitt eines büscheligen, geschorenen, weissen Nylon-Teppichs wurde mit "Tide", einem Haushalts-Reinigungsmittel, in heissem Wasser in einer Haushaltswaschmaschine gewaschen. Der gründlich gespülte Teppich wurde dann in einer automatischen Haushaltstrockenmaschine bei geringer Wärme getrocknet. Ein 12,5 x 30 cm grosser Ausschnitt aus dem Teppich wurde gleichmässig
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den an der Luft trocknen gelassen und dann eine weitere Stunde in einem Ofen mit zirkulierender Luft bei 110 C getrocknet.
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<tb>
<tb> Streifen <SEP> log <SEP> R <SEP>
<tb> Vergleichsprobe <SEP> 11,9
<tb> mit <SEP> Böhmit <SEP> behandelt <SEP> 10,5
<tb>
Die letztere Zahl zeigt eine 27fache Abnahme des Widerstandes (Zunahme der Leitfähigkeit).
Die Widerstandswerte stimmen. wie sich zeigte, gut mit der Bildung statischer Aufladung in tatsächlichen "Gebrauchsversuchen" überein.
Zusätzlich zur Verwendung in gewebten Teppichen, Geweben u. dgl. zur Erzeugung antistatisch er Eigenschaften ist faseriger Böhmit auch sehr wertvoll bei der Behandlung von Garn oder Stapelfaser vor dem Weben oder Wirken. Die in diesem Stadium behandelten Filaments sind durch den gleichmässigen Überzug des faserigen Böhmits über ihre Länge gekennzeichnet ; ein derartiger Überzug ist viel gleichmä- ssiger als der, der durch Aufbringung des Behandlungsols auf die Filaments nach ihrer Vereinigung zu einem Gewebe erhalten wird.
Das Sol kann auf die Filaments in jedem geeigneten Stadium der Textilverarbeitung aufgebracht werden : auf die frisch gesponnenen Fäden vor dem Ziehen, auf das gezogene Garn, auf ein Tau vor dem Schneiden, auf die Stapelfaser, auf die Spitzen, das Vorgespinst oder das Garn in jedem Stadium der Verarbeitung. Durch Behandlung des Garns anstatt des Gewebes wird, wie oben beschrieben, ein gleichmässiger Überzug erhalten ; ausserdem erhöht die antistatische Wirkung des faserigen Böhmits die Leichtigkeit der Textilverarbeitung und der Verankerungseffekt verbessert die Farbaufnahme, das Festhaften des Finish und bzw. oder der Appretur usw.
Im allgemeinen können etwa 0, 01-10 und vorzugsweise 0, 1 - 50/0 faseriger Böhmit dem Garn zugesetzt werden (auf Gewicht berechnet). Erhitzen zwecks Trocknen des Garns neigt dazu, den Überzug unlöslich zu machen ; manchmal ist es vorteilhaft, 30 min auf 1100C oder mehr zu erhitzen, insbesondere bei der Anwendung auf"Dacron"-Polyesterfaser.
Fäden aus synthetischen linearen Polymeren, welche mit Vorteil mit faserigem Böhmit behandelt werden, sind solche, die hydrophob sind und sich statisch aufladen ; typisch sind solche, die erhalten werden durch Verspinnen von Polyacrylnitril, Polyhexamethylenadipamid und Polyäthylenterephthalat. Diese Polymeren sind charakteristisch für die Klasse, umfassend Polymere und Copolymere von Acrylnitril, die faserbildenden linearen Polyamide und faserbildende lineare Polyester.
Beispiel 10 : Ein hydrophober Polyurethanschwamm, enthaltend kleine, miteinander in Verbindung stehende Poren, wird 1 min in ein wässeriges Sol eingetaucht und darin ausgedrückt, das 2, 8% faserige Böhmit-Tonerde enthält, hergestellt durch Dispergieren von 2,8 Teilen trockenem Böhmit-Tonerdepulver, wie in Beispiel 3 beschrieben, in 97, 2 Teilen Wasser. Der gesättigte Schwamm wird heraus- genommen und ausgewrungen, um überschüssiges Sol zu entfernen. Er wird dann in einen Ofen mit Luftumwälzung gegeben und 1 h bei 110 C getrocknet. Dieser behandelte Schwamm ist sehr hydrophil und saugt Wasser rasch auf. Wenn er in Wasser eingetaucht und ausgedrückt wird, nimmt er genügend Wasser auf, um unterzusinken. Ein Vergleichsschwamm ohne Tonerdebehandlung absorbiert und saugt keine nennenswerte Wassermengen.
In obiger Weise behandelter Polyurethanschwamm verliert seine hydrophilen, wasserabsorbierenden Eigenschaften augenblicklich in Berührung mit Lösungen, die gewöhnliche langkettige Seifen, wie NaStearat, enthalten. Um die Entaktivierung der Tonerdeoberfläche zu verhindern, wird ein äusserer Überzug aus einem wasserlöslichen Copolymeren von anionischem Vinylmethyläther/Maleinsäureanhydrid aufgebracht. Der mit Tonerde überzogene Schwamm wird einfach eingetaucht und ausgedrückt in einer 2obigen wässerigen Lösung des letzteren, herausgenommen und 1 1/2 h bei 110 C getrocknet. Der Schwamm ist hydrophil und bleibt es auch in Berührung mit Seifenlösung. Sogar beim Kochen in Seifenlösung bleibt der hydrophile Charakter erhalten.
Anstatt des Methylvinyläther/Maleinsäureanhydrid-Copolymeren können andere wasserlösliche oder in Wasser dispergierbare hydrophile Polymere, sowohl organische wie auch anorganische, auf der Tonerde verankert werden, wobei analoge Ergebnisse erhalten werden. Beispiele solcher Polymerer sind Polyvinylalkohol, Natriumcarboxymethylcellulose, Methylcellulose, Natriumcellulosexanthat, Cyanoäthylcellulose und ein kolloidales SiO-Sol, wie z. B. eine
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drat nach Beispiel4 enthält, und danach getrocknet. Der erhaltene, getrocknete Polyäthylenterephthalat- Trägerfilm enthielt 0, 1% faseriges Tonerde-Monohydrat.
Film (l) und ein unbehandelter Polyäthylenterephthalat-Trägerfilm (2) werden in üblicher Weise nach dem in TAPPI 39 (Juni 1956), S. 366, beschriebenen Verfahren mit Polyäthylen überzogen. Der mit Hilfe des Verankerungsmittels hergestellte Schichtkörper weist eine verbesserte Bindung im Vergleich zu einem analogen Schichtkörper auf, der ohne Verwendung von faserigem Tonerdehydrat als Verankerungsmittel hergestellt wurde.
Diese Überlegenheit wird veranschaulicht, indem Probestreifen der entsprechenden Filme in siedendes Wasser getaucht werden. Der Schichtkörper (2), hergestellt ohne Verwendung der adhäsionsfördernden Mittel, beginnt sich innerhalb 1 min etwa in siedendem Wasser zu trennen und ist innerhalb etwa 5 min völlig getrennt. Anderseits zeigt der Schichtkörper (1), hergestellt mit dem faserigen Tonerde-Monohydrat als Verankerungsmittel, keine Anzeichen von Trennung nach 15 min in siedendem Wasser.
Die Schäl-Heissversiegelungsfestigkeit, ein Mass für die Bindungsstärke, bestimmt durch die Kraft, die erforderlich ist, den Trägerfilm und den Polyäthylenüberzug voneinander abzuziehen, ist beim Streifen (1), wenn die einander zugekehrten Seiten in der Wärme (bei 130 C) und einem Druck von 20 psi versiegelt werden, wenigstens dreimal grösser als jene von (2).
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Nitrocellulosewachs-Lack der folgenden Zusammensetzung überzogen :
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<tb>
<tb> Gew.-Teile
<tb> Nitrocellulose <SEP> (11, <SEP> 4% <SEP> Stickstoff) <SEP> 56. <SEP> 2
<tb> Diäthylenglykolester <SEP> von <SEP> Terpen-Maleinsäure <SEP> 11. <SEP> 7
<tb> Dibutylphthalat <SEP> 19,9
<tb> Dicyclohexyphthalat <SEP> 19, <SEP> 1
<tb> HZS04-modifiziertes <SEP> Holzharz <SEP> 5,8
<tb> Kristallines <SEP> Paraffin <SEP> - <SEP> 600 <SEP> C. <SEP> M. <SEP> P <SEP> 3. <SEP> 5 <SEP>
<tb> Äthylacetat <SEP> 573,9
<tb> Äthanol <SEP> 24, <SEP> 1
<tb> Toluol <SEP> 285,0
<tb>
Ein auf gleiche Weise getrockneter Vergleichs-Trägerfilm (2) aus gereinigter regenerierter Zellulose mit 18% Glyzerin wurde in gleicher, üblicher Weise wie Film (1) überzogen.
Die Haftfestigkeit des Überzuges auf dem Film wird gemessen, indem man die Abschälfestigkeit der Heissversiegelung bestimmt und durch Verankerungsversuche, wobei die Ergebnisse in der folgenden Tabelle wiedergegeben sind :
Tabelle I
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<tb>
<tb> Film <SEP> Verankerung <SEP> Abschäl-Heri#siegelfestigkeit <SEP> g/1,5"
<tb> 35% <SEP> RH <SEP> 81% <SEP> RH
<tb> (1) <SEP> 1 <SEP> 300 <SEP> 125
<tb> (2) <SEP> (Vergleich) <SEP> 3 <SEP> 225 <SEP> 50
<tb>
Die Verankerung bezieht sich auf die Haftfestigkeit des Überzuges auf dem Trägerfilm in direkter Berührung mit Wasser.
Proben des überzogenen Filmes werden in Wasser bei 250C 60 h suspendiert und dann etwa wie folgt eingestuft :
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<tb>
<tb> Stufe <SEP> 1 <SEP> : <SEP> keine <SEP> Blasenbildung
<tb> Stufe <SEP> 2 <SEP> : <SEP> wenige <SEP> Blasen <SEP>
<tb> Stufe <SEP> 3 <SEP> : <SEP> deutliche <SEP> Blasenbildung
<tb>
Die Abschäl-Heisssiegelfestigkeit ist ein Mass der Stärke der Bindung zwischen zwei Filmen, wenn sie durch Hitze und Druck miteinander verbunden werden. Ein Stück des überzogenen Filmes von 10 X 25 cm mit der Körnung in der Längsrichtung wird in zwei Stücke 10 X 12,5 cm geschnitten. Die beiden Stücke des übereinandergelegten Filmes werden dann an jedem Ende im rechten Winkel zu dem
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gelten Flächen werden dann im rechten Winkel zum Korn in die Hälfte geschnitten.
Aus der Mitte der vier erhaltenen Stücke werden dann 37 mm breite Streifen parallel zum Korn ausgeschnitten. Die vier Streifen werden dann 48 h bei 340C bei 35 und 81% relativer Feuchtigkeit konditioniert. Sie werden untersucht, indem man jeden Satz von Streifen an den freien Enden öffnet, sie in einen Suter-Versuchsapparat gibt und sie auseinanderzieht. Die Kraft in g, die erforderlich ist, um die Versiegelung aufzutrennen, nachdem sie eingerissen ist, stellt die Abschäl-Heif. 3iegelfestigkeit dar.
Beispiel 12 : Dieses Beispiel veranschaulicht die Verwendung von Tonerde als Grundüberzug für das Anhaften von dekorativen oder schützenden Überzügen auf Aluminium, Stahl oder andern Metallen.
Ein 3 mm 2S Aluminiumblech wird gründlich mit 5% figer NaOH-Lösung und %iger HNO -Lösung gereinigt und getrocknet. Diese reine, leicht oxydierte Oberfläche wird dann eingetaucht in eine Lösung eines Saigon Sols von faseriger Böhmit-Tonerde, wie in Beispiel 4 beschrieben. Das Al-Blech wird herausgenommen, ablaufen gelassen und bei Zimmertemperatur getrocknet. Es wird dann in ein warmes (60 bis 70oC) Sol von kolloidalem Si02 eingetaucht, welches 7 mm grosse Kügelchen von amorphem sitz enthält, und nach 20 min Tauchen herausgenommen, bei 110 C gründlich getrocknet und dann bei nach und nach steigender Temperatur von 150 bis 350 C während 1h eingebrannt.
Der erhaltene Überzug ist äusserst hart, anhaftend und scheuerfest im Vergleich zu unbehandeltem Aluminiummetall.
Das wie oben beschrieben behandelte Stück Aluminium, jedoch ohne nachfolgende Behandlung mit sis, wird zum Fixieren saurer Farbstoffe verwendet.
Sehr dekorative Wirkungen werden durch die Verwendung von faseriger Böhmit-Tonerde als Überzug auf Aluminium und andern Metallen erhalten, u. zw. durch das Fixieren und Binden von sauren, Direktoder Beizenfarbstoffen oder negativ geladenen Pigmenten. So lässt sich ein wie oben überzogenes AIBlech, das jedoch nach dem Trocknen 1 h auf 1500C erhitzt wurde, leicht ansprechend rot färben, indem es in eine 0, 5% ige Eosinlösung in Wasser getaucht und vorzugsweise anschliessend heissversiegelt wird, indem es in siedendes Wasser getaucht wird. Die gefärbte Oberfläche behielt ihre Farbe auch nach wiederholtem Spülen mit Wasser.
Beispiel 13 : Eine Schafhaut, wie sie üblicherweise zur Erzeugung von Wildleder benutzt wird, wurde in diesem Beispiel verwendet. Eine Schafhaut wird in bekannter Weise mit einem reduzierten Chromgerbstoff (Handelsname Tanolin-R) gegerbt und danach einer üblichen Fett-Flüssigkeitsbehandlung unterworfen. Die Trommel wird abgelassen. Eine kolloidale Tonerdedispersion, wie in Beispiel 3, wird in die entleerte Trommel in einer Menge von 120 Gew. -0/0 der Dispersion, bezogen auf die in der Trommel befindlichen Häute, gegeben. Die Häute werden danach 1 h in der Trommel behandelt. Die Trommel wird sodann entleert, um etwaige überschüssige nicht adsorbierte Tonerde zu entfernen, und es wird eine entsprechende Menge frisches Wasser zugegeben.
Eine Menge des Ammoniumsalzes der Perfluoroktansäure, entsprechend 2250 g Ammoniumperfluoroktanat pro 45 kgder Häute, wird in die Trommel gegeben. Die Mischung wird 1 h in der Trommel behandelt. Die Trommel wird dann entleert, die Häute abgespült und die Flüssigkeit wieder abgelassen, in einer üblichen Endbehandlung, wobei die Häute ausgewrungen, aufgehängt und wieder auf 10 - 110/0 Feuchtigkeitsgehalt gebracht werden. Danach werden die Häute gespannt, abgerieben und gebürstet.
Dieses weiche und biegsame Wildleder ist, wie sich zeigt, wasserabstossend, fett-und fleckensicher und lässt sich trockenreinigen. Ausserdem kann wegen der Farblosigkeit der Tonerde-PerfluoroktansäureBehandlung eine grosse Zahl von Farbschattierungen verwendet werden.
Beispiel 14 : Übliche neunzöllige rote Tonziegel werden durch Spritzen beim Verlassen des Brennofens und, während sie noch heiss sind, mit einem 0, 5% eigen Sol von faseriger Böhmit-Tonerde, wie in Beispiel 4 beschrieben, überzogen. Das Wasser wird abgedampft und es verbleibt ein dünner Film, welcher die Poren teilweise verschliesst, die sich an der Oberfläche befinden, und in sie eindringt. Um eine wasserabstossende Oberfläche im Endprodukt zu erhalten, wird eine Waschung mit einer verdünnten
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Seifenlösung (0, l%ige Na-Stearat-Lösung) angewendet. Nach dem ersten Trocknen wird mit Wasser abgespritzt, um lösliche Na-Salze zu entfernen.
Die erhaltene trockene Oberfläche ist nun stark wasserabstossend und verzögert das Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des Produktes. Ähnliche erwünschte hydrophobe Effekte können auf Beton-Strassendecken, Gebäuden, Gehsteigen, auf Gips, Holz, Keramik, Terazzo u. dgl. Materialien erzielt werden, indem man zuerst mit Tonerde überzieht und dann mit einer langkettigen Seife auf Basis von Fettsäuren behandelt. Statt langkettigen Seifen können andere anionische Materialien zur Erzielung diverser Effekte angebracht werden.
Polycarbonsäureharze und Copolymere von polymerisierbaren Carbon-und Sulfonsäuren sind für das Verschliessen und für dekorative Zwecke besonders geeignet.
E eis pie I 15 : Ein Glasgewebe der Type 181 wird in ein 0, 250/0iges Sol von faseriger Böhmit- Ton- erde getaucht, wie in Beispiel 4 beschrieben, und dann bei 110 C gründlich getrocknet. Das so behandelte Glasgewebe wird dann in eine 0, 51oigne Methacrylsäure-Lösung getaucht, herausgenommen und wieder bei 1100C gründlich getrocknet. Es wird ein 12schichtiger Schichtkörper gemäss der militärischen Spezifikation MIL F-9118 hergestellt, wobei das von der Fa. Pittsburgh Glass Plate Comp. unter der Bezeichnung "Selectron 5003" gehandelte Polyesterharz verwendet wird. Der aus dem mit Tonerde behandelten Glasgewebe hergestellte Schichtkörper hatte eine Trockenbiegefestigkeit von 56000 psi und eine Nassbiegefestigkeit nach 2stündigem Tauchen in kochendes Wasser von 34000 psi.
Ein Vergleichs-Schichtkörper ohne Verwendung eines Bindemittels ergab eine Trockenbiegefestigkeit von 50000 psi und eine Nassbiegefestigkeit nach Eintauchen in siedendes Wasser von 28000 psi. Anstatt Methacrylsäure können Alkali-, Ammonium- oder Aminsalze der Methacrylsäure im Zusammenhang mit Böhmit-Tonerde-behandeltem Glas, unter Erzielung allgemein verbesserter Nassfestigkeit, verwendet werden. Bei Verwendung solcher Salze werden die warmgetrockneten Verbindungen von Gewebe - Tonerde - Methacrylat vorzugsweise mit Wasser gewaschen, um den Überschuss an wasserlöslichem Salz vor der Herstellung des Schichtkörpers zu entfernen.
Beispiel 16: Verbindung von "Teflon" mit Glas mit Hilfe faseriger Böhmit-Tonerde. Eine Glasoberfläche wird zuerst mit einem nicht kratzenden Haushaltsreinigungspulver gesäubert, gut gespült und dann mit einem Papiertuch trocken gewischt oder ablaufen gelassen und getrocknet.
Die Oberfläche wird dann mit einem 0, Zeigen Sol von faserigem Böhmit überschüttet, der Überschuss ablaufen gelassen, die Oberfläche mit destilliertem oder entionisiertem Wasser gespült und ablaufen, aber nicht trocknen gelassen.
Eine Dispersion eines Tetrafluoräthylenharzes wird auf einen Feststoffgehalt von 5% verdünnt und die Suspension über die nasse Glasoberfläche geschüttet. Die Platte soll bewegt werden, um die Flüssigkeitsschicht wenigstens 1 min zu bewegen. Die Dispersion wird abgegossen und die Oberfläche vorsichtig mit destilliertem Wasser gespült, bis der milchige Film der freien Harzteilchen entfernt ist.
Nach dem Trocknen an der Luft ist der Teflonfilm als grauer, bläulicher oder bronzefarbener Film im reflektierten Licht sichtbar. Der Film ist sehr weich und lässt sich durch geringes Reiben leicht entfernen. Wenn aber das Glas langsam auf 350 - 3750C erhitzt und langsam auf Raumtemperatur abgekühlt wird, um Rissebildung zu vermeiden, ist der Film viel festhaftender und widerstandsfähig gegen leichtes Reiben mit dem Finger oder einem Reinigungstuch. Er ist auch sehr hydrophob und die Oberfläche ist gleichsam eingeschmiert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Die Verwendung von faserigem Tonerdemonohydrat, welches das Kristallgitter des Böhmits aufweist und hergestellt wurde, indem man eine wässerige, 0, 5- bis 3molare Suspension, bezogen auf AlP3' eines solchen Al-Hydroxydes oder basischen Al-Salzes, von welchem bei der Behandlung mit überschüssiger Salzsäure bei 98-1000C die halbe Menge in weniger als 10 min gelöst wird, mit einer einbasischen Säure mit einer Dissoziationskonstante von über 0, 1 bei 250C mit einer Konzentration von 0,05 bis 4, 2 Mol (bezogen auf das Gesamtvolumen der Dispersion), oder mit verdünnter Essig- oder Ameisensäure in einer solchen Konzentration, dass das Molverhältnis von Al203 zu Säureanion 0, 5 : 1 bis 4 :
1 beträgt, unter Druck auf etwa 120 - 3750C erhitzt, bis sich die Fibrillen des AI-Oxyd-Monohydrates gebildet haben, worauf die Dispersion gegebenenfalls getrocknet wird, zur Herstellung festhaftender Überzüge auf Oberflächen von Materialien aller Art.