DE1519244A1 - Elastomere Farbueberzuege und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Elastomere Farbueberzuege und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
Minnesota Mining and Manufacturing Company, St» Paul, Minnesota 55101, VoSteAe
Elastomere Farbüberzüge und Verfahren zu deren Herstellung
Die Erfindung betrifft neue Farbmassen, Verfahren zur Herstellung verbesserter Farbüberzüge, nicht-klebrige Farbüberzüge
mit neuartiger Oberfläche sowie Gebilde, die die Farbüberzüge als neuen Teil enthalten* Die Erfindung betrifft
insbesondere neue bewegliche Massen, die als farbartige Überzüge auf einen Träger aufgebracht werden können und zu einem
Film mit bestimmten Oberflächeneigenschaften verformt werden
können, der eine praktisch nicht glänzende glatte und eindruckfeste
Oberfläche hat, die aäh und abriebfest ist« "Glatt" bedeutet hier optisch eben.
Diese Massen können zur Herstellung von Überzügen auf Wänden, Decken, Kraftfahrzeugtrittbrettern, Büroeinrichtungen,
Kunststoff- und Kauteohukgegenständen (geschäumt oder nicht
geschäumt), Blatteaterialien oder Pilmen (Filmen, die Vinylharze, Gewebe» Papier enthalten)! mikroporösen Slattern oder
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Gegenständen (sowohl natürlich als auch synthetisch) und einer Vielzahl anderer Unterlagen verwendet v/erden, wenn
sowohl Glätte als auch hohe Beständigkeit gegen unansehnliche Eindrücke erwünscht ist«, Das überzogene Blattmaterial
kann als Tapete oder als Polstermaterial oder zu anderen Zwecken verwendet werdeno Überzogene prägbare oder formbare
Metallfolie (gwöhnlich an die Weiterverarbeiter in Rollenform
geliefert) kann zum Drucken und Verformen dienen.
Die eindruckfesten, praktisch nicht glänzenden
glatten und zähen, abriebfesten erfindungsgemäßen Überzüge werden aus Massen mit zwei Hauptphasen erhalten: einer Phase
von dispergierten elastomeren Teilchen und einer Phase aus einem beweglichen Träger, der einen entsprechenden Anteil an
nicht flüchtigen Bestandteilen enthält, um ein elastomeres Bindemittel für die elastomeren Teilchen in dem fertigen
Überzug zu bilden«. Die elastomeren Teilchen laufen nicht ineinander« Sie haben eine Größe zwischen etwa 3 und 150 tu
Sie sind in der beweglichen Trägerphase der Masse mit einer Teilchenvolumenkonzentration (im Folgenden definiert) zwischen
20 und 75 σ/° dispergiert«. Mindestens 5 °/° des Gewichts der beweglichen
Trägerphase bestehen aus nicht flüchtiger elastomerer filmbildender organischer Substanz«, Ferner bestehen 60
bis 100 Gewa~$ der gesamten nicht flüchtigen Substanz der
Trägerphase aus elastomerer filmbildender organischer Substanz j und 0 bis 40 # der nicht flüchtigen Substanz in der
Trägerphase können aus pigment bestehen«, Die elastomeren
Teilchen sind in der Trägerphase unlöslich* Sie können ferner 0 bis 40 Gewo-?6 Pigment enthaltene Das Gesamtvolumen
alles dispergierten Pigments in der Trägerphase und das Gesamtvolumen aller Teilchen, die größer als 3 ju sind, beträgt
nicht mehr als etwa 85 $ des Gesamtvolumens der nicht flüchtigen Substanz in der Masse. Die elastomeren Teilchen
und die nicht flüchtigen Bestandteile der Trägerphase verleihen beide dem fertigen Film elastomere Eigenschaften;
dies wird im Folgenden beschriebene Bevorzugte Massen bilden Filme, in denen die elastomeren Eigenschaften der Teilchen
und der nicht flüchtigen Bestandteile verhältnismäßig nahe beieinander liegeno So enthalten Massen, die zur Herstellung
von eindruckbeständigeren Überzügen dienen können, elastomere Teilchen und nicht flüchtige gelöste Bestandteile, deren
Grundbestandteile chemisch ähnlich sind.
Weil die Bezeichnung "Trägerphase" hier in umfassenderem Sinn gemeint ist als es sonst bei Farben üblich ist,
ist diese Bezeichnung korrekte Mit Träger oder Trägerphase sind alle Bestandteile in der Masse gemeint, die nicht zu den
Teilchen mit mehr als 3 ix Durchmesser gehören. Hierzu gehören
suspendierte gelöste Teilchen, die kleiner als 3 U sind (einschließlich Pigment üblicher Größe), in der flüssigen
Phase der Masse. Hierzu gehört die flüchtige Flüssigkeit, die in der Masse enthalten sein kann (außer der flüchtigen
Flüssigkeit in den Mikroporen von elastomeren Teilchen, die
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größer als 3 U sind)o Hierzu gehören alle organischen filmbildenden
Bindemittelbestandteile, die als zusammenlaufbare Tröpfchen mit weniger als 3 u Durchmesser in der flüchtigen
Flüssigkeit der Masse gelöst oder dispergiert sein könnene
Hierzu gehören alle Verdickungsmittel oder anderen Bestandteile, die aus dem aufgebrachten Überzug verdampfen oder als
Teil der zusammenhängenden Bindemasse des aufgebrachten Films, in der die Teilchen mit 3 u Durchmesser und mehr gebunden sind,
zurückbleiben«
Die hier als "filmbildend«" oder "einen elastomeren Film bildend" bezeichnete organische Substanz der Trägerphase
ist eine Substanz,die den elastomeren zusammenhängenden organischen
Binderfilm liefert, der die elastomeren Teilchen in dem Oberflächenüberzug in ihrer Lage hälte Die organische Substanz
der Trägerphase, die diese Aufgabe erfüllt, kann im wesentlichen aus einem Gemisch von Vorstufen bestehen ( die in der
flüchtigen Flüssigkeit der Trägerphase entweder löslich oder dispergierbar sind), die unter Bildung des Binderfilms miteinander
reagiereno Sie kann in Form von dispergieren Teilchen
(deutlich kleiner als 3 U ) vorliegen, die bei oder nach dem Verdampfen der flüchtigen Bestandteile Eur Bildung des Films
ineinanderlaufen können« Sie kann ale gelöste Festsubstane
vorliegen, die beim Verdampfen der flüchtigen Bestandteile den Film bildet. Sie kann so beschaffen sein, daß db Bildung des
Filme bei normaler Raumtemperatur erfolgt oder daß sie durch
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homogenes Verschmelzen oder durch Verdichtung (ohne unbedingt alle Mikroporen zu verstopfen) eines Gemisches "bei
erhöhter Temperatur bewirkt wird, die nicht ausreicht, um die getrennten elastomeren Teilchen zu beseitigen«,
Zusammen mit allen Pigmenten oder anderen nicht flüchtigen Bestandteilen der Trägerphase bildet die filmbildende
organische Substanz der Trägerphase die zusammengesetzte Bindemasse des aufgebrachten Farbüberzüge« In dieser
Bindemasse, die wahlweise mikroporös sein kann, sind die elastomeren Teilchen in dem Farbüberzug gebunden«
Die nicht-ineinanderlaufenden elastomeren Teilchen
(die entweder massiv oder hohl sind oder Poren enthalten), können eine Größe von etwa 3 bis 15Ou haben (ein Sieb mit
0,15 mm lichter Maschenweite passieren)» In den meisten Fällen sind mindestens etwa 20 bis 30 Gew.«$ der Teilchen
nicht größer ab etwa 90 u. Teilchen von mehr als 15Ou sind
zur Verwendung in Farbmassen ungeeignet. Eine zu vernachlässigende
Menge (z.B. 5 Gew»-$) Teilchen von mehr als 15Ou
können ohne Schaden in manohen Massen enthalten sein. Jm allgemeinen
sind aber Teilchen von mehr als 15Ou unerwünscht,
weil sie das Aufbringen der Farbe erschweren» Sie haben ferner den Nachteil, die darunterliegende Oberfläche zu verdecken.
Abgesehen von Fällen, wo die Farbe aufgesprüht wird, ist es im Hinblick auf die VerBtrelohbarkeit der Farbe (z.B.
mit Pinseln oder Walzen) vorteilhaft, eine Maese von Teilohen
nicht größer ala 90 u zu verwenden» Gewöhnlioh sollten sie
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nicht größer ab etwa 75 U und ein größerer Anteil nicht größer als 40 u sein«
Teilchen, die kleiner als 3 u sind, nähern sich zu sehr der Größe der üblichen Pigmente» Wenn sie überhaupt
vorhanden s/lnd, werden sie als Bestandteil der Trägerphase
der Masse angesehen«, Sie tragen nicht zu der samtartigen Glätte der erfindungsgemäßen Farbüberzüge bei (die sich
deutlich von einer bloßen Mattierung durch einen Überschuß an üblichem feinteiligem Pigment unterscheiden)»
Im Hinblick auf samtartige Glätte und Glanzlosigkeit und ein praktisch texturfreies Aussehen der Oberfläche zusammen
mit Zähigkeit und hoher Eindruckfestigkeit sowie auf Aufstreichbarkeit mit Walzen oder Pinsel werden die besten
Ergebnisse erzielt,wenn man elastomere Teilchen (insbesondere
kugelige elastomere Teilchen) mit einer Größe zwischen etwa 3 (oder 5) und 40 (oder 50) u verwendete Sehr gute Ergebnisse
werden erzielt, wenn die Teilchen eine Größe zwischen etwa 3 und 90 u haben, wobei mindestens etwa 85 Gew«-$ aller
Teilchen nicht größer als etwa 75 U und mindestens etwa 50 % aller Teilchen nicht größer als etwa 40 u sind. Kugelige
Teiihen (insbesondere solche unterhalb 90 p, deren größter
Teil kleiner als 75 oder sogar 40 u ist) werden gegenüber gemahlenen unregelmäßigen Teilchen bevorzugt. Sie bilden
glatte, eindruckbeständige Filme, die praktisch texturfrei
und samtartig aussehen*
Allgemein tragen Teilchen, die kleiner als etwa 90 u
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sind, zur Bildung von samtartigen glatten Filmen mit praktisch
texturfreiem Aussehen gegenüber dem unbewaffneten Auge beio Wenn mehrere Teilchen nahe 90 u enthalten sind, hat der
Farbüberzug ein texturiertes Aussehen, wenn man ihn durch das Mikroskop betrachtet, aber die Textur ist gegenüber dem
bloßen Auge nicht deutlich erkennbar* IM ein texturiertes Aussehen gegenüber dem bloßen Auge zu erreichen, werden Teilchen
von mehr als 90 u bis zu etwa 150 μ angewendet, insbesondere unregelmäßig geformte gemahlene Teilchen an Stelle
von kugelförmigen«, Wenn man einen Überzug mit guter Deckkraft erhalten will, sollten mindestens etwa 20 Gewo-$ der Teilchen
kleiner als 90 u sein (sogar kleiner als 75 oder 40 u)o
Unregelmäßig geformte gemahlene Teilchen haben eine geringere Neigung durcheinanderzurollen als kugelige Teilchen} so zeigen
unregelmäßig geformte Teilchen bisweilen eine deutliche Textur, die auf die Bildung von losen Zusammenballungen der
Teilchen (in dem fertigen Farbüberzug) zurückzuführen sind, wobei sich das elastomere Bindemittel als Masse zwischen den
Teilchen in den Zusammenballungen befindet.
Wenn elastomere Teilchen unterschiedlicher Farbe zur Erzeugung einer Mischfarbe, die für das bloße Auge praktisch
gleichmäßig erscheint, homogen vermischt werden sollen, sollte die Größe der vermischten Teilchen 50 oder möglicherweise 60 u
nicht überschreiten. Gemische unterschiedlich gefärbter Teilchen unterhalb etwa 25 U geben die besten Ergebnisse.
Gemische unterschiedlich gefärbter ela8»östomerer Teilchen, von
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denen mindestens etwa 0,1 Gewo~$ von einer Farbe (die
in kleinerer Menge vorliegen als die anders gefärbten) größer als etwa 70 bis 80 u sind, ergeben ein ansprechendes
gespijfikeltes Aussehen, das für dekorative Zwecke geeignet
ist.
Das Verhältnis zwischen dem Gesamtvolumen der dispergierten nicht ineinanderlaufenden elastomeren Teilchen
und dem Gesamtvolumen der nicht flüchtigen oder festen Substanz (sowohl dispergierte elastomere Teilchen als auch die
gesamte nicht flüchtige Substanz der Trägerphase) in der Masse ist wesentlich bzw„ entscheidend,, Me Teilchenvolumenkonzentration
ist ein geeignetes Maß, um dieses Verhältnis auszudrücken,. Sie wird auf Flüssigkeitsverdrängung bezogen«
line Teilchenvolumenkonzentration von mindestens 20 fi (d«he
mindestens 20 °/> der gesamten nicht flüchtigen Substanz in
der Masse bestehen aus elastomeren Teilchen) ist notwendig, um eine'Vielzahl von kleinen oder winzigen Erhebungen auf der
Oberfläche des fertigen Überzugs hervorzurufene Dadurch erhält
der getrocknete fertige Überzug ein scheinbar glattes Aussehen« Bei einer Teilchenvolumenkonzentration von mehr altetwa
75 f» lassen sich aus der Masse nur außerordentlich
schwierig Überzüge herstellen, in denen die elastomeren Teilchen fest gebunden sind«, yJenn die Teilchenvolumenkonzentration
unterhalb etwa 40 $> gehalten werden soll, werden gewöhnlich
elastomere Teilchen bevorzugt, die sich mehr in dem oberen zuläanigen Größenbereich befinden (z»B« etwa 40 odor
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sogar 75 Gewe-% größer als 90 u)o Die Anwendung größerer
Teilchen bei geringer Teilchenkonzentration gewährleistet die Bildung kleiner Oberflächenerhebungen mindestens in dem
Maße, daß der fertige Film im Hinblick auf die Lichtdiffusion
ein glattes Aussehen erhalte Bei kleineren Teilchen (z.B. 90 u oder kleiner) wird die Teilchenvolumenkonzentration
zweckmäßig bei 40 oder 50 $ oder darüber gehalten, um einen möglichst günstigen glatten Farbüberzug zu
erhalten«, Bei diesen größeren Teilchenkonzentrationen liegen die Teilchen in dem fertigen Überzug auch bei dünnsten
Überzügen übereinander, und sie bilden kleine Erhebungen auf der Oberfläche der fertigen Überzüge«
Gewöhnlich sollte die Viskosität beweglicher Massen für Farbüberzüge nicht größer als etwa 80 000 bis 85 000
Gentipoise betragen«, aber unter bestimmten technischen Bedingungen
können auch höhere Viskositäten angewendet werden« (Die Viskosität wird unmittelbar nach kräftigem "Durchmischen
gemessen, so daß der Einfluß der Wechselwirkung der Bestandteile und der Thixotropic auf ein Mindestmaß beschränkt wird^
Viskositäten von 5 oder 10 Centipoise reiohen bereits aus,
werden aber für Farbmasaen nicht bevorzugt. Mindestens
5 GeWe-% der gesamten Trägerphase der Masse müssen aus nicht
flüchtiger Substanz bestehen. Ferner müasen unabhängig von
der Anwesenheit von Pigment und anderen nicht filmbildenden Bestandteilen in der Trägerphase mindestens 5 Gew«-# dieser
Phase aus nioht flüchtiger organieoher Substanz, die einen
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elastomeren PiIm zu bilden vermag, bestehen» Gegebenenfalls
kann die Trägerphase vollständig aus nicht flüchtigen monomeren oder ähnlichen Bestandteilen bestehen, die unter
Bildung des elastomeren Films der Bindemasse zu reagieren
vermögen«, In manchen Fällen kann aber eine Menge an nicht flüchtigen Bestandteilen in dem Träger von mehr als 80 oder
90 Gewe~?5 dieser Phase zu hohe Viskositäten hervorrufen
(zoB* höhere als 80 000 - 85 000 Oentipoise), die gewöhnlich
für Farbaufstriche nicht bevorzugt werden«, Derartige hochviskose Massen können bei ihrer Verwendung mit flüchtigen
Verdünnungsmitteln verdünnt werden» Bevorzugte Farbmassen mit den beschriebenen Merkmalen enthalten gewöhnlich flüchtige
Bestandteile in einer Menge von mindestens 20 oder 30 Gew„-$ der Trägerphase0 "Das Wesen der Erfindung ist aber
nicht von der Anwesenheit oder Abwesenheit von flüchtigen Bestandteilen in der Trägerphase der Farbe abhängig.
Färbende Substanz (chromatisch oder achromatisch weiß, grau und schwarz ~ sowie chromatische Farben) kann
fortgelassen werden, ist aber bevorzugt in der Masse enthalten, entweder in den elastomeren Teilchen oder in der Trägerphase
oder an beiden Stellen,, Ohne färbendes Pigment hat die
Masse einen durchsichtigen oder durchscheinenden Charakter und ein etwas kaltes Aussehen, insbesondere wenn sie unter
großem lOinf alls winkel betrachtet wird« Ein Pigment in den
elastomeren Teilchen erhöht die gesamte Peokkraft der Masse
beträchtlich und bewirkt ein vorteilhaftes farbiges Aussehen
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der Farbüberzüge in einem weiten Bereich von Einfallswinkeln«,
Die Teilchen enthalten also bevorzugt Pigment«, In dem fertigen PiIm hat das Licht, das von den hervorstehenden
Teilchen reflektiert wird, eine weitgehend gleichmäßige Intensität in einem größeren Bereich von Betrachtungswinkeln
als dies bei üblichen glatten pigmentierten Überzügen möglich ist ο.
Jedes von einer Vielzahl bekannter Pigmente kann verwendet werden«. Die Menge an Pigment in den elastomeren
Teilchen oder in der Trägerphase darf die erforderlichen Eigenschaften der Masse dieser Anteile nicht verschieben«,
Sonst kann die Menge beliebig gewählt werden· Die Menge an Pigment, entweder organisches oder anorganisches (dieses
Pigment hat gewöhnlich eine Größe deutlich unterhalb 2 u ), in den elastomeren Teilchen kann von einem Bruchteil eines
Prozents, etwa 0,1 $ , bis zu etwa 40 Gew«,-$ schwanken«,
In dem nicht flüchtigen Anteil der Trägerphase kann das Pigment fortgelassen werden oder in einer Menge von einem
Bruchteil eines Prozents, etwa 0,1 %, bis zu etwa 40 Gew„-^
dieses nicht-flüchtigen Anteils enthalten sein«,
Andere Zusätze, wie Verdickungsmittel und Weichmacher,
können dem Peststoffanteil der Trägerphase oder selbst den elastomeren Teilchen einverleibt werden, vorausgesetzt daß
diese ihre elastomeren Eigenschaften behalten«, Gegebenenfalls können auch kleine Mengen starrer Teilchen mit mehr
als '5 μ Durchmesser zugenotzt werden«, doch wird dien gewöhn-
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lich nicht bevorzugt» Alle Zusätze dürfen die hier geforderten
Eigenschaften der gesamten Masse nicht beeinträchtigeno
Glas- oder Metallperlen mit mehr als 3 W Durchmesser sind Beispiele für starre Teilchen,, V/enn sie zugesetzt werden,
werden sie gewöhnlich in einer Größe zwischen etwa 15 und 100 u oder bis zu 150u Durchmesser verwendete Bevorzugt
bestehen mindestens etwa 50 Gew0-c/o der starren Teilchen
aus solchen, die mindestens ebenso groß oder größer sind als 80 oder 90 Gew0-^ der elastomeren Teilchen in der Massee
In diesen Fällen dienen die zugesetzten Perlen als Inseln, die regellos in dem fertigen Farbüberzug verteilt sind und
Stöße gegen den Überzug auffangen,, Dies ist besonders vorteilhaft,
wenn ein Blattgebilde, das den fertigen Film auf einem Trägerblatt enthält, geprägt oder gebogen werden soll«
Das Volumen der zugesetzten Perlen sollte aber bevorzugt nicht größer als etwa 25 °/° desjenigen der elastomeren Teilchen
sein. Ferner sollte das Gesamtvolumen aller Teilchen
in der Masse, die größer als 3 U sind, zuzüglich eines etwaigen
in der Trägerphase dispergierten Pigments nicht mehr als etwa 85 °ß>
des Gesamtvolumens der nicht flüchtigen Substanz in der Masse betragen (zoBo bestehen mindestens 15 %
des Gesamtvolumens der nicht flüchtigen Bestandteile in der gesamten Masse aus organischem elastomerem filmbildenden
Bindemittel),
Elastomere Teilchen bleiben in der Masse längere "eit
suspendiert alt: normale Pigmentteilohene Me Monte der
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elastomeren Teilchen ist kleiner als die von normalen
anorganischen Pigmenten,, Sie liegt daher näher bei derjenigen
der Trägerphaseo Die Dichte von elastomeren Teilchen (auch solchen, die Pigment enthalten) liegt im allgemeinen
zwischen etwa 1,2 und 1,4 oder 1,7« Sie ist kleiner als
die Dichte der meisten üblichen anorganischen Pigmente«, Ferner liegt die Dichte der Trägerphase normalerweise im
Bereich von etwa 1,0 bis 1,2 oder sogar 1,4 und 1,7« Sie ist größer, wenn keine flüchtige Flüssigkeit oder nur
eine kleine Menge flüchtiger Flüssigkeit vorhanden und eine ziemlich hohe Pigmentbelastung enthalten iste
Es folgen Beispiele für die Durchführung der Erfindung;
Diese Masse ist für ein farbgemäßes Aufbringen (z«B. Streichen, Walzen oder Sprühen) auf einen Träger bestimmt,
nachdem Teil A und Teil B der Masse miteinander vermischt Bind,
Bestand teile Teil A
Elastomere Teilchen Xylol(flüohtige Flüssigkeit)
Oellosolveaoetat (flüchtige Flüsaigkeit}
Elastomeres Bindemittel, Vorstufe A (nicht flüchtiger Reaktionsteilnehmer)
Tell B
Elastomeres Bindemittel,
Vorstufe B (nioht flüchtiger ReaktionsteiInehmer) 3,03 0,201 0,61
Vorstufe B (nioht flüchtiger ReaktionsteiInehmer) 3,03 0,201 0,61
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Gewichts- teile kg |
Sctyitt- voIumen Liter/ kg |
Feststoff volumen Liter |
39,8 | 0,159 | 6,34 |
18,1 | ||
40,8 | ||
45,3 | 0,171 | 7,77 |
Das Gewicht in kg, multipliziert mit dem FeststoffschüttvoIumen
in liter je kg, ergibt das Peststoffvolumen in
Liter, das dem Gewicht der nicht flüchtigen Bestandteile äquivalent ist«, Das gesamte Peststoffvolumen in Liter,
dividiert durch das Peststoffvolumen der elastomeren Teilchen
mal 100 ergibt die Teilchenvolumenkonzentration in Prozent«
Die Teilchenvolumenkonzentration dieser Masse beträgt 43,2 °/o0 Ungefähr 45,2 Gew«-?£ der Trägerphase bestehen aus den
Vorstufen für das nicht flüchtige filmbildende elastomere Bindemittel,,
Die elastomeren Teilchen in der Masse können entweder kugelig oder unregelmäßig (oder eckig) sein, wie sie beim
Vermählen erhalten werden,, Die Herstellung der elastomeren
Teilchen an sich gehört nicht in den Erfindungsbereiche Geeignete gemahlene Teilchen können in jeder geeigneten Weise,
z,Be durch Vermählen von gefrorenen elastomeren Massen, hergestellt
werden. Durch Dispersionspolymerisation können kugelige elastomere Teilchen hergestellt werden, die zum Aufbringen
durch Pinsel oder Rollen bevorzugt werdene
Beispiele für geeignete kugelige elastomere Polyurethanteilchen sind mit Wasser gehärtete dispergierte Tröpfchen
aus einem geschmolzenen (710O ) homogenen Mahlgemisoh von
766,6 Gewichtsteilen eines wachsartigen festen Polyester-Vorpolymerisats
mit endständigen Isocyanatgruppen ("Multrathaiie
P66")? wie es weiter unten erläutert ist, 24,8 Gewichtsteilen
Chromoxydpigment und 33 Gewiohtsteilen grünem Phthalocyanin-
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pigment« Die kugeligen Teilchen sind praktisch porenfrei und dicht« Praktisch alle haben eine Größe zwischen 5 und 75 u »
wobei mindestens 50 Gewo~^ unterhalb 40 u liegen,,
Die flüchtigen Flüssigkeiten in der Mischung sind Lösungsmittel für die Vorstufen der elastomeren Bindemittel,,
Die elastomeren Teilchen sind in diesen Flüssigkeiten unlöslich, können aber durch eine gewisse Flüssigkeitsaufnahme
quellenö
Die Vorstufe A ( "Multrathane F66") für das elastomere
Bindemittel ist ein wachsartiges festes Polyestervorpolymerisat mit endständigen Isocyanatgruppen, das durch Umsetzen von
4,4t-Diphenylmethandiisocyanat mit einem Polyester erhalten
wird (dehe mit dem Veresterungsprodukt aus einem Glykol und
einer Dicarbonsäüre)« Sie hjrt ein Äquivalentgewicht von
627-667 (d«ho das Molekulargewicht in g je Isocyanatgruppe beträgt 627-667)« Ungefähr 6,3 bis 6,7 Gewo-^ sind Isocyanatgruppen«
Die Vorstufe B des elastomeren Bindemittels ist 1,4-Butandiolo Wenn dieser Bestandteil homogen mit der Vorstufe
A vermischt wird, findet eine langsame Härtungsreaktion (zpB« in ungefähr 48 Stunden bei Raumtemperatur) zwischen den
Substanzen unter Bildung eines Polyurethanelastomeren statt.
Wenn die Bestandteile der Trägerphase der Mischung homogen miteinander vermischt werden und die Viskosität sofort
mit einem Brookfield-Visko-aimeter bei 240O und 60 'tarirehungen
je Minute mit einer Spindel Nr* 1 gem«»aen wird, wird ein Wert
0098U/0129
1 5 1 924 A
von etwa 60 Centipoise erhaltene Die Viskosität nimmt infolge
der Umsetzung der Bestandteile A und B allmählich zu« Diese Mischung zeigt, daß die Trägerphase unterschiedliche Viskositäten
haben kanno Ferner können selbstverständlich reaktionsfähige
Monomere verwendet werden, ohne daß die Trägerphase ein flüchtiges Lösungsmittel enthält«
Wenn die Mischung einigermaßen rasch (innerhalb etwa 4 Stunden) auf die Unterlage gebracht werden soll, werden
alle Bestandteile (Teil A und Teil B) unter Rühren in etwa 15 Minuten miteinander vermischte \Ienn das Gemisch unter
Kühlung (zoBo zwischen 2 und 50C) nur etwa eine Woche laiig
gelagert oder transportiert werden soll, ehe es verwendet wird, ist es zweckmäßig, alle Bestandteile miteinander zu
vermischen, ehe sie in einen geschlossenen Behälter gegeben werden, wo sie unter Kühlung gelagert oder transportiert
werdenο Gewöhnlich wird Teil A getrennt unter kräftigem
Rühren hergestellt, um eine gleichmäßige, aber willkürliche Verteilung der elastomeren Teilchen innerhall· der übrigen
Bestandteile, d«h. der Trägerphase von Teil A , zu erreichen« Dann werden Teil A und Teil B zum Transport in getrennte verschlossene
Behälter gegeben« Kurz vor dem Aufbringen der Masse wird der Bestandteil B zugesetzt und homogen durch
Rühren mit Teil A vermischt. Die Viskosität beträgt unmittelbar nacJi dem Vej-mischen etwa 475 Centipoise (Brookfield-Viskoöimeter
2A0C, 60 Umdrehungen je Minute, Spindel Nr.2).
009844/0129
Wenn diese Masse als Farbüberzug auf eine Unterlage aufgebracht wird, verdampfen die flüchtigen Flüssigkeiten
und die Vorstufen reagieren langsam miteinander·, Die Masse
härtet durch Umsetzung zwischen den Vorstufen zu einem zähen, schützenden, ansprechenden, waldgrün gefärbten Überzug, der
sichtbar glatt und sehr beständig gegen Eindrücke ist0 Der
fertige Film ist samtartig und erscheint für das bloße Auge samtartig glatte Er ist deformierbar und bildet sich nach der
Deformierung wieder zurück« Da er aber ein bloßer Farbüberzug ist, ist seine Deformierbarkeit und Rückbildung nicht ohne
weiteres erkennbar. Beim Kratzen mit dem Fingernagel oder einem Dtahlkörper hinterbleibt keine Spur» Verschiedene
Prüfungen zeigten, daß die Deformierbarkeit und Elastizität des Überzugs weitgehend für seine Abriebfestigkeit und seine
hohe Eindruckbeständigkeit verantwortlich sind«
Die Mischung war die gleiche wie in Beispiel I, nur wurden die kugeligen elastomeren Teilchen durch gemahlene
elastomere Teilchen aus einem elastomeren Polyurethan ersetzt»
Das elastomere Polyurethan ist das Reaktionsprodukt aus dem
Mahlgemisch für die kugeligen Teilchen von Beispiel I mit etwa 51 g 1,4-Butandiol (einem Härter für das Vorpolymerisat
des Mahlgemieohes)j und das Reaktion«produkt ist im wesentlichen
gehärtet, Eb wird dann mit Trockeneis eingefroren und
mit wohlelfhund Größe ÜO abgeriebene Bei dienern Vorfahren wer-
η ο H 9 41 / η 1
den nur wenige Teilchen - wenn überhaupt - unterhalb 3 u
gebildet,, Einige Teilchen sind noch mit anderen verfilzte
Die abgeriebenen Teilchen werden klassiert und diejenigen, die ein Sieb mit 0,15 mm Maschenweite passieren, verwendet
(obwohl Teilchen, die ein Sieb mit 0,075 mm Maschenweite passieren, bevorzugt werdenjo Mindestens 80 Gewo-$ der
Teilchen, die 0,15 mm Maschenweite passieren, sind kleiner als 125 uo Etwa 15 oder 20 Gewe-$ der Teilchen sind kleiner
als 90 α«
Die Masse dieses Beispiels ergibt einen Farbüberzug (der bevorzugt aufgesprüht wird), der glatt und eindruckbeständig
ist und für das bloße Auge glatt und texturiert erscheint«
"Die Viskosität der Masse dieses Beispiels (mit den elastomeren Teilchen) war unmittelbar nach dem Vermischen von
A und B kleiner als in Beispiel I unter den gleichen Bedingungen· Die Viskosität betrug 430 Oentipoise gegenüber
475 Centipoiee in Beispiel I.
Me Mischung dieses Beispiels zeigt eine schwarze verstreichbare Masse, die in einem einzigen Behälter aufbewahrt
werden kann. Bei der Verwendung kann die Masse direkt aue dem Behälter genommen werden, ohne daß getrennte Teile vermischt
werden müssen.
Bestandteile
Elastomere Teilchen ( 5 "bis 90 μ)
Gewichtsteile kg
43,0
Netzmittel
(liatriumlaurylsulf at) 0,0045
Wasser 23,1
Wäßrige Dispersion des elastomeren Bindemittels (46 Gew.-/»
Pestsubstanz) 39,6
Wäßrige Lösung des Verdickungsmitteis
(5 Gewe-?b Hydroxypropylmethylcellulose)
3,98
Wäßrige Dispersion des P:knents (25 Gewo~$
Rußpigment, kleiner als 1 u ) 1,58
Schuttvo lim en
Liter/kg
Liter/kg
0,164
0,1785
0,205
0,114
Feststoffvolumen
liter
7,05
3,26
0,04
0,045
Die Teilchenvolumenkonzentration beträgt 67,8 ι;ίβ Die
elastomeren Teilchen und das Pigment der Trägerphase machen etwa 68,2 °/>
des gesamten Volumens der nicht flüchtigen Bestandteile aus« Das organische filmbildende Bindemittel
macht etwa 26,7 Gewe-70 des Trägers ause Der Gesamtgehalt an
nichtflüchtigen Bestandteilen des Trägers beträgt 27,6 #e
Die elastomeren Teilchen dieser Masse können wie in Beispiel Il hergestellt werden« Die Teilchen für diese
uchwarae Maaae können etwa 50 Gewichtsteile HuW an Stelle
des Chromoxyds und Phthalocyanine von Beispiel 1] enthalten«
0098U/0129
Ein Beispiel für eine wäßrige Bindemitteldispersion ist eine -wäßrige Dispersion eines Mischpolymerisats von
Methylmethacrylat und lthylacrylat<>
Das Mischpolymerisat enthält etwa 60 Gewe-$ Methylmethacrylat und 40 /' Äthylacrylato
Eine geeignete Mischpolymerisatdispersion ("Rhoplex AC-33")enthält etwa 46 Gewo-?'» thermoplastische
organische Peststoffe, die als winzige Tröpfchen von weniger
als etwa 0,2 y. Durchmesser beständig dispergiert sind«
Diese Substanz erfüllt die Anforderungen an das elastomere Bindemittel«,
Zur Herstellung der Masse werden zuerst die elastomeren Teilchen mit 51 Teilen Wasser und dem Netzmittel versetzt«
Die erhaltene Aufschlämmung wird mit einem zuvor homogenisierten Gemisch der übrigen Bestandteile der Mischung mittels
eines schneilaufenden Rührers mit starker Rührwirkung
homogen vermischt,, Die fertige gemischte Masse hat eine
Viskosität von etwa 1600 öentipoise (Brookfield, 240C,
60 Umdrehungen je Minute, Spindel Nr0 4)« Die Trägerpha:?e
dieser Masse hat eine Viskosität von etwa 350 Centipoise (Brookfield, 240C, 60 Umdrehungen je Minute, Spindel Nrβ 2).
Nach dem Aufbringen (bevorzugt durch Versprühen) und Trocknen bildet diese Masse einen schwarzen zähen, eindruckbeständigen,
sichtbar glatten, aber texturierten elastomeren Oberflächenüberzug Das Trocknen erfolgt durch Verdampfen
des Wassers,, Anschließend laufen die dispergieren Tröpfchen
des Mischpolymerisat« bei Raumtemperatur allmählioh zu einem
fertigen vereinigten, zusammenhängenden elastomeren Überzug
in ein an (lor β
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Eine geeignete mit Vieichmacher modifizierte Substanz,
die die für das elastomere Bindemittel der erfindungsgemäßen
Massen erforderlichen Eigenschaften besitzt, itrfc ein mit
Weichmacher modifiziertes Polyvinylchlorid* Es folgt ein
Beispiel für eine derartige Masse:
.bestandteile
G-ewichts- uchütt- Peststoffteile
volumen volumen kg Liter/kg Liter
Kugelige elastomere Teilchen von Beispiel I
VM&P-Benzin (fluchtige Flüssigkeit)
Dioctylphthalat als Weichmacher
Polyvinylchlorid
O 121»)
O 121»)
68
8,6 18,5 29,9
0,159
10,81
0,208 3,86 0,147 4,39
Die Teilcherivolumenkonzentration dieser Masse beträgt
56,9 yoe Die Masse hat einen G-esamtf estntoffgehalt von
93,1 "/> und einen Gehalt an nicht flüchtigen Feststoffen in
der Trägerphase von 85 $e
Zur Herstellung der Masse dieses Beispiels wurde das Polyvinylchlorid in feinteiliger Form (weniger als 2 u Teilchengröße)
in dem Diootylphthalat durch Hühreri dispergiert,
Jjabei bildet sich ein Kunubstoffaol (Plastisol). Dann wird
daiJ üohwerbenzin zum Verdünnen zugesetzt, Schließlich werden
dlu elaatom/ren Kugeln eingeführt (z„Be mittels einen
Varjng-Miacherß), ^0 0R,qinaL
009844/0129
15192AA
Die Viskosität dieser Masse beträgt nach der Herstellung ungefähr 60 000 Gentipoise (Brookfield, 240C,
6 Umdrehungen je Minute, Spindel Nr0 4). Bie Tragerphase
allein hat eine Viskosität von etwa 85 Cientipoise (Brookfield
240C, 60 Umdrehungen je Minute, Spindel Nr. 2).
Menn die Masse dieses Beispiels als Farbüberzug aufgebracht
wird, kann sie möglicherweise auch nach längerer Zeit bei Raumtemperatur keinen elastomeren fertigen Überzug
bilden« Das feste Bindemittel der Trägerphase hat aber die notwendigen elastomeren Eigenschaften, wenn der Überzug
15 Minuten auf etwa 1880C erwärmt wird, um ihn homogen zu
verdichten (z„Be zu schmelzen)« Durch das Erwärmen wird das
Gemisch von filmbildenden Bestandteilen der Trägerphase in den Zustand des fertigen Überzugs mit elastomeren Eigenschaften
übergeführt» Bei Massen, die zur Herstellung des fertigen Überzugs erwärmt werden müssen, werden zweckmäßig
vollständig gehärtete elastomere Teilchen (oder mindestens Teilchen, die bei der Wärmebehandlung nicht schmelzen) verwendete
Ausgezeichnete sichtbar glatte und eindruckbeatändige Überzüge können aus dieser Masse auf Blattmateria] hergestellt
worden, das die zum Schmelzen oder Verdichten des Überzugs erforderlichen Temperaturen verträgt» Bevorzugt wird
die Manne nach weiterer Verminderung der Viskosität durch
Zuuatz einiger weniger Gewichtsprozent flüchtiger Bestandteile
aufgebracht« Wenn Metallblech überzogen werden aoll,
wird en zweckmäßig zuerst in bekannter Welee mit einem Gnin-
009844/0129
dierüberzug vorbehandelt0 Diese Maßnahmen können im großtechnischen
Maße durchgeführt v/erdeno Der Überzug kann auch
mit dem Rakel aufgebracht -werden«,
Es folgt ein Beispiel für eine Mischung mit langem Topfleben und eine, die im Filmzustand nicht härtet« Sie
enthält einen elastomeren filmbildenden Bestandteil in einer flüchtigen Flüssigkeit gelöste Der elastomere filmbildende
Bestandteil befindet sich in "elastomerem" Zustand,w§nn er
in der flüchtigen Flüssigkeit der Trägerphase gelöst ist«,
Gewichts- Schutt- Feststoffteile volumen volumen Bestandteile kg Liter/kg Liter
Elastomere Kugeln aus
Beispiel I 20,4 .0,159 3,28
Cyclohexanon (flüchtige Flüssigkeit) 122,2
Elastomeres Polyurethan 13,6 0,17 2,317
Die Teilchenvolumenkonzentration dieser Masse beträgt 58,5 °/o„ Der Gesamtfeststoff gehalt beträgt 21,75 Gewo-% »
Die Menge des elastomeren Polyurethans beträgt ungefähr 10 G-ewo-% des Trägerso
Geeignete elastomere Polyurethane ("Estane 5740X1"),
die in diesem Beispiel verwendet werden können, sind praktisch unvernetzt und im wesentlichen linear,, üie sind neben ihren
anderen Eigennchaften thermoplastisch. Hie können durch TJm-
Q098U/0129
setzen eines Gemisches von (A) 1 KoI eines praktisch linearen
Polyesters mit endständigen Hydroxylgruppen aus
(1) einem gesättigten aliphatischen Glykol mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen
und endständigen Hydroxylgruppen und
(2) einer Di carbon säure der Formel UOOC-R-COOH, worin 1? ein
Alkylenrest mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen ist, oder ihrem
Anhydrid, wobei der Polyester ein mittleres Molekulargewicht zwischen 600 und 1200 und eine kleinere ßäurezahl als 10
hat, und (B) etwa 1,1 bis 3,1 Mol eines Diphenyldiisocyanats
mit einer Isocyanatgruppe an jedem Phehylkern in Gegenwart von (C) etwa 0,1 bis 2,1 Mol eines gesättigten aliphatischen
freien Glykols mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen und endständigen Hydroxylgruppen hergestellt werden, wobei die Molmenge
von Polyester und freiem Glykol zusammen der Molmenge des
Diphenyldiisocyanats praktisch äquivalent ist, so daß praktisch
keine unumgenetzten Isocyanat- und Hydroxylgruppen in
den lioaktionsprodulrt verbleiben0
Die Masse dieses Beispiels kann durch Pinseln, V.'a Is; en
oder Versprühen aufgebracht werden und ergibt einen waldgrünen, eindruckbeständigen, sichtbar glatten, samtartig erscheinenden
Farbüberzug,, Das Trocknen unter homogener Verdichtung
erfolrt durch Verdampfen des Cyclohexanone, das normalerweise vurhältnismäi3ig langsam aus einem auf gebrach t;en
Farbüberzug (zo H„ innerhalb mehrerer Stunden bis zu etwa 1.1)
verdampfte L<ei der technischen Anwendung kann gogebencnfalls
der aufgebrachte Film erwärmt werden, um das Lösungsmittel rascher zu vertreibe/u
BAD ORIGINAL
00984A/0129
-25- 15192U
Die gesamte Mischung dieses .Beispiels hat eine Viskosität
von etwa 900 Centipoise (Brookfield, 240O, 30 Umdrehungen
je Minute, Spindel Nr0 2), während die Trägerphase der Masse eine Viskosität von 205 Centipoise hat (Brookfield,
240O, 60 Umdrehungen je Minute, opindel Nr0 2.)o
In Tabelle I sind mehrere Eigenschaften der elastomeren
Phase der aus den Mischungen der vorstehenden Beispiele erhaltenen Farbüberzüge angegeben»
a | Abrieb | Hart e, | Bruch | Zugfestigkeitswei | (Tensile set) | Il | 5> | Ru ck- | |
b | (Taber) | ο höre | dehnung | tung | bei 45/» Dehnung | Il | 5% | prall- | |
C | 0,1 | A-2 | It | % | ko ef | ||||
a | 0,1 | 75 | 360 | Il | 5'fo | fizient | |||
Bei | t | 0,1 | 80 | 500 | weniger als | Il | bio | 2Γ> | |
spiel | C | 0,1 | 80 | 500 | Il | It | 5>' | 35 | |
I | a | 0,1 | 80 | 500 | Il | It | 35 | ||
b | 0,1 | 80 | 500 | It | ti | 5°/a | 30 | ||
C | 0,1 | 80 | 500 | Il | Il | 5'/o | 35 | ||
II | a | 0,6 | 80 | 450 | Il | It | 5% | 35 | |
b | 0,4 | 90 | 500 | It | tt | 5/ | 25 | ||
C | 0,1 | 90 | 450 | Il | It | 5°/ | 20 | ||
III | a | 0,4 | 75 | 360 | tt | Il | 570 | 15 | |
b | 0,4 | 80 | 280 | It | It | 5'/o | 25 | ||
C | 0,1 | 80 | 280 | tt | 5io | 10 | |||
IV | 0,1 | 75 | 360 | ti | 10 | ||||
0,1 | 85 | 640 | It | 25 | |||||
85 | 640 | It | 25 | ||||||
V | Il | ||||||||
a bedeutet elastomer« Teilchen (d,h, ihre Zusammensetzung),
wie sie in dem fertigen Farbüberzug vorliegen.
b bedeutet die Zusammensetzung der Fentstoffe der Trägerphaöe,
wie diese Masse in dem fertigen Überzug vorliegt·
c bedeutet die Zusammensetzung der filmbildenden organischen
SubBtanz (ohne Pigment) der Trägerphase, wie diese
in dem fertigen Farbüberzug vorlieg^Q ORIGINAL
Mit der Bezeichnung "fertig" für die erfindungsgemäßon
Farbüberzüge ist gemeint, daß die Überzüge praktisch frei von
flüchtigen Bestandteilen und praktisch blasenfrei sind und daß
(1) das filmbildende organische Bindemittel bei Gemischen von chemisch reaktionsfähigen Partnern gehärtet ist oder (2) die
dispergierten verschmelzbaren Teilchen der filmbildenden Bindemasse bei dispergierten Filmbildnern zusammengelaufen sind
oder (3) die gelöste oder dispergierte filmbildende '!'indemasse
homogen verdichtet ist (insbesondere bei nicht miteinander
reagierenden Bestandteilen) oder (4) irgendeine Kombination dieser Vorgänge stattgefunden hat« Die "praktisch blasenfreien11
fertigen Überzüge können eine kleine Menge Mikroporen
enthalten^ ftie können auch Zwischenräume von mikroskopischer
Größe enthalten» Sie enthalten aber keine größeren makroskopischen Zwischenräume, die bei Betrachtung de0 Querschnitts
durch den Film für das bloße Auge sichtbar sind»
Alle Werte in der Tabelle wurden mit dickeren Proben der Masse der fertigen Farbüberzüge gemessen alu uie normalerweise
in fertigen Farbüberzügen vorliegen« Me Proben mußten
derart bereitet werden, daß sie praktisch blasenfrei waren (makroskopische Blasen beeinträchtigen die Zuverlässigkeit
der Meßergebnisse)β Am besten läßt es sich vermeiden, daß aus dem Lösungsmittel der Masse makroskopische Blas*en entstehen,
indem man das Lösungsmittel verhältnismäßig Inngeam (z»B«
Innerhalb bis zu einer Woche, wenn die Proben dicker sind) verdampf on läßt (die Lösungsmittelverdampfung kunn in einer
BAD ORIGINAL
0098U/0129
Kammer unter vermindertem Brück beschleunigt werden)o Zur
Verdampfung dew Lösungsmittels wird die Probe bevorzugt bei Raumtemperatur oder einer Temperatur nur etwas oberhalb
(zoBo bis zu etwa 550O) Raumtemperatur gehalten«, Bei der
Herstellung der Proben wird bevorzugt möglichst wenig Lösungsmittel oder flüchtige Substanz verwendet, so daß sich die
MaBSe gerade noch gut handhaben und mischen läßt«, Bei den
fertigen Farbüberzügen ist das Auftreten von Blasen nicht zu
befürchten, weil die Filme so dünn sind (zoB0 einige wenige u
bis zu 75 oder 100 oder 150 M )„ Bei Mikroporen enthaltenden
elastomeren Phasen ist es zweckmäßig, dicke Proben für die Prüfung herzustellen, indem man das Lösungsmittel sehr vorsichtig
und langsam verdampfen läßt (auch wenn die Härtung vor dem Verdampfen des Lösungsmittels beendet ist), um die
Bildung makroskopischer Blasen zu vermeiden«
Me Beziehung zwischen den in der Tabelle angegebenen
Eigenschaften und denen der fertigen Farbüberzüge ist wahrscheinlich wie folgt: Die Abriebfestigkeit und die Bruchdehnung
sind Anzeichen für Zähigkeit und Beständigkeit des fertigen Überzugs gegen Reißen und Kratzen«, Pie Zugfestigkeitsweitung
(tensile set) und Rückpra^llkoeffizient
(coefficient of restitution)sind Hinweise für die Verformbarkeit bei ausreichendem Rückprall nach der Verformung, so daß
der fertige Überzug praktisch keine Eindruckmarkierungen behält« Lie Härte ist ein Anzeichen für die nicht abreibende
Wirkung der hauptsächlichen Uborzugsphasen seibat.
0098U/0129
Die Abriebwerte (Taber) wurden mit einer rotierenden Plattform, einer zweiköpfigen Vorrichtung und nach dem in
ASTM D 1175 beschriebenen Verfahren ermittelt« Es wurde die Taber-Abriebvorrichtung Modell 174 der Taber Instrument
Company, North Tonawanda, Few York, mit den Abriebrädern
H-18 und eine 1000 g Belastung verwendet. Die angegebenen
Abriebwerte sind g Gewichtsverlust eines Probestücks von 3,17 mm Stärke und 10,2 cm Durchmesser je 1000 Umdrehungen
(70 Umdrehungen je Minute) in der Taber-Abriebvorrichtung«
Die erfindungsgemäßen elastomeren Massen zeigen bei diesem Versuch weniger als 4 Gewichtsverlust, bevorzugt weniger als
2 g Gewichtsverlust«,
Die Härtewerte (Shore-Durometer-Härte Type A-2) wurden
gemäß ASTM D 1706-61 bestimmt«. Ein Shore-Körner Typ A-2 wird
verwendet» Die Werte sind die größten Durometerwerte* Gewöhnlich
sind elastomere erfindungsgemäße Massen nicht härter als 95* Sie haben eine Härte von mindestens 20 (sonst ist das
Material zu weich, um Eindrücke und Scheuerstellen zu vertragen)* Bevorzugt werden Durometerwerte oberhalb 45· Die Werte
sind in der Tabelle in Vielfachen von 5 angegeben.
Die Bruchdehnung wird gemäß ASTM D-412-61T bestimmt.
Das Prüfverfahren ist das übliche zur Bestimmung der Bruohdehnung von elastomeren Materialien. Die Wert· sind in Prozent
angegeben, um die das Probestüok die ursprüngliche Längt beim
Reißen überschritten hat« Die erfindungsg«mäßen elastomeren
0098U/0129
Materialien haben eine Dehnbarkeit von mindestens 50 °/o,
bevorzugt mindestens etwa 75 °/<>o
Die Zugfestigkeitsweitung (tensile set) bei 45 $ Dehnung
wird wie folgt bestimmt: Ein Probestück (etwa 0,317 x 0,317 cm Querschnitt mit verdickten Enden zum Angreifen) wird auf
145 °/° seiner ursprünglichen Länge gedehnt und sofort wieder freigelassen«, Nach 10 Minuten wird die länge des Probestücks
(nicht der verdickten Enden) gemessene Der Überschuß der zweiten Messung gegenüber der ersten, dividiert durch
die ursprüngliche Länge und mit 100 multipliziert, ergibt die Weitung in Prozent« Bei den erfindungsgemäßen elastomeren
Materialien ist die Weitung bei 45 °ß>
Dehnung kleiner als 10 °/ot bevorzugt 5 °/°o
Die Rückprallkoeffizienten sind in Prozent angegeben.
Sie werden erhalten, indem die größte Höhe des zurückspringenden Kolbens durch die ursprüngliche Höhe vor dem Herab
fallen geteilt und dann mit 100 multipliziert wird. Die Werte wurden mit dem Elastizitätsmesser der Precision
Scientific Company gemessen j diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer ebenen Plattform zur Auflage der Probe,
einer senkreoht angebrachten Skala, einem 28,35 g schweren Kolben aus rostfreiem Stahl mit senkrechter Führung duroh
eine senkrechte Sohiene aus rostfreiem Stahl und einer meohanisehen Vorrichtung sum Fallenlassen des Kolbens· Probestücke
Ton etwa 2,54 ca Durohaetaer und 1,27 om Stärke werden geprüft« Das Mittel ron drei Werten wurde verwendet} das Ergeb-
009844/0129
nis ist als Vielfaches von 5 in der Tabelle angegeben» Die erfindungsgemäßen elastomeren Substanzen haben Rückprallkoeffizienten
von mindestens 5 #, bevorzugt oberhalb 10 fo0
Die Erfindung ist nicht von der Verwendung einer bestimmten chemischen Verbindung abhängig, da die Eigenschaften
von unterschiedlichen Verbindungen durch homogenes Vermischen mit anderen Bestandteilen modifiziert werden kÖnnene So kann
ZoBe einer sonst ungeeigneten chemischen Verbindung ein
Weichmacher zugesetzt werden, um sie in eine Masse zu verwandeln, die die erfindungsgemäß erforderlichen elastomeren
Eigenschaften hat« Ferner können neue chemische Substanzen so hergestellt werden, daß sie den geforderten elastomeren
Eigenschaften genügen,
*· Patentansprüche —
0098U/0129
Claims (1)
- Patentansprüche:1o larbmasse, die zur Herstellung eines farbartigen Überzugs auf einer Unterlage geeignet ist, -wobei der Überzug im fertigen Zustand getrennte !Teilchen enthält, die in einer zusammenhängenden filmartigen Masse dispergiert und haltbar gebunden sind, und der fertige Überzug eine nicht geglättete, praktisch glanzfreie, optisch^ glätte Oberfläche hat, die eindruckbeständig, zäh und abriebfest ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse im wesentlichen aus einer beweglichen Trägerphase und nicht ineinanderlaufenden elastomeren Teilchen mit einer Größe zwischen etwa 3 und 150 ju. (bevorzugt kleiner als 9Ou) besteht, die darin mit einer Teilchenvolumenkon ζ en tr ation zwischen 20 und 75 οβ> (bevorzugt 4-0 bis 75 °/o) dispergiert sind, wobei mindestens 5 Gew«-$ der beweglichen Trägerphase aus nichtflüchtiger elastomerer filmbildender organischer Substanz bestehen, wobei 60 bis 100 Gewo-$ der gesamten nicht flüchtigen Substanz der Trägerphase aus der filmbildenden elastomeren organischen Substanz und 0 bis 40 $> der nicht flüchtigen Substanz, aus Pigment bestehen, die elastomeren Teilchen in der Trägerphase unlöslich sind und 0 bis 40 Gew.-$ Pigment enthalten, wobei das gesamte Volumen aller Teilchen in der Masse, die größer als 3 ti sind, nicht mehr als 85 $> des Gesamtvolumens der nicht flüchtigen Substanz In der Masse beträgt*009844/0129-52-2„ Maese nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht flüchtige elastomere filmbilden.de organische
Substanz aus einem Gemisch von reaktionsfähigen Vorstufen für die elastomere Substanz besteht»3o Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-flüchtige filmbildende elastomere organische Bindemittel aus einem filmbildenden Gemisch von nichtflüchtigen Bestandteilen besteht, die in einer flüchtigen flüssigen
Substanz dispergiert sind»4e Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtflüchtige elastomere filmbildende organische Substanz in einer flüchtigen flüssigen Substanz gelöst ist«5« Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomeren Teilchen kugelig sind«6« Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastomeren Teilchen unregelmäßig geformte gemahlene
Teilchen sind*7· Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Glasperlen in einer Volumenmenge dispergiert enthält,
die nicht größer als 1/4 des Volumens der elastomeren Teilchen ist.8e Verfahren zur Herstellung eines nicht geglätteten, praktisch glanzfreien optisoh glatten Oberfläohenübersmgs auf009844/0129einer Unterlage, wobei der Oberflächenüberzug eindruek— ' beständig, zäh und abriebfest ist, dadurch gekennzeichnet, daß man (1) durch Vermischen von Bestandteilen eine Masse herstellt, die im -wesentlichen aus einer beweglichen Trägerphase und nicht ineinanderlaufenden elaßtomeren Teilchen mit einer Größe zwischen 3 und 150 u (vorzugsweise unterhalb 90 ii) besteht, die darin mit einer TeilehenvolTimenkonzentration innerhalb des Bereichs von 20 bis .75 $ (bevorzugt 40 bis 75$) i dispergiert sind, wobei mindestens 5 Gewe~$ der beweglichen Trägerphase aus einer nichtfluchtigen elastomeren filmbildenden organischen Substanz bestehen, 60 bis 100 fiewe-$ der gesamten nichtflüchtigen Substanz der Trägerphase aus elastomerer filmbildender organischer Substanz und 0 bis 40$ der nicht flüchtigen Substanz aus Pigment bestehen, wobei die elastomeren Teilchen in der Trägerphase unlöslich sind und 0 bis 40 Gew.-$ Pigment enthalten, das Gesamtvolumen des dispergiert en Pigments in der Trägerphase und das gesamte Volumen aller Teilchen von mehr als 3 U in der Masse nicht mehr als 85 $ des Gesamtvolumens der nichtflüchtigen Substanz in der Masse beträgt| (2) diese Masse als Überzug auf die Unterlage aufbringt und (3) den Überzug Bedingungen unterwirft, unter denen die Tragerphase des Filme in eine zähe zusammenhängende elastomere Maeee übergeführt wird, die praktisch keine fluchtige Plüesigktit enthält und in der die elastomeren Teilchen regellos derart verteilt sind, daß sie in der Oberfläche des Überzüge Erhebungen bilden·SLt 001144/01219o Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere filmbildende organische Bindemittel der Trägerphase aus einem Gemisch von reaktionsfähigen Vorstufen für das elastomere Bindemittel besteht und die Bedingungen so gewählt v/erden, daß die Trägerphase des gefärbten Überzugs in eine zähe zusammenhängende elastomere Masse übergeführt -wird, indem die reaktionsfähigen Vorstufen für das elastomere Bindemittel miteinander reagieren«10β Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere filmbildende organische Bindemittel aus einer Dispersion von winzigen Teilchen einer harzartigen Substanz in einem Weichmacher für dieselbe besteht und die Bedingungen derart gewählt werden, daß die Trägerphase des gefärbten Überzugs in eine zähe zusammenhängende elastomere Masse übergeführt wird,uid der gefärbte Überzug auf eine erhöhte Temperatur erwärmt wird, die ausreicht, daß die harzartige Substanz und der Weichmacher praktisch homogen versohmelzen«11« Gegenstand, bestehend aus einer Unterlage (bevor zugt einer Blattoberfläohe), die mit einem getrookneten, nicht· klebrigen Farbüberzug mit einer nicht geglätteten, praktisch glanzfreien, optisch glatten Oberfläche überzogen ist, der markierungBbeständig, zäh und abriebfest ist und eine Phase aus elastomeren Teilchen und eine Bindemittelphase enthält, wobei die tlastomtren Teilohen eine Größe zwisohen 3 und009844/0129150 ju. (bevorzugt unterhalb 9Ou) haben und regellos in der Bindemittelphase dispergiert und dauerhaft darin gebunden sind, wobei die elastomeren Teilchen zwischen 20 und 75 $> (bevorzugt zwischen 40 und 75 $ ) des Volumens des Films ausmachen, und 0 bis 40 Gew«—$ Pigment enthalten, die Bindemittelphase aus 60 bis 100 Gew#-$ elastomerer organischer Substanz als zusammenhängende Masse und 0 bis 40 Gewe-$ Pigment, das darin dispergiert ist, besteht, wobei das Gesamtvolumen von allem Pigment in der Bindemittelphase und das gesamte Volumen aller Teilchen oberhalb 3 W in dem Film nicht mehr als etwa 85 # des Gesamtvolumens des Films ausmachen β12* Gegenstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sein Farbüberzug Glasperlen in einer Volumenmenge enthält, die nicht größer als 1/4 des Volumens der elastomeren Teilchen ist«M 1770
Dr.Pa/Wr009tU/01?f
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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