DE1943866C3 - Verfahren zur Herstellung wasserbeständiger Reibflächen für Zündhölzer - Google Patents
Verfahren zur Herstellung wasserbeständiger Reibflächen für ZündhölzerInfo
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Description
40
Die wesentlichen Bestandteile der Reibflächen an der Streichholzschachtel sind roter Phosphor, Glaspulver
und ein Bindemittel. Diese Grundbestandteile können durch weitere Zusätze, beispielsweise in Form
von Antimon(IH)-sulfid, oderEisen(IIl)-oxid und dergleichen,
ergänzt werden.
Die herkömmlichen, aus vorgenannten Komponenten hergestellten Anstrichmassen für Zündholzreibllächen
stellen streichfähige, wäßrige Dispersionen dar, die als Bindemittel wasserlösliche Substanzen, wie z. B.
tierische oder pflanzliche Leime oder Wasserglas enthalten. Die mit solchen Bindemitteln hergestellten
Anstrichmassen für Reibflächen sind feuchtigkeitsempfindlich und verlieren in einer Atmosphäre mit
hoher Luftfeuchtigkeit, wie sie in den Tropen vorherrscht, leicht ihre Zündfähigkeit. Soweit als Bindemittel
natürliche Leime verwendet werden, ist der Zusatz eines Konservierungsmittels für diese Leime
zur Anstrichmasse erforderlich, da sonst unter dem Einfluß von Feuchtigkeit mit Schimmelbeiall oder
anderweitiger biologischer Zersetzung des Leimes zu rechnen ist.
Anstelle von natürlichen Leimen als Bindemittel Tür die in Rede stehenden Anstrichmassen wurden <
>5 bereits auch in Wasser lösliche oder teilweise lösliche HarnstolT-Formaldehyd- bzw. Melamin-Fomialdchyd-Harze
vorgeschlagen, da diese eine höhere Beständigkeit gegen Feuchtigkeit aufweisen. Der Einsatz dieser
Harze ist jedoch umständlich, da sie mit Hilfe von llü'rtungsmitteln ausgehärtet werden müssen. Der
I lärtungsprozeß stellt aber im herkömmlichen Arbeitsvorgang
der Reibflächenherslellung einen zusätzlichen Arbeitsgang dar, wobei der hierfür erforderliche Aufwand
in keinem Verhältnis zu dem erzielten Effekt steht, so daß diese Arbeitsweise in der Praxis keinen
Eingang gefunden hat.
Nach dem Verfahren der französischen Patentschrift
II 20 316 kann ein Feuchtigkeitsschutz für Reibflächen
dadurch erzielt werden, daß man als Bindemitte! für
die Reibflächengrundmasse wäßrige Dispersionen von Polymeren wie Polyvinylacetat, Polystyrol, Polyacrylsäureester,
Polyvinylchlorid oder entsprechenden Copolymeren verwendet. Vorerwähnte Bindemittel vermitteln
bei Anwendung in Reibflächengrundmassen einen durchaus befriedigenden Feuchtigkeitsschutz,
verleihen aber der Grundmasse keine ausreichende Wasserbeständigkeit bei mehrstündigem Eintauchen
der Reibfläche in Wasser. Derartige Anforderungen müssen aber an Zündholzpackungen beim Versand in
tropische Länder gestellt werden können.
Es wurde nun gefunden, daß man absolut wasserbeständige Reibflächen an Zündholzschachtel herstellen
kann, wenn man anstelle der herkömmlichen Anstrichmassen in Form wäßriger Dispersionen eine
wasserfreie streichfähige Anstrichmasse verwendet.
Das Verfahren der Erfindung zur Herstellung wasserbeständiger Reibflächen für Zündhölzer, wobei die
Reibflächenanstrichmasse im wesentlichen aus rotem
Phosphor, Glaspulver, Polyvinylchlorid als Bindemittel und gegebenenfalls weiteren Zusätzen besteht,
ist dadurch gekennzeichnet, daß man als Bindemittel ein wasserfreies Polyvinylchlorid-Plastisol verwendet,
das gegebenenfalls mit einen) nüssigen ChlorpuralTin
vermischt und einem geeigneten Verdünnungsmittel verdünnt se;n kann.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
verwendet man ein Plastisol, das ein durch Emulsionspolymerisation hergestelltes Polyvinylchlorid
mit einem K-Wert von etwa 65 bis 80 enthält.
Gemäß Definition des Plastisch, wonach darunter allgemein eine Dispersion eines Kunststoffes in wcichmachungsmitteln
zu verstehen ist, wird beim erfindungsgemäßen Verfahren ebenfalls weichmachcrhaltiges
Polyvinylchlorid eingesetzt, welches als Weichmacher beispielsweise Dioctylphthalat und/oder Benzylbutylphthalat
enthält.
Der Anteil des Polyvinylchlorids im fertigen Plastisol, d. h. einschließlich eventueller Sekundärweichmacher,
wie Chlorparaffine oder bestimmter Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel beträgt im allgemeinen
etwa 30 bis 80 Gew.-%. Bei Zusatz von Chlorparaffinen werden solche bevorzugt, die bei
Raumtemperatur nüssig sind und einen Chlorgehalt von etwa 50 Gcw.-% aufweisen. Um das Polyvinylchlorid-Plastisol
auf die gewünschte Konsistenz einstellen zu können, ist es gelegentlich erforderlich,
dieses mit einem Verdünnungsmittel, das sich beim Trocknen teilweise verflüchtigt, zu verdünnen. Irür
diesen Zweck hat sich besonders llcxanol-iso-butyrat
bewährt.
In der fertigen Rcibfiächenanstrichmasse betrügt
der Anteil des Polyvinylchlorid-Plastisols vorzugsweise
etwa 50 bis 85 Gcwichts-%. Die Anstrichmasse weist dann eine gut streichfähige bis pastöse Konsistenz
auf.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Anstrichmasse kann beispielsweise derart erfolgen, daß man
roten Phosphor bzw. ein Gemisch aus rotem Phosphor und bestimmten Füllstoffen, wie Glaspulver, Antimon{III)-sulfid,
Braunstein, Eisen(IH)-oxid und Kieselgur mit dem Plastisol mit Hilfe eines mechanisch
betriebenen Röhrers innig vermischt Zur besseren Homogenisierung kann man die Mischung noch in
einem Dreiwalzenstuhl bearbeiten. Die erhaltene Masse wird dann in bekannter Weise auf die zu
bestreichende Fläche aufgetragen und durch nachfolgende Trocknung bei etwa 140-160 C zu einem
festhaftenden Überzug geliert. Gegebenenfalls kann auch auf den Zusatz obengenannter Füllstoffe verzichtet
werden. Bei den konventionellen Anstrichmassen ist dies nicht möglich, da insbesondere Antimon(III)-sulfid
die Aufgabe zukommt, beim Zünden des Streichholzes ein Nachglimmen, d:is eine schnellere
Abnutzung der Reibfläche zur Folge hat, zu verhindern. Bei der erfindungsgemäßen Anstrichmasse
wird bei Abwesenheit von Füllstoffen, wie Antimon(III)-sulfid,
das Nachglimmen durch das im Plastisol enthaltene Polyvinylchlorid und Chlorparaffin, die
in Verbindung mit rotem Phosphor flammhemmend wirken, vermieden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung wasserbeständiger Reibflächen ist den einschlägigen
bekannten Verfahren insofern überlegen, als nach diesem Verfahren absolut wasserbeständige Reibflächen
erhalten werden, die selbst nach 20stündigem Eintauchen in Wasser von 20 C noch eine hervorragende
Zündfähigkcit besitzen, was bei den nach bekannten Verfahren hergestellten Reibflächen nicht der Fall ist.
Beispiel 1 -15
(erfindungsgemäße Anstrichmas.se)
Es wurde zunächst eine als Bindemittel geeignete Polyvinylchloridpaste (A) durch Mischen nachfolgender
Komponenten hergestellt: 64 Gewichts-Teile eines durch Emulsionspolymerisation hergestellten Polyvinylchlorids
mit einem K-Werl von 70, 9 Gewichts-Teile Dioctylphthalat, 3 Gewichts-Teile Benzylbutylphthalat,
8 Gewichts-Teile flüssiges Chlorparaffin mit einem Chlorgehalt von 50 Gewichts-%, 16 Gewichts-Teile
Hexanol-iso-butyrat und 1,5 Gewichts-Teile einer organischen Zinnverbindung als Stabilisator.
50 Gewichts-Teile der Polyvinylchloridpaste (A) wurden mittels eines Flügelrührers mit 50 Gewichts-Teilen
pulverförmigem rotem Phosphor mit einer Teilchengröße
von weniger als 30 μ innig vermischt und anschließend durch Einmischen von 30 Gcwichts-Teilcn
Hexanol-iso-butyrat verdünnt, wobei eine gut streichfähige Anstrichmasse erhalten wurde.
55
Beispiel 2
(crfindungsgematle Anstrichmasse)
(crfindungsgematle Anstrichmasse)
Es wurde analog Beispiel I verfahren, wobei folgend'; ho
Komponenten innig vermischt wurden: 50 Gewichts-Teile der Polyvinylchloridpaste (A). 30 Gewichts-Teile
roter Phosphor, 17 Gewichls-Teile '\nlimon(III)-sulfid, 1,5 Gewiehts-Teile Eiscn(lll)-o\id und 1,5 Gewichts-Teile
Glaspulver. f,_s
Durch Zugabe von etwas ilexanol-iso-butyrat wurde
vorbeschriebener Masse eine gute Slrcichfähigkcit verliehen.
40
45 Beispiel 3
(Vergleichsbeispiel)
(Vergleichsbeispiel)
Es wurde eine Anstrichmasse bekannter Zusammensetzung hergestellt, wobei als Bindemittel eine
wäßrige, weichmacherfreie Dispersion von Polyvinylidenchlorid mit einem Feststoifgehalt von 55 Gewichts-%
verwendet wurde. Die durch Mischung der einzelnen Komponenten hergestellte Anstrichmasse
wies folgende Zusammensetzung auf: 40 Gewichts-Teile der Polyvinylidenchlorid-Dispersion, 35,0 Gewichts-Teile
roter Phosphor mit einer Teilchengröße von wenigerals 30 μ, 37,5 Gewichts-Teile Antimon(III)-sulfid,
20,5 Gewichts-Teile Wasser, 3,5 Gewichts-Teile Eisen(HI)-oxid, 3,5 Gewichts-Teile Glaspulver.
Beispiel 4
(Vergleichsbeispiel)
(Vergleichsbeispiel)
Es wurde analog Beispiel 3 verfahren, wobei anstelle der Polyvinylidenchlorid-Dispersion eine wäßrige,
weichmacherfrc-ie Polyvinylpropionat-Dispersion mit einem FeststoffgehaU von 50 Gewichts-% verwendet
wurde.
Beispiel 5
(Vergleichsbeispiel)
(Vergleichsbeispiel)
Es wurde analog Beispiel 3 verfahren, wobei anstelle der Polyvinylidenchlorid-Dispersion eine wäßrige,
weichmacherfreie Polystyrol-Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 50 Gewichts-% eingesetzt wurde.
Beispiel 6
(Vergleichsbeispiel)
(Vergleichsbeispiel)
Es wurde analog Beispiel 3 verfahren, wobei anstelle der Polyvinylidenchlorid-Dispcrsion eine wäßrige,
weichmacherfreie Polyvinylacetat-Dispcrsion mit einem Feststoffgehalt von 50 Gewichts-% verwendet
wurde.
Beispiel 7
(Vergleichsbeispiel)
(Vergleichsbeispiel)
Nachfolgende Komponenten wurde in einer Kugelmühle zu einer feinen Paste vermählen: 44 Gewichts-Teile
roter Phosphor mit einer Teilchengröße von weniger als 30 μ, 26 Gewichts-Teile Mangandioxid,
10 Gewichts-Teile Schwefel, 35 Gewichts-Teile Wasser,
0,5 Gewichts-Teile Ammoniaklösung (d=0,91), 0,2 Gewichts-Teile Acrylsäure, leicht polymerisiert.
115,7 Gewichts-Teile dieser Paste wurden mit einem
Bindemittel folgender Zusammensetzung zu einer Anstrichmasse verarbeitet: 16 Gewichts-Teile einer
wäßrigen Polystyroldispersion mit 50 Gewichts-% Feststoffgehalt, 4 Gewichts-Teile Diallylphthalat,
100 Gewichts-Teile Wasser.
(Vergleichsheispiel)
I::; wurtle analog Beispiel 7 verfahren, wobei jedoch 115,7 Gewichls-Teile der hergestellten Paste mit einem
Bindemittel folgender Zusammensetzung gemischt
wurden: SOGewichls-Tcilc einer Polyvinylpropionat-Dispersion
mit 50 Gewichts-% Feststoffgehalt und 50 Gewichts-Teile Wasser.
Die gemäß den Beispielen I -8 hergestellten Anstrichmasscn
wurden mittels eines Pinsels auf verschiedene Papierstreifen aufgetragen, getrocknet und
auf Zündlahigkcit geprüft. Durch Auswiegen der einzelnen
beschichteten Papierstreifen, vor und nach dem Auftragen der jeweiligen Anstrichmasse wurden die
Flächenausbeutc in Gramm Feststoff pro m2 beschichteter Fläche ermittelt.
Zur Bestimmung der Zündfähigkeit der nach den Beispielen 1 - 8 hergestellten Anstrichmassen wurde
auf die beschichteten Papierstreifen eine 0,5 mm dicke Kunststoffschablone aufgelegt, die eine Reibfläche
von 30 X 20 mm freigab, auf der unter möglichst konstanten Bedingungen eine größtmögliche Zahl von
Zündhölzern gezündet wurde Für jede Reibfläche wurden 10 Einzelbestimmungen durchgeführt und die
Einzelergebnisse arithmetisch gemittelL Die Bestimmung der Anzahl von Zündungen erfolgte auf der
trockenen Reibfläche einmal nach vorheriger 20stündigcrLagerungderReibflächenbei70
Cund 1007.rrlativer Luftfeuchtigkeit und zum anderen nach 20stündiger
Lagerung der Reibfläche unter Wasser bei 20 C. In einem weiteren Vergleichsversuch wurde die Zündfähigkeil
der Reibflächen handelsüblicher Zündholzschachteln unter den vorerwähnten Bedingungen
geprüft. Die jeweils erzielten Prüfungsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt. Aus
der Tabelle ist ersichtlich, daß die unter laufender Nummer 2 und 3 aufgeführten erfindungsgemäßen
Reibflächenanstrichmassen die beste Zündfähigkeit besitzen.
Nummer
Rcibilächenanstrichmassc
| Zündfähigkeil der Reibflächen (Anzahl der Zündungen) |
B | C | Flächcn- ausbculc |
| Reibfläche A |
4 | 0 | (g FcslstofT/m |
| 11 | 31 | 24 | |
| 33 | 22 | 15 | 42 |
| 26 | 9 | 0 | 41 |
| 13 | 8 | 0 | 44 |
| 12 | 10 | 0-1 | 43 |
| 15 | 18 | 0-1 | 46 |
| 31 | 10 | 0 | 51 |
| 22 | 2 | 0 | 30 |
| 13 | 35 |
1 handelsübliche Reibfläche
2 Reibn.iLhe gemäß Beispiel 1
3 Reibfläche gemäß Beispiel 2
4 Reibfläche gemäß Beispiel 3
5 Reibfläche gemäß Beispiel 4
6 Reibfläche gemäß Beispiel 5
7 Reibfläche gemäß Beispiel 6
8 Reibfläche gemäß Beispiel 7
9 Reibfläche gemäß Beispiel 8
Λ: trockene Reibflächen
II: Reibfläche 20 Stunden bei 70 C und 100% relativer Luftfeuchte aufbewahrt
C: Reibfläche 20 Stunden unter Wasser von 20 C aufbewahrt
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung wasserbeständiger
Reibflächen für Zündhölzer, wobei die Reibflächenanstrichmasse
iiu wesentlichen aus rotem Phosphor, Glaspulver, Polyvinylchlorid als Bindemittel
und gegebenenfalls weiteren Zusätzen besteht, dadurch gekennzeichnet,daß man als
Bindemittel ein wasserfreies Polyvinylchlorid-Plastisol verwendet, das gegebenenfalls mit einem
flüssigen Chlorparaffin vermischt und einem geeigneten Verdünnungsmittel verdünnt sein kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man ein Plastisol verwendet, das ein durch Emulsionspolymerisation hergestelltes Polyvinylchlorid
mit einem K-Wert von etwa 65-80 enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polyvinylchlorid-Plastisol
verwendet, das als Weichmacher Dioctylphthalat und/oder Benzylbutylphlhalat enthält
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polyvinylchlorid-Plastisol
verwendet, welches Polyvinylchlorid in einer Menge von etwa 30 bis 80 Gew.-% enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein bei Raumtemperatur
flüssiges Chlorparaffin mit einem Chlorgehalt von etwa 50 Gew.-% verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Verdünnungsmittel
Hexanol-iso-butyrat verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Polyvinylchlorid-Plastiso!
in die Reibflächenanstrichmassc in einer Menge von 50 bis 85 Gew.-% einbringt.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691943866 DE1943866C3 (de) | 1969-08-29 | Verfahren zur Herstellung wasserbeständiger Reibflächen für Zündhölzer | |
| ES381787A ES381787A1 (es) | 1969-08-29 | 1970-07-15 | Procedimiento para la produccion de superficies de raspadorestables frente al agua, para cerillas. |
| GB1253019D GB1253019A (de) | 1969-08-29 | 1970-07-24 | |
| BE755203D BE755203A (fr) | 1969-08-29 | 1970-08-24 | Procede de preparation de surfaces de frottement resistantes a l'eau pour allumettes |
| FR7031107A FR2062157A5 (de) | 1969-08-29 | 1970-08-25 | |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19691943866 DE1943866C3 (de) | 1969-08-29 | Verfahren zur Herstellung wasserbeständiger Reibflächen für Zündhölzer |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1943866A1 DE1943866A1 (de) | 1971-03-18 |
| DE1943866B2 DE1943866B2 (de) | 1977-06-23 |
| DE1943866C3 true DE1943866C3 (de) | 1978-02-16 |
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