DE4490390C2 - Ballons mit verbesserter Beständigkeit gegen Oxidation - Google Patents
Ballons mit verbesserter Beständigkeit gegen OxidationInfo
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Description
Spielzeugballons werden aus Naturkautschuk hergestellt. Nur
Naturkautschuk besitzt die Festigkeit, eine sehr hohe
Bruchdehnung und andere für Spielzeugballons erforderliche
Eigenschaften. Ein Hauptproblem bei diesen Ballons ist, daß
sie im aufgeblasenen Zustand langsam ihre Farbe verlieren
und innerhalb einiger Stunden oder Tage von einer glänzen
den, leuchtenden Farbe zu einer matten, stumpfen Farbe
wechseln. Naturkautschuk ist sehr empfindlich gegenüber
Oxidation, die durch die Reaktion mit einer geringen Ozon
menge in der Luft verursacht wird, sowie durch die Reaktion
mit Sauerstoff, die durch die Ultraviolettstrahlung des
Sonnenlichts beschleunigt wird. Die Reaktionen laufen viel
schneller ab, wenn der Gummi gedehnt, beispielsweise dann,
wenn der Ballon aufgeblasen ist. Die Oxidation des nicht
aufgeblasenen Ballons wird durch die Beifügung kleiner
Mengen von Wachs verzögert, die die Gummioberfläche über
decken und eine Schutzschicht bilden. Wird der Ballon je
doch aufgeblasen, bricht diese Wachsschicht und setzt die
Ballonoberfläche der Oxidation aus. Die Oxidation erfolgt
bei warmem Wetter oder im Freien sehr viel rascher, wo die
Ultraviolettstrahlung des Sonnenlichts stärker ist.
Die Oxidationsreaktion verursacht die Bildung mikroskopisch
kleiner Risse in der Ballonoberfläche, die das Licht
streuen und eine Änderung des Aussehens der Ballons herbei
führen. Ursprünglich durchsichtige Ballons nehmen durch die
Oxidation allmählich eine undurchsichtige, stumpfe, weiße
Färbung an und sind nicht mehr transparent. Die Oxidation
verändert die helle, leuchtende Farbe bunter Ballons in
eine stumpfe, matte Farbe.
In den letzten Jahren sind aufgeblasene, durchsichtige
Ballons zu beliebten Behältern für ausgestopfte Tiere,
Spielzeug und eine breite Vielfalt anderer Waren und
Geschenke geworden. Die Artikel werden in großen, aufge
blasenen, durchsichtigen Ballons plaziert, die riesigen
Blasen ähneln. Dies ist durch die Entwicklung der Ballon-
Befüllmaschine möglich geworden, einer Vorrichtung, die
einen Ballon offen hält, indem sie an seiner Außenseite ein
Vakuum bzw. einen Unterdruck anlegt. Dies gestattet es,
große Gegenstände im Balloninneren zu plazieren. Viele Ge
schäfte und Einzelhändler sind dazu übergegangen, Ballons
als "Verpackung" für Geschenke zu verwenden, um die Ware im
Inneren des Ballons zu verkaufen.
Wenn der durchsichtige Ballon oxidiert, wird er trübe oder
undurchsichtig, und es ist nicht mehr möglich, die Ware im
Inneren zu sehen. Deshalb wird der Wert des Ballons als
Geschenkverpackung stark verringert. Außerdem macht es
dieses Oxidationsproblem den Einzelhändern unmöglich, ge
füllte Ballons im Voraus anzufertigen, da die Ballons un
durchsichtig und nicht mehr marktgängig werden. Ein anderes
Problem besteht darin, daß die Rückgaberate hoch ist, wenn
Leute, die durchsichtige Ballons mit Artikeln im Inneren
kaufen, unzufrieden werden, wenn die Ballons ihre Transpa
renz innerhalb einer kurzen Zeitspanne verlieren, und die
Ware im Inneren nicht mehr zu sehen ist.
Abgesehen von den mit Ware gefüllten Ballons, erleiden
viele als Dekoration verwendete luft- und heliumgefüllte
Ballons wegen der Ausbildung einer Oxidationsschicht auf
der Oberfläche eine Verschlechterung des Aussehens und der
Anziehungskraft. Dies gilt insbesondere für große Ballon
dekorationen oder Ballon-Figuren, die mehrere Tage an Ort
und Stelle bleiben müssen, z. B. in Einkaufszentren. Für
Ballondekorationen wäre ein sehr viel größerer Markt mög
lich, wenn die Ballons so hergestellt werden könnten, daß
sie ihr helles, glänzendes Aussehen über mehrere Tage bei
behalten.
Die Einzelhändler haben versucht, das Problem, daß die
Ballons aufgrund von Oxidation undurchsichtig werden, auf
verschiedene Weise zu lösen; keine dieser Lösungen ist je
doch vollkommen zufriedenstellend. Eine Lösung sieht die
Beschichtung des aufgeblasenen Ballons mit Sprühwachs für
Möbel, gefolgt von Polieren oder Schwabbeln zur Entfernung
des überschüssigen Wachses vor. Andere Materialien, die zur
Beschichtung aufgeblasener Ballons in dem Bemühen verwendet
werden, das oxidationsbedingte Undurchsichtigwerden zu ver
zögern, sind Siliconöle, leichte Petroleumöle, Lack enthaltendes
Haarspray und durchsichtiges Acryl-Spray. Diese Ma
terialien bringen jedoch eine Reihe von Problemen mit sich.
Das Aufsprühe ist schwierig und zeitaufwendig, und viele
von ihnen bewirken ein Platzen der Ballons oder ein Ent
weichen der Luft oder des Gases unter stark oxidierenden
Bedingungen, wie warmes Wetter oder Sonnenlicht. Außerdem
ist ihre Verwendung teuer, und bestensfalls verzögern sie
das Undurchsichtigwerden unter typischen Bedingungen um nur
einige wenige Tage oder kürzer. Ein weiterer Nachteil ist,
daß die Wachs- oder Ölbeschichtungen bei der Handhabung
leicht verschmieren, wodurch unansehnliche Fingerspuren auf
dem Ballon zurückbleiben.
Ein weiteres Verfahren, das zur Verzögerung des oxidations
bedingten Undurchsichtigwerdens angewendet wird, besteht in
der Beschichtung des aufgeblasenen Ballons mit einer wäßri
gen Lösung von Polyvinylalkohol. Obwohl dies das Undurch
sichtigwerden für eine längere Zeitspanne verhindert, hat
es den Nachteil, daß das Aufbringen sehr zeitaufwendig ist
und Schmutz und Unordnung verursacht. Es ist ein großer Be
reich zum Aufhängen der aufgeblasenen Ballons erforderlich,
wo sie abtropfen und trocknen, und das Trocknen dauert min
destens 30 Minuten. Dieses Verfahren kann deshalb nicht an
einem Verkaufsort angewendet werden, wenn der Raum be
schränkt ist, wie z. B. in einem Kiosk oder einem Einkaufs
zentrum. Außerdem hat man festgestellt, daß Latex-Ballons
mit einer Außenbeschichtung aus Polyvinylalkohol dazu nei
gen, bei warmem Wetter Luft oder Gas zu verlieren oder zu
platzen, wenn sie sich nicht in einer klimatisierten Um
gebung befinden. Dies schränkt die Verwendbarkeit mit Poly
vinylalkohol beschichteter Ballons stark ein.
Es ist bekannt, meteorologische Ballons großer Größe (3 Fuß
und mehr Durchmesser im aufgeblasenen Zustand), die Wetter
instrumente in die Höhe tragen, aus synthetischem Neopren-
Kautschuk herzustellen, da dieses bei den niedrigen Tempe
raturen in großer Höhe bessere physikalische Eigenschaften
als Naturkautschuk hat. Die US 3,415,767 A
betrifft Weichmacher für meteorologische Neopren-Ballons
zur weiteren Verbesserung der Tieftemperatureigenschaften
in großer Höhe. Die US 3,626,052 A be
schreibt die Herstellung meteorologischer Ballons mit ver
besserten Tieftemperatureigenschaften aus einem Polyiso
propen-Neopren-Film, welcher kompatible Weichmacher ent
hält. Die US 2,646,370 A beschreibt ein
Verfahren zur Erhöhung der Gefrierbeständigkeit von
Neopren-Film nach dem Härten.
Die US 3,475,201 A beschreibt die Verbes
serung der Ozonbeständigkeit und der Zugfestigkeit von
meteorologischen Neopren-Ballons, indem sie mit einer ge
härteten Zusammensetzung aus einem Füllstoff, z. B. Ruß und
einem Elastomerpolymer eines Alkylenoxids oder Alpha-
Olefins, beschichtet werden.
Die US 2,929,110 A betrifft die Herstellung
eines stromlinienförmigen meteorologischen Ballons durch
die Ausbildung zweier kugelförmiger Neopren-Ballons, Be
schichten eines Endes jedes Ballons mit Naturkautschuk
latex, Trocknen der Beschichtung, dann Verbinden der beiden
Ballons an den beschichteten Enden und anschließendes Här
ten unter Wärme der gesamten Anordnung, wobei die Ballons
in ihrer verbundenen Position gehalten werden.
Die US 3,062,696 A betrifft Druckluftreifen
mit verbesserter Beständigkeitkeit gegen Profilrisse, indem
die unvulkanisierte Reifen-Lauffläche mit einem Neopren-
Kitt beschichtet wird und anschließend Beschichtung und
Reifen gemeinsam gehärtet bzw. vulkanisiert werden.
Die US 3,411,982 A und US 3,286,011 A betref
fen Elastomerartikel, wie z. B. Handschuhe und Gürtel, mit
einer verbesserten "Gleitbeschichtung", um den Träger beim
An- und Ablegen zu unterstützen. Die Gleitbeschichtung ist
eine Mischung aus einem Elastomer und eine Alkylacrylharz.
Neopren wird als eine Elastomer-Komponente des Gleitüber
zugs beschrieben. Der beschichtete Artikel ist ein in
natürlichen oder synthetischen Kautschuklatex getauchter
Film. Bei diesen Patenten wird die Beschichtung von Ballons
mit Neopren nicht beschrieben oder vorgeschlagen.
Die US 2,941,257 A betrifft eine Beschich
tung aus Chloropren (Neopren) auf Latex in der Herstellung
von Gummihandschuhen, die gegen die Wirkung von Ölen und
Detergentien beständiger sind.
Es soll die Aufgabe gelöst werden
das Undurchsichtigwerden oder die Trübung trans
parenter Ballons zu vermeiden.
Man hat nunmehr festgestellt, daß Ballons aus Naturkaut
schuk beständig gegen Undurchsichtigwerden aufgrund der
Oberflächenoxidation gemacht werden können, indem die
Ballons mit einer dünnen Schicht aus ungehärtetem Elasto
mer, z. B. synthetischem Neopran-Kautschuk beschichtet
werden. Eine Beschichtung von nur 0,5 g Neopren auf der
Außenfläche eines aufgeblasenen Ballons mit einem Durch
messer von 41 cm im aufgeblasenen Zustand reicht aus, den
aufgeblasenen Ballon bei typischen Bedingungen mehrere
Monate lang frei von Undurchsichtigwerden zu halten. Bei
einem unbeschichteten Ballon setzt das Undurchsichtigwerden
innerhalb einiger Stunden oder bestenfalls einiger Tage
ein.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung
wird während des Herstellungsprozesses eines Ballons aus
Naturkautschuklatex eine Neopren-Beschichtung aufgebracht.
Entsprechend diesem Verfahren wird ein Ballon wie beim
Stand der Technik üblich geformt, indem eine Form in eine
koagulierende Lösung getaucht wird; anschließend Verweilen
in einer Naturkautschuklatexmasse zum Aufbau der gewünsch
ten Dicke des Kautschukgels; anschließend Auslaugen des
Gels in heißem Wasser; und anschließend Trocknen und Härten
des Gels in einem Heißluftofen. Bei der vorliegenden Erfin
dung wird die noch den Latexballon enthaltende Form danach
in Neopren-Latex getaucht, das keine Härtungsmittel ent
hält, um auf der Außenfläche eine dünne Schicht nichthär
tenden Neopren-Gels abzulagern. Die Neopren-Schicht wird
dann luftgetrocknet und mit Talcumpuder bestäubt oder einer
anderen Oberflächenbehandlung unterzogen, um die Klebrig
keit der Oberfläche zu beseitigen. Der die Neopren-Be
schichtung enthaltende Ballon wird dann von der Form abge
zogen und auf die dem Stand der Technik übliche Weise wei
terverarbeitet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein transparenter
Spielzeugballon mit einer oxidationsbeständigen Außenfläche
dadurch gebildet, daß ein Ballon aus Naturkautschuk mit
einer ungehärteten Kautschukbeschichtung versehen wird. Bei
der vorliegenden Erfindung bedeutet "transparent" die
Lichtdurchlässigkeit des aufgeblasenen Ballons. Transpa
rente, bunte Ballons, die bestimmte, aber nicht alle Wel
lenlängen des Lichts absorbieren und die Betrachtung des
Balloninneren gestatten, gelten als durchsichtig. Im Rahmen
der vorliegenden Erfindung werden die Ballons aus Polyiso
pren hergestellt. Im allgemeinen wird 1,4-Polyisopren und
insbesondere Naturkautschuk verwendet.
Die Außenbeschichtung, die auf einen nicht aufgeblasenen
Ballon aus Naturkautschuk während des Herstellungsvorgangs
aufgebracht werden kann und die dem Ballon nach dem Auf
blasen Beständigkeit gegen Undurchsichtigwerden verleiht,
muß eine Reihe von Kriterien erfüllen. So muß die Beschich
tung beispielsweise eine beim Aufblasen des Ballons eintre
tende ca. 5000%- bis ca. 6400%-ige Zunahme der Oberfläche
ohne Adhäsionsverlust oder Abplatzen tolerieren.
Die Beschichtung muß durchgängig und im wesentlichen frei
von Lücken oder Unterbrechungen sein. Überraschenderweise
stellte man fest, daß selbst eine sehr kleine Lücke in der
Schutzschicht eine stark beschleunigte Oxidation des Natur
kautschuksubstrats an der betreffenden Stelle verursacht,
bis der Naturkautschuk bricht und der Ballon Luft bzw. Gas
verliert und/oder platzt. Man hat festgestellt, daß bei Be
schichten eines Ballons zu dessen Schutz gegen Oxidation
mit einer Lücken enthaltenden Beschichtung die Lebensdauer
des Ballons im aufgeblasenen Zustand in hohem Maße redu
ziert wird. Bei typischen Sommerwetterbedingungen stellte
man fest, daß Ballons mit fehlerhaften Beschichtungen, die
nur einige wenige Lücken enthielten, innerhalb von Stunden
nach dem Aufblasen Luft bzw. Gas verlieren und/oder plat
zen. Bei unbeschichteten Ballons zeigte sich unter den
gleichen Umgebungsbedingungen, daß sie monatelang im aufge
blasenen Zustand blieben, obwohl sie oxidierten.
Um transparente Ballons mit optischer Durchsichtigkeit zu
versehen, muß die Beschichtung selbst optisch durchsichtig
sein. Die Beschichtung muß deshalb dünn und frei von licht
streuenden Inhomogenitäten sein. Die Adhäsion der Beschich
tung muß hinreichend sein, um die Beschichtung während der
Lagerung und der Handhabung des Ballons beim Aufblasen auf
dem Ballon zu halten. Die Beschichtung muß einem oxidieren
den Angriff standhalten. Die Beschichtung sollte bei Berüh
rung weder ein öliges noch ein gummiartiges Gefühl vermit
tel und keine unansehnlichen Fingerspuren hinterlassen.
Die bevorzugte Beschichtung ist ungehärtetes Neopren.
Andere elastomere Gelbeschichtungen als Neopren zeigten
sich als für diese Erfindung geeignet. Die Beschichtung muß
auf dem Ballon haften, eine Dehnungsfähigkeit von etwa
5000% haben, oxidationsbeständig und durchsichtig sein.
Siliconkautschuk mit hohem Molekulargewicht, wie SE 30 OLB
und SE 54 OLB,
die in einem organischen nicht polarem Lösungsmittel
gelöst sind, kann durch Tauchen auf den Ballon aus gehär
tetem Naturkautschuk aufgebracht werden. Andere für die
Verwendung geeignete Polymere auf Lösungsmittelbasis ent
halten Nordel EPDM, Typ 2522 und Typ 1320
sowie Polysar EPM 306, die in
nicht polaren organischen Lösungsmitteln gelöst sind. Des
weiteren können ungehärtetes Polyisopren (natürlich oder
synthetisch) sowie ungehärteter Buna-Kautschuk, Polyure
than-Kautschuk, Polybutatien, Isobutylen-Isopren-Kautschuk,
Acrylate-Kautschuk und Nitril-Kautschuk verwendet werden.
Neopren ist jedoch die bevorzugte Beschichtung, da es aus
einem Latex auf Wasserbasis aufgebracht werden könnte,
womit sich die Sicherheits- und Umweltprobleme in Zusam
menhang mit organischen Lösungsmitteln vermeiden lassen.
Außerdem haben sich Neopren-Beschichtungen hinsichtlich der
optischen Durchsichtigkeit gegenüber EPDM- und EPM-Be
schichtungen und hinsichtlich der Beständigkeit gegen Ver
schmieren gegenüber Silicon-Kautschukbeschichtungen als
überlegen erwiesen.
Man hat festgestellt, daß eine Beschichtung aus ungehärte
tem Neopren-Kautschuk, die 7 bis 15% der Ballonwanddicke
entspricht, sämtliche der obigen Anforderungen erfüllt. Im
ungehärteten Zustand ist sie hinreichend dehnbar, um sich
ohne Absplittern oder Lückenbildung über 6400% der Oberflä
che zu erstrecken, wenn der Ballon aufgeblasen wird. Unge
härtetes Neopren ist ausreichend beständig, um eine Be
schichtung des Ballons lang vor dessen Verwendung zu ge
statten. Es fühlt sich nicht ölig, sondern trocken an. Es
ist optisch hinreichend durchsichtig, um einen beschichte
ten Ballon mit hervorragender Transparenz zu erzielen. Es
ist so kostengünstig, daß es die Kosten des fertigen Bal
lons nicht wesentlich erhöht.
Das bevorzugte Verfahren für die Herstellung eines mit un
gehärtetem Neopren beschichteten Ballons ist wie folgt.
Eine ballonförmige Tauchform, die typischerweise aus Alu
minium, Glas oder Kunststoff besteht, wird gründlich gerei
nigt, gespült und auf 60-65°C erwärmt. Die Form wird in
eine koagulierende Lösung getaucht, die etwa 25% Kalzium
nitrat und ein Benetzungsmittel (0,1% Igepal CO-630 nicht
ionisches Benetzungsmittel) auf Wasser- oder Al
koholbasis enthält. Die Form wird dann aus dem koagulieren
den Tauchbad entnommen und luftgetrocknet.
Naturkautschuklatex wird durch Hinzufügen der folgenden Be
standteile pro hundert Teile Latex gemischt: Kaliumhydroxid
(0,60), Ammoniumcaseinat (0,10), Heptenlauge (0,15), Schwe
fel (1,25), Zinkoxid (2,00), Methylzimat (0,30) und ein
Anti-Oxidationsmittel (1,25). Das Gemisch wird mit Wasser
auf einen Gesamt-Feststoffanteil von 54% verdünnt. Die Form
wird dann in die Latexmasse getaucht und ausreichend lang
darin belassen, so daß sich eine angemessene Dicke des koa
gulierten Kautschuks bilden kann. Die Kautschukdicke kann
durch Verändern der Verweilzeit variiert werden. So erzeugt
beispielsweise eine Verweilzeit von 30 s eine Filmdicke von
0,013 Gauge (0,033 cm). Die Form wird dann langsam entnom
men, um ein Abfließen der überschüssigen Masse zu gestat
ten.
Die Form wird 5 min an der Luft aufgehängt, um den Kaut
schuk vollständig gelieren zu lassen. Danach erfolgt ein 15
bis 30 min langes Auslaugen in warmem (55°C) Wasser, um die
wasserlöslichen Salze zu entfernen. Unmittelbar nach dem
Auslaufen wird eine eingerollte Wulst am Rand der Ballon
öffnung durch Aufrollen des Gels entlang der Form gebildet,
wie dem Fachmann hinreichend bekannt ist.
Die den gelierten Kautschuk enthaltende Form wird dann in
einem Umluftofen 15 min lang bei 70°C getrocknet und danach
in einem Heißluftofen 30 min lang bei 100°C gehärtet. An
schließend wird die Form an der Luft 30 min abgekühlt.
Ein Neopren-Tauchbad wird angesetzt, indem 87 Teile Wasser
zu 1662 Teilen Neopren-Latex, Typ L-115
und 0,275 Teilen Tensid, Polystep P-24
gegeben werden. Die Viskosität des Neopren-Tauchbades
hat einen erheblichen Einfluß auf die Gleichmäßigkeit der
Beschichtung. Das bevorzugte Neoprenlatex ist DuPont Neo
pren, Typ L-115. Die Viskosität
ist ausreichend hoch, um eine einlagige Haftschicht und
eine gleichmäßige, vollständige Bedeckung zu erzielen. Die
Viskosität des Neoprenlatex und somit die Menge der Haft
schicht kann leicht durch Verdünnen des Latex mit Wasser
geregelt werden. Die bevorzugte Brookfield-Viskosität des
verdünnten Neoprenlatex liegt im Bereich von 140 bis
180 cP. Bei zu starker Verdünnung ist die resultierende Be
schichtung zu dünn und enthält Lücken. Eine trockene Neo
pren-Beschichtung, die nicht mehr als 7 bis 15% der Ballon
wanddicke ausmacht, ergibt beim Aufblasen eine ausreichende
Durchsichtigkeit und ist trotzdem ausreichend, um einen
hervorragenden Langzeitschutz gegen Oxidation zu gewähren.
Natriumlaurylsulfat (Polystep B-24) wird dem Neopren-Tauch
bad zugesetzt, um die Benetzung des Ballonsubstrats zu un
terstützen und die Homogenität und Gleichmäßigkeit der Be
schichtung zu verbessern. Es können jedoch zahlreiche ande
re Typen von Tensiden gleich wirksam sein.
Die den gehärteten Naturkautschuk enthaltende Form wird
dann in das Neoprenlatexbad getaucht und langsam herausge
zogen, damit das überschüssige Latex abfließen kann. Danach
wird sie 30 min lang mit warmer Luft getrocknet.
Die getrocknete Beschichtung wird dann mit Talcumpuder be
stäubt, um die Oberflächenklebrigkeit zu verringern, und
der Ballon wird von Hand oder mechanisch mittels dem Fach
mann bekannten Verfahren von der Form abgezogen.
Für den Fachman liegt es auf der Hand, daß die Abfolge der
Neopren-Beschichtungsschritte geändert werden kann, ohne
das Ergebnis zu ändern. So könnten beispielsweise zuvor
hergestellte Ballons aus Naturkautschuk über Formen ge
zogen, gereinigt und dann entsprechend der vorliegenden
Erfindung in Neoprenlatex tauchbeschichtet werden. Außerdem
kann der Schritt der Neopren-Beschichtung nach dem Ausfor
men des Naturkautschukgels auf der Form und dem Auslaugen
in heißem Wasser, jedoch vor dem Trocknen und Härten er
folgen. Eine weitere Variation ist die Durchführung des
Schrittes der Neopren-Beschichtung nach dem partiellen
Trocknen und/oder Härten des Naturkautschukgels.
Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel Neoprenlatex ver
wendet, das keine Härtungsmittel enthält, liegt es für den
Fachmann auf der Hand, daß dem Neopren sehr geringe Anteile
von Härtungsmitteln zugesetzt werden oder aus dem Natur
kautschuk in die Neopren-Beschichtung wandern können, ohne
das Ergebnis zu ändern. In jedem Fall muß die Neopren-Be
schichtung ungehärtet bleiben, d. h. relativ wenige Vernet
zungen enthalten, um der extremen Dehnung beim Aufblasen
des Ballons ohne zu Reißen und ohne Lücken in der Beschich
tung zu bilden, standzuhalten.
Die Ballons A und B mit Durchmessern von 41 cm im aufge
blasenen Zustand sind durch Erwärmen und Tauchen von Kunst
stofformen in eine wäßrige, koagulierende Lösung mit 25%
Kalziumnitrat, 4% Talcumpuder und 0,1% Benetzungsmittel
Igepal CO-130 hergestellt worden. Die Formen wurden dann in
eine Masse aus Naturkautschuklatex, Vultex 1-V-731-A
mit einer Verweilzeit von 30 s ge
taucht. Die Formen wurden dann langsam aus dem Latex her
ausgezogen, um das Abfließen der überflüssigen Masse zu ge
statten. Die Formen wurden 5 min lang an Luft aufgehängt,
damit das Gel fest abbinden kann, und dann wurde an der
Öffnung jedes Ballons eine Wulst gerollt. Die die Ballons
enthaltenden Formen wurden 20 min lang in 58°C warmem Was
ser ausgelaugt. Die Formen wurden dann im Heißluftofen
15 min lang bei 73°C getrocknet und 30 min lang bei 100°C
gehärtet.
Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde der Ballon A mit
Talcumpuder bestäubt und von Hand von der Form abgezogen.
Die den Ballon B enthaltende Form wurde in ein Neopren
latexbad getaucht, welches 1662 Teile Neopren-Latex, Typ L-
115, 87 Teile Wasser und 0,275
Teile Tensid, Polystep P-24 enthielt, und
langsam herausgezogen, um das überschüssige Latex abfließen
zu lassen. Der Ballon wurde dann mit Talcum-Puder bestäubt
und von Hand von der Form abgezogen.
Die Ballone wurden mit Luft aufgeblasen und gealtert, um
oxidationsbedingtes Undurchsichtigwerden zu beobachten. Der
unbeschichtete Ballon A war nach dreitätiger Einwirkung er
heblich oxidiert und nach 5 Tagen nicht mehr transparent.
Der neoprenbeschichtete Ballon B dagegen blieb über die ge
samte Testdauer von 140 Tagen transparent.
Drei durchsichtige Ballons mit einem Durchmesser von 28 cm
im aufgeblasenen Zustand,
wurden unter Anwendung der nachstehenden
Prozedur mit einer dünnen Schicht aus ungehärtetem Neopren
gel beschichtet. Die Ballons wurden auf Tauchformen aufge
zogen und in handelsüblichem Geschirrspülmittel gewaschen,
mit Wasser gespült und dann 3 min in sauberes Wasser ge
taucht. Die Ballons wurden dann rasch in ein wäßriges Vor
abbindungsbad getaucht, welches 0,5% Natriumlaurylsulfat
und 4,5% DuPont Neoprenlatex, Typ L-115
enthielt. Nach 3 min in dem Vorabbindungsbad
wurden die Ballons langsam herausgezogen und dann rasch in
ein Tauchbad mit DuPont Neoprenlatex, Typ L-115, getaucht,
das mit Wasser auf eine Brookfield-Viskosität von 160 cP
verdünnt worden war. Die Ballons wurden 3 min in dem Neo
prenbad belassen und dann langsam herausgezogen, damit die
überschüssige Flüssigkeit abfließen konnte. Die Neopren-Be
schichtungen wurden dann über Nacht an der Luft getrocknet
und mit Talcum-Puder bestäubt, um die Oberflächenklebrig
keit zu beseitigen. Das Gewicht der Beschichtungen lag im
Bereich von 0,43 g bis 0,53 g.
Zusammen mit einem unbeschichteten Kontroll-Ballon wurden
die drei beschichteten Ballone mit Luft aufgeblasen und
gealtert, um oxidationsbedingtes Undurchsichtigwerden zu
beobachten. Nach nur eintägiger Einwirkung war der unbe
schichtete Ballon vollständig zu einem undurchsichtigen
Weiß oxidiert. Die drei neoprenbeschichteten Ballons waren
nach sieben Tagen noch durchsichtig und transparent.
Es wurde eine Tauch-Beschichtungslösung angesetzt, indem
Siliconkautschuk mit hohem Molekulargewicht, SE 30 OLB
in einem Gemisch aus 97 Vol.-%
Lackverdünner, Typ 5132 und 3 Vol.-%
Aceton gelöst wurde, um einen Anteil von 18% Kautschuk zu
erzielen. Ein durchsichtiger Ballon mit einem Durchmesser
von 41 cm im aufgeblasenen Zustand
wurde auf einer Form angeordnet,
in die Beschichtungslösung getaucht und dann langsam her
ausgezogen, um ein Abfließen der überschüssigen Lösung zu
gestatten. Die Beschichtung wurde dann über Nacht an der
Luft getrocknet und mit Talcum-Puder bestäubt, um die Ober
flächenklebrigkeit zu verringern. Das Gewicht der Beschich
tung betrug 1,45 g.
Der Ballon wurde zusammen mit einem unbeschichteten Kon
troll-Ballon aufgeblasen, um oxidationsbedingtes Undurch
sichtigwerden zu beobachten. Der unbeschichtete Ballon
begann nach zwei Tagen sichtbar zu oxidieren und war am
achten Tag vollständig undurchsichtig geworden.
Der mit Silicon-Kautschuk beschichtete Ballon
blieb während der gesamten 37-tägigen Testdauer vollkommen
transparent.
Diese Beispiele zeigen, daß eine ungehärtete, elastomere
Beschichtung das oxidationsbedingte Undurchsichtigwerden
der Oberfläche des aufgeblasenen Spielzeugballons erheblich
reduziert. Die Beschichtung kann während der Herstellung
des Ballons oder auf einen zuvor vorbereiteten Ballon auf
gebracht werden.
Diese Beschichtung wiederum verbessert den Nutzen dieser
Ballons, indem sie sie sehr viel ansprechender zur Präsen
tation von Artikeln sowie zur Verwendung für Ballonfiguren
und dgl. macht.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung eines transparenten, auf
blasbaren und dehnbaren Spielzeugballons aus Natur
kautschuk mit einer hervorragenden Beständigkeit
gegen Oxidation, wenn sich der Ballon im gedehnten
Zustand befindet, umfassend:
Ausformen eines Spielzeugballons aus Naturkautschuk;
Beschichten einer Außenfläche des Ballons mit einer optisch durchsichtigen, ungehärteten elastomeren Latexbeschichtung; und
Trocknen der Beschichtung ohne Härtung der elasto meren Beschichtung, wodurch die ungehärtete elasto mere Beschichtung das Undurchsichtigwerden des trans parenten Spielzeugballons aus Naturkautschuk im auf geblasenen Zustand verzögert.
Ausformen eines Spielzeugballons aus Naturkautschuk;
Beschichten einer Außenfläche des Ballons mit einer optisch durchsichtigen, ungehärteten elastomeren Latexbeschichtung; und
Trocknen der Beschichtung ohne Härtung der elasto meren Beschichtung, wodurch die ungehärtete elasto mere Beschichtung das Undurchsichtigwerden des trans parenten Spielzeugballons aus Naturkautschuk im auf geblasenen Zustand verzögert.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Beschichtung
durch Tauchen des Ballons in eine wäßrige Latexlösung
des Beschichtungselastomers aufgebracht wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem die wäßrige
Latexlösung des Beschichtungselastomers des weiteren
ein Tensid enthält.
4. Spielzeugballon aus Naturkautschuk mit einer äußeren
Beschichtung aus einem durchsichtigen, ungehärteten
Elastomer, wobei die Oberfläche des Ballons auf ca. 5000%
dehnbar ist,
und wobei die Beschichtung das oxidationsbedingte Un
durchsichtigwerden des Ballons im gedehnten Zu
stand verhindert.
5. Ballon gemäß Anspruch 4, für den das ungehärtete Ela
stomer aus der Gruppe Neopren, EPDM,
EPM, Siliconkautschuk, Nitrilkautschuk, Polyurethan
kautschuk, Buna-Kautschuk, Polyisopren, Polybutadien
und Isobutylenisopren gewählt wird.
6. Ballon gemäß Anspruch 5, bei dem die Beschichtung 1
bis 15% der Wanddicke des Ballons entspricht.
7. Ballon gemäß Anspruch 5, bei dem die Beschichtung
eine Flächen-Dehnbarkeit von mindestens 5000% aufweist.
8. Ballon gemäß Anspruch 4, der mit einem Anti-Klebrig
keitsmittel beschichtet ist.
9. Ballon gemäß Anspruch 4, bei dem die Beschichtung
eine Dicke von 1 bis 15% der Wanddicke des Ballons
hat.
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