DE1469824A1 - Strahlungsschutzmaterial sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

Strahlungsschutzmaterial sowie Verfahren
zu dessen Herstellung,

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes
Strahlungsschutzmaterial und ein Verfahren zu dessen Herstellung, und sie betrifft insbesondere einen Strahlungsschutzfilm, der zur Herstellung von Kleidungsstücken, Schutzdecken oder Überzügen zur Schwächung bestimmter Strahlungen und zum Schutz vor diesen Strahlen verwendet werden kann. (|

Bisher wurden zufriedenstellende Strahlungsschutzmittel nur in
verhältnismäßig starrer und massiver Form hergestellt. Es wurde
bereits versucht, gute Strahlungsschutzmittel in Form von Polien, insbesondere biegsamen Polienj zu gewinnen, um diese bei der Herstellung von Schutzkleidung oder verschiedenen Überzügen und
Sohutzdecken zu verwenden. Die bisher verfügbaren biegsamen Polien waren jedoch nioht zufriedenstellend. Viele der. vorgeschlagenen
Polien waren nioht genügend dicht, um einen wirksamen Schutz oder

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auch nur eine Schwächung der Strahlung zu gewährleisten· Außerdem ließen sich bestimmte Schutzmittel nicht auf einfache Weise, wie z.B. durch Eintauchen, in·Kleidungsstücke verarbeiten, da sie eine zu hohe Viskosität aufwiesen· Andere Filme waren verhältnismäßig unbiegsam, und in manchen Fällen war die Zugfestigkeit sehr gering, wodurch die Verwendbarkeit des Materials stark beschränkt wurde.

Z iel der vorliegenden Erfindung ist die Überwindung der bisher W aufgetretenen Schwierigkeiten und Nachteile und die Schaffung

eines verbesserten Strahlungsschutzfilms, der einen so hohen Prozentsatz eines dichten Schutzmaterials enthält, so daß er einen wirksamen Schutz gegen bestimmte Arten von Strahlen darstellt und diese Strahlen wesentlich dämpft; der erfinsungsgemäße Strahlungsschutzfilm kann verhältnismäßig einfach hergestellt werden und wird gegossen, verformt, gepreßt, getaucht, aufgesprüht oder auf andere Weise zu verschiedenen Schutzgegenständen, -decken oder -überzügen verarbeitet; außerdem ist der erfindungsgemäße Strahlungsschutzfilm biegsam und besitzt eine verhältnismäßig hohe Zugfestigkeit, so daß er zu Kleisungsstücken verarbeitet werden kann.

Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein verhältnismäßig großer Anteil an dichten Schwermetallteilchen, wie ζ·Β· Blei, in einem Bindemittel suspendiert, das aus einer verbesserten Harzdispersion mit sorgfältig gewählten und geregelten Fließeigenschaften besteht. Es wurde gefunden, daß eine relativ größere Menge an Schwermetallteilchen in dem Bindemittel suspendiert werden kann, wenn man eine Harzdispersion mit thixotropen Eigenschaften verwendet, die im Ruhezustand vor dem Verrühren eine

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verhältnismäßig hohe scheinbare Viskosität besitzt, jedoch fließbar wird, wenn sie einer Soherwirkung ausgesetzt wird, so daß sie sioh durch Eintauchen, Aufsprühen oder Aufbürsten leicht zu Gegenständen verarbeiten läßt· Die erfindungsgemäßen Materialien können jedoch auch auf andere Weise verarbeitet werden, wie z.B. durch Gießen, Verformen oder Überzugsverfahren) in diesen Fällen können zusätzlich zu den thixotropen Eigenschaften auch andere Fließeigenschaften gewählt werden.

Es wurde weiterhin gefunden, daß ein homogenes System erhalten M werden kann, indem man in der Harzdispersion flüssige Dispersionsmittel mitverwendet, die ähnliche Oberflächenspannungswerte aufweisen« Ein Material mit größerer Dichte wird erhalten, indem dem Bindemittel eine gewisse Menge Harzteilchen einer relativ großen Teilchengröße zugesetzt werden, bei welchen eine verhältnismäßig kleine Oberfläche durch das Dispersionsmittel zu benetzen ist, oder indem man Schwermetallteilchen mit verhältnismäßig größerer und verhältnismäßig kleinerer Größe'verwendet, wodurch die Teilchen dichter zusammengepackt werden können. Durch völlige Eliminierung der in dem System enthaltenen mitgeführten Gase oder durch starke Verminderung dieser Gase können die Dichte und die Eigenschaften des Materials ebenfalls verbessert werden.

In bestimmten Fällen ist es vorteilhaft, wenn man eine Harzdispersion mit geregelten Fließeigenschaften zusammen mit einem flüssigen Dispersionsmittel verwendet, das sowohl einen Weichmacher als auch ein Monomeres oder ein Vorpolymerisat enthält. Weiterhin betrifft die Erfindung einen sehr dichten biegsamen Schutzfilm mit verbesserter Zugfestigkeit, indem auf einer oder beiden Oberflächen des dchutzfilmes durch Überziehen, Beschichten etc. eine dünne Schicht

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aus einem Harzmaterial aufgebracht wird. Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein verbessertes Tauchverfahren» durch welches mittels eines einfachen Eintauchens leicht Gegenstände aus den Harzdispersionen hergestellt werden können, ohne daß irgendwelche Schwierigkeiten durch Abfließen oder Abtropfen des Materials auftreten. Hierbei wird zwischen den einzelnen Tauchstufen die mit den vorhergehenden Überzügen versehene Form in eine Flüssigkeit mit hohem Siedepunkt eingetaucht, die auf eine

^ Temperatur oberhalb des Gelierungspunktes der Harzdispersion er-

^^ i θννθί Ιϊί^Θϊΐ

hitzt wird, so daß die -itaefaffol-g Harzdispersions-Überzüge rasch erhitzt werden und ein Gel bilden, wodurch das Abtropfen oder Abfließen vermieden wird.

Die beiliegende Zeichnung zeigt eine perspektivische Darstellung einer Tauchform sowie die Behälter, die die Harzdispersionen und eine Heizflüssigkeit enthalten, und die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden können.

Bei Durchführung des erfindungegemäßen Verfahrens wird zuerst " eine Verbesserte Harzdispersion mit geregelten Fließeigenschaften und thixotropen Eigenscbtften hergestellt und in dieser Dispersion eine größere Menge an Schwermetallteilchen suspendiert.

Die Harzkomponenten der Dispersion müssen in so feinzerteilter Form vorliegen, daß sie in einer Flüssigkeit, die aus einem oder mehreren Weichmachern bezw. einem oder mehreren Weichmachern und einem oder mehreren Monomeren oder Vorpolymerisaten besteht, suspendiert werden können. Zu diesem Zweck werden vorzugsweise feinzerteilte Vinylchloridpolymerisate oder Mischpolymerisate des für Piastisole und Organosole verwendeten Typs verwendet, da gefunden

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wurde, daß diese Vinylchloridpolymerisate und -mischpolymerisate nach dem Härten aufgrund ihres hohen Molekulargewichtes und ihrer anderen Eigenschaften eine sehr große Menge an Schwermetallteilchen binden können· Es können jedoch auch andere feinzerteilte Harze, wie z.B. Äthylcellulose, Celluloseacetat und Acrylate, Verwendung finden.

Zweokinäßigerweise werden Harzteilchen verschiedener Größe verwendet_; wobei die Größenordnung einiger verhältnismäßig kleiner Teil- _ chen bei 1/i oder weniger liegt, während der Rest verschiedene, jedoch höhere Teilchengröße aufweist. Es wurde gefunden, daß zufriedenstellende Ergebnisse bei Verwendung von größeren Harzteilchen einer Teilchengröße zwischen la und etwa 1ooyu erzielt werden können, es können jedoch auch noch größere Teilohen Anwendung finden. Vorzugsweise werden mehr als 1o# größere Harzteilchen verwendet, da dann eine verhältnismäßig größere Menge an Schwermetallteilohen in der Dispersion suspendiert werden kann. Werden Teilchen mit höherer durchschnittlicher Größe verwendet, so ist pro Einheit Volumen eine geringere Oberfläche vorhanden, und es wird daher " eine kleinere Menge des flüssigen Dispersionsmittels benötigt, um die Oberflächen der Harzteilchen zu benetzen, und das Dispersionsmittel steht somit zur Benetzung einer größeren Menge der Schwermetallteilchen zur Verfugung.

Die Harzteilohen können in einem flüssigen Dispersionsmittel dispergiert werden, das entweder

1. aus einer Mischung von mehreren flüssigen Weichmachern, oder

2. aus einer Mischung von einem oder mehreren flüssigen Weichmachern und einem oder mehreren Monomeren oder Vorpolymerieaten

besteht. In jedem Falle müssen die Weichmacher miteinander und mit

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den anderen Komponenten der Dispersion verträglich sein· Wird ein

Monomeres oder ein Vorpolymerisat mitverwendet, so muß wenigstens.

Io
einer der Weichmacher ein -K-isungsmittel für das Monomere oder das Vorpolymerisat sein, da in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine lösungsmittelpolymerisation angewendet wird.

Bei der Herstellung von Plastisolen wird zweckmäßigerweise mehr als ein Weichmacher in dem flüssigen Dispersionsmittel verwendet, damit die gewünschten Eigenschaften erzielt werden. Zur Herstellung des erfindungsgemäß«» verwendeten Dispersionsmittel werden vorzugsweise mehrere Weichmacher miteinander vermischt. Aufgrund des erfindungsgemäß verwendeten großen Anteils an Schwermetallteil«· ohen ist die Harzdispersion hohen inneren Spannungen ausgesetzt; dies hat zur Folge, daß die Weichmacher ausbluten oder sieh leicht voneinander trennen, wodurch die daraus hergestellten Gegenstände häufig unerwünschte Streifen aufweisen. Es wurde gefunden, daß dieses Ausbluten oder Abtrennen der Weichmacher vermieden werden kann, wenn man Weichmacher mit verträglichen Oberflächenspannungen (d.h.Oberflächenspannungen von praktisch gleichem Wert) verwendet. P Daher sollten die Oberflächenspannungen der miteinander vermischten Weichmacher vorzugsweise praktisch gleich sein und sollten in jedem Falle nicht mehr als um etwa 3 dyn/cm bei, den Temperaturen, bei denen die Dispersion hergestellt, gelagert und verwendet wird, variieren.

Die verwendeten Weichmacher sollten vorzugsweise in Form nichtpolymerisierender Ester, entweder monomer oder polymer, vorliegen, obgleich auch natürliche oder synthetische Weichmacher verwendet werden können· Nachstehend folgen einige erfindungsgemäß verwend-

bare Weichmacher und deren Oberflächenapannung in dyn/cm bei etwa

2o° ι

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Weichmacher Handelsbezeichnung al-& Oberflächenspannung

dyn /cm bei 2o

Di-2-äthylhexyladipat Adipol 2 EH 29

n-Octyl-n-decyladipat Adipol ODY 29

Diisodeeylphthalat Diisodecylphthalat 29

Tributylphosphat Tributyl Phosphate 29

Primärer Weichmacher ICT-22o 29

Gemischte Octyl- ohone-x- T?-Q 2Q

fettsäureester Onopex H-y ^y

Diisooctyladipat Adipol IOA 3o

Isodecyloctyladipat Adipol 81ο 3o

üiisodecyladipat Adipol XX 3o

Tributoxyäthalphosphat KP-14o 3o ™

Butyloleat Butyl Oleate 3o

Butylstearat Butyl Stearate 3o

Butoxyäthylctearat KP-23 31

n-Octyl-n-decylphthalat Dinipol 235 31

Isodecyloetylphthalat Dinopol 1 DO 31

Gemischte Octylphthalate Dinopol MOP 32

Diisooctylphthalat DIOP 32

Epoxy-V/eichmacher KP-«9o 32

Octylfettphthalsäureester Ohopex Q-1o 32

Dibutoxyäthyladipat Adipol BCA 33

Dibutoxyäthylphthalat Kronisol 33

Di-2-äthylhexylphthalat Dioctyl Phthalate 33 ä

Methoxyäthyloloat Kapsol 34

Dibutylphthalat Dibutyl Phthalate 35

Bis-(Dimethylbenzyl)-äther KP-555 35

Tricresylphospitat Kronitex K-3 37

Tricreaylphosphat Kronitex AA 39

Bis-(Diäthylenglykolmono-

äthyläther)-phthalat Di Carbitol Phthalate 4o

Tricresylphosphat Kronitex I 4o

Grcsylphenylphosphat Kronitex MX 42

Dirnethoxyathylphthalat Methex 43

;Vird ein ilonomeres oder ein Vorpolymerisat mit den flüssigen

We j ch;.mehcrn in dem Dispersionsmittel vermischt, so muß es selbst-

voi·:. Uli ui'J i ch rjov-'olil in soinor jdonomereii als auch in seiner polymer ei

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Form mit den anderen Materialien in der Dispersion verträglich

sollte

sein· Außerdem -muß- es einen verhältnismäßig hohen Siedepunkt besitzen, Ha«*· die ursprüngliche Viskosität der Dispersion herabsetzen und nicht zuletzt die Festigkeit des Filmes nach dem Härten verbessern· Es wurde gefunden, daß ein Monomeres oder Vorpolymerisat, das Polarität besitzt, und ein Monomeres oder Vorpolymerisat, welches bifunktionelle G-ruppen (d.h. mehr als eine polymerieierbare Gruppe) enthält, die Festigkeit des fertigen Filmes wesentlich verbessert·

Beispiele für Monomere oder Vorpolymerisate, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Dispersionsmittel verwendet werden können, sind t

3,9-Divinyl-spirobi.. (meta-dioxan)

Ein Methaorylatdiester eines flüssigen Polyäthylens, wie z.B. Triäthylenglykoldimethacrylat oder Diäthylenglykoldimethacrylat

2-Äthylhexylaorylat

Vinyl-2-äthylhexyläther

Vinyl-2-äthylhexoat

Viny1-2-chloräthyläther

Vinylpropionat

Butylacrylat :

In einem System, welches ein Monomeres oder Vorpolymerisat enthält, kann die Vernetzung der Monomeren oder der Vorpolymerisate durch Zugabe einer kleinen Menge einer organischen Säure, wie z.B.Maleinsäure oderCrotonsäure, erleichtert werden· V/erden bestimmte Monomere verwendet, wie z.B. ein Methycrylatdiester eines flüssigen

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Polyäthylens, so muß eine kleine Menge eines Inhibitors mit der Dispersion vermischt werden, um die Selbstpolymerisation bei Zimmertemperatur zu verhindern. Zu diesem &ew Zweok kann Hydro·· chinon, ein Methyläther des Hydroohinons oder eine andere geeignete Sauerstoff enthaltende Verbindung verwendet werden·

Wie bereits erwähnt, wurde gefunden, daß der Harzdispersion, die im Ruhestande vor dem Verrühren oder der Einwirkung von Scherkräften eine hohe soheinbare Viskosität aufweist, zweokmäßigerweise thixotrope Eigenschaften verliehen werden, so daß eine ™ verhältnismäßig große Menge an Schwermetallteilchen in der Dispersion suspendiert werden kann· Wird das System jedoch einer Scherwirkung ausgesetzt, so sinkt die scheinbare Viskosität aufgrund der thizotropen Eigenschaften, so daß die Dispersion fließt und aus dem Material durch einfache Verfahren, wie Eintauchen, Aufsprühen und Aufbürsten, leicht Gegenstände hergestellt werden können· Es wurde ebenfalls bereits erwähnt, daß das erfindungsgemäße Material auch auf andere V/eise, wie z.B.durch Gießen, Verformen und Überzugsverfahren, verarbeitet werden kann; zu diesem ä Zweok sollte das System außer den thixotropen Eigenschaften auoh noch andere Fließeigenschaften aufweisen.

Die gewünschten thixotropen Eigenschaften können erzielt werden, indem man ein Gelierungsmittel mit dem flüssigen Dispersionsmittel vermischt· Als Gelierungsmittel können verwendet werden« organophile Bentonite, wie z.B. Dimethyldiootadeoylammoniumbentonit, oder andere Gelierungsmittel, wie z.B. Sillolumdioxyd (9o#-ig), wie j "Santaoel G", und Aluminiumstearat, Natriumstearat und ultrafeines, mit einem 3t«arat überzogenes Oaloiumoarbonat. Man kann die ge~ wünsohten thixotropen Eigenschaften auoh durch andere Mittel,

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z.B. durch Verwendung eines Weichmachers, der eine stark lösende Wirkung auf die Harzteilchen ausübt, wie z.B. Weichmacher mit stark entwickelter Ringstruktur oder einer Vielzahl von Nebenketten , erreichen. Beispiele für Weichmacher, die eine solche solvatisierende Wirkung ausüben und die gewünschten thixotropen Eigenschaften fördern, sind Tricreaylphosphat und Tri-2-äthylhexylphosphat. Andere Weichmacher verleihen der Harzdispersion jedoch gleichfalls die gewünschten thixotropen Eigenschaften.

Die anfängliche scheinbare Viskosität der Dispersion vor dem Verrühren sollte so groß sein, daß in der Dispersion ein sehr großer Prozentsatz an Sohwermetallteilohen, z.B. zwischen 75 und 95 Gew.#, bezogen auf das Gesamtgewicht der Suspension, suspendiert werden können· Die scheinbare Viskosität sollte jedoch nich so hoch sein, daß die Harzdispersion nicht mehr einer Scherwirkung ausgesetzt werden kann, um sie für die üblichen Verformungsverfahren, wie z.B. das Eintauchen einer Tauchform, vorzubereiten· Außerdem sollte das thixotrope Niveau so hoch sein, daß, wenn man das-System einer Soherwirkung aussetzt, die scheinbare Viskosität so stark absinkt, daß das Material fließt.

Es wurde gefunden, daß zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden können, wenn die Harzdispersion (vor Zugabe der Schwermetallteilohen) im Ruhezustand einen absoluten Fließwert ("yield Value") von

2

7 ο bis 3oo dyn/cm und vorzugsweise zwischen 15o und 22o dyn/cm aufweist· Das thixotrope Niveau sollte so groß sein, daß sich dieser absolute Wert des Systems durch die Sohjferwirkung um wenigstens 15 56 und vorzugsweise um wenigstens 2o # senken läßt·

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Schutzmaterials wird zuerst ein Harzdispersions-Bindemittel hergestellt

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und dann dl· Sohwermetallteilchen in diesem suspendiert· Hierzu werden zuerst die verschiedenen Komponenten des flüssigen Dispersionsmittels miteinander vermischt und dann das Gelierungsmittel und gegebenenfalls die organische Säure und der Inhibitor zugegeben. Wird eine feste organische Säure mitverwendet, so wird sie vor dem Vermischen mit den anderen Bestandteilen zu einer gleichmäßig feinen Form ζermahlen. Gegebenenfalls kann das Gelierungsmittel zuerst mit einer 25^-igen Dispersion eines der verwendeten Weichmacher vermischt werden. Die verschiedenen Korn» ponenten des flüssigen Dispersionsmittels und die anderen Bestandteile werden mit einer mechanischen Mischvorrichtung solange miteinander vermischt, bis eine homogene, gleichmäßige Dispersion erzielt worden ist. Danach werden die feinzerteilten Harz· teilchen und das flüssige Dispersionsmittel zusammengegeben und erneut mit der mechanischen Mischvorrichtung sorgfältig vermischt und dann auf einer mechanischen Walzenmühle solange vermählen,

bis eine gleichmäßige Dispersion erhalten worden; ist· Dann werden die größeren Harzteilchen zu dieser Dispersion zugegeben und dl· gesamte Dispersion solange mit einer mechanischen Hisohvorriohtung vermischt, bis eine gleichmäßige Dispersion erzielt worden ist· Obgleich vorzugsweise eine Mischung aus größeren oder kiel» neren Metallteilohen verwendet wird, wurde gefunden, daß zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden können, wenn Teilchen einer Größe zwischen 325 und 4o mesh (Tyler Soreen) verwendet werdenj daher werden Metallteilechen verwendet, deren aröße innerhalb dieser Grenzen variiert· Die Dispersion wird dann im Vakuum von Luft befreit, bis praktisch die gesamte faAe Luft aus ihr entfernt worden ist· Danach werden die Sohwermetallteilchen und die Harz«· dispersion miteinander vermischt, vorzugsweise im Vakuum unter

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Au·Schluß von luft, bis eine gleichmäßig· Suspension der Metallteilohen in der Harzdispersion erzielt worden ist· Die Wirksamkeit des StrahlungsSchutzmittels hängt von der Dichte der verwendeten Materialien ab, und aus diesem Grunde werden vorzugsweise Sohwermetallteilchen verwendet·

Als Schwermetallteilchen können Blei, Bisen, Stahl und Edelmetalle, wie z.B.Silber, Gold oder Platin, verwendet werden. Aus praktischen Erwägungen werden jedoch Bleiteilchen bevorzugt.

IELs tlröiei dex-dtttallteilchen kann ebenfalls variieren· Je größer die durchschnittliche Teilchengröße, umso kleiner ist die Oberfläche pro Einheit Volumen, die von dem flüssigen Dispersionsmittel benetzt werden muß. Die obere Grenze der Teilchengröße wird durch die Größe der Teilchen bestimmt, die in der Dispersion suspendiert werden können, und durch den endgültigen Verwendungszweck, für den das Schutzmaterial bestimmt ist· In bestimmten Fällen, wie z.B. bei Handschuhen, können übermäßige Teilohengröie die Biegsamkeit und die Passform des Handschuhe beeinträchtigen. W Andererseits wird, wenn die Teilchengröße zu gering ist, eine übergroße Menge an flüssigem Dispersionsmittel benötigt, um das Metall zu suspendieren, wodurch der Anteil der Metallteilohen in dem Schutzmaterial stark herabgesetzt wird. Aus praktischen Er· wägungen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, zur Erzielung guter Srgebniese Metallteilchen zu verwenden, die von einem 325-mesh· Sieb (Tyler Screen) zurückgehalten werden, jedoch duroh ein 4e-meeh-3ieb und vorzugsweise ein 6o-meeh-3ieb (Tyler lore·*) passieren· Di« klelmeren Metallteilehen passieren durom el» 325-aeamlles (Trle# fter·«*)· 9«ia Termiechen der freieren utf .kleinerem

tOHOI/OI23 BADORfGINAt

Hetallteilohen werden zufriedenstellende Ergebnisse erzielt, indem 2o bis 80 Gew.# der größeren Teilchen, die von dem 325-mesh-3ieb zurückgehalten werden, und 2o bis 80 Gew.$ der kleineren Teilchen, die durch das 325-mesh-Sieb passieren, verwendet werden.

Sind die Schwermetallteilohen sorgfältig mit der Harzdispersion vermischt und gleichmäßig in dieser suspendiert worden, so kann die Suspension zu Kleidungsstücken, Filmen, Decken und Überzügen verarbeitet werden, vorzugsweise durch Eintauchen,' Aufsprühen oder Aufbürsten« Wie bereits ausgeführt, kann die Suspension auch ™ auf andere Weise verarbeitet werden, wie z.B. durch Gießen, Verformen oder Überzugsverfahrent in diesem Falle besitzen die Suspensionen jedoch außer den thixotropen Eigenschaften nooh andere Fließeigenschaften· Die so hergestellten Gegenstände, Filme oder Materialien werden dann auf übliche Weise durch Erhitzen in einem Ofen auf einer heißen Platte oder in einer heißen Form auf eine Temperatur von etwa 135 bis 23o° gehärtet. Die Härtungszeit liegt zwischen einigen Minuten und 1/2 Stunde, je nach der verwendeten Temperatur und den verwendeten Materialien. Durch Abkühlen wird Λ ein verbessertes Strahlungsschutzmaterial oder ein Film oder ein Gegenstand aus diesem verbesserten Strahlungssohutzfilm erhalten, der einen wirksamen Schutz gegen bestimmte Strahlungen liefert. j So dient das erfindungsgemäße Material zum Schutz vor Ot- und /3-Teilchen und außerdem zur wirksamen Schwächung von/'«•Strahlen und Röntgenstrahlen, die bei Diagnose, Durchleuchtungen und den niedrigen Behandlungsbereiohen auftreten.

Bei der Herstellung der Harzdispersion und der Sohutzdisperaion der Schwermetall* ei lohen können die Anteil« der einzelnen Koapo·*

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nenten in den nachfolgend beschriebenen Bereichen variiert werden. Wie erwähnt, kann der Schutzfilm entweder mit einem flüssigen Dispersionsmittel mit einer Vielzahl von Weichmachern oder aus einem flüssigen Dispersionsmittel mit einer Vielzahl von Weichmachern und einem Monomeren oder Vorpolymerisat hergestellt werden.

Besteht das flüssige Dispersionsmittel aus einer Mischung von Weichmachern, so sollte die Dispersion aus etwa 4o bis 5o Gew.# Harz und etwa 5o bis 60 Gew. flüssigem Weichmaoher, bezogen auf

binde
das Gewicht des Harzdispersions/inittels bestehen.

Enthält das flüssige Dispersionsmittel ein Monomeres oder ein Vorpolymerisat, so enthält die Dispersion zweokmäßigerweise 2o bis 5o Gew.#, vorzugsweise 3o bis 4o Gew.$ Harz; 2,5 bis 4o Gew.#, vorzugsweise 5 bis 2o Gew.$ Monomeres oder Vorpolymerisat und etwa 25 bis 76 Gew.#, vorzugsweise 57,5 bis 72 Gew.^ Weichmacher, jeweils bezogen auf das Gewicht des Harzdispersionsbindemittels· Der Anteil an Gelierungsmittel sollte so groß sein, daß die gewünschte scheinbare Viskosität und die gewünschten thixotropen Eigenschaften erhalten werden, und eine Menge von 1 bis 5 Gew.$, bezogen auf die gesamte Dispersion, hat sich «te- im allgemeinen, als sehr geeignet erwiesen.

In einem System, welohes ein Monomeres oder Vorpolyaerisat enthält, sollte der gegebenenfalls verwendete Inhibitor in einer Menge von etwa 1 bis 2 Gew.# und die organische Säure in einer Menge von nicht mehr als etwa 5 Gew.$, bezogen auf das Gesamtgewioht der Dispersion, anwesend sein.

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Wie bereite ausgeführt, hängt dl· Wirksamkeit des erfindungsgemaden Strahlungssohutzmaterials in hohem MaOe ron «einer Dichte ab* Sa wird daher rorzugiweise eine möglichst große Menge an Sphwermetallteilohen in der Harzdispersiön suspendiert« Es hat sich als möglioh erwiesen, bis zu etwa 95 G-ew.# Schwermetall·· teilohen und mehr in den Suspensionsmaterial zu suspendieren· Obgleich die Sohutzwirkung von Materialien, die mehr als 75 Q-ew«£ Schwermetallteilohen enthalten, für bestimmte Verwendungszwecke durchaus zufriedenstellend ist, werden jedooh vorzugsweise 85 bis 95 Ghew.£ Sohwermetallteilohen in der Mischung verwendet·

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Herstellung von Sohutzmaterialien, bei denen die Harzdispersionen unter Verwendung flüssiger Dispersionsmittel, die aus einer Vielzahl von Weichmaohern ohne Zugabe von Monomeren oder Vorpolymerisaten bestehen, hergestellt werden«

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' Es wurde ein Strahlungsschutzmaterial hergestellt, das folgende ' Komponenten enthielt!

Bestandteile

255* Dimethyldioctadeeylarriinoniumbentonit in Di-2-lLtliylhexylphthalat

Diisodecylphthalat

OctylfettüLLureplithalBäureester (OhOpex w-10)

(Polyäthylenglykol 4oo Monooleat 0)

Peinzerteiltes Polyvinylchlorid (kleine Teilchengröße unter 1 /WS)

Feinzerteiltes Polyvinylchlorid (k

Teilchengröße über \ ΛΟ » durchschnittlich etwa 63*4")

Peinzerteiltes Blei (kleinere Teilchengröße, passiert durch 525ΐΤ13ϊ1)

Peinzurteiltes Blei (größere Teilchengröße,

zurückgehalten von 2oo-meDh-T2ler-Sieb und passiert durch 1oo-aesh-T^ler-öieb)

Gew.-Teile

3.0 22.0

25.0 2.0

45.0

5.0 6oo .o

600.0

1302.0

Die Harzdisporsion v/urde 1 ei-gestellt, indem zuerst in einer mechanisehen LiisclivorrichttLng alle Bestandteile mit Ausnahme der ScLwer letailteilch r: und des Larzts verwischt v/urden. Nach Btendigung des Ven.iisciiens v/urden die kleineren Harzteilchen in einer j.aechaiiiüchen mischvorrichtung der ersten mischung zugegeljen und aul einer .aechr.niücljen ..alzemnühle zur Bildimg einer glcichinäkigeii Disieruiun vermählen. Die gröiseren Harzteilchen wurden darr; zu dieser Dispersion zugegeben und solange jßit einer rn^cl anisclen l.aschvoi'richtung vermischt, bis

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BAD ORtGtNAk

U69824

eine einheitliche Dispersion erhalten wurde. Darr.uf wurde die Harzdispersion im Vakuum von Luft befreit. Die Dispersion und das Blei wurden dann zusammengegeben und im Vakuum in einer mechanischen Mischvorrichtung vermischt, um die ^itführunf.·; von Gasen zu vermeiden, bis eine einheitliche Suspension der Schv/ermetallteilchen erzielt wurde. Die, so erhaltene Schutziuaterialmischung oder -suspension kann dann durch einfache Verfahren, v/ie z.B. Eintauchen, Aufsprühen oder Aufbürsten auf kleiaum sstücke, wie z.B. Handschuhe, Jacken oder Schürzen aufgebracht -«,erden. Verleiht ■ man dem System außer den thixotropen Eigenschaften auch andere Fließeigenschaften, so läßt sich das Material z.B. durch Gießen, Verformen oder Überzu^sverfiriiren verarbeiten. Der erhaltene Gegenstand wird in einem Ofen, aui einer beheizten Platte oder in einer beheizten I'orm bei einer lemper&tur von etv/a 175° gehärtet.

Beispiel 1 B

Es wurde ein StraliliuifjBechutzuittel aus folgender.. Komponenten hergestellt I

BAD ORiGfNAL

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U69824

Bestandteile Gew.»geile

25$ Dimethyldioctadecylammoniumbentonit 2,ο in Di-2-ätiiylhexylphthalat

Bl-2-äthylhexylphthalat 18. ο

Eicaprylphthalat 15. ο

Iricresylphosphat 15.ο

teinzerteiltes Polyvinylchlorid (kleine

Teilchengröße unter 1 A^ 45.ο

Feinzerteiltes Polyvinylchlorid (große

tlich

5.0

inzerteiltes olyvinylch

T,eilchengrö0e über 1 AsU) durchschiittlich

etwa 00/U* ) '

Feinzerteiltec Llei (kleine i'eilchen röi e,

passiert durch 325-acüh-T:lor-'iDiel)) 45o.o

i''einzerteil-u..s Blei (^roße l'eilchen^rü. e, wird zurückgehalten von 2oo-i.iesh-Iyler-Sieb und pasaiez't durch 40-:.iesh-Tyler-rSieb) 700 »o

1250.0

Es wurde zutrat die liarzdispereion hergestellt und entlüftet, worauf die üchveraetallteilchen gemilß de_tn Verfahren des !Beispiels 1 A mit der liarzdispersion veiviischt wurden. Die erhc.ltene Schutz^.- terialmicchung wird .:d Ltela üblicher Verfornun^sverfahren zu dem gewünschten G-egcnstand verr.ri eitel; und dann ge:ni^:ß dem in Beiö^iiel 1 A genannten Verfahren gehärtet.

Beispiel 1 C

Eb wurde ein ütrahlungsschutziar.t-rial der folgenden £usa.:-.ensetzung hergestellt >

ν BAD ORIGINAL

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Bestandteile

25 /fo Dimethyldioctadecylammoniumbentonit in TricreBylphosphat

Tricresjlphosphat Polyäthylenglykol 4oo Monooleat 0

Modifiziertes Polypropylenglykoldibenzoat (Plastoflex MGB)

Feinzerteiltes Polyvinylchlorid (kleine Teilchengröße unter 1 ^ )

Feinzerteiltes Polyvinylchlorid (große

Teilchengröße über 1 ytA* , durchschnittlich etwa )

Feinzerteiltes Blei (verschiedene Teilchengrößen zwischen 2oo und 6o mesh (Tyler Screen)

&ew.-Teile

3.0

25.0

2.0

25.0 35.0

5.0

14-OQ.o 1495.0

Es wurde zuerst die Harzdispersion hergestellt und von Luft "bexreit, v/orauf die Scliv/eriaetallteilchen gemäß dem Verfahren des -uüispiels 1 A mit 'dieser Dispersion vermischt wurden. Die erhaltene Schutzuaterialmisehung kann mittels üblicher Verfοrmungsverfahren zu dem gewünschten Gegenstand verarbeitet v/erden und wird dann gemäß de.n Verfahren des Beispiels 1 A ijeliärtet.

Die nachfolfjenden Beipsicle dienen zur Erläuterung der 11erstellixi.g von Sclmtzmaterialien, bei welchen die Ilarzdispersionen unter Verwendung von flüssigen Dispersionsmitteln, die inen oder mehrere V/eiclanacher und entweder ein Monomeres oder ein VorpolyiaerxBat enthalten, hergestellt werden t

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BAD ORIGINAL

U69824

Beispiel 2 A

Bs wurde ein Strahlungsschutzmaterial der folgenden &uaammen-

setzung hergestellt t

Bestandteile^

25 ^CJ> Dimethyldioetadecylamiuoniumbentonit in Di-2-äthylhcxylphthalat

Di-2-äthylhexylphthalat Polyester-Weichmacher G-53 3,9-Bivinyl-spirobi-(m-dioxan) Maleinsäure Tertiäres Butylperbenzoat

Peinzerteiltes Polyvinylchlorid (unter 1 A4* ) Feinzerteiltes Bleipulver (verschiedene Teilchen-

Gew.-Teile

lo.o

3o .0

15.0

lo.o

o.5

0.2

35.0

grö'Len zwischen 325 und 4o mesh (Tyler Screen) 9oo>o

Die Harzdispersion wurde hergestellt, indem zuerst in einer mechanischen Mischvorrichtung alle Bestandteile außer den Schwermetaliteilchen und den Harz vermischt wurden. Sobald die Komponenten sorgfältig vermisc]it waren, wurdeu die kleineren Ilarzteilchen in einer :uechanischen !Mischvorrichtung mit der Dispersion vermischt und au! einer .ncchanisehen Walzenmühle zur Bildung einer gleiclnnllßigen Dispersion vermählen. Die größeren Harzteilchen wurden dann zu dieser Dispersion zugegeben und solange mit einer mechanischen J.üschvorrichtung vermischt, bis eine einheitliche Dispersion erzielt worden war. Darauf wurde die Harzdispersion La Vakuum von Luft befreit. Die Dispersion und das

BAD 0RiGü\Au

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■\r-

er wurden dann zubauuiiengegel-en und im Vakuum in einer mechanischen Mischvorrichtung vermischt, um alle Gase fernzuhalten ^! und eine einheitliche Suspension der Schwermetallteilchen zu j erzielen. Die so erhaltene Schutzmaterialmischung kann nun durch einfache Verfahren, wie z.B. Eintauchen, Aufsprühen oder Aufbürsten, verarbeitet werden. Sie harn durch Eintauchen, Aufsprühen oder Aufbürsten auf Schutzkleidung, wie z.B. Handschuhe, Jacken oder Schürzen, aufgebracht werden. Verleiht man dem System außer den thixotropen Eigenschaften noch ·

i andere Fließeigenschaften, so kann das -laterial auch durch andere bekannte Verformungsverfahren, wie z.B. Gießen, Verformen oder Überzugsverfahren, verarbeitet werden. Der erhalte-, ne fertige Gegenstand v/ird dann in einem Ofen, auf einer beheizten Platte oder in einer beheizten 1·'οπα bei einer Temperatur von etwa 175° gehärtet. ·

Beispiel 2 B -

Es wurde ein Strahlungsschutzi;;aterial der folgenden Zusammen- ! setzung hergestellt ι

Bestandteile Gew.-Teile ·

25 i* Dimethyldioctadecylammoniumbenionit

in Di-2-athylhexylphthalat lo.o

Di-2-äthylhexylphthalat 2o.o

Polyester-Weichmacher Paraplex G-6o 25.ο

2-Athylhexylaerylat (Monomer) lo.o

Feinzerteiltes Polyvinylchlorid (unter 1Ä ) 35.ο

Feinzerteiltes Bleipulver MD-104 (verschiedene Teilchengrößen zwischen 250 und 40 meafc ,' (Tyler Soafeen) looo.o

lloo.o

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Gemäß dem Verfahren des Lticoiels 2 Λ \;urde zuerst die Harzdispersion hergestellt und von Luft befreit und dam die Schwerjiietallteilclien mit dieser Dispersion verflocht. Das so erhaltene Schutz,material kann mittels üblicher Verfor.iungsverfahren zu den gewünschten ^ue_; eiiständen verarbeitet werden tind wird darm l'i; de ;i ^erfahren deo r>uispiels 2 A gehärtet.

Beispiel'2 C

Es v/urde ein Ötraiilimgsscliutziuaterial der folgenden Zusa..-: ien setzung hergestellt :

Bestandteile Gew.-Teile

25 /J Diinethyldioctadeeyla laoniiuabetiLünit in

Di_2-ütl:ylliexylphtiialat lo.o

Di-2-i:.tLylhoz:ylplithalat 2G .o

Polyester-w'eicluaacLer taraylex G-53 15.ο

iilethacrylatdieatcr von flüijcigem Polyäthylen,
wie z.B. Triiitliyienglykoldiiuetliacrylat oder
Diüthylen,jl\ Loldiaiexhacrylat 1 ο . ο

Peinzcrteiltes xoiyvinvlclilorid ( unter Λ A4/) 3>.o

Iiyc.iochiron o.1

lykol 400 iJonooleat 0 2.ο

leinzerteiltes Blci^iiLver (ver...clrieaene ieilchen-

zwicclien 25o und 4o mesh (ü'yler Screen) 1 9oo »o

2ooo.1

Gemäii dea Vei-fahren des i-els iels 2 A wurde zuerst die Ui rs— dispersion hergestellt und von Luft befreit und daim die

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Sehwernietallt eilchen mit dieser Dispersion vermischt. Das so erhaltene Schutzmaterial kann mittels üblicher Verformungsverfahren zu den gewünschten Gegenständen verarbeitet werden und wird dann gemüL; dem Verfahren des Beispiels 2 A gehärtet.

bis

Die in den Beispielen 1 A-*e«i-2 0 angeführten Verbindungen und Mengen dienen lediglich zur Erläuterung dei- vorliegenden Erfindung und körnen jederzeit durch andere der erwähnten Materialien ersetzt und in ihrer Menge verändert werden.

Eine weitere Ausführungsforia der vorliegenden Erfindung liefert ein verbessertes Verfahren zur Verarbeitung von Plastisolen, wie z.B. dem erfindungsgexnäßeii Strahlungsschutzmaterial, duroh ein Tauchverfahren, bei welchem das unerwünschte Abtropfen und Ablaufen des Materials verhindert wild. Ausserdem wird ein verbessertes Schichtmaterial und ein Verfahren zu dessen Her stellung geschaffen, wobei das Strahlungsschutzmaterial mit einer oder mehreren Schichten eines sehr dünnen Harzdispersionematerials beschichtet wird, welches größere Dehnbarkeit und Zugfestig] eit als das Schutzuaterial besitzt.

Auaserde-u liefert die vorliegende Erfindung eine verbesserte i'auchforiii, die die genaue Kontur, For.a und Gröi'e des Inneren des her/au; teilenden Gegenstandes aufweist.

Die beiliegende ^eichuung zeigt eine Tauchform in Fora einer Land zur herstellung von Handschuhen. Bei den bekannten

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Tauchverfahren wird die "Form in das Plastisol oder dgl. eingetaucht, und es bildet siel., eine dünne Schicht des Materials auf der Form. Las Eintauchen wird solange wiederholt, bis die Schicht auf der Tauchform die gewünschte Dichte besitzt. Zwischen den einzelnen Eintauchstufen wird die Form und das daran haftende Material auf eine Temperatur oberhalb des Gelierungspunktes des Plastisols erhitzt, so daß c'as Plastisol ein Gel bildet und die nachfolgende Schicht an diesem haften kann. Dieses Erhitzen er- * folgt üblicherweise in einem Ofen und, während das Plastisol auf die Gelierungsteinperatur erhitzt wird, sinkt die Viskosität zuerst, wodurch da^ Plastisol zu fließen beginnt und abtropft. Diese» Fließen und Abtropfen ist jedoch unerwünscht, da der herzustellende Gegenstand hierdurch eine ungleichmäßige Dichte und schwache _{ Stellen aufweist. Bei den erfinaungsgemlßen Strahlungsschutznaterial würde dies bedeuten, daß der Gegenstand an einigen Stel- ' len keinen wirksamen Schutz gegen Strahlung bietet. =^:

Bs wurde bereits versucht, diese unerwünschten Ergebnisse zu vermeiden, inc ,em .an die l'ora während des Erhitzens rotieren ließ, um ein gleichmäßiges Fließen des Plastisols zu erzielen. Das Drehen der Forju ist jedoch ein sehr mülicauies Verfahren, und die Ergebnisse waren nicht ganz zufriedenstellend. Bei dem erfindungsgenaßen verbecserten Verfahren werden jedoch alle diese Schwierigkeiten überwunden, und das Verfahren wurde wesentlich vereinfacht, indem -ian die lor und die darauf haftenden Schichten des Plastisols in ein Material eintaucht, das, wenn es auf eine Temperatur oberhalb des kelierimgspunktec des Plastisols erhitzt

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wird, in flüssiger Phase vorliegt und solange die Form und die Überzüge in dieses Material eingetaucht Bind, auch auf dieser Temperatur gehalten wird. Piastisole des vorstehend beschriebenen Typs bilden ein Gel bei Temperaturen von mehr als etwa 135°, das Gelierungsmittel wird daher atif einer Temperatur zwischen etwa 135 und 185° gehalten, und es hat sich gezeigt, daß zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden, wenn das Gelierungsmittel eine Temperatur von etwa 160° besitzt.

Als Erhitzungs- oder Gelierungsmittel kann Jedes Uaterial verwendet werden, das bei den obengenannten Temperaturen in flüssiger Phase vorliegt und die Komponenten des Plastisols bei diesen Temperaturen nicht ungünstig beeinflußt oder löst. Es können z.B. Glycerin und die Glykole, wie z.B. Äthylenglykol, verwendet werden· Es können jedoch auch Minieralöle, geschmolzene, wasserlösliche Wachse oder dgl· angewendet v/erden. Die Flüssigkeit wird auf einer Temperatur innerhalb des obengenannten Bereiches, vorzugsweise auf etwa 160°, gehalten.

Die Tauchform wird zuerst in die Plastisolmischung eingetauchtι so daß sich eine Schicht des Plastisols auf der Form absetzt| danach wird die Form mit dem daran haftenden Plastisol in die erhitzte Flüssigkeit eingetaucht, um die Temperatur des Plastisols rasch zu erhöhen und die Gelbildung zu vervollständigen. .Nachdem die Form und die darauf abgesetzte Plastisolschieht aus der erhitzten Flüssigkeit entfernt worden sind, wird die Flüssigkeit z.B. duroh Waschen mit Wasser oder einem anderen

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geeigneten Material, welches die Kärtungsflüssigkeit entfernt, jedoch eins Plastisol nicht beeinträchtigt, von der Form entfernt. Nach deui Waschen werden die l'ora und das Plastisol durch Wäraie oder Luft getrocknet. Dann kanu die Form erneut eingetaucht, erhitzt, gewaschen und getrocknet werden, bis die Plastisolschicht die gewünschte Dicke besitzt. Anschließend wird das auf der l'Orm abgelagerte Plastisol in einem Ofen durch Erhitzen auf seine Härtungste-uperatur, die bei etwa 135 bis 235° liegt, gehärtet. Es wurde gefunden, daß ein halbstündiges Härten bei etwa 180° durchaus zufriedenstellend ist.

Bei dem l'auehverfahren oder anderen Herstellungsverfahren des erfindungsgemlißen Strahlungsschutzaaterials hat es sich ale

zweckautßig erwiesen, dem Straiilungsschutziiiaterial zusätzliche l'ostigi eit zu verleihen, indem eine oder beide Oberflächen des Materials mit einer sehr dünnen Schicht ein^s von Metallteilchen freien Harzes, das eine bessere Dehnbarkeit und Zugfestigkeit besitzt als das Schutzmaterial, beschichtet v/erden. Zu diesem Zwecke wird zweckmäßigerweise eine Harzdispersion verwendet, die aus einem, in einem flüssigen Dispersionsmittel dispergierten Harz besteht, wobei das Dispersionsmittel ein Mono-merea oder ein Vorpolyuerisat enthält. Die in den Beispielen 2 A, 2B und 2 C beschriebenen, jedoch keine Schwendetallteilchen und kein Gelit rungsiaittel enthaltenden Iiarzdiijpersioner sind hierfür besonuere-igecignet. Die Überzu_c ^schichten körnen

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aus feinzerteiltem Harz .des obengenannten Typs bestehen, wie z.B» Polymerisaten oder Mischpolymerisaten von Vinylchlorid, die in einem flüssigen, aus einem oder mehreren der obengenannten. Weichmacher und einem oder mehreren der Vorpoiymerisate oder Monomeren bestehenden Dispersionsmittel diapergiert sind, wobei alle Teile in den oben angegebenen Mengen verwendet werden. Außerdem kann der Harzdispörsion, wie bereits erwähnt, auch ein Inhibitor und eine organische Siiure zugemiscLt werden. Das Plastisol wird, wie oben beschrieben, vermischt und hergestellt. Ls kann zur Be- W schichtung von einer oder beiden Oberflächen des aus dem erfindunge· gemäßen Schutzmaterial hergestellten Gegenstandes verwendet werden. Wird dieser Gegenstand mittels des erfindungsgemäßen Tauchverfahrens hergestellt, so kann das erste und das abschlieesende Eintauchen 4er Form in ein klares, von Schwermetallteilchen freies Plastisol erfolgen.

! Die nachfolgenden Beispiele dienen »zur Erläuterung des Verfahrene Bur Herstellung der von Schwenaetallteilchen freien Piastisoli, _ die· auf eine oder beide Oberflächen des aus dem erfindungsgemäßen Strahlungssohutzmaterials hergestellten Gegenstand aufgebracht werden können.

Beispiel 3 A

Es wurde ein von Sehwermetftllteilchen freies Plastisolmaterial der ' folgenden ZusaiiimenBetEung hergestellt »

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25	.0
2ο	.0
"15	.0
4	.0
75	.0

Bestandteile Gew.-Teile

Di-2-äthylhexylphthalat (Dioctylphthalat) Octylfett!j;aireplithalsüureester (Ohopex Q-10) Triäthylenglykoldimethacrylat (Monomer MG-1) Hydro chinonme thylather

1'olyvinyJ.chloridpulver (kleine Teilehengi'öße unter 1 _/<* )

139.0

Die Harzdiapersion v/urcTc hergeateilt, indea zuerst in einer mechanischen Llisclivorrichtung alle Bestandteile mit Ausnahme dee Haraes vermischt wurden. Sobald eine sorgfältige Vermißchung erzielt worden war, wurde das hart, aur Bildung einer gleichmäßigen Dispersion uit einer .mechanischen laifjchvorrichtung zugemisclit. Die llarzfiiex»crsion v/urde -dann im Vakuum von Luft befreit und könntf nun zur herstellung eines Überzuges auf einer oder beiden Obcrflc-chöi: des £tr8hlun'f;sschutz;:iaterialG mittels bekannter Verfallen, \Λχ. Lintruclien, Aufsprühen oder Aufbürsten, verwendet werden. Üb k? :.n mittel« des oben beschriebenen erfindungsgcji;^:l^;en Tax. c] vcri'alirens auf beide Oberflächen des Strahlungsschutz, aaterii;Is aufgebracht werden. Ist der fertige Gegenstand hergestellt, so wird er durch Erhitzen auf etwa 177° in einem Ofen, auf einer beheizten ilatte oder in einer beheizten Form gehärtet.

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Beispiel 3 B

Es wurde ein von Schwer/netallteilcheu freies Plaatiijol'iiaterial der folgenden Zusammensetzung hergestellt :

Bestandteil«

Diisodecylphthalat

Octylfettsäurephthalsäureester (Ohopex Q-10) 3,9 - Divinyl-spirobi-(m-dioxan)
Feinzerteiltes Polyvinylchlorid (unter 1 Hydrochinonmonomethylather

Gew.-Teile

25.0 20.ο 15.0 75.0 1.0

136.0

Das Harz wird zuerst gemäß dem Verfahren des Beisj)iels 3 A her gestellt und von Luft befreit. Die erhaltene Haradisperuion kann mitteln üblicher Verfahren au einem Überzug für eine oder beide Oberflächen des Strahlun^sschutzmaterials verarbeitet werden und wird darm gemäß dein Verfahren des Beispiels 3 A gehärtet· '

Die in den Beispielen 3 A und 3 B angeführten Verbindungen und Mengen dienen lediglich zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung und können jederzeit durch andere der erwähnten Ilaterialien ersetzt und in ihrer Menge verändert werden.

Die beiliegende Zeichnung zeigt eine Tauchform 1o in Form einee Handschuhs sowie einen Behälter 12 für das klare, von Schwermetallteilchen freie Material und einen Behälter 14 für die Strahlungaehutz-Plaatisolmischung. Beide Behälter sind bis au einer solchen Höhe mit den Piastisolen gefüllt, dal die

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Ilaridsciuu-forui bis zur gevmnuc;"ten Tiefe ir. das xlastisol eingetaucht werden kann. Weiterhin zeig I die Zeicl·.<.iing einen Behill — ter 16, der dao Gelierungs- oder Erhitzungsniittel für das Plastisol enthält} dieser -Lehalter win" vorzugsweise auf einer Temperatur oberhalb dea Punktes gehalten, an welchem das Ilastisolmaterial ein Gel bildet. Die erhitzte i'liujsigkeit in dem .behälter 16 weist gleichfalls einen solchen Starjd auf, daf. die Tauchforui bis au der gewünschten Tiefe eingetrucht werden kann. Die Sprühvorrichtung 18 dient zuiii Abwaschen des Celijrungs ,iittels von dea auf der 'l'auchfor::i abgelagerten Plastisol zwischen den einzelnen Tauchvorgängen.

Bei der Herstellung eines Land sei uhs beste!.t die innerste und ilußserste Schicht vorzugsweise aus eine.; klaren iTastisolinaterial, so dali der Strahlungtochutzfil·ι zusätzliche LugfeutigLeit und au.v.serde,.i ein ansprechendem Au;, sehen erhält. Daher wird die Tauchfor.r, vorsu^veise zucrct auf etv/a 50 vorerhitzt und in das klare x'lastisol in den Behälter 12 ein^eteuclit; iitich de.· anschlieoL,enden Eintauchen in die erhitzte llü^Gigkeit in Pehälter ! 16, in der das Plastisol ein Gel l>il:et, und de .·: V/,n.schen unter del ! Sx)rülivorrichtuntj 10, wird die rom getrocknet, Vorzugs-, eise erneut auf etv/a 60 vorerhitzt und in den, d;.s otrahlurigßschutzinaterial enthaltenden -uehl'lter 14 eingetaucht. Sie v/ird wiederum zur Gelbildung in die erhitzte llüosi^l e;i.t eingetaucht, des GelierungSiui · tel v»ird durch Absprühen ail, V/aoser entfernt, und die Por wirrt ^etrouknet. ulan hält (lie ι or.. auf einer 'i'e.-uperr.tur

₀ so oft

von etwa 60 und taucht sie svfti in das LJtrahlun^LScLutzriittel ein, bis die gewünschte ..anästarke trzic.lt worden ist, wt.hrοnd

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zwischen den einzelnen Lintauchstafen erneut erhitzt, gespült und getrocknet "wird. De: ;-.lji;cLlie;.eeiu'e 'Überzug wird dann aufgobrrcht» inde ι man die getrocknete Form bei etwa 50° ⁱⁿ •behälter 12 befindliche klare Plastisol eintaucht. Der so erhaltene Gegenstand wird gehärtet, inde::i aan ihn auf der Form solange auf eine l'emperatur zwischen 135 und 235° erhitzt, bis die Härtun_c, eintritt. Ein halbstündiges Härten bei 177° 3-iefert sehr zufriedenstellende Ergebnisse,

IJacL dem Härten wird der fertige Gegenstand auf übliche Weise vorsichtig von der Form entfernt, Der fertige Gegenstand besitz den Vorzug, daß er aufgrund der anwesenden Zwiachenschichten aus dem erfindungsgemäßen Strahlungsschutzmaterial einen wirkuar.ien Schutz gegen bestimmte Arten von Stx^aLlen liefert. So j scheltet er »ν - und ß-Teilche-n vollständig aus und schwächt

Ϋ*-Strahlen und Rüntgensirahlen, die bei der Diagnose, Durchleuchtungen und in den niedrigeren Behandlungsbereichen auftreten. Au. serdem besitzt der fertige Gegenstand durch die von Schweiviiütüllteilcnen ireien Oberflächenschicht en aus klarem Kunststoff ausreichende !''estigkeit für den normalen Gebrauch· Bei verschiedenen Kleidungsstücken, wie z.B. Handschuhen und insbesondere üperationshanüsclaihen, ist es besonders wichtig, daJ, das —at«.rial, aus deu diese handschuhe hergestellt werden, sehr dünn ist. Aus dit-ee :i Grimde sollten die Verstrrlcungsschichten auf eine Dicke von nicht mehr als etwa 0,2 mm be-Bchri nkt v/erden, dajuit das btrahlungsschutzmaterial genügend sfai-I. L^el^ial^^en v/orden kann, uin einen v/irksamen Schutz zu gewährleisten.

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Es hat sich als zweckrJ'ßig erwiesen, die auf die Oberfläche .' aufgebrachten Verstärkungsschichten auf eine Dicke von etwa 0,13 nua au beschränken und die Dicke der vor Strahlungen ßchüteen| den Zwischenschicht den Verwendungssv/eck anzupassen« Diese Dicken können erzielt werden, Indern man die Oberflächenschiehten durch einmaliges Eintauchen und die vor Strahlungen 8chuteende Zwischenschicht dui'ch mehrmaliges Eintauchen bis zur Erzielung der gewünschten 7/andctärke herstellt. V/ie bereits auegeführt, muß das Plastisolmaterit.1 zwischen den einzelnen Tauchvorgängen zur Bildung eines Gels in die erhitzte Gelierungeflüsaigkeit eingetaucht, mit «Vnuaer r.Lgespült und getrocknet werden.

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Claims (22)

Patentansprüche »

1.JStrahlungesohutzmaterial, bestehend aus Sohwermetallteilohen, —^ die praktisch gleiohmäßig in einem Harzbindemittel verteilt und suspendiert sind, das aus einem harzartigen, in einem Dispersionsmittel aus einem Weichmaoher und einem ßelierungsmittel gelösten Material besteht.

2. Strahlungssohutamaterial gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dispersionsmittel noch ein polymerisiertes Monomeres und/oder Vorpolymerisat enthält.

3* Strahlungesohutzmaterial gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet! daß es auf wenigstens einer seiner Oberflächen mit einer nioht mehr als etwa 0,2 mm vorzugsweise 0,13 mm dicken Sohieht aus einem harzartigen Material überzogen ist, welches aus einem, in einem Dispersionsmittel aus einem Weichmacher und einem polymerisierten Monomeren und/oder Vorpolymeris^at gelösten Harz besteht.

4. Strahlungssohutzmaterial nach inspruoh 3» dadurch gekennzeichnet» daß die Dioke der Sohioht aus Strahlungssohutzmaterial etwa 0,8 mm beträgt.

5. Verfahren zur Herstellung eines Strahlungssohutzmaterial·

gemäß den Ansprüchen 1-4» daduroh gekennzeichnet, daß man

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eine Harzdispersion aus feinzerteilten, praktisoh gleichförmig in einem flüssigen Dispersionsmittel verteilten Harzteilchen herstellt und dieser Dispersion ein Gelierungsmittel zumieoht_f lan ihr thixotrope Eigenschaften mit verhältnismäßig hoher scheinbarer Viskosität im Ruhezustand vor der Einwirkung von Scherkräften zu verleihen, so daß in der Dispersion eine verhältnismäßig große Menge Schwermetallteilohen suspendiert werden kann, während die hohe scheinbare Viskosität der Disper_T sion sinkt, wenn diese einer Scherwirkung ausgesetzt wird, so daß sie zu verschiedenen Gegenständen verarbeitet werden kann, worauf man feinzerteilte Schwermetallteilchen zur Bildung einer gleichförmigen Suspension der Metallteilchen in der Dispersion zugibt, die erhaltene Suspension zu einem gewünschten Gegenstand verformt und diesen Gegenstand härtet, wodurch eine Schutzschicht aus Schwermetallteilchen, die praktisch gleichförmig in dem Harzbindemittel dispergiert sind, gebil = det wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Harzdispersion mit einem anfänglichen absoluten Fließwert ("yield-value") von 7o bis 5oo dyn/cm vor dem Vermischen

wird, wobei
verwendet^SSK^ieser Wert durch Scherwirkung um wenigstens 15$ herabgesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Harzdispersion mit einem anfänglichen absoluten Fließwert

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("yield-value^H) von 150 bis 220 dyn/om vor dem Vermisohen

wird^ wobei
verwende^THHi dieser Wert duroh Soherwirkung um wenigstens herabgesetzt wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 5-7» dadurch gekennzeichnet) daß als Harz ein Polymerisat oder Mischpolymerisat von Vinylchlorid verwendet wird und größere und kleinere Harzteilchen zusammen verwendet werden, wobei die größeren Teilchen eine Teilchengröße zwisohen 1 und 1oo Av besitzen und wenigstens etwa 10 Gew.-# der Harzkomponente darstellen·

9· Verfahren nach den Ansprüchen 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß eine flüssige Dispersion aus einer Vielzahl verschiedener Weichmacher verwendet wird, wobei der größere Teil dieser Weichmacher ähnliche Oberflächenspannungen aufweisen, die voneinander um nioht mehr als etwa 3 dyn/om variieren.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 5-9» dadurch gekennzeichnet» daß das Harz etwa 40 bis 50 Gew.-56 und der Weichmaoher etwa 60 bis 50 Gew.-£ des Gewichtes der Harzdispersion beträgt und etwa 85 bis 95 Öew.-Si Sohwermetallteilohen, bezogen auf das Gewioht der gesamten Suspension, verwendet werden.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 5 - 1o, daduroh gekennzeichnet» daß als Schwermetallteilchen größere und kleine Bleiteilchen verwendet werden, wobei die größeren Teilchen eine Teilchengröße zwisöhen etwa 4o mesh und 325 mesh (Tyler Screen)

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besitzen und über etwa 20 Gew.-# der Bleikomponente» dar- \ stellen, während die kleineren Teilchen eine Größe von weniger als 325 mesh (Tyler Screen) besitzen.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 5-11» dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiges Dispersionsmittel eine Mischung von Weichmachern und einem Monomeren und/oder einem Vorpolymerisat verwendet wird, die aus etwa 20 bis 50 Gew.-^ Harz, 2,5 bis 40 Gew.-^ Monomeres oder Vorpolymerisat und etwa 76 bis 25 Gew.-# Weichmacher, bezogen auf die Harzdispersion, besteht und wobei das Gesamtgewicht der Suspension aus etwa 85 bis 95 Gew. -Jd Schwermetallteilchen besteht.

13· Plastisolmischung zur Herstellung eines Strahlungssehutz-' materials gemäß den Ansprüchen 1 ~ 4, beetehend aus einer

Harzdispersion aus feinzerteilen Harzteilchen in einem flüsei- ! gen Dispersionsmittel, in welchem feinzerteilte Schwermetallteilchen suspendiert sind, wobei die Harzdispersion ein Gelierungsmittel enthält, durch welches sie thixotrope Eigen ^; schäften mit einer verhältnismäßig hohen soheinbaren Viskoeitat im Huhezustand vor der Einwirkung von Scherkräften be- : sitzt, so daß in ihr eine verhältnismäßig große Menge an Schwermetallteilohen suspendiert werden kann, wobei jedoch die hohe scheinbare Viskosität sinkt, wenn die Dispersion einer Seherwirkung ausgesetzt wird, so daß die Dispersion leicht zu verschiedenen Gegenständen verformt werden kann,

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und wobei die SchwermetallteHohen etwa 75 bis 95 Gew.-ji, bezogen auf das Gesamtgewicht der Suspension, darstellen.

14· Plastisolmischung nach Anspruoh 13,dadurch gekennzeichnet) daß das flüssige Dispersionsmittel verschiedene Weichmaoher enthält, und ein größerer Teil dieser Weichmaoher Oberflächenspannungen aufweist, die nur innerhalb eines Bereiche» von höchstens 3 dyn/om variieren.

15· Plaatisolmisohung nach den Ansprüchen 13 und 14, daduroh gekennzeichnet, daß das flüssige Dispersionsmittel einen Weichmacher und ein Monomere8 und/oder ein Vorpolymeriskt enthält.

16. Plastisolmisohung nach den Ansprüchen 13 - 15, daduroh gekennzeichnet, dass der anfängliche absolute Fließwert ("yield-value") der Harzdiepersion im Huhezustand eefce 70 bis 300 dyn/om beträgt und duroh Scherwirkung um mindestens 15$ herabgesetzt wird.

17. Plaetisolmisohung naoh den Ansprüchen 13 - 16, daduroh gekennzeiohnet, daß sie 75 bis 95 Gew.»9f Sohwermetallteilchen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Misehung und, bezogen auf die Harzdiefcersion, etwa 40 bis 50 Gew.-^ Harz und etwa 60 bis 50 Gew.7* Weichmacher enthält.

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18. Plastisolmieohung nach den Ansprüchen 13 - 17» dadurch, gekennzeichnet, daß sie größere und kleine* Harzteilchen ent-

• hält und die Größe der größeren Teilchen etwa 1 bis 100 ^ beträgt und diese größeren Teilchen wenigstens etwa IO56 der Harzkomponenten darstellen.

19. Plaatisolmischung nach den Ansprüchen 13 - 18, bestehend aus einer Harzdispersion aus feinzerteilten Harzteilchen, die praktisch gleichmäßig in einem flüssigen Dispersionsmittel verteilt sind, welches einen Weichmacher und ein Monomeree und/oder Vorpolymerisat enthält und in dem eine größere Menge feinzerteilter Schwermetallteilehen suspendiert sind, wobei das Dispersionsmittel ein Qelierungsmittel enthält, duroh welches der Dispersion thixotrope Eigenschaften mit einer verhältnismäßig hohen scheinbaren Viskosität im Ruhezustand vor der Einwirkung von Scherkräften besitzt, so daß in ihm eine verhältnismäßig große Menge an Schwermetallteilehen suependiert werden kann, wobei jedoch die hohe scheinbare Viskosität sinkt, wenn es einer Scherwirkung ausgesetzt wird, so daß die Dispersion leicht zu verschiedenen Gegenständen ver« arbeitet werden kann, und wobei die Mischung etwa 75 bis 95 Gew·-^ Schwermetallteilehen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Suspension, und, bezogen auf die Harzdispersion, etwa 20 bis 50 fiew.-jt Harz, etwa 2,5 bis 40 Gew.-^ Monomeree und/oder Vorpolymerisat und etwa 25 bis 76 Gew.-^ Weichmaoher enthält.

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20. Tauchverfahren zur Herstellung von Gegenständen aus einem Plastisol mittels einer Tauchform, die zur Ablagerung von Plastisolsohichten mehrfach in das Plastisol eingetaucht wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die Form zur Ab- . scheidung einer dünnen Schicht des Plastisols auf der Form in das Plastisol eintaucht, ein Material, welches bei Temperaturen oberhalb der ffelierungstemperatur des Plastisols in flüssiger Phase vorliegt, auf einer Tempera*- tür oberhalb der Gelierungstemperatur des Plastisols hält, die Tauchform mit dem daran haftenden Plastisol in die erhitzte .Flüssigkeit eintauoht, bis das Plastisol ein Gel bildet, und das Plastisol ansohliessend auf der Tauohform härtet, indem man es auf eine Temperatur innerhalb des Härtungsbereiches für das Plastisol erhitzt.

21. Tauchverfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,

daß man die Tauchform wiederholt in die Plastisolmischung

nde,
eintauoht, um aufeinanderfolge^Schiohten des Piastisole auf der Tauohform abzuscheiden und die Tauohform mit den darauf abgeschiedenen Plastisoleohichten jeweils zwischen

den einzelnen Eintauohatufen in die erhitzte Flüssigkeit eintauoht.

22. Tauchverfahren nach Anspruoh 21, dadurch gekennzeichnet, daß man naoh dem Herausziehen der Tauohform aus der erhitzten Flüssigkeit die Tauohform abwäsoht und die Form

■ vor dem erneuten Eintauchen in die Plastisolmisohung trocknet.

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Der Patentanwalt _t