DE3041085C2 - Nitrocellulosemischungen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Zusätze zu Polyurethanlacken - Google Patents
Nitrocellulosemischungen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Zusätze zu PolyurethanlackenInfo
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Description
65
Es ist bereits bekannt. Nitrocellulose in Polyurethanlacke
einzuarbeiten, wobei die Reaktivität der Isocyanate zur beschleunigten Härtung des Überzuges genutzt
und die Dispergierbarkeit der Pigmente und die Glätte des Oberzuges verbessert werden. Da Nitrocellulose im
trockenen Zustand spontan Feuer fangen kann, wird handelsüblichen Nitrocellulosen gewöhnlich ein Anfeuchtungsmittel
zugesetzt, um die Brandgefahr bei der Lagerung und Handhabung sowie beim Transport zu
verringern. Als derartige Anfeuchtungsmittel eignen sich z. B. Alkohole, wie Methanol, Äthanol, Isopropanol
oder Butanol. Das Anfeuchten der Nitrocellulose erfolgt durch Waschen der mit Wasser befeuchteten Nitrocellulose
mit dem Anfeuchtungsmittel, wobei es jedoch schwierig ist, das Wasser vollständig durdi das
Anfeuchtungsmittel zu verdrängen, so daß unvermeidlich Wasser in der Nitrocellulose zurückbleibt Handelsübliche
Nitrocellulosen enthalten daher gewöhnlich etwa 30 Gewichtsprozent Alkohol und 2 bis 3
Gewichtsprozent Wasser (im folgenden beziehen sich alle Teile, Verhältnisse und Prozente auf das Gewicht,
sofern nichts anderes angegeben ist).
Bei Zusatz dieser Nitrocellulosen zu Polyurethanlakken besteht das Problem, daß der Alkohol und das
Wasser in der Nitrocellulose mit den Isocyanatgruppen reagiert, die eine Härtungskomponente des Polyurethanlacks
darstellen. Durch die Reaktion der Isocyanate mit Alkohol und Wasser werden die zur Härtung des
Überzugs notwendigen Vernetzungsreaktionen verringert und es bilden sich niedermolekulare Verbindungen,
die als Weichmacher wirken. Hierdurch wird die Festigkeit des Überzugs beeinträchtigt. Vorzugsweise
setzt man daher Polyurethanlacken Nitrocellulosen zu, die keine mit Isocyanaten reaktive Verbindungen,
insbesondere Alkohole und Wasser, enthalten, welche bei der Reaktion mit Isocyanaten niedermolekulare
Verbindungen ergeben.
Zusätzlich zu diesen Alkoholen werden oft Harze und Weichmacher als Anfeuchtungsmittel für Nitrocellulosen
verwendet. Beispielsweise enthält »Clear Chip« (Warenzeichen der Asahi Kasei Kogyo Kabushiki
Kaisha) Dibutylphthalat als Anfeuchtungsmittel und in der JP-OS 142 756/77 wird ein Vinylchloridharz als
Anfeuchtungsmittel verwendet. In diesen Fällen werden die vorstehend genannten Probleme dadurch gelöst, daß
Anfeuchtungsmittel verwendet werden, die mit Isocyanaten nicht reagieren. In der US-PS 37 63 061 wird
dieses Problem dadurch gelöst, daß man als Anfeuchtungsmittel Isocyanat-Prepolymere verwendet, die
Isocyanatgruppen enthalten.
Nitrocellulosen mit derartigen Anfeuchtungsmitteln, die im Überzug zurückbleiben oder an der Überzugsbildung
teilnehmen, beeinflussen notwendigerweise stark die physikalischen Eigenschaften des Überzugs. Insbesondere
beeinträchtigen diese Nitrocellulosen die Verwendbarkeit des Überzugs hinsichtlich ihrer physikalischen
Eigenschaften und ihre Einseizbarkeit in Polyurethanlacken, die an sich vielseitig verwendbar
sind, ist begrenzt. In Polyurethanlacken zu verwendende Nitrocellulosen sollten daher außer Nitrocellulose selbst
vorzugsweise keine Komponenten enthalten, die im Überzug zurückbleiben.
Aus diesem Grund ist es notwendig, daß Nitrocellulosen
für Polyurethanlacke Nitrocellulose und eine flüchtige Komponente enthalten, die mit Isocyanaten
nicht reagiert und nicht im Überzug zurückbieibt. In den US-PS 32 84 253 und 33 41 515 erfolgt das Anfeuchten
von Nitrocellulose z. B. mit Kohlenwasserstoffen, die Nitrocellulose nicht lösen, z. B. Toluol. Bei dieser
Nitrocellulose wird Wasser während der Herstellung abgetrennt, so daß sie die vorstehend genannten
Anforderungen erfüllt
Andererseits hat jedoch die so hergestellte Nitrocellulose aufgrund ihrer geringen Stabilität keine breite
Anwendung gefunden, da die als Anfeuchtungsmitttel verwendeten Kohlenwasserstoffe, die Nitrocellulose
nicht lösen, gewöhnlich geringe elektrische Leitfähigkeit besitzen. Nitrocellulosen, die derartige Kohlenwasserstoffe
enthalten, werden daher stark elektrostatisch aufgeladen und außerdem sind die Nitrocelluloseteilchen
wenig flexibel, sondern hart und spröde und werden leicht pulverisiert Diese Faktoren erhöhen die
Brandgefahr der Nitrocellulose aufgrund von elektrischen Entladungen oder beim Versprühen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Nitrocellulosemischunger. bereitzustellen, die außer Nitrocellulose keir.e
Komponenten enthalten, die mit Diisocyanaten reagieren
und im Oberzug zurückbleiben und für den technischen Gebrauch ausreichend stabil sind.
Gegenstand der Erfindung sind Nitrocellulosemischungen mit einem Wassergehalt von höchstens 1%,
bestehend aus einer homogenen Phase aus Nitrocellulose als einziger Feststoffkomponente und einer gegen
Diisocyanate inerten organischen Flüssigkeit die dadurch gekennzeichnet sind, daß als organische
Flüssigkeit a) ein organisches Lösungsmittel für Nitrocellulose, das Äthylacetat Propylacetat Butylacetat,
Äthylenglycolmonomethylätheracetat, Äthylenglycolmonoäthylätheracetat,
Methyläthylketon, Methylisobutylketon.
Isophoron, Nitroäthan und/oder Nitropropan ist, oder b) ein Gemisch aus einem wie vorstehend
unter a) genannten organischen Lösungsmittel und einem organischen Nichtlösungsmittei für Nitrocellulose
vorliegt, das Hexan, Heptan, Octan, Solventnaphtha, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Benzol, Toluol und/
oder Xylol ist, wobei die homogene Phase eine fluide Flüssigkeit die nicht mehr als 50 Gew.-% Nitrocellulose
enthält, ein klebriges Gel, das 50 bis 60 Gew.-°/o Nitrocellulose enthält oder eine feste Phase ist, die 60 bis
80 Gew.-% Nitrocellulose enthält.
Das Verfahren zur Herstellung der erfinäungsgemäßen Nitrocellulosemischungen ist dadurch gekennzeichnet,
daß man ein mit einem Alkohol und/oder Wasser angefeuchtetes Nitrocellulose-Ausgangsmaterial in
Äthylacetat, Propylacetat, Butylacetat, Äthylenglycolmonomethylätheracetat,
Äthylenglycolmonoäthylätheracetat, Methyläthylketon, Methylisobutylketon, Isophoron,
Cyclohexanon, Nitroäthan und/oder Nitropropan als einem Lösungsmittel für Nitrocellulose oder an
einem Gemisch aus diesem Lösungsmittel für Nitrocellulose und Hexan, Heptan, Octan, Solventnaphtha,
Cyclohexan, Methylcyclohexan, Benzol, Toluol und/ oder Xylol als einem Nicht-Lösungsmittel für Nitrocellulose
löst und das erhaltene Gemisch dann destilliert, um Alkohol und/oder Wasser abzudestillieren, wobei
die homogene Phase entweder fluide Flüssigkeit, die nicht mehr als 50 Gew.-% Nitrocellulose enthält ein
klebriges Gel, das 50 bis 60 Gew.-% Nitrocellulose enthält, oder ein feste Phase ist, die 60 bis 80 Gew.-%
Nitrocellulose enthält.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist als organische Flüssigkeit in den
Nitrocellulosemischungen ein Gemisch aus Lösungsmittel und Nicht-Lösungsmittel im Verhältnis 9 :1 bis 1 :9
vorhanden.
Für die spätere Anwendung ist es speziell vorteilhaft, feste Nitrocellulosegemische in Form von Pellets oder
Flocken auszubilden.
Ein Hauptmerkmal der erfindungsgemäßen Nitrocellulosemischungen besteht darin, daß die Nitrocellulose
und die organische Flüssigkeit die die Mischung ausmachen, eine homogene Phase bilden. Die Bedingungen,
unter denen in einer Dreikomponentenmischung eine homogene Phase entsteht werden im folgenden
anhand der Änderungen der Eigenschaften einer Dreikomponentenmischungen aus Nitrocellulose, Methylisobutylketon
als Lösungsmittel und Xylol als Nicht-Lösungsmittel bei variierendem Zusammensetzungsverhältnis
erläutert
Zunächst wird der Nitrocellulosegehalt auf 70% eingestellt während der Rest Lösungsmittel und
Nicht-Lösungsmittel umfaßt d.h. das Verhältnis von Lösungsmittel zu Nicht-Lösungsmittel kann variiert
werden. Wenn der Rest nur aus dem Lösungsmittel besteht d. h. kein Nicht-Lösungsmittel zugesetzt wird,
erhält man eine homogene Zusammensetzung in Form eines Gels mit hoher Viskosität Mit zunehmendem
Anteil an Nicht-Lösungsmittel verliert die erhaltene Mischung allmählich ihre Klebrigkeit und Fluidität.
Wenn das Verhältnis von Lösungsmittel zu Nicht-Lösungsmittel 2 :8 beträgt, ist die erhaltene Mischung ein
flexibler Feststoff mit geringer Fluidität und Klebrigkeit. Bei weiterer Erhöhung des Anteils an Nicht-Lösungsmittel
kann die erhaltene Mischung das Nicht-Lösungsmittel in einem Bereich nahe dem Verhältnis von
Lösungsmittel zu Nicht-Lösungsmittel von 1 :9 nicht mehr absorbieren, so daß es beginnt, sich in eine feste
Nitrocellulosephase und eine flüssige Nicht-Lösungs-
3i) mittelpiiase zu trennen, und die homogene Phase
verlorengeht.
Dieselbe Tendenz wird dann beobachtet wenn man den Nitrocellulosegehalt auf 30% einstellt. Wenn der
Rest der Mischung nur aus Lösungsmittel besteht, d. h.
i*> kein Nicht-Lösungsmittel zugesetzt wird, ist die
erhaltene Mischung eine fluide Flüssigkeit. Erhöht man jedoch den Anteil des Nicht-Lösungsmittels bis zu
einem Verhältnis von Lösungsmittel zu Nicht-Lösungsmittel 2 :8, wird die erhaltene Mischung ein klebriges
Gel mit geringer Fluidität. Bei weiterer Erhöhung des Anteils an Nicht-Lösungsmittel beginnt sich die
Mischung bei einem Verhältnis von ca. 15 :85 in eine
klebrige Nitrocellulosephase in Form eines Gels und eine flüssige Nicht-Lösungsmittelphase zu trennen, so
daß die homogene Phase verlorengeht.
Bei Untersuchungen an Kombinationen ai:s Lösungsmitteln
und Nicht-Lösungsmitteln, die gegenseitig löslich sind, hat sich bei einer Vielzahl von Lösungsmitteln
und Nicht-Lösungsmitteln gezeigt, daß in ähnlicher
'" Weise wie vorstehend beschrieben, eine homogene Phase aus Nitrocellulose und organischer Flüssigkeit im
allgemeinen dann erhalten wird, wenn das Lösungsmittel in einer größeren Menge als einem Verhältnis von
Lösungsmittel zu Nicht-Lösungsmittel von 1 :9 in der Mischung vorhanden ist.
Ein Hauptvorteil der Tatsache, daß die erfindungsgemäßen Nitrocellulosemischungen aus einer homogenen
Phase bestehen, ist die verringerte Brandgefahr. Dieser Effekt ist besonders dann ausgeprägt, wenn die
Mischung fest ist. In bisher bekannten, mit Alkohol angefeuchteten Nitrocellulosen und jenen Nitrocellulosen,
die nur mit einem Nicht-Lösungsmittel für Nitrocellulose angefeuchtet sind (US-PS 32 84 253 und
33 41515) bedeckt das Anfeuchtungsmittel nur die Oberfläche der Nitrocellulose. Werden diese Nitrocellulosen
daher während der Handhabung zerstäubt, so geht das nur die Oberfläche bedeckende Anfeuchtungsmittel
leicht verloren und die freiliegende Nitrocellulose
kann leicht in Kontakt mit Luft kommen und Feuer fangen. Dagegen ist bei den erfindungsgemäßen
Nitrocellulosemischungen das Lösungsmittel in der Nitrocellulosematrix enthalten und fixiert. Selbst wenn
die Mischungen daher zerstäubt oder versprüht werden,
gelangen Dämpfe des Lösungsmittels vom Inneren der Mischung zur Oberfläche und verhindern, daß die
Mischung mit Luft in Berührung kommt und die Nitrocellulose Feuer fangen kann. Außerdem hat das
Lösungsmittel in den erfindungsgemäßen Nitroceiiulosemischungsn
eine hohe Affinität gegenüber Nitrocellulose, so daß es beim Zerstäuben oder Versprühen im
Vergleich zum Nicht-Lösungsmittel nur langsam verdampft. Es wird daher wirksam verhindert, daß die
Nitrocellulose mil Luft in Berührung kommt
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Nitrocellulosemischungen
hinsichtlich ihrer Stabilität besteht insbesondere bei festen Mischungen darin, daß die
Mischung aufgrund ihrer Weichheit während des Transports und der Handhabung nur werJg gemahlen
wird und die Brandgefahr beim Zerstäuben von pulverförmigen Mischungen verringert wird.
Ein weiterer Vorteil gegenüber mit Nicht-Lösungsmitteln benetzten Nitrocellulosen besteht darin, daß die
erfindungsgemäßen Mischungen erhöhte elektrische Leitfähigkeit aufweisen und nur schwer elektrostatisch
aufgeladen werden. Die Entzündungsgefahr aufgrund von elektrostatischen Entladungen wird dadurch so
verringert, daß die Mischungen problemlos in der Praxis eingesetzt werden können. Dies ergibt sich aus der
Tatsache, daß die elektrische Leitfähigkeit von NichtLösungsmitteln gewöhnlich etwa 10-'2 bis 10-'4Ω/αη
(25° C) beträgt, während die von Lösungsmitteln gewöhnlich etwa 10-7 bis 1O-lon/cm(25°C) beträgt.
Im folgenden werden bevorzugte Zusammensetzungen der erfindungsgemäßen Nitrocellulosemischungen
näher erläutert. Zunächst werden Formen, in denen die homogenen Mischungen vorliegen können, in bezug auf
die Dreikomponentenmischung aus Nitrocellulose, Methylisobutyiketon und Xylol näher erläutert.
Gibt man Nitrocellulose zu einem Gemisch aus Lösungsmittel (30) und Nicht-Lösungsmittel (70), das ein
typisches Beispiel darstellt, so erhält man eine Mischung mit 10% Nitrocellulose in Form einer Lösung von hoher
Fluidität. Erreicht der Nitrocellulosegehalt jedoch 40%, so ändert sich die Lösung zu einem Gel mit hoher
Klebrigkeit und geringer Fluidität. Bei weiterer Erhöhung des Nitrocellulosegehalts auf bis zu etwa 60%
wird die erhaltene Mischung halbfest und verliert ihre Klebrigkeit. Bei einem Nitrocellulosegehalt von 70% ist
die erhaltene Mischung ein nicht-klebriger Feststoff, der sich nicht leicht verformen läßt.
Obwohl keine definierten Grenzen zwischen der vorstehend erwähnten Flüssigkeit, dem klebrigen Gel
und dem nicht-klebrigen Feststoff bestehen, haben diese Begriffe erfindungsgemäß folgende Bedeutung:
»Fluide Flüssigkeit« bezieht sich auf ein Gemisch mit einer Viskosität von 50 000 cP oder weniger;
»nicht-klebriger Feststoff« bezieht sich auf eine Mischung mit hoher Härte und geringer Klebrigkeit, die beim Umformen zu Pellets oder Flocken, Einbringen in einen Behälter und Lagern oder Transportieren keine nennenswerte Deformation oder Verklebung der Pellets oder Flocken zeigt, die die Brauchbarkeit beeinträchtigen könnten; und
»nicht-klebriger Feststoff« bezieht sich auf eine Mischung mit hoher Härte und geringer Klebrigkeit, die beim Umformen zu Pellets oder Flocken, Einbringen in einen Behälter und Lagern oder Transportieren keine nennenswerte Deformation oder Verklebung der Pellets oder Flocken zeigt, die die Brauchbarkeit beeinträchtigen könnten; und
»klebriges Gel« bezieht sich auf eine Mischung, die zwischen uti fluiden Flüssigkeit und dem nicht-klebrigen
Feststoff liegt.
Untersuchungen an Kombinationen aus Lösungsmitteln und Nicht-Lösungsmitteln, die gegenseitig löslich
sind, haben bei der nachstehend beschriebenen Vielzahl von Lösungsmitteln und Nicht-Lösungsmitteln gezeigt,
daß bei der Herstellung von homogenen Mischungen durch Vermischen von Nitrocellulose und einer
organischen Flüssigkeit, wie dies nachstehend näher erläutert ist, bei einem Nitrocellulosegehalt von nicht
mehr als 50%, d. h. 50% oder weniger, fluide
ίο Flüssigkeiten, bei einem Gehalt von 60% oder mehr
nicht-klebrige Feststoffe und bei Gehalten von 50 bis 60% klebrige Gele erhalten werden. ;
Mischungen in jeder der genannten Formen können erfindungsgemäß verwendet werden, solange sie eine
homogene Phase darstellen. Für die technische Praxis sind nicht-klebrige Feststoffe am meisten bevorzugt,
gefolgt von fluiden Flüssigkeiten. Die hohe Klebrigkeit und geringe Fluidität der klebrigen Gele erschwert
deren Herstellung und Handhabung. Da die fluide Flüssigkeit eine größere Menge an organischer
Flüssigkeit als der nicht-klebrige Feststoff enthält, ist sie hinsichtlich der Transportkosten nicht wirtschaftlich
und bei der Herstellung von Lacken unter Verwendung der fluiden Flüssigkeit ist die Lösungsmittelauswahl
begrenzt. Außerdem bleibt beim Einbringen der fluiden Flüssigkeit in einen Behälter etwas Flüssigkeit darin
haften, was für den nicht-klebrigen Feststoff nicht gilt.
Erfindungsgemäße Mischungen in Form von nichtklebrigen Feststoffen enthalten vorzugsweise 60 bis
80% Nitrocellulose. Obwohl die erfindungsgemäßen Mischungen erhöhte Entzündungsstabilität aufweisen,
nimmt bei Nitrocellulosegehalten von 80% oder mehr die Zersetzungs- bzw. Entzündungsgefahr durch Schlagbeanspruchung
während der Handhabung zu. Bei Nitrocellulosegehalten von weniger als 60% liegt die
erhaltene Mischung andererseits nicht in Form eines nicht-klebrigen Feststoffs vor, der leicht handhabbar ist.
Bei erfindungsgemäßen Mischungen in Form eines
nicht-klebrigen Feststoffs sollte das Verhältnis von
■to Lösungsmittel zu Nicht-Lösungsmittel auf 9:1 bis 1 :9
eingestellt werden. Bei Verhältnissen unter 1 :9 trennt sich die erhaltene Mischung in zwei Phasen oder, selbst
wenn es eine homogene Phase bildet, ist es hart, spröde und wenig weich. Bei Verhältnissen vor mehr als 9 :1
nimmt andererseits die Klebrigkeit der Mischung zu, so daß sie sich in ein weniger bevorzugtes klebriges Gel
umwandelt.
Erfindungsgemäße Mischungen in Form einer fluiden Flüssigkeit werden bei Nitrocellulosegehalten von 50%
oder weniger erhalten, und solange das Gemisch eine homogene Phase bildet, bestehen keine speziellen
Beschränkungen. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit sollte jedoch der Nitrocellulosegehalt des Gemisches
vorzugsweise auf etwa 20% oder mehr eingestellt werden.
Ein sekundäres Erfordernis, das die erfindungsgemäßen Nitrocellulosemischungen erfüllen sollten, besteht
darin, daß die in dem Gemisch enthaltene organische Flüssigkeit nicht mit Isocyanaten reagiert und nicht als
Feststoff in dem Überzug zurückbleibt. Organische Flüssigkeiten, die dieser Anforderung genügen, sind
oganische Lösungsmittel für Nitrocellulose oder Gemische aus einem organischen Lösungsmittel für Nitrocellulose
und einem organischen Nicht-Lösungsmittel für Nitrocellulose. Die organischen Lösungsmittel sind
Äthylacetat, Propylacetat, Butylacetat, Äthylenglykolmonomethyläiheracetat.Äthylenglykolmonoäthylätheracetat.
Methvläthvlketon. Methvlisobutvlketon. isoDho-
ron, Cyclohexanon, Nitroäthan und Nitropropan. Die
organischen Nicht-Lösungsmittel sind Hexan, Heptan, Octan, Solventnaphtha, Cyclohexan, Methylcyclohexan,
Benzol, Toluol und Xylol.
Von diesen organischen Flüssigkeiten sind Methyläthylketon und Methylisobutylketon als Lösungsmittel
und Toluol und Xylol als Nicht-Lösungsmittel bevorzugt. Dies hat seinen Grund darin, daß sie im Handel
erhältlich sind, mit Wasser azeotrope Gemische bilden, so daß sie Wasser aus dem Gemisch entfernen können,
und wechselseitig löslich sind.
Ein drittes Erfordernis, das die erfindungsgemäßen Nitrocellulosemischungen erfüllen sollten, besteht darin,
daß sie im wesentlichen kein Wasser enthalten. Wasser kann in das Gemisch über die Ausgangsmaterialien
eingeführt, jedoch während der Herstellung auf die nachstehend beschriebene Weise wieder entfernt
werden. Obwohl der Wassergehalt der erfindungsgemäßen Nitrocelluiosemischungen vorzugsweise möglichst
niedrig ist, werden die erfindungsgemäßen Vorteile nicht gefährdet, wenn er 1% oder weniger beträgt.
Unter »im wesentlichen wasserfrei« werden daher nicht mehr als 1% Wasser verstanden.
Erfindungsgemäß können beliebige, für Lacke bekannte Nitrocellulosen verwendet werden. Der Polymerisationsgrad,
der Stickstoffgehalt und die Viskosität der Nitrocellulose sind nicht kritisch, jedoch werden die in
J IS-K.-6703 beschriebenen Nitrocellulosen bevorzugt.
Die in bekannten Nitrocelluloseprodukten verwendeten Stabilisatoren können den erfindungsgemäßen
Nitrocellulosemischungen in einer Menge zugesetzt werden, die die erfindungsgemäßen Vorteile nicht
gefährdet.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Nitrocellulosemischungen näher
erläutert:
Ein mit Alkohol und/oder Wasser befeuchtetes Nitrocellulose-Ausgangsmaterial wird in einem Lösungsmittel
für Nitrocellulose oder einem Gemisch aus einem Lösungsmittel für Nitrocellulose und einem
Nicht-Lösungsmittel für Nitrocellulose gelöst, worauf man die Nitrocellulosemischung destilliert, um Alkohol
und/oder Wasser abzudestillieren. Alternativ können vor oder während der Destillation der Nitrocellulosemischungen
das Nicht-Lösungsmittel für Nitrocellulose oder ein Gemisch aus dem Lösungsmittel für Nitrocellulose
und dem Nicht-Lösungsmittel für Nitrocellulose der Nitrocellulosemischung zugesetzt werden, worauf man
Alkohol und/oder Wasser aus diesem abdestilliert.
Erfindungsgemäß können beliebige Nitrocellulose-Ausgangsmaterialien
verwendet werden, die keine anderen Komponenten enthalten, die in dem Überzug
zurückbleiben. Im Hinblick auf die leichte Verfügbarkeit verwendet man zweckmäßig handelsübliche, mit Alkohol
befeuchtete Nitrocellulose oder mit Wasser befeuchtete Nitrocellulose, die bei der Herstellung von
Nitrocellulose anfällt
Dieses Nitrocellulose-Ausgangsmaterial wird zunächst in einem Lösungsmittel oder einem Gemisch aus
einem Lösungsmittel und einem Nicht-Lösungsmittel gelöst Unter »Lösen« wird verstanden, daß die
Nitrocellulose erweicht das Lösungsmittel absorbiert und die Menge der in Faserform zurückbleibenden
Nitrocellulose 20% oder weniger beträgt Unter »Lösen« wird nicht notwendigerweise verstanden, daß
eine fluide Lösung entsteht Selbst wenn ein derartiger Lösungszustand vorliegt bestehen keine Schwierigkei-.
ten, eine homogene Phase zu erhalten, da die Auflösung in den späteren Stufen weitergeht. Dieser Lösungszustand
wird gewöhnlich erreicht, wenn das Lösungsmittel in einer Menge von 30% oder mehr, bezogen auf
Nitrocellulose, vorhanden ist, jedoch hängt dies von der Menge des gleichzeitig vorhandenen Nicht-Lösungsmittels
ab.
Wenn ein Nitrocellulosegemisch in Form einer fluiden Flüssigkeit hergestellt werden soll, wird
selbstverständlich eine relativ große Lösungsmittelmenge verwendet, um die Fluidität einzustellen Es ist nicht
erforderlich, zum Lösen des Nitrocellulose-Ausgangsmaterials ein Nicht-Lösungsmittel zuzusetzen.
Bei der Herstellung von Nitrocellulosemischungen in Form eines nicht-klebrigen Feststoffs erfolgt das Lösen
:5 der Mischung vorzugsweise dadurch, daß man ein Lösungsmittel in möglichst geringer Menge und in
Kombination mit einem Nicht-Lösungsmittel verwendet. Die gelöste Mischung wird dann halbfest, ohne
klebrig zu sein, und kann vor der anschließenden Destillation in die gewünschte Form gebracht werden.
Dieses Formen erfolgt z. B. durch Extrudieren der gelösten Mischung mit einem Extruder in Form eines
Strangs und Schneiden des Strangs zu Pellets. Da diese Form auch nach der Destillation beibehalten wird, kann
die Form des Produkts in diesem Stadium bestimmt werden. Unter dem Blickwinkel einer Verringerung der
verdampfenden Lösungsmittelmenge durch Verkleinern der Oberfläche des Produkts in Bezug auf seine
Form sind Pellets oder Flocken gegenüber Pulvern oder Granulaten bevorzugt. Es ist daher vorteilhaft, das
Gemisch in Pellets oder Flocken zu überführen. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß ein festes
Produkt der gewünschten Form hergestellt werden kann.
Die Nitrocellulosemischung in gelöstem Zustand wird dann einer Destillation unterworfen, um die darin
enthaltenen Alkohole und/oder Wasser zusammen mit einem Teil der organischen Flüssigkeit abzudestillieren.
Im Falle der Destillation eines geformten halbfesten to Gemisches kann vor der Destillation ein Gemisch aus
einem Lösungsmittel und einem Nicht-Lösungsmittel oder ein Nicht-Lösungsmittel zugesetzt werden, damit
das Gemisch bzw. das Nicht-Lösungsmittel in ausreichender Menge vorhanden sind, um die Alkohole
und/oder Wasser abzudestillieren. Vorzugsweise setzt man ein Nicht-Lösungsmittel ein, da dieses die Form des
Produkts nicht beeinträchtigt. Da auf diese Weise jedoch die Menge des Lösungsmittels in dem geformten
Produkt während der Destillation abnimmt, ist es notwendig, auch das Lösungsmittel zu ergänzen.
Vorzugsweise wird daher das Lösungsmittel als Gemisch in Kombination mit einem Nicht-Lösungsmittel
im Verlauf der Destillation ergänzt, um zu verhindern, daß das geformte Produkt klebrig wird. In
dem Stadium, in dem das Gemisch oder das Nicht-Lösungsmittel dem geformten Produkt zugesetzt werden,
bilden sich zwei Phasen (fest/flüssig), jedoch verschwindet die flüssige Phase mit fortschreitender Destillation
und es entsteht die gewünschte homogene Nitröcellulosemischung.
Für die Destillation eines derartigen halbfesten geformten Produkts können herkömmliche Trocknungsvorrichtungen
verwendet werden, die mit einem Verdampfer ausgerüstet sind. Die Destillation «rfolgt
vorzugsweise bei einer Temperatur von 1500C oder
weniger, um eine thermische Zersetzung der Nitrocellulose zu vermeiden. Der Druck wird bei der Destillation
so eingestellt daß der Siedepunkt des verwendeten
Lösungsmittels oder Nicht-Lösungsmittels weniger als 1500C beträgt.
Bei der Destillation zur Herstellung einer Nitrocellulosemischung
in Form einer fluiden Flüssigkeit wird ein fluides Gemisch in gelöstem Zustand eingesetzt. In
diesem Fall ist es nicht notwendig, die organische Flüssigkeit vor oder während der Destillation zu
ergänzen, da die verwendete Menge an organischer Flüssigkeit nicht beschränkt ist. Als Destillationsvorrichtungen
werden vorzugsweise solche verwendet, die ι ο
eine Freilegung der Wärmeübertragungsfläche ermöglichen, z. B. mit einer Schab- oder Kratzvorrichtung
ausgerüstete Verdampfer. Die Betriebsbedingungen sind dieselben wie bei der Herstellung des vorstehend
genannten festen Produkts.
Bei der Destillation einer fluiden Mischung in gelöstem Zustand ist es möglich, einen nicht-klebrigen
Feststoff zu erhalten. In diesem Fall wird jedoch das Gemisch im Verlauf der Destillation ein klebriges Gel,
das an der Innenfläche der Vorrichtung klebt und Schwierigkeiten bereitet. Es ist daher notwendig, die
Klebrigkeit durch Zusatz eines Nicht-Lösungsmittels oder eines Gemisches aus einem Lösungsmittel und
einem Nicht-Lösungsmittel während der Destillation zu verringern. Da das geformte feste Gemisch außerdem in
dem Verdampfer geformt werden muß, wird vorzugsweise ein Trockner verwendet, der im Inneren mit einer
Zerkleinerungsvorrichtung ausgerüstet ist. Die Betriebsbedingungen sind dieselben wie bei den vorstehend
beschriebenen Verfahren. Bei der 1 lersteliung von
Mischungen in Form eines Feststoffes sind Methoden, die eine Formstufe umfassen, überlegen, da die
gewünschte Form erhalten werden kann und Probleme während der Destillation verringert werden.
In der US-PS 32 84 253 ist ein Verfahren zur Herstellung von mit einem Nicht-Lösungsmittel befeuchteter
Nitrocellulose beschrieben. Nach diesem Verfahren wird Nitrocellulose zunächst durch Zusatz
eines organischen Lösungsmittels zu einer wäßrigen Nitrocelluloseaufschlämmung bis zu einem Grad er- 4C
weicht, daß die Nitrocellulosefasern verschwinden, und hierauf zu Teilchen geformt. Anschließend destilliert
man das organische Lösungsmittel ab und trennt das restliche überschüssige Wasser ab, so daß angefeuchtete
Nitrocellulose erhalten wird. Nach Zusatz eines flüchtigen Nicht-Lösungsmittels wird das Wasser
abdestilliert, wobei eine mit einem Nicht-Lösungsmittel befeuchtete Nitrocellulose erhalten wird, die hart und
körnig ist und 10 bis 40% Nicht-Lösungsmittel enthält, das nicht in den Teilchen adsorbiert ist und von den
Körnchen frei abläuft. Obwohl dieses Verfahren in gewisser Hinsicht der Erfindung ähnlich ist, unterscheidet
sich die nach diesem Verfahren hergestellte Nitrocellulosemischung von der Erfindung dadurch, daß
sie aus einer festen Phase und einer flüssigen Phase besteht Obwohl dieses Verfahren ein Auflösen der
Nitrocellulose in dem organischen Lösungsmittel umfaßt, dient diese Maßnahme nur dazu, die Nitrocellulose
zu formen, und das Lösungsmittel wird bei der Destillation abgetrennt Das Verfahren der US-PS
32 84 253 unterscheidet sich somit grundlegend von der Erfindung.
In der US-PS 31 88 244 ist ein Nitrocellulose-Organosol
beschrieben. Mit Wasser befeuchtete Nitrocellulose wird in einem Gemisch aus einem Lösungsmittel und fa5
einem Nicht-Lösungsmittel zu einer homogenen Lösung gelöst die man einer Phasentrennung unterwirft, indem
man einen Teil des Wassers und Lösungsmittels abdestilliert. Hierbei bildet sich eine Kolloiddispersion
der Nitrocelluloselösung in dem Nicht-Lösungsmittel. Ferner wird ein polares Lösungsmittel mit einer
Hydroxylgruppe und einer Ketogruppe zugegeben, das sich an der Kolloidoberfläche orientiert und eine
stabilisierte Kolloiddispersion ergibt. Dieses Organosol besteht aus zwei Phasen, obwohl es ein organisches
Lösungsmittel enthält, und unterscheidet sich somit von den erfindungsgemäßen Nitrocellulosemischungen. Außerdem
ist diese Zusammensetzung mit Isocyanaten reaktiv, da die Zugabe eines polaren, Hydroxylgruppen
enthaltenden Lösungsmittels erforderlich ist. Die erfindungsgemäßen Vorteile werden somit nicht erreicht,
so daß sich die US-PS 31 88 244 wesentlich von der Erfindung unterscheidet.
Die erfindungsgemäßen Nitrocellulosemischungen können als Kompoundiermittel ohne jene Probleme
verwendet werden, die gewöhnlich mit handelsüblichen Nitrocellulosen verbunden sind. Die erfindungsgemäßen
Mischungen zeigen ausgezeichnete Eigenschaften beim Kompoundieren mit Polyurethanlacken. Insbesondere
beim Zusatz zu Bindemitteln, für magnetische Beschichtungen zeigen sie Effekte, die mit herkömmlichen
Nitrocellulosemischungen nicht erzielt werden. Besonders die Festigkeit des Überzugs kann erhöht
werden, da die erfindungsgemäßen Mischungen neben Nitrocellulose keine Komponenten enthalten, die mit
Isocyanaten reagieren. Diese Festigkeitszunahme ermöglicht eine erhöhte Zusatzmenge an magnetischem
Pulver, so daß eine höhere Magnetaufzeichnungsdichte erzielt wird. Dies ist von besonderem Vorteil für
Videobänder, bei denen eine hohe magnetische Aufzeichnungsdichte gefordert wird. Bei Verwendung
der erfindungsgemäßen Mischungen in Bindemitteln für Videobänder lassen sich auch die Haftung auf der
Grundfolie und die Glätte des Überzuges verbessern.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Alle Teile, Verhältnisse und Prozente beziehen sich auf das
Gewicht, sofern nichts anderes angegeben ist.
200 g H 1/8-Nitrocellulose, die bis zu 30% mit
Isopropanol befeuchtet worden ist, wird unter Rühren in 360 g Butylacetat gelöst. Die Nitrocelluloselösung wird
in einen Rotationsverdampfer (von der Yamato Kagaku K. K.) eingebracht und unter Erhitzen auf 60"C in einem
Wasserbad unter Verwendung einer Saugvorrichtung vakuumdestilliert. Hierbei erhält man 350 g einer
Nitrocelluloselösung in Form eines Lacks mit einem Feststoffgehalt von 40%. Die Nitrocellulose in der
konzentrierten lackähnlichen Nitrocelluloselösung hat einen Viskositätswert von H 1/8. Der Wassergehalt der
Nitrocelluloselösung wird nach Karl Fischer zu 0,14% bestimmt. Dieser Wert entspricht dem Gehalt des zum
Auflösen der Nitrocellulose verwendeten technischen Butylacetats von 0,13%. Die gaschromatögraphische
Analyse zeigt daß die Nitrocelluioselösung nur Spuren
Isopropanol enthält
133 g H 1/4-Nitrocellulose, die bis zu 25% mit Wasser
befeuchtet worden ist, werden unter Rühren in 400 g Butylacetat zu einer wolkigen Nitrocelluloselösung
gelöst die man in einen Rotationsverdampfer einbringt und unter Erwärmen auf 60°C in einem Wasserbad
unter Verwendung einer Saugvorrichtung vakuumdestilliert Hierbei erhält man 330 g einer Nitrocelluloselösung
in Form eines Lacks mit einem Feststoffgehalt von
30%. Die Nitrocellulose in der konzentrierten lackähnlichen Nitrocelluloselösung hat einen Viskositätswert von
H 1/4 und der Wassergehalt der Nitrocelluloselösung beträgt 0,20%.
Beispiele 3 und 4
Ein Lösungsmittelgemisch A der nachstehenden Zusammensetzung wird zu 27,3 Teilen Acrylpolyol und
15,6 Teilen eines Polyisocyanat-Härters gegeben, um entsprechende Lösungen mit einem Feststoffgehalt von
30% herzustellen. Die lackähnliche H 1/8-Nitrocelluloselösung
von Beispiel 1 wird zu der Acrylpolyol-Lösung gegeben. Die erhaltene Lösung wird weiter mit der oben
hergestellten Härterlösung vermischt und als sogenannter Zweikomponenten-Polyurethanlack verwendet.
Zusammensetzung des Lösungsmittelgemischs A:
Methyläthylketon 15 Teile
Methyläthylketon 15 Teile
Butylacetat
Toluol
Äthylenglykolmonoäthyl-
ätheracetat
37 Teile
38 Teile
10 Teile
Beispiel
3
3
Vergleichsbeispiel 1
Zusatzmenge an | 20 | 10 | ken |
Nitrocelluloselösung | |||
(Teile) | |||
Viskosität des | 90 | 34 | 12 |
Lacks bei 25°C (cP) | |||
Trockenklebrigkeit1) | 490 | 525 | 880 |
(S) | |||
Bleistifthärte2) nach | HB | 2B | 5B |
3 Stunden |
10
15
20
Die Trockenklebrigkeit und die Bleistifthärte des erhaltenen Oberzugsfilms werden gemessen. Die
Ergebnisse sind in Tabelle I genannt.
30
35
40
55
') Die Trockenklebrigkeit wird nach JIS-K-5400 bestimmt,
wobei man die Lösung mit einem Applikator in einer Schichtdicke von 10 mil auf eine Glasplatte aufbringt.
2) Die Bleistifthärte wird nach JIS-K-5400 gemessen.
50
Die Ergebnisse zeigen, daß durch Zusatz der Niiröce!iü!ose:ösung die Anfangs-Trockeneigenschaften
und die Anfangshärte des Überzugsfilms erhöht werden.
143 g H 1/4-NitroceIlulose mit einem Wassergehalt
von 30% werden in 400 g Methylisobutylketon (im folgenden: MIBK) gelöst. Die Nitrocelluloselösung wird
in einen Rotationsverdampfer (von der Yamato Kagaku K. K.) eingebracht und unter Erwärmen auf 70° C in
einem Wasserbad unter Verwendung einer Saugvorrichtung vakuumdestilliert Hierbei erhält man 330 g
einer Nitrocelluloselösung mit einem Feststoffgehalt von etwa 30%, die mit 250 g Xylol versetzt und auf die
vorstehend beschriebene Weise vakuumdestilliert wird. Hierbei erhält man 166 g einer festen Nitrocellulosemischung
mit einem Feststoffgehalt von 60%, in dem die Nitrocellulose einen Viskositätswert von H 1/4 hat. Der
Wassergehalt der Mischung wird nach Karl Fischer zu 0,35% bestimmt. Bei der gaschromatographischen
Analyse der Lösungsmittelmischung wird ein Verhältnis von MIBK zu Xylol von 3 : 7 gefunden. Da das Gemisch
einen nicht klebrigen Feststoff darstellt, bleibt nichts an der Behälterwand haften und die Verarbeitbarkeit ist
ausgezeichnet.
Beispiel 5 wird wiederholt, jedoch verwendet man 225 g n-Octan anstelle von Xylol. Es werden 170 g einer
Nitrocellulosemischung mit einem Feststoffgehalt von 58% erhalten, indem die Nitrocellulose einen Viskositätswert
von H 1/4 hat. Der Wassergehalt der Nitrocellulosemischung wird nach Karl Fischer zu 0,3%
bestimmt. Das gaschromatographisch ermittelte Verhältnis von MIBK zu n-Octan beträgt 73 : 27.
Beispiel 5 wird wiederholt, jedoch verwendet man 400 g Toluol anstelle von Xylol. Es werden 169 g einer
Nitrocellulosemischung mit einem Feststoffgehalt von 59% und einem Wassergehalt von 0,31% erhalten. Da
die Mischung ein Feststoff mit geringer Klebrigkeit ist, läßt sie sich gut verarbeiten.
143 g H 1/4-Nitrocellulose mit einem Wassergehalt
von 30% werden unter Rühren in einer Mischung aus 400 g MIBK und 400 g Xylol gelöst. Die Nitrocelluloselösung
wird in einen Rotationsverdampfer eingebracht und unter Erwärmen auf 900C in einem Wasserbad
unter Verwendung einer Saugvorrichtung vakuumdestilliert. Hierbei erhält man 166 g einer Nitrocellulosemischung
mit einem Feststoffgehalt von 60% und einem Viskositätswert von H 1/4. Der Wassergehalt der
Mischung beträgt 0,28% und das Verhältnis von MIBK zu Xylol 28 : 72.
Beispiel 8 wird wiederholt, jedoch verwendet man 400 g Butylacetat anstelle von MIBK. Es werden 175 g
einer Nitrocellulosemischung mit einem Feststoffgehalt von 57%, einem Wassergehalt von 0,36% und einem
Verhältnis von Butylacetat zu Xylol von 4 :6 erhalten. Da die Mischung ein nicht-klebriger Feststoff ist, tritt
keine Haftung an der Behälterwand auf und die Verarbeitbarkeit ist sehr gut.
143 g Nitrocellulose mit einem Isopropanolgehalt von
30% werden unter Rühren in einer Mischung aus 400 g Methyläthylketon und 200 g Toluol gelöst Die Nitrocelluloselösung
wird in einen Rotationsverdampfer eingebracht und unter Erwärmen auf 70" C unter Verwendung
einer Saugvorrichtung vakuumdestilliert Hierbei erhält man 172 g einer Nitrocellulosemischung mit
einem Feststoffgehalt von 58% und einem Wassergehalt von 0,35%. Die gaschromatographische Analyse
zeigt daß das Gemisch nur Spuren Isopropanol enthält
143 g Nitrocellulose mit einem Isopropanolgehalt von 30% werden zu einer Mischung aus 400 g MIBK und
400 g Xylol gegeben und gemäß Beispiel 8 verarbeitet Hierbei erhält man 175 g einer Nitrocellulosemischung
mit einem Feststoffgehalt von 57%, einem Wasserge-
halt von 0,3% und einem Verhältnis von MIBK zu Xylol von 6 :4. Die gaschromatographische Analyse zeigt, daß
die Mischung nur Spuren Isopropanol enthält. Da die Mischung ferner ein nicht-klebriger Feststoff ist, tritt
keine Haftung an der Behälterwand auf und die Verarbeitbarkeit ist sehr gut.
143 g H 1/4-Nitrocellulose mit einem Wassergehalt
von 30% werden unter Rühren in 400 g MIBK gelöst. Die Nitrocelluloselösung wird in einen Rotationsverdampfer
eingebracht und unter Erwärmen auf 85°C in einem Wasserbad unter Verwendung einer Saugvorrichtung
vakuumdestilliert. Es werden 330 g einer Nitrocelluloselösung erhalten, die man mit 100 g
n-Octan versetzt und vakuumdestiiiiert. Hierbei erhält
man 170 g einer Nitroceliulosemischung mit einem Feststoffgehalt von 58%, in dem die Nitrocellulose
einen Viskositätswert von H 1/4 hat. Der Wassergehalt und das Verhältnis von MIBK zu n-Octan betragen
0,45% bzw. 9 :1. Die Mischung ist etwas klebrig und haftet geringfügig an der Behälterwand. Mit einem
Glasstab können jedoch 95% oder mehr der anhaftenden Masse gewonnen werden.
25
Beispiel 12 wird wiederholt, jedoch verwendet man 500 g Xylol anstelle von n-Octan. Es werden 170 g einer
Nitrocellulosemischung mit einem Feststoffgehalt von 58%, einem Wassergehalt von 0,46% und einem
Verhältnis von MIBK zu Xylol von 88:12 erhalten. Obwohl diese Mischung ein pulverförmiger Feststoff ist,
ist die an der Behälterwand anhaftende Menge gering, jedoch wird der Behälter eingestäubt.
Gemäß Beispiel 5 wird eine Nitrocelluloselösung hergestellt, die man mit 250 g Xylol versetzt und
vakuumdestilliert Die Vakuumdestillation wird unterbrochen, wobei man 248 g einer Nitrocellulosemischung
mit einem Feststoff gehalt von 40% erhält. Obwohl diese Nitrocellulosemischung ein etwas weiches Gel ist, ist die
an der Behälterwandung anhaftende Menge der Mischung gering und kann durch leichtes Reiben mit
einem Glasstab gewonnen werden, so daß die Verarbeitbarkeit gut ist
Bezugsbeispiel 1
50
Beispiel 5 wird wiederholt, jedoch setzt man kein Xylol zu; d.h. eine MIBK-Lösung wird vakuumdestiiiiert
Hierbei erhält man 248 g einer Nitrocellulosemischung mit einem Feststoffgehalt von 40%, das eine
viskose Lösung mit hoher Viskosität und praktisch keiner Fluidität darstellt, so daß große Mengen der
Mischung an der Behälterwand haften bleiben. Selbst beim Entfernen der anhaftenden Masse mit einem
Glasstab können nur etwa 60% gewonnen werden und die Verarbeitbarkeit der Nitrocellulosemischung ist
daher schlecht
Bezugsbeispiel 2
Die in Bezugsbeispiel 1 verwendete Lösung wird weiter vakuumdestilliert, so daß 180 g einer Nitrocellu-Iosemischung
mit einem Feststoffgehalt von 55% erhalten werden. Obwohl diese Nitrocellulosemischung
in fester Form vorliegt, ist es stark klebrig und haftet fest an dem Behälter, so daß es mit einem Glasstab nicht
entfernt werden kann. Seine Verarbeitbarkeit ist daher sehr schlecht.
Bezugsbeispiel 3
Beispiel 13 wird wiederholt, jedoch erhöht man die Xylolmenge auf 700 g. Es werden 170 g einer Nitrocellulosemischung
mit einem Feststoffgehalt von 58%, einem Wassergehalt von 0,25% und einem Verhältnis von
MIBK zu Xylol von 92 : 8 erhalten. Diese Mischung liegt in feinpulveriger Form vor und beim Entfernen der
Mischung aus dem Behälter bildet sich eine Pulverwolke und die Nitrocellulose wird zerstäubt. Dies ist bei der
Handhabung von Nitrocellulose nicht bevorzugt.
143 g H 1/2-Nitrocellulose mit einem Wassergehalt
von 30% werden mit 100 g Methylisobutylketon versetzt, worauf man die erhaltene Mischung leicht zu
einer Paste knetet. Die Paste wird in einen manuell betriebenen Schneckenextruder eingefüllt, dessen
Werkzeug mit einer Anzahl von feinen Löchern von 2 mm Durchmesser versehen ist, durch die Löcher in
300 g Toluol extrudiert und hierauf auf eine Länge von etwa 20 mm geschnitten. Die erhaltenen Pellets werden
zusammen mit dem Toluol in einen Rotationsverdampfer (von der Yamato Kagaku K. K.) eingebracht und in
einem auf 80°C erhitzten Wasserbad bei 200 Torr vakuumdesiilliert Hierbei erhält man 153 g einer
geformten Nitrocellulosemischung mit einem Feststoffgehalt von 65%, in dem keine faserförmige Nitrocellulose
feststellbar ist. Der Feststoff ist gut fließfähig und haftet nicht am Behälter, so daß er sehr gut verarbeitbar
ist. Die Nitrocellulose in der geformten Nitrocellulosemischung hat einen Viskositätswert von H 1/2. Der nach
Karl Fischer gemessene Wassergehalt der geformten Nitrocellulosemischung beträgt 0,7% und das Verhältnis
von MIBK zu Toluol 4 : 6.
Eine Mischung aus 30 g MIBK und 70 g Toluol wird zu 134 g H 1/2-Nitrocellulose mit einem Wassergehalt
von 25% gegeben, worauf man die erhaltene Mischung leicht mit der Hand zu einer etwas harten, pastenförmigen
Masse knetet Die Masse wird in ein Lösungsmittelgemisch aus 480 g Toluol und 120 g MIBK extrudiert
und gemäß Beispiel 15 zu wasserhaltigen Formkörpern geschnitten. Diese Formkörper werden zusammen mit
der Lösungsmittelmischung gemäß Beispiel 15 einer Vakuumdestillation unterworfen, wobei man 163 g einer
geformten Nitrocellulosemischung mit einem Feststoffgehalt von 61%, einem Wassergehalt von 0,5% und
einem Verhältnis von MIBK zu Toluol von 25 :75 erhält. Die Mischung enthält keine faserförmige Nitrocellulose
und ist ein festes Produkt mit hoher Fließfähigkeit das seine beim Formen angenommene Form im wesentlichen
beibehält Die Verarbeitbarkeit und Entnehmbarkeit aus dem Behälter ist sehr gut.
Ein Mischung aus 65 g MIBK und 45 g Toluol wird zu 134 g H 1/2-Nitrocellulose mit einem Wassergehalt von
25% gegeben, worauf man die erhaltene Mischung leicht mit der Hand zu einer pastenförmigen Masse
knetet, die zwar weich, jedoch kaum fließfähig ist. Die
Masse wird in 800 g Toluol extrudiert und gemäß Beispiel 15 zu Wj|sserh|ütigen Formkörpern geschnitten.
Die Gesamtmenge aüif Fornfekörpern und Toluol wird '
gemäß Beispiel 15 Bei 150 Torr vakuumdestilliert, wobei
142 g einer geformten Nitrocellulosemischung mit einem Feststoffgehalt von 70%, einem Wassergehalt
von 0,8% und einem Verhältnis von MlBK zu Toluol von 18 :82 erhalten werden. In der Mischung ist keine
faserförmige Nitrocellulose feststellbar und es stellt ein festes Produkt mit hoher Fließfähigkeit dar, das seine
beim Formen angenommene Form im wesentlichen beibehält Die Entnehmbarkeit aus dem Behälter ist sehr
gut
!5
100 g MlBK werden zu 143 g H ^-Nitrocellulose mit einem Wassergehalt von 30% gegeben, worauf man
die erhaltene Mischung leicht mit der Hand zu einer pastenförmigen Masse knetet Die Masse wird gemäß
Beispiel 15 in 300 g Xylol extrudiert und zu wasserhaltigen
Formkörpern geschnitten. Das geformte Produkt wird zusammen mit dem Xylol gemäß Beispiel 15 bei
50 Torr vakuumdestilliert, wobei 133 g einer geformten
Nitrocellulosemischung mit einem Feststoffgehalt von 75%, einem Wassergehalt von 0,6% und einem
Verhältnis von MIBK zu Xylol von 19:81 erhalten werden.
30
100 g Butylacetat werden zu 143 g H 1/4-Nitrocellulose
mit einem Wassergehalt von 30% gegeben, worauf man die erhaltene Mischung leicht mit der Hand zu
einer pastenförmigen Masse knetet. Die Masse wird gemäß Beispiel 15 in 350 g Xylol extrudiert und zu
wasserhaltigen Formkörpern geschnitten. Die Formkörper werden zusammen mit dem Xylol gemäß -to
Beispiel 15 bei 50 Torr vakuumdestilliert, wobei 133 g einer geformten Nitrocellulosemischung mit einem
Feststoffgehalt von 75%, einem Wassergehalt von 0,5% und einem Verhältnis von Butylacetat zu Xylol von
21 :79 erhalten werden.
B e i s ρ i e 1 20
Eine Mischung aus 35 g MlBK und 35 g Xylol wird zu 143 g H 1/4-Nitrocellulose mit einem Isopropanolgehalt
von 30% gegeben, worauf man die erhaltene Mischung leicht mit der Hand zu einer pastenförmigen Masse
knetet. Es wurde versucht, die Viskosität der Masse bei 200C mit einem Brookfield-Viskosimeter (im folgenden:
B-Viskosimeter) zu messen. Sie betrug jedoch mehr als 100 000 cP und konnte nicht genau bestimmt werden.
Die Masse wird gemäß Beispiel 15 in 600 g Xylol extrudiert und zu wasserhaltigen Formkörpern geschnitten.
Die xylolhaltigen Formkörper werden gemäß Beispiel 15 bei 50 Torr vakuumdestilliert, wobei man
142 g einer geformten Nitrocellulosemischung mit einem Feststoffgehalt von 70%, einem Wassergehalt
von 0,6% und einem Verhältnis von MIBK zu Xylol von 2 :8 erhält. Die gaschromatographische Analyse zeigt,
daß die Mischung nur Spuren Isopropanol enthält. Die Nitrocellulose in der geformten Mischung hat einen
Viskositätswert von H 1/4.
100 g MIBK werden zu L 1/2-Nitrocellulose mit
einem Wassergehalt von 25% gegeben, woraufyman die erhaltene Mischung mit der Hand zu einer pastenförmigen
Masse knetet_Die Masse wird gemäß Beispiel 15 in 300 g Toluol extrudiert und zu wasserhaltigen Formkörpern
geschnitten. Die toluolhaltigen Formkörper werden gemäß Beispiel 15 bei 200 Torr vakuiimdestil-Siert,
wobei man 152 g einer geformten Nitrocellulosemischung mit einem Feststoffgehalt von 65%, einem
Wassergehalt von 1,0% und einem Verhältnis von MIBK zu Toluol von 4:6 erhält Die Nitrocellulose in
der Mischung hat einen Viskositätswert von L 1/2. In der geformten Nitrocellulosemischung ist keine faserförmige
Nitrocellulose feststellbar und es stellt einen Feststoff von hoher Fließfähigkeit dar, der seine beim
Formen angenommene Form im wesentlichen beibehält Die Entfernbarkeit aus dem Behälter ist sehr gut
B e i s ρ i e 1 22
100 g Meihyiäuiyiketon werden im 134 g H 1/2-Nitrocellulose
mit einen Wassergehalt von 25% gegeben, worauf man die erhaltene Mischung mit der Hand zu
einer pastenförmigen Masse knetet Die Masse wird gemäß Beispiel 15 in 500 g Toluol extrudiert und zu
wasserhaltigen Formkörpern geschnitten. Die toluolhaltigen Formkörper werden gemäß Beispiel 15 bei
200Tcrr vakuumdestilliert wobei man 153 g einer
geformten Nitrocellulosemischung mit einem Feststoffgehalt von 65% und einem Wassergehalt von 0,7%
erhält.
B e i s ρ i e 1 23
Eine Mischung aus 60 g Äthylacetat und 40 g Toluol wird zu 134 g H 1/4-Nitrocellulose mit einem Wassergehalt
von 25% gegeben, worauf man die erhaltene Mischung mit der Hand zu einer pastenförmigen Masse
knetet, die etwas hart ist und im wesentlichen keine faserförmige Nitrocellulose enthält. Die erhaltene
Mischung wird gemäß Beispiel 15 in 300 g Toluol extrudiert und zu wasserhaltigen Formkörpern geschnitten.
Die toluolhaltigen Formkörper werden gemäß Beispiel 15 bei 200 Torr vakuumdestilliert, wobei
man 146 g einer geformten Nitrocellulosemischung mit einem Feststoffgehalt von 68%, einem Wassergehalt
von 0,5% und einem Verhältnis von Äthylacetat zu Toluol von 19 :81 erhält. Die geformte Nitrocellulosemischung
ist ein nicht-klebriger Feststoff, der seine beim Formen angenommene Form weitgehend beibehält und
gut aus dem Behälter entfernbar ist.
4 kg H 1/2-Nitrocellulose mit einem Wassergehalt von 25% werden in einem Kneter (Typ KDH 60 von der
Fuji Powdal Co., Ltd.) gerührt. Eine vorher hergestellte Mischung aus 1,2 kg MIBK und 0,45 kg Toluol wird
innerhalb etwa 2 Minuten langsam auf die Nitrocellulose gesprenkelt, worauf man das erhaltene Gemisch 10
Minuten zu einer Masse knetet, die aus kleinen Klumpen besteht und in der die Nitrocellulose teilweise gelöst ist.
Die Masse wird in eine Pelletisiermaschine (Typ EXKF von der Fuji Powdal Co., Ltd.) eingefüllt, deren
Werkzeug mit einer Anzahl von Löchern mit 2 mm
308143/512
Durchmesser versehen ist und zu einem runden Strang geformt, den man in ein mit MIBK gesättigtes
Wasserbad einführt und auf eine Länge von etwa 10 mm
schneidet Die erhaltenen wasserhaltigen Formkörper werden aus dem Wasserbad entnommen und in eine
Abtropfvorrichtung mit einer Lochscheibe eingebracht, in der das Wasser spontan abläuft Die Formkörper und
eine Lösungsmittelmischung aus 7,125 kg Toluol und 0375 kg MIBK werden in ein Rotationsvakuumgefäß
mit einem Heizmantel eingebracht und 100 Minuten unter Erhitzen auf 90 bis 95° C bei 500 Torr vakuumdestilliert Hierbei erhält man eine geformte Nitrocellulosemischung mit einem Feststoffgehalt von 70%, einem
Wassergehalt von 0,6% und einem Verhältnis von MIBK zu Toluol von 26 :74. Die Mischung behält seine
beim Fennen angenommene Form, im wesentlichen bei,
enthält im wesentlichen keine faserförmige oder pulverförmige Nitrocellulose und ist ein Feststoff von
hoher Fließfähigkeit. Die Entnehmbarkeit aus dem Behälter ist sehr gut Das elektrostatische Potential
beträgt 0,4 kV. ·.
Bezugsbeisiele 4 bis 9 und
Vergleichsbeispiele 2 bis 4
Geformte Nitrocellulosemischungen werden gemäß Beispiel 24 hergestellt, jedoch wendet man die in
Tabelle II genannten Bedingungen au. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle Il genannt
Tabelle II
Fonnstufe
Befeuchtete Nitrocellulose | Zum Kneten verwen | Zustand nach dem | Flüssigkeit, in der das | |
detes Lösungsmittel | Kneten | Extrudat geschnitten | ||
Ot) | wird.1) | |||
Beispiel | ||||
25 | H 1/2, Wasser 25%; 4,0 | MIBK 2,0 | geringe Menge faser | MIBK-gesättigtes |
förmige Nitro | Wasser | |||
cellulose | ||||
26 | H 1/2, Wasser 30%; 4,3 | MIBK 1,0 | einige Prozent faser | MIBK-gesättigtes |
Toluol 0,5 | förmige Nitro | Wasser | ||
cellulose | ||||
27 | Hl/2, Wasser 25%; 4,0 | MIBK 1,6 | etwa 10% faser | MIBK-gesättigtes |
Toluol 6,4 | förmige Nitro | Wasser | ||
cellulose | ||||
28 | H 1/2, Äthanol 25%; 4,0 | Methylethylketon | geringe Menge faser | n-Hexan 5,6 kg |
0,5; n-Hexan 1,5 | förmige Nitro | |||
cellulose | ||||
29 | H 1/2, Wasser 25%; 4,0 | Butylacetat 1,5 | etwa 20% faser- | B u ty lace ta t-gesä tt igtes |
Xylol 1,0 | förmige Nitro | Wasser | ||
cellulose | ||||
30 | H 1/2, Äthanol 25%, 4,0 | Äthylacetat 0,6 | geringe Menge faser | n-Hexan 4,8 kg |
n-Hexan 1,4 | förmige Nitro | |||
cellulose | ||||
31 | H 20, Wasser 25%; 4,0 | MIBK 1,2 | geringe Menge faser | MIBK-gesättigtes |
Toluol 4,0 | förmige Nitro | Wasser | ||
cellulose | ||||
Bezugs | ||||
beispiel | ||||
44) | H 1/2, Wasser 25%; 4,0 | MIBK 0,9 | teilweise gelöst, | kein Formen möglich |
ToluoJ 5,1 | so daß kein Formen | |||
möglich ist | ||||
54) | Hl/2, Wasser 25%, 4,0 | Butytacetat 1,2 | teilweise gelöst, so | kein Formen möglich |
Xylol 6,8 | daß kein Formen | |||
möglich ist | ||||
6 | H 1/4, Isopropanoi 30%, 4,3 | MIBK 0,9 | pastenförmig | Toluol 3 kg |
Toluol 5,1 | ||||
7 | Hl/2, Wasser 25%, 4,0 | MIBK 1,2 | geringe Menge faser- | MIBK-gesättigtes |
Toluol 0,45 | formiee Cellulose | Wasser | ||
8 | H 1/2, Wasser 25%, 4,0 | MIBK 1,2 | geringe Menge faser | MIBK-gesättigtes |
Toluol 0,45 | förmige Cellulose | Wasser | ||
9 | Hl/2, Wasser 25%, 4,0 | Butylacetat 1,0 | fast keine faser- | Butylacetat-gesättigtes |
Toluol 1,0 | formige Nitro | Wasser | ||
cellulose |
19
Tabelle II (Fortsetzung)^
Bezugsbeispiel
Toluol 4, MIBK 1
Toluol 25,5, MIBK 4,5
Toluol 6,75, MIBK 2,25
Toluol 4,5, Butylacetat 1,5
20
L8iungsi^Sr:' ■"" | Vakuum | Temperatur | Zeit | |
Q<*) | (Torr) | (0C) | (min) | |
Beispiel | ||||
25 | Toluol 6,0 | 500 | 90-95 | 90 |
26 | Toluol 4,8, MIBK 1,2 | 300 | 80-85 | 100 |
27 | Toluol 7,2, MIBK 1,8 | 500 | 90-95 | 120 |
28 | n-Hexan 5,6, Methylethylketon 1,4 | 750 | 80 | 60 |
29 | Xylol 4,0 | 20 | 80-85 | 70 |
30 | n-Hexan 4,8, ÄthylaceUt 1,2 | 750 | ' 80-85 | 60 |
31 | Toluol 5,4; MIBK 0,6 | 500 | 90-95 | 100 |
300 | 80-85 | 100 |
500 | 90-95 | 150 |
500 | 90-95 | 120 |
480 | 90-95 | 100 |
Feststoffgehalt
Äthanol
Wassergehalt
Lösungsmittelverhältnis
Form2)
Elektrostatisches Potential3)
(kV)
Beispiel
25 |
68 |
26 | 70 |
27 | 71 |
28 | 72 |
29 | 70 |
30 | 68 |
31 | 67 |
Bezugs
beispiel 4? |
_ |
6 | 70 |
7 | 65 |
8 |
nie
DPI |
9 |
gel
de: |
Spur
Spur
Spur
0,7 0,6 0,4 0,3 0,6 0,3 0,5
0,3 0,6
MIBK 40 Toluol 60
MIBK 30 Toluol 70
MIBK 25 Toluol 75
Methyläthylketon 59 desgl. n-Hexan
Butylacetat Xylol 80
Äthylacetat n-Hexan
MIBK 22 Toluol 78
Fast dieselbe Form wie beim Formen
desgl. desgl.
desgl. desgl. desgl.
nicht nicht
gemessen gemessen gemessen
desgl. desgl. desgl.
0,3 0,4 0,4 0,3 0,6 0,4 0,6
MIBK 13 | Fast dieselbe Form | 0,7-0,8 |
Toluol 87 | wie beim Formen | |
MIBK 16 | desgl. | 0,7 |
Toluol 84 | ||
Verliert seine | Form und bildet eine Masse | nicht |
gemessen |
desgl.
Fortsetzung
Feststoffgehalt
Äthanol
Wassergehalt
Lösungsmittelverhältnis
Form2)
Elektrostatisches Potential3)
(kV)
Vergleichsbeispiel
2 H1/2, »Clear Chip«5) 0,7
3 H1/2, mit 30% Toluol befeuchtete Nitrocellulose6) 1,2-1,3
4 H1/2, mit 30% Isopropanol befeuchtete Nitrocellulose7) 0,2
Anmerkung:
') Lösungsmittel, in dem der aus der Pelletisiermaschine extrudierte Strang geschnitten wird.
2) Die Gemische der Beispiele 25 bis 31 enthalten im wesentlichen keine faserförmige oder pulverformige Nitrocellulose und stellen
Feststoffe mit hoher Fließfähigkeit dar. Die Entnehmbarkeit aus dem Behälter ist sehr gut.
}) Gemessen mit einer Stromsammler-Potentialmeßvorrichtung (KS-325 von der Kasuga Denki K.K.). Eine 0,1 mm starke Polyäthylenfolie
wird auf der Schüttelplatte einvr horizontalen Schüttelvorrichtung AS-31 (von der Yamato Kagaku K.K.) befestigt,
die sich in einem Raum von 25°C und 65% rF befindet. 16 g einer Probe werden auf die Polyäthylenfolie aufgebracht und
10 Minuten durch Schütteln mit 280 Ausschlägen/min (4,5 cm/Ausschlag) einer Reibbeanspruchung unterworfen und aufgeladen.
Das Potential wird geinessen.
4) In den Bezugsbeispielen 4 und 5 erfolgt keine Destillation, da kein Formen möglich ist.
5) Plattenförmiges Nitrocellulosegemisch aus 82% H 1/2-Nitrocellulose und 18% Dibutylphthalat und einem Restwassergehalt
von 1,5%.
6) Nitrocellulose, hergestellt aus angefeuchteter H 1 ^-Nitrocellulose mit 30% Toluol und einem Restwassergehalt von 0 3%
) Nitrocellulose von der Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha, bestehend aus 70% H 1/2-Nitrocellulose, 27,5% Isopropanol 'und
2,5% Wasser.
Eine gemäß Beispiel 24
Nitrocellulosemischung und
Nitrocellulosemischung und
hergestellte geformte
befeuchtete H 1/2-Nitrocellulose werden in einem Raum stehengelassen und dann auf die Flüchtigkeit der
flüchtigen Anteile und die Explosionsempfindlichkeit im Fallhammertest untersucht. Die Ergebnisse sind in den
mit 30% Isopropanol 35 Tabellen III und IV genannt.
Flüchtigkeitsverlust beim Stehenlassen bei 200C | 24 | 24 | 48 | 72 | 72 | |
und 65% rF (Originalgewicht 100 g) | 13g | 60 cm | 21,5 g | 25 g | 50 cm | |
Standzeit der Probe (h) | 8 | 21,7 g | 25 cm | 25,5 g | 26 g | 22 cm |
Mischung aus Beispiel 24 | 5,7 g | |||||
Mit 30% Isopropanol befeuchtete | 11,9 g | |||||
H 1/2-Nitrocellulose | Explosionsempfindlichkeit ( | 1 /6-Explosionspunkt) | ||||
Tabelle IV | 8 | 48 | ||||
90 cm | 50 cm | |||||
Standzeit der Probe (h) | 50 cm | 24 cm | ||||
Mischung aus Beispiel 24 | ||||||
Mit 30% Isopropanol befeuchtete | ||||||
H 1 ^-Nitrocellulose |
Anmerkung: Explosionsempfindlichkeit.
Die zur Bestimmung der Explosionsempfindlichkeit erwendete Probe wird gleichzeitig mit der für den
"lüchtigkeitsverlust verwendeten Probe entnommen nd ihre Explosionsempfindlichkeit wird im Fall-,
ammerfst gemäß JIS-K-4810 zur Prüfung von
Explosivstoffen gemessen. Wie die Ergebnisse der
Tabellen M, III und IV zeigen, enthält die erfindungsgemä?e
geformte Nitrocellulosemischung im wesentlichen keine Alkohole und/oder Wasser und auch keine
Weichmacher, wie Dibutylphthalat. Es kann daher die Funktion von Nitrocellulose in dem Überzug zufriedenstellend
übernehmen. Ferner besitzt die
mäße geformte Nitrocellulosemischung ausgezeichnete Fluidität, da es geformt ist. Dies ist eine wesentliche
Verbesserung gegenüber faserförmiger Nitrocellulose, die aufgrund ihrer niedrigen Fluidität, die durch die
Verzwirnung des Fasermaterials verursacht wird, nur schlecht handhabbar und verarbeitbar ist. Ein weiterer
Vorteil der erfindungsgemäßen geformten Nitrocellulosemischung ist die geringere Aufladung, die einen der
Nachteile von mit Toluol befeuchteter Nitrocellulose darstellt. Beispielsweise entspricht der Aufladungsgrad
dem des handelsüblichen »Clear Chip« oder ist sogar geringer, außerdem erfolgt die Verflüchtigung von
flüchtigen Substanzen in der erfindungsgemäßen Mischung langsamer als bei mit Isopropanol befeuchteter
Nitrocellulose und die erfindungsgemäße Mischunk besitzt ausgezeichnete Schlagfestigkeit, wie die Ergebnisse
des Explosionsempfindlichkeitstests zeigen. Erfindungsgemäß wird daher eine neuartige geformte
Nitrocellulosemischung mit hervorragenden Eigenschaften bereitgestellt.
Beispiel 33 | Teil |
y-Fe2O3( Hauptachse 0,8 μ, | 400 |
kleinere Achse 0,1 μ) | 5 |
Lecithin | 12 |
Ruß | 300 |
Methyläthylketon | 300 |
Methylisobutylketon | 300 |
Toluol | 100 |
Tetrahydrofuran | |
Organische Flüssigkeit enthaltende | 25 |
Nitrocellulose*) | |
Polyurethanharz | 60 |
(Feststoffgehalt 35%) | |
Isocyanatgruppenhaltiges Harz | 15 |
(Feststoffgehalt 75%) | |
*) Anmerkung: | |
Hergestellt gemäß Beispiel 26. | 70:9:21; |
Nitroceliulose/Methylisobutylketon/Toluol = | |
Alkoholgehalt = 0%; | |
Wassergehalt = 0,2%. | |
Die genannten Bestandteile werden 3 Stunden in einer Sandmühle zu einer magnetischen Beschichtungsmasse
gemischt. Die Masse wird auf einen Polyesterfilm von 6 μιη Dicke aufgetragen und 48 Stunden bei 800C
getrocknet. Der Polyesterfilm wird auf eine Breite von 1,27 cm geschnitten, um ein Magnet-Video-Aufzeich-
nungsband zu erhalten. Das Videoband wird auf seine Haftfestigkeit und den Reibungskoeffizienten geprüft.
Die Ergebnisse sind in Spalte A von Tabelle V genannt Die Haftfestigkeit ist die Abschälfestigkeit beim
Entfernen der Magnetoberfläche von der Grundfolie in einem Winkel von 180°, während der Reibungskoeffizient
anhand der Reibung zwischen Messing und der Magnetoberfläche bei niedriger Geschwindigkeit gemessen wird.
Magnetbänder werden gemäß Beispiel 33 hergestellt, jedoch ändert man die Menge der organische
Flüssigkeit enthaltenden Nitrocellulose auf 56 Teile, 40 Teile, 6,3 Teile bzw. 4 Teile. Die Magnetbänder werden
auf ihre Haftfestigkeit und den Reibungskoeffizienten geprüft, wobei die in Spalten B, C, D und E von Tabelle
V genannten Ergebnisse ermittelt werden.
Ein Magnetband wird gemäß Beispiel 33 hergestellt, jedoch verwendet man die folgende Nitrocellulose
anstelle der organische Flüssigkeit enthaltenden Nitrocellulose in einer Menge von 60 Teilen.
Nitrocellulose/n-Butylacetat = 71:29
Alkoholgehalt = 0%
Alkoholgehalt = 0%
Wassergehalt = 0,4%
Das Magnetband wird auf die Haftfestigkeit und den Reibungskoeffizienten untersucht. Die Ergebnisse sind
in Spalte F von Tabelle V genannt.
Vergleichsbeispiel 5
Ein Magnetband wird gemäß Beispiel 33 hergestellt, jedoch verwendet man 25 Teile Nitrocellulose HIG 1/2
(Alkoholgehalt 27,5%; Wassergehalt 2,5%) anstelle der organische Flüssigkeit enthaltenden Nitrocellulose. Das
Magnetband wird auf die Haftfestigkeit und den Reibungskoeffizienten untersucht. Die Ergebnisse sind
in Spalte G von Tabelle V genannt.
Vergleichsbeispiel 6
Ein Magnetband wird gemäß Beispiel 33 hergestellt, jedoch verwendet man 20 Teile Clear Chip H 1/2
« (Alkoholgehalt 0%; Wassergehalt 1,0%; Dibutylphthalatgehalt
12%) anstelle der organische Flüssigkeit enthaltenden Nitrocellulose. Bei der Prüfung der
Haftfestigkeit und des Reibungskoeffizienten werden die in Spalte H von Tabelle V genannten Ergebnisse
so ermittelt.
Tabelle V | Nitrocellulose | Nitrocellulose- | Haftfestigkeit | Reibungs |
menge im Binde | koeffizient | |||
mittel*) | ||||
(%) | (g/1,27 cm) | |||
Organische Flüssigkeit | 35,2 | 140 | 0,27 | |
A | enthaltende Nitrocellulose | |||
desgl. | 54,8 | 20 | 0,24 | |
B | desgl. | 46,5 | 100 | 0,25 |
C | desgl. | 12,0 | 165 | 0,29 |
D | desgl. | 8,0 | 180 | 0,36 |
E |
25 Fortsetzung |
Nitrocellulose | 30 41 085 | Haftfestigkeit (g/1,27 cm) |
26 | Reibungs koeffizient |
desgl. mit Alkohol befeuchtete Nitrocellulose DBP-befeuchtete Nitro- cellulose |
Nitrocellulose- menge im Binde mittel*) (%) |
150 130 110 |
0,28 0,38 0,42 ! |
||
F G H |
35,2 35,2 35,3 |
||||
*) Errechnet auf Basis von reiner Nitrocellulose.
Die Ergebnisse zeigen, daß bei Zusatz von Nitrocellulose zu dem Bindemittel der Magnetbeschichtungsmasse
in einer Menge von 10 bis 50% ein gutes Magnetaufzeichnungsmedium erhalten wird, das ein
ausgewogenes Gleichgewicht zwischen der Haftfestigkeit auf dem Träger und dem Reibungskoeffizienten der
Magnetoberfläche aufweist, wenn die Nitrocellulose ein organisches Lösungsmittel für Nitrocellulose oder eine
Mischung aus dem organischen Lösungsmittel und einem organischen Nicht-Lösungsmittel für Nitrocellulose
enthält, die gegenüber Isocyanatgruppen inert sind, und im wesentlichen keine Alkohole und/oder Wasser
enthält.
Claims (6)
1. Nitrocellulosemischungen mit einem Wassergehalt von höchstens 1%, bestehend aus einer
homogenen Phase aus Nitrocellulose als einziger Feststoffkomponente und einer gegen Diisocyanate
inerten organischen Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß als organische Flüssigkeit a)
ein organisches Lösungsmittel für Nitrocellulose, das Äthylacetat, Propylacetat, Butylacetat, Äthylenglycolmonomethylätheracetat,
Äthylenglycolmonoäthylätheracetat, Methyläthylketon, Methylisobutylketon.
Isophoron, Nitroäthan und/oder Nitropropan ist, oder b) ein Gemisch aus einem wie vorstehend
unter a) genannten organischen Lösungsmittel und einem organischen Nichtlösungsmittel für Nitrocellulose
vorliegt, das Hexan, Heptan, Octan, Solventnaphtha, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Benzol,
Toluol und/oder Xylol ist, wobei die homogene Phase eine fluide Flüssigkeit, die nicht mehr als 50
Gew,-% Nitrocellulose enthält, ein klebriges Gel, das 50 bis 60 Gew.-% Nitrocellulose enthält oder
eine feste Phase ist, die 60 bis 80 Gew.-% Nitrocellulose enthält.
2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Lösungsmittel
zu Nicht-Lösungsmittel 9 :1 bis 1 :9 beträgt.
3. Mischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form von Pellets oder
Flocken vorliegt.
4. Verfahren zur Herstellung von Nitrocellulosemischungen
nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein mit einem Alkohol und/oder Wasser angefeuchtetes Nitrocellulose-Ausgangsmaterial
in Äthylacetat, Propylacetat, Butylacetat, Älhylenglycolmonomethylätheracetat, Äthylenglycolmonoäthylätheracetat, Methyläthylketon,
M^thylisobutylketon, Isophoron, Cyclohexanon, Nitroäthan und/oder Nitropropan als
einem Lösungsmittel für Nitrocellulose oder an einem Gemisch aus diesem Lösungsmittel für
Nitrocellulose und Hexan, Heptan, Octan, Solventnaphtha, Cyclohexan. Methylcyclohexan, Benzol,
Toluol und/oder Xylol als einem Nicht-Lösungsmittel
für Nitrocellulose löst und das erhaltene Gemisch dann destilliert, um Alkohol und/oder Wasser
abzudestillieren, wobei die homogene Phase entweder fluide Flüssigkeit, die nicht mehr als 50 Gew.-%
Nitrocellulose enthält, ein klebriges Gel, das 50 bis 60 Gew.-% Nitrocellulose enthält, oder eine feste
Phase ist, die 60 bis 80 Gew.-% Nitrocellulose enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man der erhaltenen Mischung während
der Destillation eine Mischung aus dem Lösungsmittel für Nitrocellulose und dem Nicht-Lösungsmittel
für Nitrocellulose zusetzt.
6. Verwendung der Nitrocellulosemischungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Zusätze zu
Polyurethanlacken.
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