DE2548666A1

DE2548666A1 - Fliessfaehiger lack zur herstellung von treibmittelkoernchen und verfahren zum herstellen desselben

Info

Publication number: DE2548666A1
Application number: DE19752548666
Authority: DE
Inventors: Earl J Kimmel; Charles Earnest Silk
Original assignee: Olin Corp
Current assignee: Olin Corp
Priority date: 1975-02-20
Filing date: 1975-10-30
Publication date: 1976-09-02
Also published as: FR2301576A1; IT1052418B; BE838797A; ES442291A1; US4018637A; FR2301576B1

Description

BERLIN 33 8MÜNCHEN80

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Pat.-Anw. Di. Ing. Ruschke UT. KU OOti Γ\ t & ΓΑΚ 1 IN £ K Pat.-Anw.Dipl.lng.

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Quadratur Berlin Qudadratur München

telex: 183786 München, den 30. JO. 75 ^{TELEX: 522767}

O 413

Olin Corporation, New Haven, Connecticut, V.St.A.

Fließfähiger Lack zur Herstellung von Treibmittelkörnchen und Verfahren zum Herstellen desselben

Die Erfindung betrifft einen Lack, aus dem ein Treibpulver gebildet wird, und insbesondere -einen Lack, der Nitrozellulose, Wasser, ein Lösungsmittel für die Nitrozellulose und einen grenzflächenaktiven Stoff zum Verhindern der Ausbildung von diskreten Wasserkügelchen in dem Lack enthält.

Sicherheitsvorschriften schreiben vor, daß faserige Nitrozellulose zum Transport ein Minimum von etwa 2o% Wasser enthält, wobei Sendungen vom Hersteller üblicherweise 28 bis 35% fesser enthalten. Es ist sowohl schwierig als auch gefährlich, das enthaltene Wasser zu entfernen und daher

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ist es wünschenswert, die Nitrozellulose so zu verwenden wie sie erhalten wird, wobei die Nitrozellulose das Ausgangsrohmaterial bildet, aus dem moderne rauchlose Pulvertreibmittel hergestellt werden.

Ein Verfahren zum Herstellen von rauchlosem Pulvertreibmitteln aus Nitrozellulose ist in dem US-Patent 3 163 567 beschrieben, das am 29. Dez. 1964 an C.E. Silk erteilt wurde. Bei diesem Verfahren wird ein Nitrozellulose enthaltender Lack durch eine Öffnung extrudiert und das Extrudat nachfolgend in diskrete Materialscheiben geschnitten, die dann gehärtet werden, um die Treibmittelkörner zu bilden.

Der verwendete Lack bei diesem Körnungsprozess wird gebildet indem ein Lösungsmittel für Nitrozellulose der Mischung aus tfasser und Nitrozellulose hinzugefügt wird, wobei das Lösungsmittel mit dem Wasser nicht mischbar ist. Der sich ergebende Lack weist die Form einer Emulsion auf, die aus dem Lösungsmittel und der gelösten Nitrozellulose besteht, wobei freischwebende Kügelchen aus Wasser in dem ganzen Solvat verteilt sind. Es ist festgestellt worden, daß dieses nicht eingebaute Wasser Probleme erzeugt beim Pumpen sowie im Hinblick auf Str ömungs eigenschaften und auf Extrusions merkmale des Lackes. Die verteilten Wasserkügelchen lösen sich unter den Scherspannungen an Rohrleitungswänden und sich bewegenden Teilen der Pumpe auf und erzeugen sehr unregelmäßige StrömungsCharakteristiken. Wenn der Lack durch eine öffnung extrudiert werden soll, er-

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zeugen die verteilten WasserkUgelchen eine unregelmäßige Strömung durch die Öffnung, und zwar infolge der hohen Scher- und Druckkräfte, die beim Hindurchfließen des Lacks durch die Einschnürung der Öffnung erzeugt werden.

Die vorliegende Erfindung beseitigt die oben beschriebenen Schwierigkeiten, indem dem Lack ein grenzflächenaktiver Stoff beigegeben wird, der als ein Emulsionsinhibitor wirkt und der die Bildung von freien Waserkügelchen in dem Lack verhindert. Das Wasser existiert somit nicht mehr als gesonderte Phase und kann daher auf die Strömungs- und Extrusionseigenschaften des Lackes keinen nachteiligen Einfluß mehr haben.

Beispiele von geeigneten grenzflächenaktiven Stoffen, die als Emulsionsinhibitoren verwendet werden können sind die Folgenden: Polyoxyäthylen-20-Sorbitan-Monooleat; Polyoxyäthylen-2o-Sorbitan-Monostearat, Sorbitan-Monooleat und Sorbitan-Monostearat und Mischungen hiervon. Die aufgeführten oberflächenaktiven Stoffe sind nicht ionisch, doch liegt es ohne weiteres auf der Hand, daß kathionische und/oder anionische grenzflächenaktive Stoffe oder Mischungen hiervon verwendet werden könnten, um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erreichen. Es sei außerdem erwähnt, daß die jeweilige Menge des grenzflächenaktiven Stoffes nicht als kritisch angesehen wird, wenn nur die verwendete Menge ausreicht, um die Bildung von Wasserkügelchen

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in dem Lack zu verhindern.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Lack aus Nitrozellulose, Wasser, einem Lösungsmittel für die Nitrozellulose und einem Emulsionsinhibitor vorgesehen, wobei alle in homogener Mischung vorliegen.

Durch die vorliegende Erfindung wird weiterhin ein Lack von der beschriebenen Art vorgesehen, der im wesentlichen frei von suspendierten Kügelchen aus freiem Wasser ist. Durch die vorliegende Erfindung wird schließlich ein Lack von der beschriebenen Art vorgesehen, wobei der Emulsionsinhibitor ein grenzflächenaktiver Stoff ist.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung wird aus der nun folgenden Beschreibung deutlich.

Eine gewisse Menge eines Lösungsmittels, vorzugsweise Äthylacetat wird einer Mischung aus Nitrozellulose und Wasser beigegeben, wobei das Verhältnis von Lösungsmittel zu Nitrozellulose verhältnismäßig niedrig ist, etwa im Bereich von 2 : 1 bis 3:1, um einen Lack zu bilden. Gleichzeitig wenn das Lösungsmittel beigegeben wird, wird auch ein grenzflächenaktiver Stoff zugefügt, und zwar im Bereich von o,o1 bis 2,o% des Gewichts des gesamten Lacks. Die Mischung wird umgerührt bis ein homogener Lack gebildet ist. Der Lack ist im wesentlichen frei von, verteilten Wasserkügelchen und kann ohne wei-

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teres durch ein Übertragungssystem gepumpt und durch eine Öffnung extrudiert werden, um diskrete homogene Körnchen zu bilden. Der Hauptteil des grenzflächenaktiven Stoffes wird aus den resultierenden Lackkörnern während der Formungs- und Lösungsmittelentfernungs-Pha3e des Treibmittel-Herntellun^äverfahrens herausgelöst, wobei diese Phasen konventionelle Schritte bei der Herstellung von Treibmittelkörnchen nach der Extrusion eines Lacks sind, wie dies in der US-Patentschrift 3 163 567 beschrieben ist. Die ballistischen Eigenschaften der resultierenden Treibmittelkörnchen werden durch die Verwendung des grenzflächenaktiven Stoffes in dem ursprünglichen Lack nicht beeinflußt.

Es liegt auf der Hand, daß ein besonderes Lösungsmittel für die Nitrozellulose ausgewählt werden kann aus einer Anzahl von bekannten Lösungsmitteln, beispielsweise Äthylacetat, Methyläthylketon, Äthylformiat, Isopropylacetat, Diäthylketon und Mischungen hiervon. Der Emulsionsinhibitor kann aus einer Gruppe von grenzflächenaktiven Stoffen ausgewählt werden, die die Bildung von Wasserkügelchen in dem Lack verhindern und die Menge des dem Lack beigegebenen grenzflächenaktiven Stoffes braucht nur auszureichen, um die Bildung der Emulsion zu verhindern. Der resultierende nichtemulgierte Lack zeigt konstante Strömungseigenschaften und ist ohne weiteres zu pumpen und in homogener Art zu extrudieren.

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Claims

- e - 25486R6 Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines fließfähigen Lacks, bei dem einem Vorrat von Nitrozellulose und Wasser eine Menge eines Lösungsmittels zugegeben wird, die ausreicht, um die Nitrozellulose zu lösen, wobei das Lösungsmittel mit dem Wasser nicht mischbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vorrat eine Menge eines Emulsionsinhibitors zugegeben wird, die ausreicht, um das Wasser daran zu hindern, diskrete Kügelchen in der Mischung aus Lösungsmittel und gelöster Nitrozellulose zu bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dor Lack umgerührt wird nachdem das Lösungsmittel und der Emulsionsinhibitor zugefügt worden sind.

7>. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulsionsinhibitor ein grenzflächenaktiver Stoff ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der grenzflächenaktive Stoff vorhanden ist im Bereich von o,o1 bis 2,ο Gew.96 des Lacks.

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5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der grenzflächenaktive Stoff ausgewählt wird aus einer Gruppe, die aus Polyoxyäthylen-2o-Sorbitan-Monooleat, Polyoxyäthylei-2o-Sorbitan-Monostearat, oorbitan-Monooleat, Sorbitan-l^vonostearat ur>d Mischungen hieraus besteht.

6. Fließfähiger Lack zur Herste Llung von Treibmittelkörnchen, wobei der Lack eine Risohung aus Nitrozellulose und \vasser und ein Lösungsmittel in einer Menge aufweist, die ausreicht, um die Nitrozellulose zu lösen, gekennzeichnet durch einen Emulsionsinhibitor in einer ausreichenden Menge, um die Bildung von diskreten Wasserkügelchen in dem Lack zu verhindern.

7. Lack nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Emulsionsinhibitor ein grenzflächenaktiver Stoff ist.

8. Lack nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der grenzflächenaktive Stoff mit o,o1 bis 2,ο Gew.-% des LacLs vorhanden ist.

9. Lack nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der grenzflächenaktive Stoff ausgewählt wird aus einer Gruppe, die aus Polyoxyäthylen-2o-Sorbitan-Monooleat, Polyoxy:. „hylen-2o-Sorbitan-r4onostearat, Sorbitan-Monooleat, Sorbitan-Monestearat und Mischungen hieraus besteht, r- .^

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