NO174968B - Blanding anvendbar som kamuflasjematerial og maling inneholdende denne - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en blanding anvendbar som kamuflasjernaterial omfattende vesikulerte granuler av et polymermaterial og et pulverformet uorganisk material som er kjennetegnet ved at blandingen inneholder høyst 1 vekt% titandioksyd og inneholder et lysreflekterende middel som er et oksyd, hydroksyd eller uoppløselig salt av magnesium eller et uoppløselig blandet salt av kalsium og magnesium i en mengde på minst 10 vekt% av den tørre vekt av polymermaterialet.

Opfinnelsen vedrører også en maling omfattende en filmdannende polymer, en flytende bærer og den ovennevnte blanding dispergert deri.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patent-kravene.

Blandingen i overensstemmelse med oppfinnelsen kan anvendes til å danne malinger som enten er vandige dispersjoner eller ikke-vandige typer som hver inneholder en passende filmdannende polymer eller en forløper derav og som i tørr tilstand gir kamuflasje til gjenstander eller konstruksjoner i snødekte omgivelser.

Avhengig av den spesielle sammensetning av malingene kan de tørre malinger eventuelt lett fjernes ved skrubbing om nødven-dig. De tørre malinger reflekterer lys i hele spektrumet, dvs UV, IR og synlig lys og, som beskrevet senere, oppfyller de bestemte kriterier og andre fastlagte spesifikasjoner for slike malinger som ikke kan oppnås med de til nå anvendte pigmentdannende materialer. Titandioksyd-pigmenterte malinger er f. eks hvite og reflekterer infrarød stråling, men de absorberer UV-lys og fremkommer således som grå/sort på et UV-fotografi.

Den opasitetsbevirkende blanding i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter granuler av et polymermaterial som inneholder en eller flere vesikler hvis vegger utgjøres av polymeren. Granulene er foretrukket i alt vesentlig kuleformet og vesiklene opptar fra 5 - 95 % av totalvolumet av granulene. Mest fortrukket opptar vesiklene fra 20 - 80 % av volumet av

granulene.

Størrelsen på granulene kan være innen et utstrakt område og kan f. eks være opp til 250 mikron i volummidlere diameter. Granuler har vanligvis en volummidlere diameter på minst 0,5 mikron. Granulene har hensiktsmessig en volummidlere diameter fra 5 til 20 mikron.

Vesiklene i de foretrukne granuler vil typisk i alt vesentlig være kuleformet og ha en diameter på høyst 20 mikron foretrukket fra 0,1 til 7 mikron, mest foretrukket fra 0,1 til 1 mikron.

Generelt er polymerens natur ikke kritisk forutsatt at det tas behørig hensyn til den endelige anvendelse av de tørre granuler eller partikler. Polymeren kan være en polyester, oppnådd ved kondensasjon av en polykarboksylsyre og polyol, et polyesteramid, et polyuretan, en urea-aldehydharpiks, en celluloseholdig ester eller ethvert passende annet material. Polymeren er foretrukket en umettet polyesterharpiks som er tverrbundet med en umettet monomer.

Andre typer polymerpartikler som kan anvendes er dem som er

kjent som vann-uoppløselige polymerpartikler med kjerne/belegg og særlig dem som har en enkel vesikkel pr partikkel. I slike partikler er kjernen dannet av polymermaterial som vil svelle i kontakt med en passende substans og belegget er dannet av et annet polymermaterial som er gjennomtrengelig for substansen som skal reagere med kjernen.

Blandingen i overensstemmelse med oppfinnelsen inneholder et lysreflekterende middel (et middel som gir opasitet) som er et oksyd, et hydroksyd eller et uoppløselig salt av magnesium eller et uoppløselig blandet salt av kalsium og magnesium, i en mengde på minst 10 vekt% av den tørre vekt av polymermaterialet. Mengden av det lysreflekterende middel er foretrukket minst 20 vekt% av den tørre vekt av polymermaterialet og mest passende er det innen området fra 40 til 60 vekt% av den tørre vekt av polymermaterialet. Den reelle vekt avhenger av det spesielle lysreflekterende middel som anvendes. Mest passende er det lysreflekterende middel et uoppløselig blandet salt av kalsium og magnesium, særlig det blandede karbonat tilgjengelig som dolomitt.

Det lysreflekterende middel kan være tilstede i selve polymermaterialet eller i en vesikkel eller i begge og noe av de reflekterende middel kan også være tilstede utvendig på granulene. Foretrukket vil det meste av det reflekterende middel være inne i granulene idet høyst 30 vekt% av midlet finnes utvendig på granulene.

Granulene kan dannes ved enhver passende metode, men denne vil vanligvis omfatte dannelsen av en vann-i-olje emulsjon av et polymermaterial slik som en polyesterharpiks oppløst i et oljeaktig material f. eks styren eller en tverrbundet monomer hvor vannet inneholder det lysreflekterende middel. Denne emulsjon dispergeres deretter i en ytterligere vandig fase. Polymerisasjon gir en vandig dispersjon av polymergranuler som har vesikler og inneholder det lysreflekterende middel.

Den vandige dispersjon av polymergranuler som er fremstilt ved den foretrukne prosess kan anvendes som sådan for fremstilling av en beleggblanding, eller dispersjonen kan tørkes ved den prosess som er beskrevet i GB patent nr 2.205.154A og den tørkede blanding kan deretter anvendes for fremstilling av en beleggblanding, vanligvis en ikke-vandig blanding. I prosessen som beskrevet i GB 2.205.154A tørkes den vandige dispersjon ved oppvarming i en atmosfære uten oksygen og under slike betingelser med hensyn til tid og temperatur at vesentlig forringelse av de nevnte partikler minimaliseres.

Blandingen i overensstemmelse med oppfinnelsen bør i alt vesentlig ikke inneholde titandioksyd og foretrukket er ikke noe titandioksyd tilstede i blandingene i det hele tatt. Blan-dingene inneholder høyst 1 vekt% titandioksyd forhold til vekten av polymermaterial.

Blandingen i overensstemmelse med oppfinnelsen kan anvendes for å danne kamuflasjemalinger eller andre belegningsblandin-ger av temporær eller permanent type ved at blandingen anvendes som opasitetsbevirkende midler i malingen. En filmdannende polymer eller harpiks og en flytende bærer er også tilstede i malingen slik at denne kan være vannbasert, f. eks vandige emulsjonsmalinger eller løsningsmiddelbaserte malinger. Valget av en passende filmdannende polymer avhenger i stor grad av den type maling som polymeren skal danne. Med en vannbasert maling er f. eks passende filmdannende polymerer poly-akrylater, kopolymerer av styren og akrylater, polyvinylacetat og kopolymerer av vinylacetat med andre vinylestere, og/eller med olefiner, og med en løsningsmiddelbasert maling kan de filmdannende polymerer være alkydharpikser, polyuretan-blandinger eller epoksyharpikser.

For anvendelse som kamuflasjemalinger beregnet for snø bør blandingen i henhold til oppfinnelsen generelt ikke inneholde materialer som gir misfarging i det synlige området. Et eksempel på slike materialer er et organisk amin.

Vannbaserte malinger som inneholder blandingen i overensstemmelse med oppfinnelsen har i tørr tilstand tilstrekkelig motstand overfor avskrubbing til å gi temporære belegg på utstyr eller bygninger, men de løsningsmiddelbaserte malinger gir permanente belegg og kan også inneholde enkelte fargestof-fer når de ikke anvendes i forbindelse med snødekte omgivelser til å gi vanlig farget kamuflering. For anvendelse i en vaskbar kamuflasjemaling for snødekte omgivelser er typisk en stor mengde av blandingen i følge oppfinnelsen tilstede i malingen, f. eks minst 80 volum% partikkelvolumkonsentrasjon (pvc).

Anvendelse av blandingen i overensstemmelse med oppfinnelsen muliggjør fremstilling av malinger som fullstendig imøtekommer de spesifikasjoner som er gitt for det tyske forsvar når det gjelder hvite kamuflasjemalinger, og en slik maling har en refleksjonskurve i henhold til følgende parametre:

Disse reflektanser bestemmes i overensstemmelse med kravene til "the German Army Specification, Federal Office for Defence Engineering and Procurement" (BWB) TL 8010-351, første utgave. Januar 1979.

Blandingen i overensstemmelse med oppfinnelsen kan også anvendes i malinger for kamuflering av militære kjøretøyer og bygninger som angitt, men de kan også påføres på ballistisk missiler, luftfartøy og skip. Blandingen kan også anvendes som opasitetsbevirkende midler i plastblandinger eller i synte-tiske tekstilblandinger. Kamuflasjeklær kan fremstilles fra tekstiler som er gjort ugjennomsiktige.

Oppfinnelsen er illustrert i de etterfølgende eksempler hvor alle deler er i vektdeler.

EKSEMPEL 1

En umettet polyesterharpiks ble fremstilt ved at maleinsyre-anhydrid, ftalsyreanhydrid og propylenglykol ble kondensert sammen i molforholdet 3:1:4,5. Produktet hadde et syretall på 16 mg KOH pr gram fast harpiks.

2,5 deler magnesiumoksyd og 3,5 deler av en 1 % oppløsning av koboltnaftenat i styren ble malt inn i 574 deler av en løsning av 59 vekt% faststoff av overnevnte harpiks i styren inntil de var grundig dispergert (omtrent 30 minutter). 262,5 deler styren og 63 deler varmt vann (omtrent 80°C) ble tilsatt til denne blanding og malingen ble fortsatt i ett minutt. Denne oljefase fikk stå i en time.

23,8 deler av en vandig løsning av 90 vekt% faststoffer av ammoniumnonylfenoletoksylatsulfat-overflateaktivt middel ble blandet separat med 7,14 deler metylert teknisk sprit og 16,66 deler vann. Dette ble malt med 525 deler vann ved 50°C, 0,1 deler av et anti-skummemiddel og 476,4 deler dolomitt-fyll-stoff, til å gi en vandig fase. Dolomitten selges under handelsbetegnelsen Microdol 1.

Den ovennevnte vandige fase ble sakte tilsatt til oljefasen ved omrøring, og blandingen ble malt i 10 minutter til å gi en vann-i-olje emulsjon. Denne ble umiddelbart tilsatt til en ytterligere vandig fase inneholdende 338,5 deler av en løsning av 1,5 vekt% faststoffer av hydroksyetylcellulose-tyknings-middel, 556,9 deler av en 7,5 vekt% løsning av polyvinyl-alkohol (som stabilisator) og 2063,6 deler vann, og ble malt i tre minutter hvorved et vann-i-olje-i-vann system var dannet, idet oljekulene hadde en gjennomsnittlig diameter på omtrent 6 mikron.

1091,9 deler varmt vann ble deretter tilsatt med minimal mulig maling, etterfulgt av 35 deler kumenhydroperoksyd. Slurryen ble holdt ved 50°C over natten for å sikre fullstendig herding av den umettede polyester. Dette ga en slurry av 25,9 vekt% faststoffer av tverrbundne polyesterharpikskorn. Slurryen ble siktet gjennom en sikt med porestørrelse 125 mikron og ble behandlet med 27 deler av et akryltykningsmiddel for å øke slurrystabiliteten.

For å teste slurryen, ble en maling fremstilt med følgende sammensetning:

Dette gir en pvc (partikkelvolumkonsentrasjon) i den tørre film på 90 %.

Malingen ble påført på aluminiumplater med en tykkelse av våt maling på omtrent 250 mikron og fikk deretter tørke. Reflek-tansspekteret ble målt med et Beckman UV5240 spektrofotometer utstyrt med integrerende område ved bølgelengder mellom 300 og 400 nm (ultrafiolett), 450 og 700 nm (synlig) og 700 og 1200 nm (infra-rødt). Resultatene er som følger:

Glansen ble målt med en "Byk Labotron Multigloss" glansmåler og ga et resultat på 2 % ved 85°, mot et krav på mindre enn 20 % ved 85°. Skrubbefastheten ble målt ved ASTM-D-2486-74a.

Etter 30 doble skrubbinger under en belastning på 600 g, var malingfilmen intakt og reflektans og glans var uforandret.

EKSEMPLENE 2- 4

Malinger som var identiske med den i eksempel 1 ble fremstilt, unntatt at andre pigmenter ble anvendt i stedet for den kornaktige slurryen. Den totale partikkelvolumkonsentrasjon av den tørre maling ble holdt ved 90 %.

Etter påføring på aluminiumplater og tørking, ble maling-filmene testet for reflektans på samme måte som i eksempel 1, med følgende resultater:

Testing av skrubbefasthet ble også gjennomført. Alle de tre malingfilmer var fullstendig fjernet før testen var slutt. Den titandioksyd-pigmenterte maling klarte kun 20 doble skrubbinger, og bariumsulfat- og dolomittmalingene klarte kun 5 doble skrubbinger, noe som er uakseptabelt.

I de overnevnte eksempler var Ti02-pigmentet TIOXIDE TR92 (varebetegnelse) med generell kvalitet. Bariumsulfatet var kinesisk barytt, og representerer den kjente teknikk i slike belegg. Dolomitten var det samme material som var innlemmet i kornene i eksempel 1.

Claims (10)

1. Blanding anvendbar som kamuflasjematerial omfattende vesikulerte granuler av et polymermaterial og et pulverformet uorganisk material, karakterisert ved at blandingen inneholder høyst 1 vekt% titandioksyd og inneholder et lysreflekterende middel som er et oksyd, hydroksyd eller uoppløselig salt av magnesium eller et uoppløselig blandet salt av kalsium og magnesium i en mengde på minst 10 vekt% av den tørre vekt av polymermaterialet.

2. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at granulene inneholder vesikler som opptar fra 5 til 95 % av det totale volum av granulene.

3. Blanding som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at granulene er i alt vesentlig kuleformede og har en volummidlere diameter fra 0,5 mikron til 250 mikron.

4. Blanding som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at granulene inneholder vesikler som i alt vesentlig er kuleformede og har en diameter fra 0,1 til 20 mikron.

5. Blanding som angitt i krav 4, karakterisert ved at hver av polymer-partiklene inneholder en enkel vesikkel.

6. Blanding som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at mengden lysreflekterende middel er minst 2 0 vekt% av den tørre vekt av polymermaterialet .

7. Blanding som angitt i-krav 1-6, karakterisert ved at det lysreflekterende middel er dolomitt.

8. Blanding som angitt i krav 1-7, karakterisert ved at høyst 30 % av det lysreflekterende middel er eksternt på granulene.

9. Maling, karakterisert ved at den omfatter en filmdannende polymer, en flytende bærer og en blanding i overensstemmelse med krav 1-8 dispergert deri.

10. Maling som angitt i krav 9, karakterisert ved at nevnte blanding er tilstede i en mengde på minst 80 volum% (partikkelvolumkonsentrasjon).