DE69735853T2

DE69735853T2 - Gefüllte elastomerzusammensetzung und daraus hergestellter apparat

Info

Publication number: DE69735853T2
Application number: DE69735853T
Authority: DE
Inventors: M. Phillip Saint Paul WINTER
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1997-06-04
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2017-12-18
Also published as: AU5706298A; EP0988341B1; US5879504A; DE69735853D1; JP2002508795A; EP0988341A1; WO1998055545A1

Description

Diese Erfindung betrifft die Entfernung anhängender Oberflächenbeläge von einem Substrat. Insbesondere betrifft die Erfindung eine gefüllte elastomere Zusammensetzung, eine aus der Zusammensetzung gebildete rotierbare Scheibe, einen Apparat, der dieselbe enthält, und ein Verfahren zum Entfernen derartiger Oberflächenbeläge, ohne das Substrat, an dem sie anhängen, zu beschädigen.
Oberflächenbeläge wie dekorative Abziehbilder, Streifen, Grafiken, Firmenzeichen und Schutzleisten finden bei einer Anzahl verschiedener Zwecke weitverbreitete Anwendung. Diese Oberflächenbeläge werden typischerweise mit Haftklebstoffen auf lackierten und unlackierten Oberflächen von Fahrzeugen, Lastkraftwagen, Flugzeugen und Booten befestigt. Die Haftklebstoffe sind typischerweise auf der Basis von Acrylpolymeren oder -elastomeren konzipiert, die eventuell durch Zusatz von Klebrigmachern und Stabilisatoren modifiziert worden sind, um es den Oberflächenbedeckungsartikel zu ermöglichen, durch Finger- oder Walzendruck an der Oberfläche anzuhaften.
Beim Vorgang des Reparierens und Neulackierens von Teilen einer lackierten Oberfläche, an der die Oberflächenbeläge anhaften, ist die Entfernung der Beläge eventuell notwendig. Die Entfernung relativ dünner Oberflächenbeläge wie Abziehbilder und Nadelstreifen erfolgt zur Zeit durch Entfernen der Bedeckung von der lackierten Oberfläche mit einer von Hand oder einem Werkzeug gehaltenen Rasierklinge. Typischerweise hinterlässt dieser Schneidevorgang den Klebstoff und kleine Fragmente der Oberflächenbedeckung auf der Oberfläche, die daraufhin durch kräftiges Abreiben des Rückstands mit einem Tuch oder einem Schwamm, das bzw. der mit einem geeigneten Lösungsmittel getränkt ist, entfernt werden müssen. Die Verwendung einer Rasierklinge kann auch den darunter liegenden Oberflächenlack beschädigen.
Bei einem anderen Entfernungsverfahren wird eine Wärmepistole verwendet, um die Oberflächenbedeckung sorgfältig derart zu erwärmen, dass ein dünnes Objekt, wie beispielsweise ein Fingernagel, unter eine erweichte Kante eingeschoben werden kann, um mit der Entfernung zu beginnen, und daraufhin an der Kante gezogen wird, um den Rest der Oberflächenbedeckung zu entfernen. Jedoch weisen relativ dünne Abziehbilder und Streifen oft keine hohe Zugfestigkeit auf und reißen gewöhnlich von dem unentfernten Teil ab, wodurch sie es erforderlich machen, den Entfernungsvorgang nochmals zu beginnen. Dieser Vorgang hat den Nachteil des potentiellen Überhitzens und Beschädigens der lackierten Oberfläche, von der die Oberflächenbedeckung entfernt wird, und es ist eine sehr mühsame Aufgabe.
Ein anderes bestehendes Problem tritt dann auf, wenn Firmenzeichen und schützende Seitenleisten an einem Fahrzeug oder Lastkraftwagen von einer Oberfläche abgezogen werden. Ein Klebstoffrückstand bleibt oft sowohl auf dem Firmenzeichen oder der Leiste als auch der lackierten Oberfläche des Fahrzeugs zurück. Der Klebstoffrückstand muss dann von beiden Oberflächen beispielsweise durch kräftiges Reiben des Rückstands mit einem Tuch oder Schwamm, das bzw. der mit einem Lösungsmittel getränkt ist, entfernt werden, welches Lösungsmittel so ausgewählt wird, dass es den Klebstoffrückstand auflöst, jedoch die lackierte Oberfläche, die ihn trägt, nicht beschädigt. Während aggressivere Lösungsmittel eine schnellere Entfernung der Klebstoffe ermöglichen können, können derartige Lösungsmittel einige lackierte Oberflächen beschädigen und Bedenken hervorrufen bezüglich der Entzündlichkeit und/oder Toxizität. Der Klebstoffrückstand auf dem Firmenzeichen oder der Seitenleiste muss ebenfalls entfernt werden, gewöhnlich durch Abschaben, gefolgt vom Reinigen mit Lösungsmittel.
Als Reaktion auf diese Probleme hin sind Systeme entwickelt worden, bei denen rotierende polymere Scheiben verwendet werden. Wenn die rotierende Scheibe mit der Oberflächenbedeckung in Kontakt kommt, verursacht die dabei entstehende Reibung eine Temperaturerhöhung. Diese Temperaturerhöhung verursacht, dass der Klebstoff sich erweicht und das Firmenzeichen oder die Leiste kann dann entfernt werden. Ein Beispiel eines derartigen Systems ist bei Winter, US-Patent Nr. 5,269,874 zu finden. Derartige Systeme haben viele der oben aufgeführten Probleme, die mit der Entfernung anhängender Oberflächenbeläge verbunden sind, gemildert. Jedoch entstehen bei aus rotierenden Scheiben bestehenden Systemen andere Bedenken. Beispielsweise müssen die Härte- und Schleifeigenschaften der Scheibe geregelt werden, um sicherzustellen, dass die Oberflächenbedeckung ohne Beschädigung des Substrats entfernt wird. Ist die Scheibe zu weich, wird ungenügend Wärme erzeugt und/oder das Scheibenmaterial auf die Oberfläche geschmiert. Ist die Temperatur der Oberfläche zu hoch, kann der darunter liegende Lack Risse bilden oder beschädigt werden oder es kann in der Luft schwebender Rückstand, der als „Nebel" bekannt ist, gebildet werden.
US-A-4,189,407 bietet einen chlorierten Kohlenwasserstoff, der mit Polysulfid-Kautschukdichtungsrezepturen verträglich ist, wenn er als Weichmacher darin eingearbeitet wird. Paraffine oder Alphaolefine, die 16 bis 20 Kohlenstoffatome pro Molekül enthalten, oder Mischungen von Paraffinen oder Alphaolefinen, die 16 bis 20 Kohlenstoffatome pro Molekül enthalten, werden auf einen endgültigen Chlorgehalt zwischen 52 und 58 Gewichtsprozent Chlor chloriert. Die chlorierten Kohlenwasserstoffe gelten als mit Polysulfid-Kautschukdichtungsrezepturen verträglich, während sie immer noch die nötige niedrige Viskosität und Flüchtigkeit beibehalten, wenn sie als Weichmacher darin eingearbeitet werden. Außerdem wird eine modifizierte Polysulfid-Kautschukdichtungsrezeptur offenbart, in der der chlorierte Kohlenwasserstoff als Weichmacher eingearbeitet ist, und von dem gesagt wird, dass er als Glas- oder Fensterversiegelungsmittel nützlich ist. Es wird gesagt, dass der Weichmacher in einer Polysulfid-Kautschukdichtungsrezeptur kein Beschlagen verursacht.
Die vorliegende Erfindung bietet eine gefüllte elastomere Zusammensetzung umfassend ein vernetztes Polyurethan, ca. 2 bis 43 Gew.-% eines organischen Gleitmittels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus festen organischen Gleitmitteln und polaren organischen Gleitmitteln und ca. 2 bis 43 Gew.-% eines nichtabrasiven teilchenförmigen Materials, wobei das organische Gleitmittel und das nichtabrasive teilchenförmige Material zusammen ca. 4 bis 45 Gew.-% der gefüllten elastomeren Zusammensetzung umfassen. Die Erfindung bietet auch einen Apparat, einen rotierbaren Körper und ein Verfahren, die für die wirksame, schnelle Entfernung von durch Wärme erweichbaren Oberflächenbeläge nützlich sind.
Der Apparat umfasst einen rotierbaren Körper, der eine Randfläche aufweist und um seine Achse rotierbar ist, wobei der Körper mindestens eine Scheibe aus einer gefüllten elastomeren Zusammensetzung aufweist, die ein Elastomer, ca. 2 bis 43 Gew.-% eines organischen Gleitmittels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus festen organischen Gleitmitteln und polaren organischen Gleitmitteln und ca. 2 bis 43 Gew.-% eines nichtabrasiven anorganischen teilchenförmigen Materials enthält, wobei das organische Gleitmittel und das nichtabrasive teilchenförmige Material zusammen ca. 4 bis 45 Gew.-% der gefüllten elastomeren Zusammensetzung aufweisen.
Die vorliegende Erfindung bietet auch ein Verfahren für das Entfernen von anhängenden wärmeerweichbaren Oberflächenbelägen von einem wärmebeständigen Substrat.
Der rotierbare Körper dreht sich mit einer Geschwindigkeit, die die Integrität des Oberflächenbelags reduziert. Die Randfläche verursacht daraufhin, dass der wärmeerweichbare Belag von der Substratoberfläche gewaltsam entfernt wird. Der Teil der peripheren Oberfläche, der mit dem wärmeerweichbaren Oberflächenbelag in Berührung gebracht wird, wird daraufhin von der Randfläche abgeschliffen.
Das organische Gleitmittel und das nichtabrasive teilchenförmige Material definieren zusammen ein „Füllstoffsystem", das die Zubereitung von Zusammensetzungen erlaubt, die zur Verwendung zum Entfernen von wärmeerweichbaren Oberflächenbelägen gut geeignet sind. Die einzigartigen erfindungsgemäßen elastomeren Zusammensetzungen können mit bei geringen Geschwindigkeiten arbeitenden Werkzeugen verwendet werden, um die selektive Entfernung von mit Haftklebstoff aufgeklebten Bändern und Folien von wärmebeständigen Substraten mit hoher Effizienz, äußerst geringer Tangentialkraft, kaum einem oder keinem Oberflächenrückstand, ohne unangebrachte Temperaturerzeugung, ohne signifikantes Zerkratzen und ohne Bildung von in der Luft schwebendem Rückstand erlauben.
Alle Gewichtsprozentsätze beruhen auf dem Gesamtgewicht der gefüllten elastomeren Zusammensetzung, solange nichts Gegenteiliges angegeben wird.
„Festes organisches Gleitmittel", wie es hier verwendet wird, bedeutet ein organisches Gleitmittel, das bei Raumtemperatur fest ist. „Polares organisches Gleitmittel" bedeutet ein organisches Gleitmittel, das mindestens einen polaren Substituenten, z.B. mindestens eine Carboxyl-, Hydroxyl-, Sulfhydryl-, Amid-, Carbonyl-, Amino-, Ether- oder Siloxygruppe aufweist.
1 ist eine perspektivische Ansicht mehrerer elastomerer Scheiben, die auf einer Welle montiert sind, um eine Ausführungsform eines Gegenstands der vorliegenden Erfindung zu bieten.
2 ist eine perspektivische Ansicht des Apparats der vorliegenden Erfindung bei der Verwendung zum Entfernen eines wärmeerweichbaren Oberflächenbelags von einem wärmebeständigen Substrat.
3 ist eine Schnittansicht, die bei der Linie 3-3 der Ausführungsform aus 1 genommen ist.
4 ist eine Schnittansicht einer anderen, der vorliegenden Erfindung entsprechenden Ausführungsform, die derjenigen von 1 ähnlich ist, jedoch Abstandhalter zwischen elastomeren Scheiben einschließt.
Die vorliegende Erfindung bietet eine gefüllte elastomere Zusammensetzung, die zum Herstellen von Scheiben nützlich ist, die mit elektrisch getriebenen Werkzeugen zum Entfernen von wärmeerweichbaren Oberflächenbelägen von einem wärmebeständigen Substrat ohne nennenswerte Beschädigung des Substrats verwendet werden können. Der Ausdruck „Scheibe(n)" soll Räder, geriffelte Radstrukturen oder andere Strukturen mit einer im Wesentlichen ununterbrochenen Randarbeitsfläche bedeuten. Diese Scheiben umfassen weiche polymere elastomere Matrizen, die eine einzige Scheibenstruktur oder eine Scheibenstruktur aufweisen, die durch mehrere relativ dünne Scheibenelemente gebildet wird, die auf einer Welle montiert sind. Der Ausdruck „wärmeerweichbares Material" soll ein Material bedeuten, das, wenn es auf eine Verformungstemperatur erhitzt wird, sich auf einen Punkt erwärmt, bei dem die Integrität des Materials so reduziert wird, dass das Material verformt werden kann, wenn es Reibungskräften ausgesetzt wird.
Der Ausdruck „wärmebeständig" soll mit Bezug auf ein Substrat bedeuten, dass ein derartiges Material sich unter den gleichen Reibungskräften nicht verformt, unter denen sich das wärmeerweichbare Material verformt, wenn es einer Temperatur ausgesetzt wird, die der Verformungstemperatur gleich oder geringer ist.
Die aus der erfindungsgemäßen elastomeren Zusammensetzung hergestellten Scheiben werden mit einem elektrisch getriebenen Werkzeug zum wirksamen Entfernen dekorativer Abziehbilder, Streifen, Klebstoffreste und anderer wärmeerweichbarer Oberflächenbeläge von den meisten lackierten oder unlackierten Fahrzeug-, Lastwagen-, Flugzeug- oder Bootoberflächen ohne nennenswerte Beschädigung der Oberfläche verwendet. Noch spezifischer bleibt bei Verwendung auf einer wärmebeständigen lackierten Oberfläche der Lack im Allgemeinen unbeschädigt.
Wärmeerweichbarer Lack wird oft zum Überdecken hölzerner Gegenstände, wie Möbel, verwendet. Scheiben, die aus der erfindungsgemäßen gefüllten elastomeren Zusammensetzung hergestellt sind, können zum Entfernen von wärmeerweichbarem Lack von hölzernen Oberflächen verwendet werden, ohne das darunter liegende Holz zu beschädigen. Dieses Verfahren ist viel schneller durchzuführen und weniger arbeitsintensiv als das Abkratzen oder Sandstrahlen des Holzes und erfordert keine Verwendung chemischer Abziehmittel. Dieses Entfernungsverfahren kann relativ einfach und mit geringerer Geschicklichkeit im Vergleich mit den zur Zeit angewendeten Verfahren ausgeführt werden.
Die Scheiben, die aus der gefüllten elastomeren Zusammensetzung hergestellt sind, weisen während der Verwendung eine gute mechanische Festigkeit und eine geringe regulierte Abnutzungsrate auf. Die Abnutzung oder der Abrieb der Randfläche der Scheiben bietet eine selbstreinigende Scheibe. Die Scheibe sollte ausrei chend steif sein, um der Sache, die entfernt werden soll, mechanische Energie zu verleihen, jedoch nicht so steif, dass sie auf das wärmebeständige Substrat übermäßige Energie aufbringt und das Substrat beschädigt. Die Energie, die durch die erfindungsgemäße rotierende Scheibe auf die Oberfläche aufgebracht wird, wird teilweise in Wärmeenergie umgewandelt, die die Oberfläche erwärmt und die dabei entstehende Wärme, ist sie übermäßig stark, kann lackierte Oberflächen dazu bringen, Risse, Runzeln, Blasen zu bilden oder den Lack vollständig zu verlieren. Des Weiteren kann Wärmeenergie das Substrat verzerren, wenn übermäßig hohe Temperaturen erreicht werden.
Unter Bezugnahme auf 1 und 3 ist eine Verbundscheibe 10 der vorliegenden Erfindung gemäß gezeigt. Die Verbundscheibe 10 besteht aus relativ dünnen einzelnen Scheiben 12. Die Verbundscheibe 10 ist auf einer Welle 14 montiert. Die Welle 14 ist so angepasst, dass das Ende 16 mit einem durch Strom angetriebenen Werkzeug gekoppelt werden kann, das in der Lage ist, die Verbundscheibe 10 mit Geschwindigkeiten von mindestens 30 Oberflächenmetern pro Minute zu rotieren. Die Entfernung eines wärmeerweichbaren Materials erfolgt durch Aufbringen der Kante 18 gegen das Material für eine Zeitspanne, die ausreicht, um das Material zu entfernen.
Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Apparat 20 der vorliegenden Erfindung gemäß gezeigt, während er ein wärmeerweichbares Material von einem wärmebeständigen Substrat entfernt. Der Apparat 20 weist eine rotierende Vorrichtung, wie beispielsweise den Motor eines Bohrers 22 auf, der mit einer Welle 24 gekoppelt ist, wobei mehrere Scheiben 26 an der Welle 24 befestigt sind. Der Motor des Bohrers 22 rotiert die Scheiben 26, während ein Rand 28 der Scheiben 26 ein Abziehbild 30 kontaktiert. Der Rand 28 wird gegen das Abziehbild 30 gedrückt, wobei der Reibungskontakt dazu führt, dass die Temperatur des Abziehbilds und des darunter liegenden Klebstoffs, der das Abziehbild 30 am Substrat 32 befestigt, erhöht wird. Wenn die Temperatur die Verformungstemperatur des Abziehbilds 30 erreicht, wird ein Teil des Abziehbilds vom Substrat 32 entfernt, während ein Teil des Rands gleichzeitig von den Scheiben 26 abgeschliffen wird. Die Abschleifwirkung führt zu einer selbstreinigenden Scheibe, die frei ist von irgendwelchen Abziehbildteilen, die an ihrem Rand anhängen. Der Motor des Bohrers 22 muss eine ausreichende Kraft besitzen, um die Scheiben mit einer Oberflächengeschwindigkeit zu drehen, die dazu führt, dass das Abziehbild 30 seine Verformungstemperatur erreicht.
4 zeigt eine Verbundscheibe 40, die der in 1 und 3 gezeigten Verbundscheibe 10 ähnlich ist, jedoch auch Abstandhalter 41 zwischen einzelnen Scheiben 12 umfasst.
Diese Scheiben sind aus einer gefüllten elastomeren Zusammensetzung hergestellt, die ein Elastomer und ein Füllsystem enthält. Diese Zusammensetzung erlaubt die Bildung von Scheiben, die wärmeerweichbare Oberflächenbeläge ohne Weiteres entfernt, jedoch keine Risse, Kratzer oder ansonsten irgendwelche signifikante Beschädigung des Substrats hervorrufen.
Wahlweise kann ein Weichmacher dem Elastomer zum Zweck des Regulierens mechanischer Eigenschaften, wie Härte, und Verbesserns der Verformungsvorgänge zugegeben werden. Es kann irgendeiner der bekannten Weichmacher verwendet werden, vorausgesetzt, sie sind mit dem Elastomer verträglich und verursachen keine wesentliche negative Auswirkung auf die Eigenschaften der Scheiben, die aus der gefüllten elastomeren Zusammensetzung gebildet sind. Alkylbenzylphthalate stellen eine bevorzugte Klasse von Weichmachern dar. Falls er vorliegt, wird ein Weichmacher typischerweise der gefüllten elastomeren Zusammensetzung in einer Menge von etwa 9 bis 22 Gewichtsprozent zugesetzt.
Das Füllstoffsystem, das in den erfindungsgemäßen elastomeren Zusammensetzungen verwendet wird, enthält ein organisches Gleitmittel und ein nichtabrasives teilchenförmiges Material. Dieses System erlaubt es, verschiedene Eigenschaften der Scheibe, wie beispielsweise die Abnutzungsrate, den Reibungskoeffizienten und die Härte zu regulieren.
Das Füllstoffsystem stellt etwa 4 bis 45 Gew.-% der gefüllten elastomeren Zusammensetzung dar. Die Menge an organischem Gleitmittel kann im Bereich von etwa 2 bis 23 Gew.-%, auf die gefüllte elastomere Zusammensetzung bezogen, und die Menge an nichtabrasivem teilchenförmigem Material kann im Bereich von etwa 2 bis 23 Gew.-%, auf die gefüllte elastomere Zusammensetzung bezogen, liegen, solange die kombinierte Menge dieser Komponenten etwa 4 bis 45 Gew.-%, auf das Gesamtgewicht der gefüllten elastomeren Zusammensetzung bezogen, ausmacht.
Das organische Gleitmittel wirkt dahingehend, die Haftung des Elastomers auf dem Substrat, den Reibungskoeffizienten der Scheibe, die erzeugte Grenzflächentemperatur und die Abnutzungsrate zu regulieren. Das organische Gleitmittel ist ein Gleitmittel, das aus der Gruppe ausgewählt wird, bestehend aus festen organischen Gleitmitteln und polaren Gleitmitteln. Die organischen Gleitmittel sind typischerweise Materialien mit langen nichtpolaren Rückgratketten, an die polare Gruppen angeknüpft sein können. Beispiele umfassen Fettsäuren, Fettester, Fettalkohole, Fettamide, metallische Stearate, paraffinische und mikrokristalline Wachse, Polyethylene, oxidierte Polyethylene, Silicone, Fluoroplaste, Orthophosphorsäureester und dergleichen. Carbonsäuren mit 10 bis 50 Kohlenstoffatomen oder ein Salz oder Derivat derselben werden bevorzugt, wobei Salze von Stearin säure besonders bevorzugt sind. Beispiele nützlicher organischer Gleitmaterialien umfassen Stearinsäure, Lithiumstearat, Calciumstearat, Aluminiumstearat und Ethylenbisstearamid. Mischungen verschiedener organischer Gleitmittel können, falls erwünscht, verwendet werden. Das organische Gleitmittel liegt in einer Menge von etwa 2 bis 43 Gew.-% und bevorzugt etwa 5 bis 20 Gew.-% vor.
Die nichtabrasive teilchenförmige Komponente des Füllstoffsystems bietet die gefüllte elastomere Zusammensetzung unter Regulierung der Abnutzrate und Härte. Dieses teilchenförmige Material kann entweder organisch oder anorganisch sein. Irgendein teilchenförmiges Material, das mit dem Elastomer verträglich ist und kein Zerkratzen der lackierten oder beschichteten Oberflächen verursacht, kann verwendet werden. Geeignete teilchenförmige Materialien weisen im Allgemeinen einen Mohsschen Härtewert von 1 bis etwa 3 und einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von etwa 0,1 bis 3 Mikrometern auf. Beispiele nützlicher anorganischer nichtabrasiver teilchenförmiger Materialien umfassen Talk, Calciumcarbonat und Aluminiumtrihydrat. Nützliche organische nichtabrasive teilchenförmige Materialien umfassen Maisstärke und Dextrin. Mischungen von zwei oder mehr nichtabrasiven teilchenförmigen Materialien können, falls erwünscht, verwendet werden. Das nichtabrasive teilchenförmige Material liegt in einer Menge von etwa 2 bis 43 Gew.-%, bevorzugt etwa 5 bis 20 Gew.-% vor.
Die Mengen an organischem Gleitmittel und nichtabrasivem teilchenförmigen Material kann auch als Gewichtsverhältnis einer Komponente zur anderen ausgedrückt werden. Innerhalb der oben angegebenen Bereiche werden Füllstoffsysteme bevorzugt, bei denen das organische Gleitmittel und das nichtabrasive teilchenförmige Material in einem Gewichtsverhältnis von etwa 8:1 bis 1:8 vorliegen, wobei ein Gewichtsverhältnis von etwa 5:1 bis 1:5 besonders bevorzugt ist.
Die gefüllten elastomeren Zusammensetzungen, die zum Herstellen der erfindungsgemäßen Scheiben verwendet werden, können eine geschäumte Struktur mit einer Dichte aufweisen, die etwas geringer ist als diejenige des festen ungeschäumten Polymers, obwohl ein derartiges Schäumen nicht notwendig ist.
Die Menge an Schaum, falls er vorliegt, sollte mit der Menge an Füllstoff ausgeglichen sein, der zum Bereitstellen einer Zusammensetzung mit der erwünschten Dichte verwendet wird. Geschäumte polymere Elastomere sehr niedriger Dichte sind eventuell nicht ausreichend steif, um eine ausreichende Energie zum Entfernen der Abziehbilder und von Klebstoffrückstand aufzubringen. Wenn das polymere Material jedoch etwas steifer wird, so kann das Potential, dass dieses zu aggressiv ist, teilweise durch Verwendung von geschäumten elastomeren Zusammensetzungen mit niedrigeren Dichten ausgeglichen werden.
Bevorzugt sollte die elastomere Zusammensetzung eine Shore-Härte A von etwa 10 bis 90 aufweisen. Materialien, die weicher als etwa Shore A 10 sind, können verwendet werden, sind jedoch im Allgemeinen nicht wirtschaftlich effektiv beim Entfernen von Abziehbildern und Klebstoffresten aufgrund der Tatsache, dass die Scheibe bei der Verwendung zu schnell abgeschliffen wird. Scheiben, die härter als etwa Shore A 90 sind, haben die Neigung, beim Entfernen von Abziehbildern und Klebstoffresten einige lackierte Oberflächen zu beschädigen. Jedoch könnten diese Scheiben zum Entfernen von Grafiken, Abziehbildern oder Klebstoff von unlackierten Oberflächen oder dann verwendet werden, wo bezüglich der Integrität der Lackunterlage kaum Bedenken bestehen.
Die gefüllte elastomere Zusammensetzung wird zu Scheiben geformt, die eine Dicke von etwa 2 mm bis 25 mm aufweisen. Falls eine einzige Scheibe verwendet wird, wird sie typischerweise eine Dicke von etwa 10 mm bis 20 mm aufweisen. Falls mehrere Scheiben verwendet werden, wird jede Scheibe typischerweise eine Dicke von etwa 2 mm aufweisen. Die Scheibe oder Scheiben werden auf eine Welle positioniert und dort befestigt, derart, dass ein Rad der Dicke hergestellt wird, die für die Erfordernisse der Anwendung und die Energie des Antriebswerkzeugs geeignet ist. Die Scheibe(n) weisen im Allgemeinen einen kinetischen Reibungskoeffizienten von etwa 0,5 bis 3,0 auf.
Die erfindungsgemäße Scheibe(n) ist/sind auf eine Welle eines rotierenden elektrischen Werkzeugs montiert, bei dem es sich um ein tragbares Handluftwerkzeug, ein elektrisch angetriebenes Werkzeug, eine stationäre rotierende Welle oder eine durch einen Roboterarm unterstützte rotierende Welle handeln kann. Die Scheiben sollten an ein Werkzeug montiert sein, das in der Lage ist, über mindestens 30 Oberflächenmeter pro Minute zu rotieren. Die erfindungsgemäßen Scheiben werden gewöhnlich mit etwa 320 bis 640 Oberflächenmetern pro Minute rotiert. Scheiben mit einem größeren Durchmesser können mit etwas höheren Oberflächengeschwindigkeiten als kleinere Scheiben rotiert werden, um eine optimale Leistungsfähigkeit zu erreichen. Es wird die Theorie aufgestellt, dass sich auf dem Rand größerer Scheiben weniger Wärmeenergie ansammelt, da dort mehr Zeit zur Verfügung steht, um die Wärmeenergie teilweise abzuleiten, bevor Energie durch erneutes Inkontaktbringen mit der Arbeitsfläche zusätzlich erzeugt wird.
Die erfindungsgemäßen Scheiben sollten eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen, um der Rissbildung zu widerstehen, wenn sie mit Geschwindigkeiten von mehr als etwa 1550 Oberflächenme tern pro Minute, bevorzugt mehr als etwa 1825 Oberflächenmetern pro Minute rotiert werden. Eine unzulängliche mechanische Festigkeit würde die Geschwindigkeit beschränken, mit der die Scheiben rotiert werden könnten, was die Zeit verlängern würde, die zum Entfernen von Abziehbildern oder Klebstoffresten erforderlich wäre. Weitere Probleme, die bei Scheiben mit unzulänglicher Widerstandsfähigkeit gegen Rissbildung auftreten, umfassen Gefahren bezüglich der Sicherheit wie losgelöste Stücke der Scheiben, die abbrechen und auf den Körper des Anwenders auftreffen.
Beim Entfernen von wärmeerweichbaren Oberflächenbelägen müssen die erfindungsgemäßen Scheiben sich langsam abnutzen, um eine Scheibenoberfläche neu zu bilden, die von Oberflächenbelagsresten, die entfernt werden, im Wesentlichen frei ist.
Das Abnutzen oder das Abschleifen von Teilen der Randfläche wirkt auf eine Art und Weise, durch die die Scheiben von selbst gereinigt werden. Wenn die Scheibe zu abnutzungsresistent ist, sammeln sich Klebstoffreste auf der Arbeitsfläche an, was zu einer langsameren Entfernung von Oberflächenbelägen führt. Die auf dem Rand der Scheibe angesammelten Klebstoffreste können auch zum Zurückschmieren von Klebstoffrest auf die Oberfläche führen, von der er entfernt worden ist, und dieser kann durch Methoden wie Abputzen mit einem mit Lösungsmittel getränkten Tuch sehr schwierig zu entfernen sein. Es hat sich erwiesen, dass Scheiben mit einer Randflächenbreite von 16 mm bevorzugt eine Abnutzungsrate von mehr als ca. 0,2 Gramm pro Minute besitzen, wenn sie mit den oben erwähnten Geschwindigkeiten zum Entfernen von druckempfindlichem Klebebefestigungsband benutzt werden, und auch selbstreinigend sein sollen. Andererseits sind Scheiben mit höheren Abnutzungsraten, z.B. mehr als etwa 5 Gramm pro Minute pro 16 mm Länge im Allgemeinen weniger wirtschaftlich. Die bevorzugte Abnutzungsrate beträgt etwa 0,8 Gramm pro Minute pro 16 mm Länge, wenn mit den oben angegebenen Geschwindigkeiten gearbeitet wird.

Die folgenden Beispiele sind für die Erfindung veranschaulichend und Teile und Prozentsätze sind auf das Gewicht bezogen, es sei denn, es wird etwas anderes angegeben. Beispiele

Glossar der Materialien
Poly bd:	„Poly bd Harz R-45HT", ein Hydroxybeendetes Homopolymer von 1,3-Butadien, das im Handel von Atochem North America, Inc., Polymers Divison, Philadelphia, Pennsylvania, erhältlich ist.
Weichmacher:	„Santicizer 261", ein C₇-C₉-Alkylbenzylphthalat-Weichmacher, der im Handel von Monsanto Company, St. Louis, Missouri, erhältlich ist.
Terathane 2000:	Polyetherglykol[poly(oxy-1,4-butandiyl)-I-hydro-ω-hydroxy], im Handel von duPont Specialty Chemicals, Wilmington, Delaware, erhältlich.
1,4-Butandiol:	Im Handel von GAF Chemicals Corporation, Wayne, New Jersey, erhältlich.
DABCO 33-LV:	Katalysator umfassend 33 % Triethylendiamin in Dipropylenglykol, im Handel von Air Products and Chemicals, Inc., Allentown, Pennsylvania, erhältlich.
Lithiumstearat:	Lithiumstearatgleitmittel „#306", im Handel von Witco Organics Division, Witco Corporation, Chicago, Illinois, erhältlich.

Talk:	„Mistron Monomix-Talk", im Handel von Luzenac America, Inc., Englewood, Colorado, erhältlich.
MDI:	„Isonate 143L", Diphenylmethandiisocyanat, im Handel von Dow Plastics, Midland, Michigan, erhältlich.
Calciumcarbonat:	„SUPERMITE ULTRAFINE" gemahlenes natürliches Calciumcarbonat, im Handel von ECC International, Atlanta, Georgia, erhältlich.
Calciumstearat:	Technische Qualität, im Handel von Witco Organics Division, Witco Corporation, Chicago, Illinois, erhältlich.
Dextrin:	STADEX 140 – teilweise hydrolysierte Stärke. A.E. Staley Manufacturing Company, Decatur, Illionois 62525.

Beispiel 1:
Die in Tabelle 1 aufgeführten Bestandteile wurden in einem Polyethylenbecher von 1000 ml in der angegebenen Reihenfolge gemischt, wobei ein luftgetriebenes Mischgerät aktiviert wurde. Das Lithiumstearat und der Talk wurden mindestens 24 Stunden lang in einem Laborluftofen bei 220°F (140°C) getrocknet und das 1,4-Butandiol wurde über Molekularsieb vom Typ 3H (Granulat von 1/16 Zoll) gelagert. Die gemischte Zusammensetzung wurde in eine Stahlringform mit einem Innendurchmesser von 4,09 Zoll (10,39 cm) und einer Tiefe von 0,75 Zoll (1,90 cm) übertragen. Die Tiefe der Form wurde durch Eingeben einer 1/8 Zoll (0,32 cm) dicken Polyethylenscheibe in den Ring vor dem Gießen auf 5/8 Zoll (1,59 cm) reduziert. Alle Formbestandteile wurden mit einem Siliconformtrennmittel beschichtet. Die Ringform wurde auf eine Stahlplatte von 9 Zoll × 9 Zoll × ¼ Zoll (22,9 cm × 22,9 cm × 0,64 cm) gestellt und die gemischte Zusammensetzung wurde in die Form eingegossen. Der Formaufbau wurde 18 Stunden lang bei Raumtemperatur stehengelassen. Die gehärtete gegossene Scheibe wurde aus der Form entfernt und es wurde ein Loch von 3/8 Zoll (0,95 cm) mit einer automatischen Bohrerpresse in die Mitte gebohrt.
Tabelle 1
Prüfmethoden
Es wurden Versuchsplatten wie folgt hergestellt. Streifen von 3 Zoll × 12 Zoll (7,62 cm × 30,48 cm) von „Scotchcal^WZ Hochleistungsfilm, Autoqualität", der im Handel von Minnesota Mining and Manufacturing Company, St Paul, Minnesota, erhältlich ist, und Streifen von 1 Zoll × 12 Zoll (2,54 cm × 30,48 cm) von „Scotch^® 4210-Acrylschaumstoffband", das im Handel von Minnesota Mining and Manufacturing Company, St Paul, Minnesota, erhältlich ist, wurden auf klare/farbige schwarz lackierte Fahrzeugbleche von 18 Zoll × 30 Zoll × 1/32 Zoll Dicke (45,72 cm × 76,20 cm × 0,79 mm Dicke), die von ACT Laboratories, Inc., Hillsdale, Michigan, hergestellt worden waren, aufgebracht. Nach dem Aufbringen der Film- und Bandstreifen wurden die Bleche 30 Minuten lang bei 180°F (82,2°C) in einem Zwangskonvektionsofen, um die Proben zu altern, erhitzt.
Entfernungsversuch
Die Scheibe aus Beispiel 1 wurde gewogen und auf einem Stahldorn zwischen zwei Unterlegscheiben aus Stahl mit einem Durchmesser von 1,5 Zoll (3,81 cm) befestigt. Der Dorn wurde daraufhin in das Futter eines luftgetriebenen Bohrers „SNAP-ON Blue Point II" (Snap-on, Inc., Kenosha, Wisconsin) montiert, der über einen Schlauch mit einem Innendurchmesser von ¼ Zoll (0,64 cm) mit 98 psi Luft gespeist wurde. Auf das Einschalten hin rotierte der luftgetriebene Bohrer die Versuchsscheibe mit einer Geschwindigkeit von 1900 bis 2000 UpM unter Belastung. Für den Entfernungsversuch wurde die rotierende Scheibe gegen die Film- und Bandstreifen gedrückt, bis sie von dem lackierten Blech erfolgreich entfernt worden waren. Die Zeit, die für die Entfernung erforderlich war, wurde aufgezeichnet und die Scheibe wurde nochmals gewogen, um die Abnutzungsmenge zu bestimmen. Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Lackbeschädigungsversuch
Die Scheibe aus Beispiel 1 wurde vorbereitet, um eine frische, unkontaminierte Oberfläche bereitzustellen, indem die rotierende Scheibe leicht gegen eine „SURFORM"-Grobfeile (The Stanley Works, New Britain, Connecticut) von 5 Zoll (12,7 cm) gedrückt wurde, die an einem Stück Holz befestigt war. Man ließ die Scheibe dann sich auf Raumtemperatur abkühlen. während die Scheibe dann mit einer Geschwindigkeit von 1900 bis 2000 UpM angetrieben wurde, wurde sie gegen einen Fleck mit einem Durchmesser von 1 Zoll (2,54 cm) auf dem durch ACT vorbereiteten Blech (2 Zoll × 11 Zoll × 1/32 Zoll) (5,1 cm × 27,9 cm × 0,08 cm) 20 Sekunden lang gedrückt. Das Blech wurde in einer Einspannvorrichtung auf einer Dreibalkenwaage gehalten, die auf 1000 g eingestellt war. Der Fleck wurde dann mit Isopropanol gereinigt und auf Kratzer und/oder Risse hin visuell untersucht. Die Atmosphäre in der Nähe der Scheibe wurde visuell auf Schweberückstände von dem Versuch (Nebelbildung) hin untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Für jedes der Beispiele 2 bis 17 wurden die in Tabelle 4 aufgeführten Komponenten kombiniert und auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise zu Scheiben verformt. Bezugsbeispiel 18 ist eine repräsentative Zusammensetzung derjeniger, die bei Winter, US-Patentschrift Nr. 5,269,874 beschrieben sind. Die Zusammensetzung des Bezugsbeispiels 18 ist in Tabelle 3 aufgeführt.
Tabelle 3
Die Mengen in Tabelle 4 sind als Gewichtsteile ausgedrückt. Die Entfernungs- und Lackbeschädigungsversuche wurden wie in Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 aufgeführt.

Claims

Gefüllte elastomere Zusammensetzung umfassend ein vernetztes Polyurethan, ca. 2 bis 43 Gew.-% eines organischen Gleitmittels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus festen organischen Gleitmitteln und polaren organischen Gleitmitteln und ca. 2 bis 43 Gew.-% eines nichtabrasiven teilchenförmigen Materials, wobei das organische Gleitmittel und das nichtabrasive teilchenförmige Material zusammen ca. 4 bis 45 Gew.-% der gefüllten elastomeren Zusammensetzung umfassen.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das organische Gleitmittel und das nichtabrasive teilchenförmige Material in einem Gewichtsverhältnis von ca. 8:1 bis 1:8 vorliegen.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das nichtabrasive teilchenförmige Material einen Mohs-Wert von 1 bis ca. 3 aufweist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das nichtabrasive teilchenförmige Material Calciumcarbonat, Dextrin, Talk oder eine Mischung derselben umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das nichtabrasive teilchenförmige Material einen durchschnittlichen Durchmesser von ca. 0,1 bis 3 Mikrometern umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das organische Gleitmittel Polyethylenwachs oder Paraffin umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das organische Gleitmittel eine Carbonsäure mit 10 bis 50 Kohlenstoffatomen oder ein Derivat derselben umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das organische Gleitmittel ein Salz oder ein Amid von Stearinsäure umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das organische Gleitmittel Stearinsäure, Ethylen-bis-stearamid, Lithiumstearat, Calciumstearat, Aluminiumstearat oder eine Mischung derselben umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Weichmacher.
Zusammensetzung nach Anspruch 10, wobei der Weichmacher ein Alkylbenzylphthalat umfasst.
Apparat für das Entfernen von einem anhängenden wärmeerweichbaren Oberflächenbelag von der Oberfläche eines wärmebeständigen Substrats ohne Beschädigung des Substrats, umfassend mindestens eine Scheibe, die aus der gefüllten elastomeren Zusammensetzung hergestellt ist, umfassend ein Elastomer, ca. 2 bis 43 Gew.-% eines organischen Gleitmittels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus festen organischen Gleitmitteln und polaren organischen Gleitmitteln und ca. 2 bis 43 Gew.-% eines nichtabrasiven teilchenförmigen Materials, wobei das organische Gleitmittel und das nichtabrasive teilchenförmige Material zusammen ca. 4 bis 45 Gew.-% der gefüllten elastomeren Zusammensetzung umfassen.
Apparat nach Anspruch 12, wobei die elastomere Zusammensetzung eine Shore-A-Härte von ca. 10 bis 90 aufweist.
Apparat nach Anspruch 12, wobei der Apparat eine einzige Scheibe umfasst.
Apparat nach Anspruch 12, wobei ein Teil einer Randfläche der mindestens einen Scheibe abgeschliffen wird, um eine erneuerte Randfläche der Scheibe für den Kontakt mit dem Oberflächenbelag zu bieten.
Apparat nach Anspruch 15, wobei die mindestens eine Scheibe eine Oberflächenabnutzgeschwindigkeit von mindestens ca. 0,2 g/min/16 mm Länge aufweist.
Apparat nach Anspruch 12, wobei die Scheibe eine Dicke von ca. 2 bis 25 mm aufweist.
Apparat nach Anspruch 12, wobei die mindestens eine Scheibe einen kinetischen Reibungskoeffizienten von ca. 0,5 bis 3,0 aufweist.
Apparat nach Anspruch 12, ferner eine Vorrichtung zum Rotieren des Apparats um eine zentrale Rotationsachse enthaltend.
Verfahren für das Entfernen von einem anhängenden wärmeerweichbaren Oberflächenbelag von einer Oberfläche eines wärmebeständigen Substrats ohne Beschädigung des Substrats, umfassend die Schritte des: (a) Bereitstellens eines rotierbaren Körpers, der eine Randfläche aufweist und um seine Achse rotierbar ist, wobei der Körper mindestens eine Scheibe umfasst, die aus der gefüllten elastomeren Zusammensetzung hergestellt ist, umfassend ein Elastomer, ca. 2 bis 43 Gew.-% eines organischen Gleitmittels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus festen organischen Gleitmitteln und polaren organischen Gleitmitteln und ca. 2 bis 43 Gew.-% eines nichtabrasiven teilchenförmigen Materials, wobei das organische Gleitmittel und das nichtabrasive teilchenförmige Material zusammen ca. 4 bis 45 Gew.-% der gefüllten elastomeren Zusammensetzung umfassen; (b) Rotieren des rotierbaren Körpers, um einen rotierenden Körper bereitzustellen; (c) Kontaktieren eines Teils der Randfläche des rotierenden Körpers mit dem zu entfernenden, wärmeerweichbaren Oberflächenbelag, wobei der Oberflächenbelag dazu gebracht wird, an Temperatur zuzunehmen und daraufhin gewaltsames Entfernen des Oberflächenbelags durch den Teil der Randfläche von dem wärmeerweichbaren Substrat; und (d) Abschleifen der Randfläche des rotierenden Körpers durch fortdauerndes Rotieren desselben.