AT235568B - Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Schlauches aus thermo- plastischem Kunststoff   Es ist bekannt, durch Auspressen von thermoplastischen Kunststoffen aus zwei oder mehr ineinander gelagerten konzentrischen Ringdüsen einen mehrschichtigen Folienschlauch herzustellen. 



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an der Stelle der Vereinigung der Schichten eine Bindung derselben herbeizuführen, was insbesondere dann erforderlich ist, wenn die Schichten aus Kunststoffen verschiedenen chemischen Aufbaues bestehen, z. B. die eine Schicht aus Polyäthylen und die andere aus Kunststoffen mit Dipol-Charakter, wie Polyamid, Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polykarbonat u. dgl. 



  Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass vor ihrer Vereinigung in den Zwischenraum zweier benachbarter Schlauchfolien beim Austritt aus der Ringdüse ein oxydierendes, aktive oder dipolare Moleküle auf den zu verbindenden Oberflächen der Schichten erzeugendes Gas, z. B. Fluor, Chlor, Ozon od. dgl. oder ein polymerisierendes Gas, z. B. Styrol, Vinylchlorid oder Butadien eingebracht oder in diesem Raum gegebenenfalls in an sich bekannter Weise durch Funkenentladung in einem Hochspannungsfeld erzeugt wird, so dass eine Verbesserung der Verbindung erzielt wird. 



  Als oxydierende dipolschaffende Gase kommen darüberhinaus in Betracht : Oxyde von Metalloiden z. B. des Schwefels, des Stickstoffs, der Halogene, Bortrifluorid, Sulfurylchlorid, Sauerstoff oder Ozon allein oder im Gemisch, gegebenenfalls auch mit Luft gemischt. 



  Die Figur der Zeichnung zeigt einen Ringdüsenkopf zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens im Schnitt. Der Kopf weist zwei konzentrische Ringdüsen in einem bestimmten Abstand voneinander auf, aus denen Schlauchfilme austreten. Der innere Schlauch 2 weitet nach bekannter Weise durch Aufblasen mit Luft den äusseren Schlauch 1 mit auf. Die beiden Schläuche vereinigen sich bei 3. 



  Der zwischen den beiden austretenden Schläuchen bis zu ihrer Vereinigung bei 3 entstehende Hohlraum 7 wird mit einem Gas gefüllt, das die Oberfläche des Polyäthylenfilmes verändert und dadurch eine feste Verbindung mit dem Kunststoffschlauch der äusseren Ringdüse bewirkt. 



  Die Einführung des oxydierenden Gases kann dadurch geschehen, dass man durch den Kanal 4 das Gas einströmen lässt. Die Reaktionsgasrückstände werden durch einen entsprechenden Kanal 4 a abgeführt, so dass der Hohlraum 7 immer von reaktionsfähigem Gas durchspült wird. 



  Das Gas wirkt in der Hitze (der Kunststoff befindet sich hier ja noch im Schmelzzustand) auf die Oberfläche der beiden Schlauchfilme ein. Man kann aber auch an dem inneren Teil des Kegels des Düsenkopfes eine isolierte Elektrode 5 und am Zwischenstück zwischen den beiden Ringdüsen eine blanke Gegenelektrode 6 anbringen und Hochspannung anlegen. Die zwischen den beiden Elektroden stattfindende Korona-Entladung im Hochspannungsfeld bewirkt die Entstehung von Ozon, das oxydierend auf die Oberfläche des Kunststoffschlauches einwirkt. Der hiezu notwendige Sauerstoff wird durch den Kanal 4 zugeführt und die verbrauchten Gasrückstände durch einen entsprechend verlaufenden Kanal 4 a abgeführt. Das Reaktionsgas kann durch Bestrahlung mit ultraviollettem Licht oder andern energiereichen Strahlen aktiviert werden. 



  Schliesslich können beide Methoden gleichzeitig zur Anwendung kommen. 



  Beispiel l : Der äusseren der beiden konzentrischen Ringdüsen wird über eine Schneckenpresse Polyamid zugeführt, der inneren, ebenfalls über eine Schneckenpresse, Polyäthylen. Dem Hohlraum, der beim Blasvorgang durch Aufweitung des inneren Schlauches mit Luft vor der Vereinigung der beiden Schläuche entsteht, wird reiner Sauerstoff zugeleitet. Der Sauerstoff entreisst aus dem Molekulargefüge der beiden Oberflächen Wasserstoff und erzeugt hiedurch freie Valenzen, die eine direkte Verbindung der beiden Filme ermöglichen. Der Sauerstoff kann auch durch Einbau in das Molekulargefüge als Brückenbildner wirken. 



  Die Haftfestigkeit zwischen Schichten, bestehend aus 30 M Polyäthylen und 30 M Polyamid ist bei der gebräuchlichen Arbeitsweise ohne Gaszuführung in den Reaktionsraum so gering, dass sie praktisch nicht messbar ist.   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Unter Verwendung von reinem Sauerstoff im Reaktionsraum wurden an einem Probestreifen von 10 mm Breite Trennfestigkeitswerte von 50 bis 100 g gemessen. 



   Beispiel 2 : Man verfährt wie bei Beispiel   1,   nur mit dem Unterschied, dass man den Sauerstoff, ehe man ihn dem Reaktionsraum zuführt, mit Ozon anreichert oder vermengt. Das kann so geschehen, dass man a) durch eine elektrische Entladevorrichtung im Hohlraum Ozon erzeugt, b) den Sauerstoff auf dem Weg von der Quelle zum Reaktionsraum über Ozonisierungsröhren leitet, c) rein chemisch erzeugtes Ozon durch thermische Spaltung von Perschwefelsäure dem Reaktionsraum zuführt. Durch die Ozonbeimischung wird der Reaktionseffekt und die Reaktionsgeschwindigkeit gesteigert. 



   Durch die Beigabe von Ozon können die Verbundeigenschaften so weit gesteigert werden, dass die Schichten nicht mehr trennbar sind. 



   Beispiel 3 : Dem unter Beispiel 1 gebildeten   Gasraum führt man reines   Chlor zu, das nun eine doppelte Wirkung hervorrufen kann. a) Erzeugung von freien Valenzen durch Abspaltung von Wasserstoff, b) Anlagerung des Chlors an das Molekulargefüge der beiden Oberflächen, was eine Veränderung des chemischen Aufbaues dieser Schichten bewirkt, mit dem Effekt, dass die chemischen und physikalischen Eigenschaften verändert werden. 



   Man kann an Stelle von Chlor auch Brom, Jod oder Fluor verwenden. Besonders bei Verwendung von Fluor werden die physikalischen Eigenschaften, wie Gas-,   Öl- und   Aromadichte, wesentlich erhöht. zu a) Die Wirkung von Chlor ist in bezug auf die Verbundeigenschaften der von Beispiel 1 und 2 praktisch gleich. Je nach der Chlormenge erreicht man Verbundwerte bis zur absoluten Vereinigung der beiden Filme. zu b)   Bey lem   Versuch wurde aus beiden konzentrischen Ringdüsen ein Hochdruck-Polyäthylen mit einem spezifischen Gewicht von 0, 918 ausgepresst. Nach der Verformung zum Schlauch unter Einleitung von Chlor in den Gasraum wurde ein spezifisches Gewicht von 0, 921 gemessen. 



   Beispiel 4 : Man führt dem wie unter Beispiel   l   gebildeten Gasraum Monostyrol-Dämpfe zu. Im Gasraum befindet sich gleichzeitig eine Elektrode zur Erzeugung einer Koronaentladung. Die Elektronen sind ebenfalls in der Lage, dem Molekulargefüge Wasserstoffatome zu entreissen. Die freien Valenzen reagieren dann mit dem Monostyrol, das wiederum als Brücke zwischen den beiden Schlauchfilmen wirken kann. Auf diese Art und Weise wird zwischen die beiden Schlauchfilme ein Film von Polystyrol eingebaut, der wiederum die physikalischen und chemischen Eigenschaften des   Gesamtfilmschlauches   verbessert. 



   Die Wirkung von Monostyrol ist in bezug auf die Verbundeigenschaften der von Beispiel l, 2 und 3 praktisch gleich. Je nach Monostyrol-Menge erreicht man Verbundwerte bis zur absoluten Vereinigung der beiden Filme. 



   Messungen an einem zweischichtigen Polyäthylen-Film mit Styrol-Verbund haben gezeigt, dass sich der Gasdichtigkeitswert im Vergleich zu normaler Polyäthylenfolie etwa verdreifacht, wobei die günstigen Eigenschaften des Polyäthylens (Wasserdampfdichtigkeit) voll erhalten bleiben. 



  Reaktionsschema 1A 
 EMI2.1 
 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 Reaktionsschema IB 
 EMI3.1 
 Reaktionsschema 3A 
 EMI3.2 
 Reaktionsschema 3B 
 EMI3.3 
 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 Reaktionsschema 4 
 EMI4.1 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Schlauches aus thermoplastischem Kunststoff, wobei mindestens zwei Schlauchfolien gegebenenfalls aus verschiedenem Kunststoff aus einer Ringdüse konzentrisch zueinander ausgepresst und unmittelbar nach dem Auspressen durch Aneinanderdrücken miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass vor ihrer Vereinigung in den Zwischenraum zweier benachbarter Schlauchfolien beim Austritt aus der Ringdüse ein oxydierendes, aktive oder dipolare Moleküle auf den zu verbindenden Oberflächen der Schichten erzeugendes Gas, z. B. Fluor, Chlor, Ozon od. dgl. oder ein polymerisierendes Gas, z. B. Styrol, Vinylchlorid oder Butadien eingebracht oder in diesem Raum in an sich bekannter Weise durch Funkenentladung in einem Hochspannungsfeld erzeugt wird, so dass eine Verbesserung der Verbindung erzielt wird.