DE1927116A1 - Verfahren zur Herstellung von Dichtungen in Behaelterverschluessen - Google Patents

Description

(Prio 31. Mal 1969 ff.R, Grace * Ob. ^{m N}*· 26281/68 - 6262)

New York, N,Y./V.St,A. Hamburg, 19. Mal 1969

Verfahren zur Herstellung von Dichtungen in Behälterverschlüssen«

Die Erfindung betrifft die Erzeugung von Dichtungen in Behälterverschlüssen durch Formung« Unter dem hier verwendeten Ausdruck "Dichtung" werden Dichtungselemente, Auskleidungen, Kissen und alle anderen DLchtungselnlagen für Behälterverachlüsse verstanden»

Es ist bereits bekannt» Dichtungen in Behälterverschlüssen der verschiedenen Arten, z^B» -in Kronenkorken, durch Verformung herzustellen· Zu diesem Zweck wird die Dichtungsmasse, aus der die Dichtung geformt wird, im allgemeinen in Form eines Plaatisols in den Behälterverschluß eingebracht, das anschließend über die erforderliche Fläche - meist durch Rotieren - verteilt, erhitzt und erforderlichenfalls mittels eines erhitzten Formwerkzeuges oder Stempels zur Erzeugung des erforderlichen Brot ils verformt wird.

In der Britischen latentschrift 1 112 023 let ein abweichendes Verfahren beschrieben, bei dem eine vorgeformte feste Einlage in den Behälterversohluß eingelegt und in dem Verschluß erhitzt wird, so daß sie an demselben haftet, worauf die Einlage gleichzeitig mittels eines unbeheizten Formwerkzeuges verformt und gekühlt wird*

Gemäß der Erfindung wird die Dichtungsmasse in Form eines freifllefienden Silvers anstelle eines üastisols oder einer vorgeformten festen Einlage angewendet«

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Gegenstand der Erfindung ist deageoäß ein Verfahren zur Herstellung von Dichtungen in Behälterverschlüssen, bei dem eine zur Erzeugung der gewünschten Dichtung ausreichende Menge an Dichtungsmaterial in den BehälterVerschluß eingebracht, in dem Behälterversohluß erhitzt und unter Druck mit einem nicht beheizten Formwerkzeug zu einer haftenden Dichtung der gewünschten Gestalt verformt wird und das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Dichtungsmaterial als Pulverin den BehälterVerschluß einbringt und unter einem für das Zusammenschmelzen des Pulvers ausreichenden Druck die Dichtung formt·

Das Pulver kann in den Behälterverschluß auf irgendeine geeignete Welse eingebracht werden; beispielsweise kann es in dem Verschluß so abgelagert werden, daß sich auf der ganzen zu bedeckenden Fläche eine mehr oder weniger gleichmassige Schicht bildet und ein eigener Verfahrensschritt zur Verteilung nicht erforderlich 1st. Häufig 1st es jedoch günstiger, eine abgemessene Gewichts·- oder Volumenmenge des Pulvers In oder nahe der Mitte des Verschlusses einzubringen und das Pulver anschließend auf der Innenfläche des VersohluBes entsprechend der durch die fertige Dichtung zu bedeckenden Fläche vor dem Verformen zu verteilen. Beispielsweise kann das Pulver durch Rotleren verteilt werden, wie dies herkömmlioherwelse bei Plastisolen durchgeführt wird.

Das Pulver muß nicht unbedingt auf die Mitte des Behälter-Verschlusses aufgebracht werden und es 1st auch nicht unbedingt erforderlich, das Pulver Über die gesamte Innenfläche zu verteilen. Beispielsweise kann das Pulver in Ringform eingebracht werden und diese Arbeitsweise ist besonders günstig» wenn eine ringförmige Dichtung mit oder ohne einen dünnen, im wesentlichen als Schutzschicht für die iimerhalb der ringförmigen Dichtung liegende Fläche des Verschlußes dienenden Oberzug erzeugt werden soll» Natürlich muß in einem solchen Fall das Formwerkzeug eine entsprechende Gestalt besitzen, z.B. aus e'n-.m flachen oder hl her en Mittelteil, umgeben von einer ringförmigen Aussparung für di@

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Formung dee Ringes bestehen.

Vorzugsweise wird das Pulver in den Behälterverschluß eingebracht, wenn beide eine Temperatur unterhalb der Sintertemperatur des Pulvers aufweisen, worauf das Pulver und vorzugsweise auch der Behälterverschlufi auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der das Pulver sintert und an der Oberfläche des Versehlußes haftet. Das Erhitzen kann auf verschiedene -Welse erfolgen, z.B. durch Einlegen oder Durchleiten der gefüllten Behälterverschlüsse durch einen Heißluftofen, durch Infrarotstrahlung, durch dielektrische Heizung oder durch elektromagnetische Induktion, falls dies auf Grund der Zusammensetzung des Pulvere möglich 1st. Das Erhitzen mittels elektromagnetischer Induktion zur Erzeugung von Dichtungen ist bereits in der deutschen Patenanmeldung P 19 06 003.8 beschrieben, in der auch verschiedene Stoffe angegeben sind, die dem Dichtungsmaterial zugesetzt werden können und die absorbierte elektromagnetische Energie in Wärme umwandeln. Derartige Stoffe sind beispielsweise Graphit, Metallteilchen, Insbesondere Teilchen ferromagnetischer Metalle sowie bestimmte nicht leitende ferromagnetische Teilchen. Bezüglich weiterer geeigneter Zusätze und der Anwendung von elektromagnetischer Induktion zum Erhitzen für die Erzeugung von Dichtungen in Behälterverschlüssen sei auf die oben genannte Patentanmeldung hingewiesen.

Die Temperatur, auf die das Pulver erhitzt wird, hängt selbstverständlich von dessen Art und Zusammensetzung ab, kann jedoch leicht durch Routineversuche in Jedem Einzelfall festgelegt werden« wenn sie nicht bereits aus der Kenntnis der thermischen Eigenschaften des Materials für die Dichtung folgt.

Das Pulver wird, wie bereits oben angegeben, mittels eines unbeheizten Formwerkzeuges oder Stempels zu einer Dichtung des gewünschten Profils verformt, wobei gleichzeitig die Dichtung gekühlt wird. Das Formwerkzeug kann gewünschten-

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fall· etwa auf Baumtemperatur gehalten werden, indem MO ein· Kühlflüssigkeit hindurohleltet oder in Oberflächenkontakt mit dem Werkzeug bringt) ander«reeita kann auoh dl· Temperatur auf Qrund der Wärmeübertragung durch dae Pulver etwas ansteigen, obgleich die eigentliche Arbeitsfläche selbst bei längerem Betrieb wesentlich unterhalb der Sintertemperatur des Äilvers und unterhalb der Temperatur, bei der das Dichtungsmaterial an dem Formwerkzeug kleben bleibt» liegen soll« ItLe entsprechende Temperaturregelung kann in gewissen Fallen duroh Luftkühlung er* reloht werden, insbesondere wenn das Formwerkzeug mit Kühlrippen oder anderen Kühlflächen versehen ist« So hat es sich im allgemeinen als günstiger erwiesen, ein eigenes Kühlmittel vorzusehen, obwohl das erforderliche Ausmaß an TFHhluTig geringer ist, als wenn das Formwerkzeug ungefähr auf Raumtemperatur gehalten wird. Im allgemeinen wird die Temperatur des Formwerkzeuges zwischen 20 und 8O⁰C und insbesondere zwischen 20 und 4O⁰C gehalten« Geeignete Arten von Formwerkzeugen sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Formverfahrene sind in der Britischen Batentsohrift 1 112 023 näher beschrieben«

Der auf das Formwerkzeug ausgeübte Brück liegt normalerweise zwischen 3,5 und 211 kg/cm², abhängig von der Art des Diohtungsmateriala.

Bas erfindungsgemäße Verfahren kann Im allgemeinen bei polymeren Stoffen Anwendung finden, die die erforderliche Blohtfähigkeit besitzen und sich unter Bildung eines kontinuierlichen Films sintern lassen« Beispiele für derartige B>lymere sind Bolyäthylen, !Polypropylen t Äthylen/Eropylenmtohpolymere, Xthylen/Viaylaoetatmischpolymere, chloriertes Polyäthylen und !Polyvinylchlorid* Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Polymeren sind ebenfalls verwendbar« Die Teilchengröße des lulvers liegt normalerweise unterhalb von 1000yu undTOrzugsweise unterhalb von 250 und 300 /*> ; eine Teilchengröße von 60 bis 100 oder 150 ju ergibt häufig die besten Ergebnisse.

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"Dae Bilver kann und wird häufig einen oder mehrere bekannte Zueiltee enthalten« Dasu gehören Blähmittel, Katalysatoren fttr die Zerset*ung der Blähmittel (die manohmal als "AuslBser" beaeiohnet werden), Vernetzungsmittel, Stabilisatoren (insbesondere bei Verwendung eines chlorhaltigen Balymeren), Weichmacher, Schmiermittel, Gleitmittel, Pigmente, Füllstoffe, Stoffe für die elektromagnetische Induktionserhitzung (falls diese Anwendung findet) sowie flüssige Elastomere, Beispiele für alle diese Typen von Zusätzen sind bekannt oder in früheren Anmeldungen der Anmelderin beschrieben, so daß es nicht erfordernoh ist, sie hier aufzuführen· Bs ist deutlich, daß die jeweils Verwendung findenden Zusätae entweder ihrerseits selbst in Form eines teilchenförmigen Feststoffes vor« liegen oder, falls sie flüssig sind, dürfen sie bei dem Mengenverhältnis, in dem sie Anwendung finden, die freifließenden Eigenschaften des pulverförmigen Mohtungaaaterials nicht ernsthaft beeinträchtigen. Vorzugsweise werden sie innig und gleichmäßig mit dem pulverförmigen Dichtungsmaterial vemdsoht oder, falls flüssig, von diesem absorbiert, bevor das Silver auf die Innenfläche des Behälterverschlueses ausgebracht wird·

Zueat«stoffe, die durch Hitze aktiviert werden müssen, werden so ausgewählt, daß sie auf Srund der Anwendung findenden Arbeitetemperaturen vor, während oder nach der Verformung aktiviert werden· *

BIe Erfindung kann zur Herstellung von Dichtungen in Behälterverschlüssen gauss allgemein einschließlich z.B. Kronenkorken, aufgewallten Verschlüssen, AbreiSverSchlüssen und Sohraubversohlttssen Anwendung finden.

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Stoffe ohne Anwendung eines Misehgerätes oder Extruders hergestellt werden. Zn der Tat sind bestimmte Zusätze httuflg überflüssig, die bislang sur Erleichterung des Vermisohens oder Herstellen* des Obmpounda Verwendung fanden« Darüber hinaus können auf Grund verhältnis« madig niedriger Temperaturen und der kürzeren Erhitzungsdauer _f die bei Anwendung von ohlorhaltigen Polymeren elnge- «•taten Mengen an Stabilisatoren häufig reduziert und in einigen ftlllen rollständig eliminiert werden und/oder es reichen weniger wirksame aber billigere Stabilisatoren vollkommen aus« Oleloherweise besteht keine Notwendigkeit w mehr» Vlskosltätsemledrlger für die Vermischung der Bestandteile %a verwenden,

Dia« Verfahren weist einen weiteren Vorteil auf» wenn es sur Erzeugung geschäumter Dichtungen Anwendung findet· Bs ist bekannt, dafi die meisten üblicherweise eingesetsten Blähmittel instabile Feststoffe sind» die sich beim Erhiteen sersetsen und dabei das freisetzen. Wenn die Dichtungsmasse bereite beim Homogenisieren» z.B., duroh Extrudieren» erhltst werden muß, dann 1st die Auswahl an Blähmitteln auf diejenigen beschränkt» deren Zersetsungstemperatur oberhalb der Temperaturen liegt» die _ bei der Herstellung der Dichtungsmasse erreicht werden, ™ was bedeutet, daJ die Dichtung sum Aufschäumen auf eine höhere Temperatur als anderenfalls notwendig erhitzt werden au*· Die Tatsache» daß das feinteilige Blähmittel in den «eisten fällen alt dem pulverförmlgen Älymeren ohne oder bei nur geringerer Temperatursteigerung innig und gleiolmäßig vermischt werden kann, beseitigt diese Beschränkung.

Das sun Vermischen des Bilvers alt den Zusätsen &meiiduag

findende Uisohverfahren hängt asu einem gawigtsea Ausmaß von der Art der Bestandteile ab· Btlspi@iswe£se kgzmen Oleflnpolymere und -aisohpoljrffl.e.'pe leioiit und Trollständig mit teilchenförmigen 3Sufltttr^^ in <9lner Sohfittelvorrieh.'» tung bei ZlBaaertöraperÄtur vei*id.eoht werdeso Ander^peel-fts

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kann β· bei Verwendung eines pulTerförmigen plastifizieren Polyvinylchloride mit oder ohne Gehalt an flüssigem Kautsohuk trforderlioh sein, dl· Stoffe auf eine Temperatur tob oberhalb 100°0_f s»B« auf etwa 130⁰C, su erhlteen, um sicherzustellen, dafl der Weichmacher und der flüssige Kautschuk durch die Polymerteilchen vollständig absorbiert sind und damit sichergestellt ISt₁ dad ein freifliegendes Pulver erhalten wird* Geeignete Arbeitswelsen hierfür gehören sum Stand der Technik_o

Zur näheren Erläuterung der Erfindung soll das folgende Beispiel dienen, in dem Angaben in Teilen sich jeweils auf das Gewicht besiehen.

Beispiel

BIe folgende Zusammensetzung wurde in einem schnell laufenden Mischer bei 130°C solange vermischt, bis ein freif!lesendes Pulver erhalten wurde»

Bestandteil teile

Polyvinylchlorid (Breon 112 EP) mit einer durchschnittlichen Teilchengröße Ton etwa 10OyM. 100

Diisoootylphthalat 50

flüssiges Acrylnitrilelastomeres m

(Breon 1312)

Zinkseife (Perro 76j A) )staoilisa ¹»⁵

Zinkoalciumseife (Ferro 765 B))toren 0,5 Epoxydiertes Sojabohnenoel 2

ftaohs als Schmiermittel (^achs OP) 1

Eine abgemessene Menge des Pulvers wurde auf die Mitte eines lackierten Kronenkorkena aufgebracht, der anschließend auf einer Heizplatte solange erhitzt wurde« bis die Mischung gelierte, d.h. plastisch wurde„ Anschließend wurde die Masse mit einem unbehelzten Formwerkzeug, wie in der Britischen Batentschrift 1 112 023 beschrieben, verfonntt. Ss wurde eine Dichtung mit scharfem Profil erhalten, die gut an dem Kronenkorken haftete_c

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Dae obige Verfahren kann abgeändert werden« Indem man der Zusammensetzung 1,5 Teile Aaodioarbonamid als Blähmittel zusetzt und auf den Aorylnitrilkautschuk verzichtet} in diesem Fall werden die Kronenkorken mit der Dichtung 45 Sekunden lang in einem Heißluftofen auf 24O⁰C erhitzt t um die Sichtung zu erzeugen«

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Claims (1)

1. ^Ώ A

   Verfahren sur Herstellung von Dichtungen in ?ehältarverschlüssen, "bei dsm eine sur Erzeugung der gewünschten Dichtung ausreichende Menge an Dichtungsmaterial in den Behälterverschluß eingebracht, in dem Behälterversehluß erhitzt und unter Druck mit einem nicht beheizten Formwerkzeug au einer haftenden Dichtung der gewünschten Gestalt verformt wird, dadurch gekennzeichnet» daß man das Dichtiingamatsrial als Bilvsr in den Böhältorverschluß einbringt und unter einem für das Zusammenüchmelaen des Bilvers ausreichenden Drack die Dichtung formt c

   Verfahren gemäß Anspruch 1_y dadurch gekennzeichnet, daß man das Bilver vor dem Verformen durch Rotieren des Behälterveraehlussea verteilte

   Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Mchtungsmatarial verwendat» das ein pulvarfönnigee Blähmittel enthält <>

   Verfahren gemäß Anspruch 1 ble 3 t' dadurch gakenazeichnet« daß man ein pulverförmiges Polyvinylchlorid sowie einen Weichmacher für lülyvinyldhlorid enthaltendee Dichtungsmaterial verwendet» das in ?orm eineβ freifließenden Hilvera durch Vermischen der Bestandteile bei einer Temi»eratur erhalten wurde _f bei dea? Bolyvlnylenlorid· teilchen de« Weichmacher abeo3?Mei?en#