DE3038526C2 - Process for the production of shrink articles - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Schrumpfartikeln kurzer Länge, insbesondere Schrumpfkappen, -manschetten und dergleichen aus extrudierbaren Kunststoffen, bei der zunächst ein Vorformling gespritzt bzw. extrudiert, anschließend vernetzt und in diesem vernetzten Zustand aufgeweitet sowie durch Abkühlen dieses aufgeweiteten Formlings dessen aufgeweiteter Zustand durch »Einfrieren« fixiert wird.The present invention relates to the manufacture of short length shrink articles, in particular Shrink caps, sleeves and the like made of extrudable plastics, in which a Preform injected or extruded, then crosslinked and expanded in this crosslinked state and by cooling this expanded molding, its expanded state is fixed by "freezing" it will.
Bekannt ist es in diesem Zusammenhang (US-PS 32 77 525), daß zur Vermeidung eines Längsschrumpfes beim Aufschrumpfen eines Schlauches auf einen beliebigen Gegenstand bei der kontinuierlichen Herstellung während des Aufweitens der Schlauch weltgehend kräftefrei durch ein Wasser- oder Dampfbad hindurchgeführt wird. Daß beim Aufwelten des Schlauches ein Teil seiner »axialen Länge« in eine »radiale Länge« umfunktioniert wird, die ihrerseits beim Schiumpfen des fertiggestellten Artikels ebenfalls einen Längsschrumpf bewirkt, kann durch die bekannte Maßnahme allerdings nicht beseitigt werden.It is known in this connection (US-PS 32 77 525) that to avoid longitudinal shrinkage when shrinking a hose onto any object in continuous production energy-free during the expansion of the hose is passed through a water or steam bath. That when the hose flares up Part of its "axial length" is converted into a "radial length" which, in turn, occurs when the person is wiping of the finished article also causes longitudinal shrinkage, can by the known measure however, cannot be eliminated.
Bekannt ist es ebenfalls (AT-PS 188 510), zur Herstellung von Schrumpfschläuchen aus thermoplastischen Massen den extrudierten oder gespritzten Schlauch mit geringerem Durchmesser zu erhitzen, mittels Drucklult aufzuweiten und diesen veränderten Zustand durch anschließende Kühlung zu fixleren. Nachteilig hierbei ist jedoch, daß solche Schrumpfschläuche aus Thermoplasten, beispielsweise auch aus Polyvinylchlorid, für die heutigen Anforderungen nicht ausreichend temperaturbeständig sind und zudem nicht das gewünschte »elastische Formgedächtnis« aufweisen, d. h. beim Schrumpfvorgang nicht mehr in allen Details Ihre ursprüngliche Form einnehmen.It is also known (AT-PS 188 510), for Production of heat-shrink tubing from thermoplastic masses, the extruded or injection-molded To heat a hose with a smaller diameter, to expand it by means of Drucklult and to change it Condition to be fixed by subsequent cooling. The disadvantage here, however, is that such shrink tubing made of thermoplastics, such as polyvinyl chloride, not for today's requirements are sufficiently temperature-resistant and also do not have the desired »elastic shape memory«, d. H. no longer assume their original shape in all details during the shrinking process.
Abhilfe schafft hier eine ebenfalls bekannte Technik zur Herstellung unter dem Handelsnamen Thermofit vertriebener Wärmeschrumpferzeugnisse, bei der ein Polyolefin-Material hoher Dichte zum Spritzen von Formteilen verwendet wird. Diese Teiie werden anschließend einer hochintensiven Elektronenbestrahlung ausgesetzt, so daß ein vernetztes dreidimensionales Maschenwerk der Moleküle erreicht wird. Hieraus ergibt sich ein mechanisch widerstandsfähiges i'ormteil, das kriechfest ist, nicht aufreißt und ein „elastisches Formgedächtnis« aufweist. Wird z. B. ein so verarbeiteter Schrumpfschlauch über den zu überziehenden Gegenstand gezogen, so schrumpft er bei kurzer Erwärmung über den Kristallitschmelzpunkt, im bekannten Fall oberhalb 135°, schnell in seine ursprüngliche Form und Abmessung zurück, und es entsteht ein fester widerstandsfähiger Überzug-Für das vorstehend beschriebene Verfahren können beliebige Grundpolymere, auch modifiziert, eingesetzt werden, je nach den speziellen Erfordernissen beim Einsatz. Voraussetzung ist jedoch in jedem FaI! die Vernetzung durch Bestrahlung bevor die Formlinge in erwärmtem Zustand aufgeweitet oder gedehnt werden. Dies erfordert große Sorgfalt (Strahlungsschutz) sowie einen großen Aufwand von Apparaturer., wodurch die Herstellung erschwert und damit verteuert wird.Another well-known technique provides a remedy here for the manufacture of heat shrink products sold under the trade name Thermofit, in which a High density polyolefin material used for injection molding molded parts. These parts will be then exposed to high-intensity electron irradiation, so that a networked three-dimensional Mesh work of the molecules is achieved. This results in a mechanically resistant standard part, that is resistant to creep, does not tear and has an "elastic shape memory". Is z. B. a so processed Shrink tubing pulled over the object to be coated, so it shrinks when heated briefly quickly returns to its original shape via the crystallite melting point, in the known case above 135 ° and dimension back, and a strong, resilient coating for is formed Any base polymers, including modified ones, can be used in the process described above depending on the specific requirements of the application. However, this is a prerequisite in every case! the Crosslinking by irradiation before the molded articles are expanded or stretched in a heated state. This requires great care (radiation protection) and a great deal of effort by apparatus Production is made more difficult and thus more expensive.
Vorgeschlagen whide deshalb auch bereits, als Basismaterialien für die Schrumpfartikel Polymere zu verwenden, die nach Aufpfropfen von Vernetzungsmitteln, wie Organo-SUanen, vor oder während der Formgebung des Vorformlings unter Feuchtigkeitseinwirkung vernetzt werden. Dabei ist ferner wesentlich, daß die Feuchtigkeitseinwirkung entweder mittels einer speziellen, der Herstellung des Vorformlings nachgeschalteten Einrichtung vorgenommen wird oder bereits durch die den Polymeren und Zusatzstoffen von Hause aus anhaftenden Feuchtigkeitsmengen in der Form erfolgen oder schließlich auch durch einfaches Lagern unter Umgebungseinfluß erreicht '..erden kann. DieserWhide have therefore already been proposed as basic materials to use polymers for the shrink articles, which after grafting on crosslinking agents, such as organo-SUanes, before or during the shaping of the preform under the action of moisture be networked. It is also essential that the moisture exposure either by means of a special, the production of the preform downstream device is made or already due to the inherent amounts of moisture in the mold that are inherent in the polymers and additives take place or can finally be achieved by simple storage under the influence of the environment. This
Vorschlag geht dabei von der Überlegung aus, daß im Gegensatz zur seit langem bekannten und z. B. in der Kabeltechnik im Einsatz befindlichen peroxidischen Vernetzung unter Wärmeeinwirkung durch die Aufpfropfung reaktionsfähiger niedermolekularer Verbindungen, z. B. von Organosilanen, als Vernetzungshilfsmittel auf die Makromoleküle der Basismaterialien, welche ihrerseits im Verlauf von Sekundärreaktionen zu einer polyfunktlonellen Kettenverknüpfung führen, sich »bündelartige« Vernetzungsstellen bilden, wobei über einen Vernetzungsknoten mehrere Makromoleküle aneinander fixiert sind. Dieser besondere chemische Vernetzungsmechanismus führt zu hohen Bindungskräften im Molekularbereich, die bei Erwärmung Im thermoplastischen Zustand zwar gelockert und damit eine Aufweitung z. B. des Formlings gestatten, nach einer Wiedererwärmung und raschen Schrumpfung aber ihre ursprüngliche Gestalt wieder einnehmen.Proposal is based on the idea that in contrast to the long-known and z. B. in the Cable technology in use peroxidic crosslinking under the action of heat by the Grafting of reactive low molecular weight compounds, e.g. B. of organosilanes, as a crosslinking aid on the macromolecules of the base materials, which in turn in the course of secondary reactions lead to a polyfunctional chain linkage, form "bundle-like" crosslinking points, whereby several macromolecules are fixed to one another via a cross-linking node. This particular one chemical cross-linking mechanism leads to high binding forces in the molecular range, which when heated Although loosened in the thermoplastic state and thus an expansion z. B. allow the molding, after rewarming and rapid shrinkage, however, they return to their original shape take in.
Auch aus solchen Materialien hergestellte Schrumpfartikel haben demnach ein »elastisches Formgedächtnis«, sie sind daher für beliebige Einsatzmöglichkelten, z. B. als Schläuche und Kappen, etwa für den druckdichten und feuchtigkeitsfesten Abschluß der Enden elektrischer Kabel oder als Manschetten, ein- oder mehrteilig.Shrink articles made from such materials also have an "elastic shape memory", they are therefore for any use possible, z. B. as hoses and caps, for example for pressure-tight and moisture-proof closure of the ends of electrical cables or as sleeves, one or more parts.
zum Schutz von Anschluß- oder Verbindungsstellen elektrischer Kabel oder auch Rohrbündelkabel geeignet. Die Eigenschaften gegenüber strahlungsvernetzten Schrumpfartikeln sind nicht b7w. nur unwesentlichSuitable for protecting connection or connection points of electrical cables or tube bundle cables. The properties compared to radiation-crosslinked shrink articles are not b7w. only insignificantly
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verändert, das Herstellungsverfahren aber wesentlich vereinfacht.changed, but the manufacturing process is significantly simplified.
Unabhängig von der Art der Basismaterialien oder der Vernetzungstechnik ergeben sich jedoch bisher immer noch Schwierigkeiten dadurch, daß, wie bereits erläutert, z. B. bei der Herstellung von Schrumpfkappen, also Schrumpfartikeln kurzer Länge, beim Aufweiten des Rohlings, etwa beim Aufblasen, ein Teil seiner »axialen Länge« in »radiale Länge« umfunktioniert wird. Das hat lstztlich zur Folge, daß sich eine solche Kappe um den beim Expandieren eingegebenen axialen Reckanteil beim Schrumpfvorgang verkürzt. Eine Maßgenauigkeit ist deshalb nur schwer einzuhalten.Regardless of the type of base materials or the networking technology, however, this has so far been the case still difficulties in that, as already explained, e.g. B. in the production of shrink caps, So shrink articles of short length, when expanding the blank, for example when inflating, part of it "Axial length" is converted into "radial length". The ultimate consequence is that such a The cap is shortened by the amount of axial stretching entered during expansion during the shrinking process. One It is therefore difficult to maintain dimensional accuracy.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, insbesondere Schrumpfkappen herzustellen, die eine MaßgenaugSgkeit garantieren, d. h. in geschrumpftem Zustand keine axiale Verkürzung in bezug auf den noch nicht geschrumpften Zustand aufweisen.The invention is therefore based on the object of finding a possibility, in particular shrink caps manufacture that guarantee dimensional accuracy, d. H. no axial shortening in the shrunk state in relation to the not yet shrunk state.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens an das eine Ende des Vorformlings beim Spritz- oder Extrusionsvorgang eine gegenüber seinem Durchmesser tütenartig vergrößerte Verlängerung angebracht wird, daß beim Ausweiten nach der Vernetzung des Vorformlings der äußerste Rand der tütenartig vergrößerten Verlängerung gehalten und danach der der tütenartigen Verlängerung entsprechende Bereich abgetrennt wird.This object is achieved according to the invention in that at least one end of the preform in the injection or extrusion process, an enlarged bag-like diameter compared to its diameter Extension is attached that when expanding after the crosslinking of the preform, the outermost Edge of the bag-like enlarged extension held and then that of the bag-like extension corresponding Area is separated.
Diese tütenartig vergrößerte Verlängerung am Rohling wird beim Expandieren des Formlings einfach eingestülpt, bildet also einen gewissen Materialvorrat, aus dem die »radiale Länge« ergänzend gespeist wird. Dadurch, daß der äußerste Rand der tütenartig vergrößerten Verlängerung gehalten wird, Ist ein sicheres Umstülpen der restlichen freien Länge ohne Bceinflussung der axialen Länge des Formlings sichergestellt. Die axiale Länge bleibt am Aufweitungsprozeß in radialer Richtung unbeteiligt, was zur Folge hat, daß der Schrunipfvorgang sich ebenfalls ausschließlich in radialer Richtung abspielt, während die axiale Länge der Kappe unverändert bleibt. Eine hohe Maßhaltigkeit ist damit gewährleistet.This extension on the blank, enlarged like a bag, becomes easy when the blank is expanded turned inside out, thus forming a certain supply of material from which the "radial length" is additionally fed. The fact that the outermost edge of the bag-like enlarged extension is held is a safe one Eversion of the remaining free length ensured without influencing the axial length of the molding. The axial length remains uninvolved in the expansion process in the radial direction, with the result that the Schrunipfvorgang also takes place exclusively in the radial direction, while the axial length of the Cap remains unchanged. A high dimensional accuracy is thus guaranteed.
Zweckmäßig ist es in Weiterführung der Erfindung ferner, wenn die tütenartig vergrößerte Verlängerung in ihrer Gesamtlänge der Durchmesserdifferenz von Vorformling und Schrumpfartikel im aufgeweiteten Zustand entspricht. Unier Gesamtläng? ist hierbei die tatsächliche Länge, also auch unter Berücksichtigung der Aufweitung, und nicht die axiale Länge allein zu verstehen. Damit steht ausreichend Material zur Verfügung, um die Aufweitung d,-"> Vorformlings störungsfrei durchführen zu können.It is also useful in a further development of the invention if the bag-like enlarged extension in their total length is the difference in diameter between the preform and the shrink article in the expanded State corresponds. Unier overall length? is here the actual length, also taking into account the expansion, and not the axial length alone to understand. This means that sufficient material is available to allow the expansion d, - "> To be able to carry out preforms without interference.
Die reine ax'ale Länge der tatenartig aufgeweitete Verlängerung sollte 5 bis 15, vorzugsweise 7 bis 12 mm, betragen, um den Aufweitungsvorgang rationell zu gestalten.The pure axial length of the de facto widened extension should be 5 to 15, preferably 7 to 12 mm, in order to make the expansion process efficient.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Wandungen der tütenartigen Vergrößerung im Bereich der Verlängerung S-förmig ausbebildet werden. Hierdurch wird das Umstülpen beim Aufweitvorgang wesentlich erleichtert, die Expansion z. B. beim Aufblasen kann störungsfrei und kontinuierlich ablaufen.It is also advantageous if the walls of the bag-like enlargement are in the area of the extension Be trained in an S-shape. This makes turning inside out during the expansion process much easier, the expansion z. B. during inflation can run smoothly and continuously.
Die Erfindung sei anhand der in der Figur als Ausführungsbeispiel dargestellten Schrumpfkappe näher erläutert.The invention is based on the shrink cap shown in the figure as an exemplary embodiment explained in more detail.
Bisher ging man zur Herstellung einer Schrumpfkappe so vor, daß ein Vorformling, ζ. Β. ein einseitig geschlossenes Rohr kurzer Länge durch Einblasen von warmer Luft und Festhalte des offenen Endes aufgeweitet und zum Anliegen an eine äußere Form gebracht wird. Dabei geht von der axialen Länge des Form'üngs so viel Material verloren, wie für den Aufweitungsprozeß erforderlich ist. Wird diese Kappe nun im Bedarfsfall z. B. auf ein Kabel- oder Leitungsende aufgeschrumpft, geht diese in die ursprüngliche Form zurück, nimmt ihre ursprünglichen Abmessungen auch wieder ein, so daß zwar die radialen Abmessungen beibehalten, die axiale Länge aber gegenüber der ursprünglichen verkürzt ist.So far, the procedure for producing a shrink cap was such that a preform, ζ. Β. one sided closed tube of short length expanded by blowing in warm air and holding the open end and brought to bear against an external shape. This is based on the axial length of the shape lost as much material as for the expansion process is required. If this cap is now, if necessary, for. B. shrunk onto a cable or line end, if it returns to its original shape, it also takes its original dimensions again, so that although the radial dimensions are retained, the axial length compared to the original is shortened.
Diese Nachteile werden durch die Erfindung überwunden, wenn man entsprechend der Figur vorgeht. Im Gegensau zum geschilderten Stand der Technik weist nämlich der Vorformling 1 (Zustand a) an seinem offenen Ende 2 eine tütenartig vergrößerte Verlängerung 3 auf. Wird, wie bisher auch, das offene Ende des Vorformlings festgehalten und z. B. Warmluft zum Aufweiten eingeführt, dann stülpt sich bei der radialen Expansion lediglich die Verlängerung 3 um, aus dem durch die tatenartige Verlängerung vorgegebenen Materialspeicher wird das für die Aufweitung benötigte Material entnommen, so daß sich d.^r Zustand (b) einstellt. Wird nun, wie bisher ebeniaüs vorgesehen, der Abfall 4 durch Abtrennen entfernt, entspricht die Länge L2 des aufweiteten Formlings noch immer der ursprünglichen Länge L,. An der gleichbleibenden, maßgenau^n Länge ändert sich auch nichts, wenn, wie der Zustand (d) zeigt, die Kappe, durch Temperatureinwirkung geschrumpft wird. Es bleibt nach wie vor L, = L2 = Ls, d. h. die Länge der geschrumpften Kappe entspricht genau der gewählten Länge des Vorformlings. These disadvantages are overcome by the invention if one proceeds in accordance with the figure. In contrast to the prior art described, the preform 1 (state a) has an extension 3 enlarged in the manner of a bag at its open end 2. If, as before, the open end of the preform is held and z. B. warm air introduced for expansion, then only the extension 3 turns inside out during the radial expansion, the material required for the expansion is removed from the material storage provided by the deformation-like extension, so that the state (b) occurs. If, as previously provided, the waste 4 is removed by severing it, the length L 2 of the expanded molding still corresponds to the original length L 1. Nothing changes in the constant, dimensionally accurate length if, as state (d) shows, the cap is shrunk by the action of temperature. It still remains L, = L 2 = Ls, ie the length of the shrunk cap corresponds exactly to the selected length of the preform.
Mischungen, die in Durchführung der Erfindung für die Herstellung von Schrumpfartikeln Anwendung finden können, sind die folgenden:Mixtures used in the practice of the invention for the manufacture of shrink articles are the following:
4545
5050
5555
6060
Polyäthylen-CopolymerPolyethylene copolymer
mit 2 bis 7 Mol-% Vinylacetat
Calcinierter Clay
Rußwith 2 to 7 mol% vinyl acetate
Calcined clay
soot
Vinyltrimethoxislilan
Peroxid
Katalysator (Dibutylzinndilaurat)Vinyl trimethoxysilane
peroxide
Catalyst (dibutyltin dilaurate)
Polyäthylen-CopolymerPolyethylene copolymer
mit 2 bis 7 Mol-96 Vinylacetat
nichthygroskopische Kreide
Rußwith 2 to 7 moles-96 of vinyl acetate
non-hygroscopic chalk
soot
Vinyltrimethoxisilan
Peroxid
Katalysator (Dibutylzinndilaurat)Vinyl trimethoxy silane
peroxide
Catalyst (dibutyltin dilaurate)
100 Teile100 parts
20 Teile 10 Teile20 parts 10 parts
2,0 Teile 0,05 bis 0,1 Teile2.0 parts 0.05 to 0.1 part
0,05 Teile0.05 parts
100 Teile100 parts
15 Teile15 parts
5 Teile5 parts
2,0 Teile2.0 parts
0,05 bis 0,1 Teile0.05 to 0.1 parts
0,05 Teile0.05 parts
Polyäthylen-Homopoiymer 100Polyethylene Homopolymer 100
(Dichte 0,94 g/cm', ^chmelzindex 0,2 bis 2,5) Aluminiumoxidhydrat 2 bis 10(Density 0.94 g / cm ', melt index 0.2 to 2.5) aluminum oxide hydrate 2 to 10
Ruß 10Soot 10
Vinyltrimethoxisilan 1,8 bis 2,0Vinyl trimethoxysilane 1.8 to 2.0
Peroxid 0,05 bis 0,1Peroxide 0.05 to 0.1
65 Katalysator65 catalyst
Teile Teile Teile Teile 0,05 TeileParts parts parts parts 0.05 parts
Anstelle von Aluminiumoxidhydrat können auch partiell hydrophobierte Kieselsauren eingesetzt werden.Instead of aluminum oxide hydrate, partially hydrophobized silicas can also be used.
Wegen des verhältnlsmßlg hohen Anteils an Sllanen gegenüber den ebenfalls vorgesehenen Peroxiden sind die genannten Mischungen nach Aufpropfen der Silane auf die Basismaterialien insbesondere für die Feuchtigkeitsvernetzung geeignet. Will man statt dessen die Vernetzung auf andere Weise, z. B. durch Strahlenvernetzung oder durch Zugabe geeigneter Peroxide und In hinreichender Menge, erreichen, sind diese Mischungen hinsichtlich der Vernetzungsmittel und/oder -hilfsmittel entsprechend In Ihrer Zusammensetzung zu ändern. Für die peroxidische Vernetzung wäre es z. B. erforderlich, den Peroxidanteil auf das etwa lOfache zu steigern.Because of the relatively high proportion of silanes compared to the peroxides that are also provided the mixtures mentioned after the silanes have been grafted onto the base materials, in particular for moisture crosslinking suitable. If you want to network in another way, e.g. B. by radiation crosslinking or by adding suitable peroxides and in sufficient quantities, these are mixtures to change their composition with regard to the crosslinking agents and / or auxiliaries accordingly. For peroxidic crosslinking it would be e.g. B. necessary to increase the peroxide content to about tenfold.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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ID=6114211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803038526 Expired DE3038526C2 (en) | 1980-10-11 | 1980-10-11 | Process for the production of shrink articles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3038526C2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3202547C2 (en) * | 1981-01-29 | 1985-02-21 | Minnesota Mining And Manufacturing Co., Saint Paul, Minn. | Method for producing a hollow body which can be shrunk onto a substrate by the action of heat |
GB8300523D0 (en) * | 1983-01-10 | 1983-02-09 | Bicc Plc | Articles made from polymer compositions |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3277525A (en) * | 1963-11-19 | 1966-10-11 | Frank Markel & Son Inc L | Apparatus for producing shrinkable plastic tubing |
-
1980
- 1980-10-11 DE DE19803038526 patent/DE3038526C2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3038526A1 (en) | 1982-05-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KABELMETAL ELECTRO GMBH, 3000 HANNOVER, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |