DE3320097A1 - Abdicht-zusammensetzung und ihre verwendung zum abdichten eines gleitkontakt-abschnitts - Google Patents

Abdicht-zusammensetzung und ihre verwendung zum abdichten eines gleitkontakt-abschnitts

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Description

Anmelder: 1. Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo
2. Kanpe Katei Toryoo Kabushiki Kaisha
Abdicht-Zusammensetzung und ihre Verwendung zum Abdichten eines Gleitkontakt-Abschnitts
Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung zum Abdichten eines Gleitkontakt-Abschnittes, insbesondere eine Abdicht-Zusammensetzung, die das Ausströmen eines komprimierten oder verflüssigten Gases durch den Gleitkontakt-Abschnitt verhindert.
Im allgemeinen werden Öl und mechanische Dichtungen zum Abdichten von Gleitkontakt-Abschnitten verwendet. Es ist jedoch sehr schwierig, mit dem Öl oder einer mechanischen Dichtung ein komprimiertes oder verflüssigtes Gas abzudichten.
Zum Beispiel befindet sich in einem Aerosol-Behälter, wie er in dem japanischen Gebrauchsmuster Nr. 1474/70 beschrieben ist, ein beweglicher Kolben, der den Bereich des flüssigen Gases von dem Bereich des Produktes trennt. Wenn der Kolben sich in dem Behälter bewegt, so strömt das ver-
~ 2 —
flüssigte Treibgas in den Bereich des Produktes durch einen Gleitkontakt-Abschnitt ein, d.h. durch den engen Spalt zwischen dem Kolben und der Innenwand des Behälters. Um dieses Ausströmen zu verhindern, wurde die Verwendung eines Silikongummis als Abdichtmittel vorgeschlagen. Die Verwendung von Silikongummi bringt jedoch nur eine ungenügende Abdichtung und hat den zusätzlichen Nachteil, daß der Silikongummi an sich wegen seiner schnellen Zersetzung für eine Langzeitverwendung nicht geeignet ist. Da bisher keine Abdicht-Zusammensetzungen, die den Silikongummi ersetzen könnten, entwickelt worden sind, konnte ein solcher Aerosol-Behälter bisher nicht verwendet werden.
Somit bestand ein großer Bedarf für eine viel wirkungsvollere Abdicht-Zusammensetzung, um ein solches Ausströmen zu verhindern. Wie aus dem folgenden ersichtlich sein wird, befriedigt die vorliegende Erfindung dieses Bedarf.
Aufgabe der Erfindung war es somit, eine Zusammensetzung zgm Abdichten eines Gleitkontakt-Abschnittes zur Verfügung zu stellen, die das Ausströmen eines komprimierten oder verflüssigten Treibgases durch diesen Gleitkontakt-Abschnitt verhindert und in einem Aerosol-Behälter verwendet werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung war es, eine Abdicht-Zusammensetzung zur Verfugung zu stellen, die bei relativ niedrigen Temperaturen verwendbar ist und eine Langzeit-Verwendung gestattet. Außerdem sollte diese Abdicht-Zusammensetzung nicht toxisch und gefahrlos sein, um sie im Haushalt verwenden zu können.
Die Erfindung betrifft daher eine Abdicht-Zusammensetzung, die 1 Gewichtsteil eines hydrophilen organischen Polymerie-a-ts und 5 bis 200 Gewichtsteile eines Polyols enthält.
Die Angabe "Teil" bezieht sich in der vorliegenden Beschreibung auf das Gewicht.
3297
— ^s —
. 5.
Die Erfinder haben eine Anzahl von Zusammensetzungen untersucht, die das Ausströmen von komprimiertem oder verflüssigtem Gas durch den Gleitkontakt-Abschnitt verhindern und die folgenden Bedingungen erfüllen:
(1) Eine solche Zusammensetzung sollte eine entsprechende Viskosität und Elastizität haben.
(2) Eine solche Zusammensetzung sollte gleichmäßig überall am Gleitkontakt-Abschnitt haften, um eine vollkommene Abdichtung zu gewähnleisten.
(3) Eine solche Zusammensetzung sollte eine genügend große Beweglichkeit haben, um die Bedingung (2) zu erfüllen, selbst dann, wenn der Gleitkontakt-Abschnitt sich bewegt, wie z.B. im Fall des Kolbens, der sich hin und her bewegt.
(4) Eine solche Zusammensetzung sollte in dem verwendeten, verflüssigten Treibgas unlöslich sein.
(5) Eine solche Zusammensetzung sollte das Produkt weder verändern noch zersetzen, wenn es mit dem Produkt und/oder dem verflüssigten Gas in Berührung kommt, wie es in dem Aerosol-Behälter der Fall ist.
(6) Eine solche Zusammensetzung sollte alle Bedingungen (1) bis (5) bei Lebenstemperaturen erfüllen, d.h. bei etwa 0 bis 45 °C, sowie diese Eigenschaften über eine lange Zeit, bis zu 0,5 Jahren, vorzugsweise über 2 Jahre, behalten.
(7) Vorzugsweise sollte eine solche Zusammensetzung nicht toxisch und gefahrlos sein, da die Möglichkeit besteht, daß eine solche Zusammensetzung mit dem menschlichen Körper in Berührung kommt und auch in ihn eindringt.
Die Erfinder haben verschiedene Zusammensetzungen untersucht, die diese Bedingungen erfüllen könnten. Eine Zusammensetzung, die 1 Gewichtsteil eines hydrophilen organischen Polymerisats und 5 bis 200 Gewichtsteile eines Polyols enthält, erfüllt diese Bedingungen.
Als hydrophiles organisches Polymerised* für die erfindungsgemäße Zusammensetzung können synthetische Polymer±-&&te verwendet werden, z.B. Polyethylenoxid, Polyvinylalkohol und Polyvinylpyrrolidon; bevorzugt werden jedoch natürliche Polymerisate und deren Derivate, einschließlich wasserlöslicher Polysaccharide, z.B. Pullulan, Elsinan, Dextran, Levan, Mannan, Gummi arabicum, Tragacanthgummi, Guargummi, Xanthangummi, Carraginan, Pektinstoffe, Hydroxyethylstärke, Carboxymethylcellulose und Hydroxyethylcellulose. Insbesondere wird die Verwendung von Pullulan oder Elsinan, die im wesentlichen aus sich wiederholenden Maltotriose-Einheiten bestehen, bevorzugt, da sie wesentlich besser die Bedingungen (1) bis (7) erfüllen. Das mittlere Molekulargewicht eines solchen Polymers liegt im Bereich von 10.000 bis 10.000.000, vorzugsweise von 20.000 bis 2.000.000.
Die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendeten Polyole enthalten je 2 bis 20 Kohlenstoffatome und Hydroxylgruppen je Molekül, z.B. Ethylenglycol, Propylenglycol, Glycerin, Erythrit, Xylit, Sorbit, Mannit, Maltit, Isomaltit, Laktit, Maissirup, hydrierter Maissirup und Polyglycerin.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann jedes Verfahren verwendet werden, solange die Zusammensetzung mit 1 Gewichtsteil eines hydrophilen organischen PoIymers und 5 bis 200 Gewichtsteilen, vorzugsweise 10 bis 100 Gewichtsteilen, eines Polyols hergestellt werden kann. Ist das Polyol eine nichtkristalline Flüssigkeit, z.B.
.j-
Ethylenglycol, Propylenglycol oder Glycerin, so wird insbesondere das Polyol zuerst zu dem Polymeri-s-a-t zugegeben und dann durch Rühren und Erhitzen auf eine Temperatur von im allgemeinen 30 bis 160 0C bis zur Homogenität vermascht. Ist das Polyol ein kristallines Pulver, z.B. Xylit, Sorbit oder Maltit, so kann es durch Erhitzen auf eine Temperatur über seinen Schmelzpunkt geschmolzen oder in dem oben erwähnten flüssigen Polyol gelöst werden. Man kann das Polyolpulver aber auch zuerst in Wasser lösen und die entstandene Lösung dann bis zur Homogenität mit dem hydrophilen organischen Polymeräre-öHfe vermischen, wie in dem Fall des oben angegebenen flüssigen Polyols.
Die Verwendung entsprechender Mengen an Wasser und/oder oberflächenaktivem Mittel kann für die Herstellung einer Äbdicht-Zusammensetzung mit einer höheren Stabilität und Homogenität günstig sein. Im allgemeinen kann man Wasser zur Beschleunigung der Lösung des Polymerär&ats, zur Einstellung der Viskosität der Zusammensetzung und zum Lösen eines kristallinen Polyolpulvers verwenden. Die bevorzugte Menge an Wasser liegt im Bereich von 0,05 bis 20 Gewichtsteilen je Gewichtsteil Polymerisat.
In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendbare oberflächenaktive Mittel sind solche, die sowohl das Polymer^— •S-&4 wie das Polyol leicht lösen und vorzugsweise nicht toxisch und gefahrlos sind. Bevorzugte oberflächenaktive Mittel sind neutrale oder anionische Mittel, z.B. Alkalimetallsalze oder SuIfosuccinate von höheren Fettsäuren, sowie Sorbitanester, Monoglyceride und Zuckerester von Fettsäuren.
Die auf diese Weise erhaltene Zusammensetzung erfüllt alle Bedingungen ("H bis (7): Auf diese Weise ist die Zusammensetzung als Abdichtmittel zum Verhindern des Ausströmens eines komprimierten oder verflüssigten Gases durch den
Gleitkontakt-Abschnitt geeignet, z.B. in einem Aerosol-Behälter, in dem ein verflüssigtes Treibgas verwendet wird, in einem Mikrokompressor, einer Mikropumpe oder einer Mikro-Druckölanlage.
Die Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1
Ein Gemisch von 6 Gewichtsteilen Pullulan mit einem mittleren Molekulargewicht von 200.000, 93,5 Gewichtsteilen Glycerin und 0,5 Gewichtsteilen Zuckerester wird durch Rühren und Erhitzen auf 110 C bis zur Homogenität vermischt. Die relative Viskosität der entstandenen Zusammensetzung
Ρλ-S ο Pa-S
beträgt 8,4 bis 10,2 bei 40 C und 92,S bis 114(8 bei 12 °C.
Diese Zusammensetzung wird mit Vorteil zum Abdichten des Gleitkontakt-Abschnittes in einem Aerosol-Behälter verwendet, in dem ein verflüssigtes Treibgas verwendet wird.
Nach 6-monatigem Stehenlassen der Zusammensetzung bei 45 0C erfolgt weder eine Zersetzung noch eine Veränderung der Zusammensetzung.
Dieses Beispiel zeigt eine Zusammensetzung, die weder toxisch ist noch Gefahr für Mensch oder Tier bedeutet. Die Zusammensetzung ist deshalb mit Vorteil in verschiedenen Haushaltsprodukten zu verwenden, in denen ein komprimiertes oder verflüssigtes Gas mit dem Gleitkontakt-Abschnitt in Berührung kommt.
Beispiel 2
Ein Gemisch von 10 Gewichtsteilen Pullulan mit einem mittleren Molekulargewicht von 100.000 und 90 Gewichtsteilen Ethylenglycol wird durch Rühren und Erhitzen auf 120 0C bis zur Homogenität vermischt.
Die Zusammensetzung dieses Beispiels ist ebenfalls zum Abdichten eines Gleitkontakt-Abschnittes, wie er im Beispiel 1 beschrieben ist, geeignet.
Beispiel 3
Ein Gemisch von 3 Gewichtsteilen Elsinan mit einem mittleren Molekulargewicht von 200.000, 54 Gewichtsteilen Glycerin, 42,5 Gewichtsteilen Sorbitpulver und 0,5 Gewichtsteilen eines Alkalimetallsalzes einer höheren Fettsäure wird durch Rühren und Erhitzen auf 120 0C bis zur Homogenität vermischt.
Diese Zusammensetzung ist ebenfalls zum Abdichten des Gleitkontakt-Abschnittes, wie er in Beispiel 1 beschrieben ist, geeignet.
Beispiel 4
Ein Gemisch von 5 Gewichtsteilen Elsinan mit einem mittleren Molekulargewicht von 300.000, 3 Gewichtsteilen Wasser, 52 Gewichtsteilen Ethylenglycol, 39,7 Gewichtsteilen Maltitpulver und 0,3 Gewichtsteilen Fettsäure-monoglycerid wird durch Rühr
vermischt.
durch Rühren und Erhitzen auf 80 C bis zur Homogenität
Diese Zusammensetzung ist ebenfalls zum Abdichten des Gleitkontakt-Abschnittes, wie er in Beispiel 1 beschrieben ist, geeignet.
Beispiel 5
Eine Zusammensetzung wird wie in Beispiel 2 hergestellt,
mit dem Unterschied, daß das Pullulan durch Hydroxyethyl-
stärke mit einem mittleren Molekulargewicht von 100.000 ersetzt wird.
Die Haftfähigkeit dieser Zusammensetzung ist niedriger als die der Zusammensetzung des Beispiels 2, jedoch genügend für die praktische Verwendung als Zusammensetzung zum Abdichten des Gleitkontakt-Abschnittes.
Beispiel 6
Eine Zusammensetzung wird wie in Beispiel 4 hergestellt, mit dem Unterschied, daß anstelle des Elsinans Gummi arabicum mit einem mittleren Molekulargewicht von 300.000 verwendet wird.
Die Haftfähigkeit dieser Zusammensetzung ist niedriger als die der Zusammensetzung des Beispiels 4, jedoch genügend für die praktische Verwendung als Zusammensetzung zum Abdichten des Gleitkontakt-Abschnittes.
Beispiel 7
Ein Gemisch von 10 Gewichtsteilen Polyvinylalkohol mit einem mittleren Molekulargewicht von 100.000, 60 Gewichtsteilen Glycerin, 29,5 Gewichtsteilen Wasser und 0,5 Gewichtsteilen Zuckerester wird durch ι
bis zur Homogenität vermischt.
teilen Zuckerester wird durch Rühren und Erhitzen auf 30 0C
Die Lanerstabilität dieser Zusammensetzung ist relativ gering, jedoch genügend für die praktische Verwendung als Zusammensetzung zum Abdichten des Gleitkontakt-Abschnittes.
Aus der vorhergehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung eine praktische Abd icht-Zusammensetzung zur Verfügung stellt, die das Ausströmen eines
komprimierten oder verflüssigten Gases durch den Gleitkontakt-Abschnitt eines Apparats, in dem ein solches Gas verwendet wird, verhindert.
Es wird dem Fachmann verständlich, daß man verschiedene Modifikationen der vorliegenden Erfindung, wie sie in den vorgehenden Beispielen erläutert werden, verwendet werden können, ohne den Geltungsbereich der Erfindung zu verlassen. Viele Änderungen und Modifikationen werden.dem Fachmann ersichtlich und können durchgeführt werden, ohne den Sinn und den Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Offenbarung umfaßt auch den beiliegenden englischen Text.

Claims (12)

  1. Patentansprüche
    1 ο Eine Äbdicht-Zusammensetzung, enthaltend 1 Gewichtsteil eines hydrophilen organischen Polymeri-e^tis und 5 bis 200 Gewichtsteile eines Polyols.
  2. 2.v Eine Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, in der das genannte Polymerar&at ein mittleres Molekulargewicht im Bereich von 10.000 bis 10.000.000 hat.
  3. 3. Eine Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 und 2, in der das genannte Polymer ein wasserlösliches Polysaccharid ist.
  4. 4. Eine Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 bis 3, in der
    das genannte Polymeri-6*fe aus der Gruppe von Polyethylenoxid, Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, Pullulan, Elsinan, Dextran, Levan, Mannan, Gummi arabicum, Tragacanthgummi, Guargummi, Xanthangummi, Carraginan, Pektinstoffe, Hydroxyethylstärke, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose und Gemische dieser Verbindungen ausgewählt ist.
    • fe --
  5. 5. Eine Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 bis 4, in der die Anzahl der Kohlenstoffatome und der Hydroxylgruppen des genannten Polyols jeweils im Bereich von 2 bis 20 ist.
  6. 6. Eine Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 bis 5, in der das genannte Polyol eine oder mehrere Verbindungen aus der Gruppe von Ethylenglycol, Propylenglycol, Glycerin, Erythrit, Xylit, Sorbit, Mannit, Maltit, Isomaltit, Laktit, Stärke, hydrierter Stärke, Stärkezucker, hydrierter Stärkezucker und Polyglycerin ist.
  7. 7. Eine Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 bis 6, die außerdem Wasser und/oder ein oberflächenaktives Mittel enthält.
  8. 8. Eine Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 bis 7, die außerdem 0,05 bis 20 Gewichtsteile Wasser je Gewichtsteil des genannten Polymeri-sats enthält.
  9. 9. Eine Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 bis 7, in der das genannte oberflächenaktive Mittel ein nichtionisches oder anionisches oberflächenaktives Mittel ist.
  10. 10. Eine Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 bis 7, in der das genannte oberflächenaktive Mittel aus der Gruppe von Alkalimetallsalzen, Sulfosuccinaten, Sorbitanester, Monoglyceriden und Zuckerestern von Fettsäuren und Gemischen dieser Verbindungen ausgewählt ist.
  11. 11. Verwendung der Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 10 in einem Aerosol-Behälter.
  12. 12. Ausführungsform gemäß Anspruch 11, wobei in dem genannten Aerosol-Behälter ein komprimiertes oder verflüssigtes Treibgas verwendet wird.
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