FI60824B - Foerfarande foer framstaellning av straengsprutade produkter av tvaerfoerbundna organiska foereningar - Google Patents

Description

RjSb^TI ΓβΊ m»KUULUTUSJULKAISO

«Ta IB] (11) UTLAGGNINGSSKRIFT 6UÖ2 4 C (45) Patentti myönnetty ’.3 04 193C Patent meddelat ---- (51) Kv.ik?/int.ci.3 B 29 D 7/02, B 29 B 5/04 SUOMI —FINLAND (21) PaMnttlhaktmut — Ptt«mans5knlng 760096 (22) H»k«mlsptlvi — An«eknlngsdig l6.Ol.76 ' * (23) Alkupilvt—Glltlf hcudag l6.Ol.76 (41) Tulkit Jutktok·! — Bllvlt offentlig l8.07.76

Patentti· ja rekisterihallitus .... ...... ... . . .....

(44) Nlhtlvikslpanon ja kuuLjulkalsun pvm. —

Patent- oeh registerstyrelsen Anrtkan utltgd och utl.tkriften publkend 31.12.8l (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus —Begird prioritet 17.01.75 Ranska-Frankrike(FR) 7501^32 (71) Societe Anonyme de Telecommunications, 1+0 avenue de New-York, F-75116 Paris, Ranska-Frankrike(FR) (72) Claude Jean Arnaud, Riom, Jean Maurice Quemner, Clermont-Ferrand,

Gaston Pierre Roche, Riom, Ranska-Frankrike(FR) (7M Berggren Oy Ah (5^) Menetelmä suulakepuristustuotteiden valmistamiseksi ristiliitetyistä orgaanisista yhdisteistä - Förfarande för framställning av sträng-sprutade produkter av tvärförhundna organiska föreningar

Keksintö kohdistuu menetelmään suulakepuristustuotteiden valmistamiseksi ristiliitetyistä orgaanisista yhdisteistä, jossa menetelmässä suulakepuristimen sisään tulopäähän johdetaan samanaikaisesti jatkuvasti ristiliitettävää yhdistettä ja ristiliitosaineena toimivaa nestemäistä orgaanista peroksidia, joka on haihtuvaa ja syttyvää. Näitä tuotteita käytetään yleensä eristävien tai puolijohtavien päällysteiden muodostamiseen.

Orgaanisina yhdisteinä käytetään menetelmässä erityisesti polyolefii-niyhdisteitä. Näillä ymmärretään varsinkin yhdisteitä, jotka pohjautuvat etyleenin polymeereihin, esimerkiksi polyetyleenejä, poly-propyleenejä jne., kopolymeerejä ja terpolymeerejä, joiden komponenteista yksi on etyleenin polymeeri, esimerkiksi etyleenipro-pyleenisekapolymeeriä (EPM) , etyleeni-propyleeni-dieeniterpoly-meeriä (EPDM), etyleeni-vinyyliasetaatti-kopolymeeriä (EVA) jne, sekä seoksia, joissa yhtenä perusosana on jokin etyleenin polymeeri .

Polyolefiinipitoisista polymeereistä kuten polyetyleeneistä lähtemällä saatujen plastomeeristen yhdisteiden ristiliittämismenetelmiä 60824 on tunnettu jo vuosikausia. US-patenttijulkaisussa 2 628 214 selitetään eräs tällainen menetelmä, jonka mukaan lisätään orgaanisia peroksideja saattaen ne suuruusluokkaa 160-250°C oleviin korkeisiin lämpötiloihin paineen alaisena. Näitä polyolefiinisia yhdisteitä on muokattava ristiliitäntäagenssin, suoja-agenssin ja mahdollisten täyteaineiden niihin sisällyttämiseksi, sopivalla vaivauslaitteella, hyvin määritellyllä, mutta ahtaalla lämpötila-alueella. Esimerkiksi tiheydeltään alhaisen polyetyleenin tapauksessa, hyvissä vaivaus-olosuhteissä, tämä vyöhyke on 105 ja 135°C välillä. Lämpötilan ylärajan määrää ristiliitosagenssin käyttö, lämpötilan alarajan määrää polyetyleenin tapauksessa aineen viskositeetti sulana. Nämä seokset ristiliitetään niiden tullessa ulos suulakepuristimesta johtamalla ne välittömästi kammioon, joka on vesihöyryn tai ylikuu-mennetun veden paineessa, korkeassa, noin 180-250°C lämpötilassa.

Ristiliitettävien polyolefUnisten seosten esimuokkaustoimitus rajoittaa kuitenkin teollisuudessa niiden orgaanisten peroksidien valintaa, jotka pystyvät ristiliittämään näitä yhdisteitä. Edellä mainitussa US-patenttijulkaisussa puhutaan orgaanisten peroksidien käytöstä ristiliitäntäagensseina, mutta rajoitetaan tällaisen agens-sin valinta orgaanisiin yhdisteisiin, jotka ovat vain heikosti haihtuvia niissä lämpötiloissa, joita esiintyy näiden polyolefUnisten yhdisteiden valmistuksessa. Itse asiassa eräät nestemäiset, orgaaniset helposti haihtuvat peroksidit, joita nykyisin käytetään ristiliitäntäagensseina silikonikumia ynnä muita synteettisiä elasto-meereja varten, ovat olennaisesti käyttökelvottomia teollisuusolo-suhteissa polyolefiinisten yhdisteiden ja varsinkin polyetyleeni-yhdisteiden ristiliitäntään juuri sen vuoksi, että käytetyt lämpötilat ovat liian korkeat; tämä koskee tertiääriä butyyliperoksidia eli di-t. butyyliperoksidia (DTBP), jonka kiehumapiste on noin 110°C 760 mm Hg:ssa.

Esillä olevan keksinnön tunnusmerkkien mukaan peroksidi syötetään jäähdytetystä säiliöstä ja johdetaan ilmakehän paineessa. Yhdisteet saatetaan paineen alaisiksi suulakepuristimessa samalla kun lämpötila nousee. Näin saatu yhdiste saatetaan lopulliseen muotoonsa suulakepuristimen poistopäässä ja joutuu suoraan kuumaan ristilii-täntäkammioon, jota samoin pidetään paineenalaisena.

Keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan aikaan uudenlaisia edullisia vaikutuksia. Se mahdollistaa peroksidin sisällyttämisen ainee- 3 60824 seen yhdessä ainoassa työvaiheessa ja tekee tarpeettomaksi seoksen esimuokkauksen, jota tunnetussa tekniikassa käytetään. Lisäksi se mahdollistaa seoksen annostuksen säädön hallinnan. Vihdoin se mahdollistaa seoksen täydellisen homogenoitumisen päinvastoin kuin IJS— patenttijulkaisussa 2 528 523 suositellussa menetelmässä, jossa per-oksidi lisätään kierukan poistopäässä suulakepuristimen puristuspää-hän muokkaustoimituksen jälkeen, vyöhykkeeseen, jossa orgaaninen yhdiste on alttiina varsin korkealle paineelle, mikä tekee ristilii-täntäagenssin syötön vaikeaksi toteuttaa. Lopuksi keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa näiden yhdisteiden käsittelyn in situ ja estää helposti haihtuvan nesteen hajaantumisen ja niin ollen hukan.

Keksintö kohdisuu yleise s ti myös tuotteiden valmistamiseen seoksista, jotka puolestaan pohjautuvat kloorattuun polyetyleeniin (CM), kloo-risulfonoituun polyetyleeniin (CSM), luonnon kumiin (NR), polyiso-preeniin (IR), butadieeni-styreeni-kumiin (SBR), polyisobutyleeniin, silikonikumiin ja butadieeni-akrylonitriilikumiin (NER).

Mahdolliset apuaineet, jotka on tarkoitettu suojaamaan ristiliitet-täviä yhdisteitä hapettumiselta, kuumuudelta, ultraviolettisäteilyn vaikutukselta tai muulta ulkopuoliselta vaikutukselta, voidaan lisätä suulakepuristimen sisääntulopäähän, itse peroksidissa, jos ne ovat siihen liukoisia, tai erillään siitä.

Käyttökelpoisista ristiliitäntäagensseista voidaan mainita 2,5-dime-tyyli-2,5~bis (t.-butyyli )heksaanin peroksidi, 2,5-dimetyyli-2,5-bis-(t.-butyy li )heksiini~3 : n peroksidi, t.-butyylikumyy Iin peroksidi, 1, i-bis (t.-butyyli )-35 3,5~trimetyy lisykloheksäänin peroksidi , t. -butyylin tai di-t.-butyylin (DTBP) peroksidi, 2,2-bis-t.-butyylipro-paanin ja -butaanin peroksidit ja kumeenin hydroperoksidi.

Nestemäisiin peroksideihin liukenevista hapetuksen estoaineista mainittakoon fenoliset antioksidantit kuten 4,4'-tio-bis(6-t.-butyyli-metakresoli ), ^’’-butylideeni-bis (6-t. -butyyli-metakresoli) , 2,6-di-t.-butyyli-parakresoli ja 2,2'-metyleeni-bis(6-t.-butyyli-parakreso-li).

Keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa myös sellaisia perok-sideja kuin dikumyyliperoksidia tai a, a *-(t.-butyyliperoksidi)1,4-di-isopropyylibenseeniä käytettäessä, joiden sulamispiste on suu- rt* f 60824 ruusluokkaa 40°G ja jotka saatetaan nestemäiseen muotoon korottamalla niiden lämpötilaa ennen niiden syöttämistä suulakepuristimeen.

Seuraavassa esitetään laite, jolla keksinnön mukaista menetelmää voidaan toteuttaa.

Piirustuksen kuvio esittää lohkodiagrammaa laitteen eräästä sovellutusesimerkistä .

Laite käsittää olennaisesti peroksidin varastosäiliön, täyttöpumpun, syöttösäiliön, jota täyttöpumppu syöttää, annostuspumpun, joka toimii suulakepuristimen työnopeuden mukaan ja virtausmäärän säätimen, joka säätää ja piirtää rj.stiliitäntäagenssin virtausmääärän.

Peroksidin varastosäiliö jäähdytetään, ja laitteen muut elimet on edullista sijoittaa tiiviiseen kammioon ilmakehän painetta alempaan paineeseen.

Sitä paitsi laitteeseen kuuluu lukuisia varolaitteita kuten sähköisiä varoventtiilejä, jäähdytyslaitteita, tiivistyslaitteita, ilmanvaihdon säätölaitteita sekä lämpötilan säätölaitteita ja keräysal-taita vuotojen varalta. Laite mahdollistaa erityisen helposti haihtuvan nesteen käsittelyn varmasti ja tarkasti. Lisäksi se mahdollistaa nesteen annostuksen siten, että peroksidivirta voidaan automaattisesti pysyttää riippuvana suulakepuristimen läpäisyvirrasta tai jopa sen tuotteen, joka on päällystettävänä tai eristettävänä, kulkunopeudesta. Tällä tavoin seokseen ruiskutetun ristiliitäntäagen-sin ennalta määrätty prosenttimäärä pysyy vakiona riippumattta koneen nopeuden muutoksista.

Esitetyssä esimerkissä laite käsittää orgaanisen peroksidin varastosäiliön. Tämä säiliö voi olla jäähdytetty vettä kierrättämällä.

Täyttöpumppu 2 toimittaa peroksidia syöttösäiliöön 3, joka myös on jäähdytetty. Säiliö 3 on yhdistetty annostuspumppuun 4, jonka ohi on kytketty paineen rajoitus- tai alennusventtiili 5. Hydropneumaat-tiset vaimentimet 6 absorboivat pumppauksesta johtuvat sykkeet. Per- 5 60824 oksidi kulkee sitten virtausmäärän havaitsimen eli virtausmittarin 7 kautta, joka on yhdistetty rotametriin 8 sähkövaroventtiilin 9 kautta. Laitteet 3, 5, 6, 7, 8 ja 9 on kaikki suljettu tiiviiseen koteloon 10, joka pysytetään alipaineessa imurin 11 avulla, ja turvalaitteet 12 säätävät imua ja lämpötilaa kotelossa 10.

Kotelosta 10 lähtevä peroksidi saapuu johtoa 13 myöten toisen sähkö-venttiilin 14 kautta suulakepuristimen 16 ruiskutuksen sisääntulopää-han 15 ja menee siitä sisään yhtä aikaa suppilosta 17 saapuvan risti-liitettävän seoksen kanssa. Syöttösäiliön 3 käynnistys suoritetaan käynnistämällä pumppua 2 käyttävä moottori 18 käsin tai automaattisesti pinnan korkeutta ilmaisevan uimurin 19 avulla, joka vaikuttaa magneettisesti moottorin 18 käynnistysvirran katkaisimiin 20.

Annostuspumppua 4 käyttää nopeussäätöinen moottori 21, jota ohjaa antureiden 22 ja säätöpiirin 23 välityksellä joko suulakepuristetun tuotteen nopeus suulakepuristimen 16 poistopäässä tai puristimen käyntinopeus, tai vielä käsiteltävän seoksen syöttönopeus.

Myös virtausmittarista 7 lähtee signaali piiriin 23 ruiskutuksen säädön parantamiseksi, erityisesti ylisuurten virtausmäärien välttämiseksi .

Niin kuin näkyy, juuri selitetyn laitteen avulla voidaan nestemäistä peroksidia annostaen ruiskuttaa suulakepuristimen syöttösuppilon alapäähän pysyttäen käsiteltävään seokseen ruiskutetun peroksidin prosenttimäärä vakiona vaihdelkoonpa suulakepuristimen nopeus miten hyvänsä.

Siinä tapauksessa, että peroksidi alunperin on kiinteää, se voidaan sulattaa astiassa, jota lämmitetään kuumaa väliainetta (vettä, öljyä jne.) kierrättämällä, ilman mitään kuumaa kohtaa kuten liekkiä, kuumentavaa sähkövastusta, joka voisi aiheuttaa peroksidin syttymisen vaaran.

Nestemäiseksi saatettu peroksidi ruiskutetaan sitten suoraan suulakepuristimen sisääntulopäähän annostus- ja säätölaitteen avulla, joka ilmastoidaan kierrättämällä kuumaa ilmaa, jonka lämpötila pysytetään peroksidin sulamispistettä korkeampana. Se piiri, jossa peroksidi kiertää, voi koostua kaksivaippaisesta putkesta, jolloin peroksidi kiertää sisäkanavassa ja riittävän lämmin lämmitysneste sitä ympäröi-v'!:·.:·./; ulkopuolisessa ja ulommassa kanavassa.