FI67393C - Foerfarande foer framstaellning av ett tillsatsmedel foer anvaendning i vinylhartser - Google Patents

Description

5Sr*l ΓβΙ miKUULUTUSJULICAISU . „ 7 7 J$Sf& UTLÄGGNINGSSKRIFT 6739 3 ^ T ^ (51) Kr.lk.3/lnt.CK3 C 08 K 7/02, 5/09, B 01 J 2/20, 2/26 SUOMI—FINLAND (21) PtMnttihalcamu· — PttMtttnaeknlng 781988 (22) H.Ic.mliptIv* - An^knlnpd», 21 .06.78 * ^ (23) Alkuptivt—Glttlghetsdag 21.06.78 (41) Tullut luikituksi — BHvIt offuntHg 23.12.78

Patentti- ja rekisterihallitus .... ........ . , . ,. , . ' , (44) Nlhtivikilptnof» ft ItuuLJulktltun pvm. — ,

Patent· och registerstyrelsen ' Arabian utto*d och utUkrHt·*) pubtic«r»d 30.11.84 (32)(33)(31) Pyydetty «tuoikuu*— Begird priority 22.06.77

Englanti-England(GB) 26150/77 (71) Associated Lead Manufacturers Limited, Clements House, 14-18 Gresham Street, London EC2V 7AT, Englanti-England(GB) (72) Peter Simon Coffin, Isleworth, Middlesex, John Clifford Morley,

North Harrow, Middlesex, Englanti-England(GB) (74) Oy Kolster Ab (54) Menetelmä vinyylihartseissa käytettävän lisäaineen valmistamiseksi -Förfarande för framstäl1 ning av ett ti11satsmedel för användning i vinylhartser

Keksintö koskee menetelmää vinyylihartseissa käytettävän lisäaineen valmistamiseksi. Vinvylihartseja valmistettaessa niihin on lisättävä stabilointi- tai voiteluaineita. Muussa tapauksessa ei saada hyväksyttävää tuotetta, mikä johtuu puhtaan polymeerin hajoamisesta ja huonoista virtausominaisuuksista. Eräässä usein käytetyssä kaupallisessa menetelmässä vinyylihartsien stabiloimi-seksi ja voitelemiseksi lisätään hartsiin seuraavat komponentit: (1) stabilointiaine, kuten rikkihapon, rikkihapokkeen, fosforihapokkeen, ftaalihapon tai hiilihapon tai niiden seoksen emäksinen lyijysuola, (2) voitelu-/stabilointiaine, kuten pitkäketjuisen yleensä 12-18 hiiliatomia sisältävän karboksyylihapon metal-lisaippua, esimerkiksi lyijystearaatti, emäksinen lyijy” stearaatti, kalsiumstearaatti tai bariumstearaatti tai niiden seos, ja 2 67393 (3) voiteluaine, kuten luonnon- tai synteettinen vaha tai niiden seos. Usein vinyylihartsiin lisätään myös muita aineita, kuten pehmittimiä esimerkiksi dioktyylifta-laattia tai täyteaineita.

Stabilointi-voiteluainekomponenttien käsittely, näiden koponenttien pölyävyys ja lukuisat punnitusoperaatiot, joita joudutaan suorittamaan lisättäessä useita komponentteja yleensä monimutkaisiin hartsikoostumuksiin, voivat aiheuttaa monia ongelmia. Niiden eliminoimiseksi onkin kehitetty useita erilaisia tuotteita. Pölyämisen vähentämiseksi yksittäisiä komponentteja on käytetty esimerkiksi hiutaleina. On käytetty sekamateriaaleja, jotka sisältävät määrättyyn tarkoitukseen tarvittavaa koko stabi-lointi-voiteluaineseoksen yhdessä ainoassa pakkauksessa. Sekamateriaaleja on lisäksi valmistettu myös vähemmän pölyävinä, lähinnä hiutaleina tai rakeina. Hiutaletuote ei kuitenkaan täysin poista pölypulmaa, vaikka sitä onkin helppo käsitellä kaupallisessa käsittelylaitteissa. Rakeet voidaan valmistaa käytännöllisesti katsoen pölyttömässä muodossa, mutta niiden käsittely on sitä vastoin hankalaa, lähinnä siitä syystä, että ne ovat yleensä kooltaan sellaisia, että käsittelylaitteistoihin syntyy joskus siltamaisia tukkeutumia. Riittävän suurikokoiset rakeet, jotka eivät pölyä, ovat joskus myös vaikeasti dispergoitavissa riittävän homogeenisesti hartsiin.

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää vinyylihartseissa käytettävän lisäaineen valmistamiseksi, jolle menetelmälle on tunnusomaista, että neste, joka koostuu sulasta voitelu-stabilointiaineesta, sulasta vahavoiteluaineesta tai voitelu-stabilointiaineen ja vahavoiteluaineen sulasta seoksesta ja mahdollisesti lisäksi dispergoituneesta jauhemaisesta stabilointiaineesta, johdetaan suuttimien läpi suihkuina nopealle kuljettimelle, jolla suihkut jähmettyvät jatkuviksi säikeiksi, joiden paksuus on 0,02-2,0 mm.

Menetelmän mukaan valmistetaan ensin neste, joko sulattamalla voitelu-stabilointiaine, vahavoiteluaine tai näiden seos tai valmistamalla jauhemaisen stabilointiaineen dispersio voitelu-stabilointiaineessa, vahavoiteluaineessa tai näiden seoksessa. Tällaiseen dispersioon voidaan haluttaessa lisätä myös muita vinyylihartslen lisäaineita. Näin valmistettu neste syötetään sitten suutinsarjan läpi sulina suihkuina nopeasti liikkuvalle kuljettimelle. Tällöin on todettu, että kuljettimen liikkuessa 67393 3 riittävän nopeasti suihkut jähmettyvät kuljettimelle jatkuviksi säikeiksi, joiden paksuus on 0,2-2,0 mm, edullisesti 0,25-0,75 mm. Tämän jälkeen säikeet paloitellaan, jolloin lopullinen tuote koostuu säikeistä, joiden pituus on enintään 4 cm, edullisesti 0,1-1 cm.

Hiutalemateriaaliin verrattuna tällaiset ohuet säikeet ovat lähes pölyttömiä. Kuitenkin ne dispergoituvat hartsiin helpommin kuin rakeet. Säikeet sisältävät yleensä kaikki tai useimmat hartsiin lisättävät lisäaineet ja käsittävät emäksisen lyijysuo-lan, metallisaippuan ja vahavoiteluaineen. Joissakin tapauksissa voi kuitenkin olla sopivaa valmistaa säikeitä, jotka sisältävät ainoastaan metallisaippuaa tai vahavoiteluainetta.

Kuljetin voi olla joko hihna-, levy- tai rumpukuljetin.

Jos kuljetin liikkuu liian hitaasti, sille tulevat suihkut muodostavat paksuja jatkuvia säikeitä, jotka jäähtyvät hitaasti, jolloin saadaan epätyydyttävää tuotetta. Kuljettimen nopeuden ollessa riittävän suuri, suihkut venyvät ohuiksi säikeiksi. Ne jäähtyvät nopeasti ja tuotteesta, tulee laadultaan hyvä. On todettu, että nämä ohuet säikeet voidaan paloitella niin että muodostuu erittäin vähän hienojakoista materiaalia, jolloin siis lopullinen tuote on käytännöllisesti katsoen pölytön, valmistettaessa hiutalemateriaa-lia esimerkiksi särkemällä jähmettynyttä sulatetta olevia levyjä ei voida välttää hyvin hienojakoisen materiaalin muodostumista, mistä johtuen lopullinen tuote on huomattavan pölyistä.

Keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseen käytettävää laitetta havainnollistetaan esimerkkinä oheisissa kaaviopiirus-tuksissa, joissa kuvio 1 esittää laitteen yleisrakennetta, 2 on tasokuva valulaatikosta suurennettuna, ja 3 on kytkinkaavio.

Kuviossa 1 näkyvässä laitteessa on sähköllä kuumennettava säiliö 10, jossa stabilointiaine/voiteluaine-seoksen nesteytettä-vät aineosat sulatetaan, kuumennettava valulaatikko 11, johon sulate syötetään säiliöstä jaksoittain sähkömagneettisen auto-maattiventtiilin 12 ohjaamana, sekä ruostumatonta terästä oleva hihnakuljetin, joka on sijoitettu valulaatikon alapuolelle ja varustettu sähkömoottorilla 14.

Säiliö 10 on varustettu sekoittimella 15 ja venttiili 12 avautuu ja sulkeutuu aikakytkimen 26 ohjaamana (kuvio 3), niin 4 67393 että valulaatikossa 11 nestekorkeus on oleellisesti vakio. Salate virtaa valulaatikon pohjassa olevien suuttimien 16 läpi suihkuina hihnalle 13, jolla se jähmettyy säikeiksi, jotka kerätään säiliöön 17, säiliössä säikeet muodostavat vyyhtiä, jotka on sitten helppo katkaista lyhyiksi paloiksi käsityökaluja käyttäen. Haluttaessa voidaan kuitenkin säikeet kuljettaa hihnalla ruuvikul-jettimeen, joka suorittaa niiden paloittelun.

Kuten kuviossa 3 esitetään, on säiliö varustettu kuumennus-vaipalla 18, jonka lämpötilaa säädetään säätimellä 19, joka on yhdistetty säiliössä olevaan lämpöpariin 20. Valulaatikko 11 on myös varustettu kuumennusvaipalla 21, jonka lämpötilaa säädetään lämpöpariin 23 yhdistetyllä säätimellä 22. Venttiiliä 12 säätävä solenoidi 24 käsittää säätimen 25, jonka ohjaus tapahtuu automaattisen aikakytkimen 26 ja valulaatikossa 11 olevan tasomittarin 27 yhteistoimintana. Kuljetushihna voidaan varustaa ilma- tai vesi-jäähdytyksellä, esimerkiksi siten, että sen yläpintaan suunnataan ilmasuihkuja tai suuntaamalla vesisuihkuja yläradan alapintaan. Edulliset käyttöolosuhteet:

Suuttimien 16 halkaisija 2-4 mm " ” pituus 2-10 mm

Sulatteen lämpötila säiliössä 10 70-150°C

" " valulaatikossa 11 80-160°C

” korkeus valulaatikossa vähintään 5 mm

Hihnan nopeus 0,25-3 m/sek, edullisimmin 1 m/sek.

Hihnan pituus voi olla 3-6 m ja normaali, yhden suuttimen läpi syötettävä määrä voi olla 0,5-3 kg/h.

Seuraavassa taulukossa 1 esitetään tyypillisiä koostumuksia, joista keksinnön mukaisella menetelmällä on valmistettu säikeiden muodossa olevia tuotteita, joilla on em. ominaisuudet. Osat ovat paino-osia. Taulukossa 2 esitetään koeolosuhteet valmistettaessa tuotteita mainituista koostumuksista.

Kokeissa todettiin, että jokaisesta koevalmisteesta otetut näytteet olivat käytännöllisesti katsoen pölyttömiä. Lisäksi niillä oli hyvä dispergoituvuus vinyylihartseihin ja ne sopivat erittäin hyvin vinyylihartsien kaupallisessa käytettäviin laitteisiin .

5 67393 m en m ,-. V s (O LO O f—I o o -r -cr vQ m o en ro r*

Γ~ Γ" rH rH rH

P« I I VO ID

.___ - Pi Cm____ • , in · tt vo m o m m H en <~h r- r* <-H Λ h *. 3 h I 1 1 ,Q O O rH O O 3 w ro n oo x

—Ί »H »H 4J

m (M ro 0 Pi fa ____-m VO O in pH I I 1 I rH I I I I I en rs| M. Si — . , - , i—. o m -h o o ID O' *3· tj1 ino m h ι-l «-ί

un 00 rH TT

Im II II I Λ h_ " " ....... ........ — ' -i —" « m _ σι m σ\ m o m i-ι .. ..

^ , OOrHOO

Cm II lii KO ro

rH rH

.......-.....- n ro

Oi tl «y n ui in rH---——*-—

ro r~ rH LO

Pm I I III σ\ es

·» K

Λ --------- , — ----— --—— - - * O O rH o O

r-' CM CM CO

•Q rH I—I

w s1 es es rs m o t" co to t" Ηι-ι ώ fn | rH rH -- ----- k_____,_I . , in r- es *—1*. K ·>.

3 o o 'd* o o —- «a· o r~ co eo r~· H _p n n ro

es ΙΠ rH t-l QJ rH rH

P I II φ rl h <U -U Oi Pm ω k----w £ $ _ s----

g rs m o o oo m r~ H Q

B tM I rH rH rH ,_j -P l l o tn -—-— o· O -P § -= o — s- g ε X «S hh — g -— Tfinmocnr·' Ή m

-p rH ΓΗ rH rH rf jj Q

>1 Cm I II >, ~ Λ! 3

Pj- sö U O tn ® — -— ^ O X en

HP — O

>1 , 3 e Λί :3 ^ o in o m rH " njm^ X rH es rH rH O* tn ^rH-H-Pr-x ^ _Cm I il o U -H β 3 Λί <0--—--- es β 0 -P -H 3 ω W 2 . e —:0-PrHtn tn --} XJ l Ora o. +> e \ .2 , ti , 5 n ^ -p to ε 3 rH s r-i £ Τί ti -L i S X o h :m 3 m — C ΗβτΙβ-ΡΛίι rl ·Η P3 -H rH tn > O 3 3·Ρ4)·Ρ<1)·Ρ3·γ*> 3 -Η rH4J 0-P \tn Λί-Ρ <Ρ·Ρβ-Ρ0|βΐΗ·Η -H MH 34) .. :o C tn3 •^0 +1 fjnJHflJ-Hfl β) tH Rj (rt o CQiO 3 m 3 3 HHIfl fflIÖ MM ΟίΠΗΜ β M 3 I tj KS g u m ry

rH HJ *1 ΜΗ JiiH Λ « +1 +J « Λ « -P -H -H H * 10:8 3 Ϊ O

3« fi ,J|H «H :D(|) 53 H+I M 1 a inH-P ShU 3 c

3 0 0:3 3 S3 β-Ρ g H 4 3 > 3 >i-P 0β M 3 0 G

£h« (S SlQ 4)0) 4)tO 3 33 Oi *H :3 β >h 3 »333 X e 0 0>i-d>i ·Ρ>ι·Η3Ρ M 4) -3+13 r-JjjjrH m3

O iH.-r> gT»MT-»wS3 3 0)fi3Hjird ^«33 ij C

fi HH HH JiH H M 11 ί> H) £,4 H 03 OOrHrH tn ri 0®>ι0>ι3>ι3 0·Ρ0»®«β·Η·Η4* -rn033> S 5

, gH «rH «rH « 53 tn « pq PH> w Q mh| <« M > te z X

6 67393 ιΗ ιΠ 3 o o ro o oi o ^ ro n cr, o m h H o

»H

.. ffj.fH__£>, rH lT> ^ ·> o m m ro o oi o id o o m o

00 (N rH Γ-H O

*D ID rH t"

Pl (*« (¾ fri (N

rH 00 jr—"*. «k ^

Λ O d O U"> (O O rH O

O ^ i—I rH OT o ΙΟ rH iH rH Γ0

in (N H OI

-Rl fH _ -Pl frl__cd r-t Γ''- ^ *» o o o ro o >H o o ro ro oo o Ö O rH rH Γ"

H* VT H M

-Pi Ph,_d Pi tn__d f—i to /s ^ ^ o 3 o o ro o oi o

O '—’ rH (N OI O

O rH rH OI

ro ro en >h JPLfa_H . « &.__ rH in ** ^ o o o ro o m o a\ ro ro oi o

LO pH rH O

OI Oi 00 rH

K Ph P* Ph H

•P----- (1) rH in <D -

-P O O O ΓΟ O (N O

Xl o oi ro m in 3 O rH H in

05 r—j rH [" ID

O _-gjjk_¢1 -Pl fa___d

Pl

>i ^ J

-P O

• Q) -h ~ m ta -h • -P U O 01 +5 • >1 -P O Ai 05 +> 3 ;3 0 —' o d) 3 Ai <U e Ai <1>

Xl _ rp 3 0) -H -P

-P 3 -rt -—. rl -r) +J r-* -H

3 05 01 r- U -H E 3 Ai 3~ •Γ-05 3 .d O -P -H 3 <1) 3 -d O ^ :0 -P rH 01 Or^ OI d 3 CT Q, 45 p \ 3 tr 3 3 & 3 rH t PC — 0 3 rH :(¾ 3 3 w

Ai -P d *H -HrHtn> C-H

M O ΟΦ-Ρ 0-P \ 05 0) 4J

33 ·· d .d ·· :Q d d 3 3 d .d -P β -H o βδι003Φ·Η0 3 0) :3 Ai g Ai Ai 0) a :3 Ai

3 0 « M 3 :3 -H -H Ai O M

Ei« 3 :3 3 3 H +J 4J 1h d :<p 3

O g :3 +» O E 3 3 3 O :3 -P

^3gd » 3333AidEd

d-P-H-H d-P-PrHrHOfd-H-H

3 Ai -P 3333-PdAi-P

0033 OOrHrHrH 3j3 33 •r»Od)3 -n O 3 3 3 (1)-H 0)3 <U5«3 <<«w>>atct»S3

Claims (8)

1. Menetelmä vinyylihartseissa käytettävän lisäaineen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että neste, joka koostuu sulasta voitelu-stabilointiaineesta, .sulasta vahavoiteluaineesta tai voitelu-stabilointiaineen ja vahavoiteluaineen sulasta seoksesta ja mahdollisesti lisäksi dispergoituneesta jauhemaisesta stabilointiaineesta, johdetaan suuttimien läpi suihkuina nopealle kuljettimelle, jolla suihkut jähmettyvät jatkuviksi säikeiksi, joiden paksuus on 0,2-2,0 mm.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että säikeiden paksuus on 0,25-0,75 mm.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säikeet katkaistaan enintään 4 cm:n pituisiksi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että säikeiden pituus on 0,1-1,0 cm.

5. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neste on emäksisen lyijysuolan dispersio sulatteessa, joka koostuu metallisaippuasta ja vahavoiteluaineesta.

6. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuljetin on päätön hihna.

7. Jonkin edellä esitetyn patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että neste muodostetaan sulattamalla lisäaineen aineosat säiliössä, josta se syötetään suuttimilla varustettuiin valulaatikkoon venttiilin kautta, joka on säädetty pitämään nestekorkeus valulaatikossa oleellisesti vakiona.

7 67393

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että suuttimien halkaisija on 2-4 mm ja pituus 2-10 mm sulatteen lämpötila on säiliössä 70-150°C valulaatikossa 80-160°C ja sulatteen korkeus valulaatikossa on vähintään 5 mm ja hihnan nopeus 0,25-3 m/s.