KR100216667B1 - 블로우 성형에 의한 개량된 가스 불투과성을 갖는 열가소성 물질로된 중공체의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 제조방법은 다음 단계로 이루어진다.

a. 밸브(8)을 개방하여 중공체에 밀폐되어 있는 팽창 가스를 팽창시키는 단계.

b. 저장밀폐실()에 함유되고 전처리에서 회수된 비활성 가스와 반응성 가스의 혼합물을 밸브(4)를 통하여 중공체에 사출하는 단계.

c. 밸브(6)의 개방을 통하여 반응성 가스를 부가적으로 중공체에 사출하는 단계.

d. 중공체()에 농축 혼합물을 유지하는 단계.

e. 중공체에 함유되어 있는 혼합물을 팽창시키고 밸브(10), (14), (15), (16)를 통하여 팽창된 혼합물을 밀폐실에 회수하는 단계.

f. 다음 불소화 순환을 예상하여 압축기(Ⅵ)의 작동에 의하여 밀봉된 저장 밀폐실에 혼합물 재순환시키는 단계.

g. 밸브(1)을 통하여 질소로 중공체의 내부를 청소하고 잔유 반응성 가스를 중화하고 세척하는 탑(ⅤⅢ)으로 제거하는 단계.

본 방법은 불투과성의 개량을 예상하여 중공체를 내부에서 처리하는데 사용되는 반응성 가스, 특히 불소의 광범위한 재순환을 이룬다.

Description

블로우 성형에 의한 개량된 가스 불투과성을 갖는 열가소성 물질로된 중공체의 제조방법

본 발명을 실시하기 위한 장치의 회로도.

본 발명은 개량된 가스 불투과성을 갖는 자동차용 연료 탱크와 같은 열가소성 물질로된 중공체를 블로우 성형에 의하여 제조하는 방법에 관한 것이다.

열가소성 물질로된 이러한 형의 중공체의 가스 불투과성을 증가시키는데 사용될 수 있는 방법 가운데, 특히 불소와 같은 반응성 가스로 표면 처리를 하는 것이 현재 널리 사용되고 있으며, 특히, 이들 중공체를 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀으로 제조할 때 사용되고 있다.

그러나, 반응성 가스에 의한 특히 불소에 의한 표면 처리는 반응성 가스의 가격 때문에 실시에 많은 비용이 든다.

따라서, 불소화 처리시에, 소량의 불소만 주입하여 처리될 물품의 표면과 반응시키고 나머지는 팽창 가스로 세척하여 제거하고 세척탑에 잔존시켜서 없어제게 한다.

더욱이, 사용자에게 부과되는 과중한 투과성 기준과 메탄올과 같은 산소-함유 화합물을 함유하는 혼합 연료의 도입에는 연속적인 사출에 의하여 일반적으로 얻게되는 처리가스와 처리될 물품에서 팽창한 처리 가스의 강한 교반을 포함한 에너지 처리가 더욱더 요구된다. 이러한 형의 처리에 따르면 처리 가스의 손실이 현저하게 증가하는 것은 필수적이다.

그러므로 이러한 정황 때문에 불소화 처리방법은 반응 가스를 가능한 광범위하게 회수하여 재순환 시킬 수 있어야만 경제적으로 유익하게 되는 것이다. 이미 유럽특허 제 0,039,929호에는 반응 가스를 회수할 수 있는 플라스틱재로 만든 중공체를 불소화하는 방법이 서술되어 있다. 이 방법에 따르면 비활성 세척가스에 의하여 주입된 모든 반응가스는 밀폐실에 회수하여 다음 불소화 순환시에 재사용한다.

그러나, 이러한 방법은 다음과 같은 한계를 갖는다:

- 비활성 세척가스는 필수적으로 회수된 반응가스를 희석시키고 따라서 회수율은 특히 혼합물의 현저한 균질성 결함을 가져오는 연속 유동으로 세척을 행할 때 제한된다.

- 반응성 기체의 소모는 처리 압력에 비례하기 때문에 비-회수된 양은 항상 처리된 물품에 사출된 양의 고정 부분으로 남는다.

- 일련의 사출-팽창 순환에 따르는 경우에 실제 방법은 최종 순환에서만 회수를 행할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 목적은 이러한 결함을 극복하는데 있고, 더욱이 다음에 상세히 설명하는 것과 같은 여러 가지 이점을 제공하는데 있다. 따라서 본 발명은 불소와 같은 반응성 가스로 내면을 처리하므로서 개량된 가스 불투과성을 갖는 열가소성 물질로된 중공체를 블로우 성형에 의하여, 제조하는 방법에 관한 것으로, 이 방법은 연속조직의 순환을 다음과 같이 행함을 특징으로 한다:

a) 블로우 성형에서 열가소성 물질의 압출된 파리손 부분을 포착하고,

b) 가압 밀폐실에 저장된 앞 순환에서 나온 반응성 가스와 비활성 가스의 가압 혼합물을 포착된 예비형으로 사출하고, 이는 원하는 중공체의 성형을 허용하는 압력하에서 행한다.

c) 가압 혼합물에서 이의 함량을 증가시키기 위하여 반응성 가스를 부가적으로 여기서 성형된 중공체에 사출하고,

d) 성형된 중공체의 내벽을 처리하는데 충분한 시간 동안 중공체에서 농축 혼합물을 유지하고,

e) 농축 혼합물을 팽창시키고 이를 밀봉된 밀폐실에 회수하고,

f) 다음 제조순환의 단계(b)에서 사용할 것을 예상하여 압축하에서 팽창된 가스 혼합물을 밀봉된 밀폐실에서 가압 저장 밀폐실로 이동시키고,

g) 제거되는 비활성 청소 가스를 중공체에 사출한다. 여기서 조작 f)와 g)는 동시에 행할 수 있다.

일반적으로 청소 가스는 비활성 청소 가스에 의하여 중공체의 주입된 잔유 반응성 가스를 중화하는 장치를 통하여 대기로 제거하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 방법에서, 사용되는 반응성 가스는 불소가 바람직하다.

본 발명에 따른 방법에 있어서, 일련의 사출-블로윙 순환과 합성 교반의 이점을 얻기 위하여, 조작 e)와 g)사이, 조작 b), c), d), e)와 f)사이에서, 한 번 이상 반복하는 것이 유리하며, 이는 조작 c)와 f)를 생략하게 할 수 있다. 본 방법에 의하여 제공되는 이러한 가능성을 사용하는 경우에, 반응성 가스를 첨가하는 사출 조작 c)는 지연되고 하나 또는 그 이상의 연속 사출-블로윙 순화시에만 일어난다.

더욱이, 본 발명에 따른 방법에 있어서는 조작 a)와 b)사이에서, 가압 비활성 가스를 포착된 파리손 부분에 사출하여 중공체의 블로우 성형을 행하고, 이 성형후 팽창을 행하고 성형된 중공체에서 비활성 가스를 제거하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 본 발명에 따른 방법의 나머지 조작은 조작 b)에서 비활성 가스와 반응성 가스의 가압 혼합물을 이때 이미 성형된 중공체로 사출하므로서 이의 성형에는 더 이상 관여하지 않는 사실 외에는 변경되지 않는다.

비활성 청소 가스의 사출은 잔유 반응성 가스가 균일하게 잘 희석되도록 하는 일련의 압착-팽창 순환에 의하여 연속적으로 또는 바람직하게 행할 수 있다.

끝으로, 성형된 중공체에 산소가 존재하므로서, 특히 사용된 반응성 가스가 불소일 때, 처리의 유효성에 손상을 가져오는 사실을 고려하면, 비활성 가스에 의하여 내부 청소를 하므로서 이에 함유되어 있는 공기를 가능한한 제거하는 것이 파리손의 압출시에 유리하다.

본 발명에 따른 방법의 여러 단계에서 사용되는 비활성 가스는 일반적으로 경제적 이유에 있어서, 바람직한 질소와 같은 비활성 가스를 뜻한다.

본 발명에 따른 방법은 특히 전처리에 의하여 소모된 반응성 가스를 다음 처리시에 조작 c)에서 이에 적합하게 반응성 가스를 첨가하여 보충하기 때문에, 회수되고 재순환된 반응성 혼합물에서 반응성 가스의 전진적 희석을 피할 수 있다.

더욱이, 본 발명에 따른 방법에서, 반응성 가스의 재순환으로 처리시에 발생되는 압력과는 완전히 관계없이 비-효과적 반응성 가스가 소모되게 하므로 더 좋은 질의 불투과성화 처리와 더 좋은 크기 질의 마무리된 중공체의 이점을 가지고 고온에서 처리가 가능하다.

더욱이, 본 발명에 따른 방법에 있어서, 이미 감소되어 소모한 비-효과적 반응성 가스는 일련의 사출-팽창순환을 사용하면 변화되지 않고 남으며, 여기서 이러한 일련의 순환은 폐쇄된 회로에서 어떠한 방출없이 이루어지기 때문에 중공체 내면상에 고착된 불소의 양은 제외된다. 그러므로 본 발명은 어떠한 재로가의 실제적인 인상을 일으키지 않고 불투과성화 처리를 효과적으로 증가시키는 반응성 가스의 교반을 가능하게 한다.

끝으로, 반응성 가스의 비효과적 소모의 감소는 대기로 방출되기전에 정제 과정과 연관되는 비용을 감소시키고 환경보호에도 관련을 나타낸다.

더욱이, 본 발명에 따른 방법과 이로부터 발생하는 이점은 다음의 바람직한 요지에 따른 기술과 단일의 첨부 도면으로 도시적으로 나타낸 여기서 사용한 장치로 더 상세히 설명할 것이다.

이 장치는 주로 다음과 같이 이루어진다:

- 밸브(1)과 셔터(2)에 의하여 조절되는 순수 질소의 공급원(),

- 전 불소화 조작으로부터 회수된 가스상 불소와 질소를 함유하고 밸브(4)와 셔터(5)가 장치된 밀봉 저장 밀폐실(),

- 밸브(6)와 셔터(7)에 의하여 조절되는 고-농도 불소(5-100)의 공급원(),

- 대기와 통하고 밸브(8)과 셔터(9)에 의하여 조절되는, 세척탑에서 배출,

- 밸브(10)가 장치된 밀봉 회수 밀폐실(Ⅳ),

- 밸브(14), (15)와 (16)과 연결된 제2밀봉 회수 밀폐실(Ⅳ'), 이 제2밀폐실과 연결된 밸브는 임의적이다.

- 밀폐실()와 (Ⅳ')의 내용물을 압력하에 밸브(12)를 경유하여 밀봉 밀폐실()로 전달할 수 있는 바이패스(11)가 장치된 여과기(Ⅴ)와 압축기(Ⅵ) 상술한 각종 성분은 파이프공작물을 통하여 함께 연결되고 블로윙 금형(도시하지 않았음)에 함유되어 있는 ()을 처리될 중공체에 여러 가지 밸브와 셔터를 통하여 주입한다.

[실시예]

첨부된 도면에 따라서 불소화에 의하여 처리될 중공체를 미리 성형하고 이를 금형내에서 밀폐하면, 본 발명의 방법에 따른 불소화 처리는 다음과 같은 연속 조작을 포함한다:

a. 밸브(8)을 개방하여 중공체()에 밀폐되어 있는 팽창 가스를 팽창시킨다. 중공체()에 계속하여 주입된 불소의 희석은 이중공체에 함유되어 있는 잔유 팽창가스의 양에 의하여 영향을 받기 때문에 가능한 완전하고 금형과 성형물 사이의 접촉을 유지할 수 있는 팽창가스의 팽창을 행하는 것이다. 바람직하기로는, 팽창을 중공체()내의 압력이 1과 2바아 사이, 바람직하기로는 1과 1.2바아 사이가 되도록 행하는 것이다.

b. 전 불소화 처리에서 회수되어 밀봉 밀폐실에 함유된 질소와 불소의 혼합물을 중공체()에 사출한다. 이 사출은 밸브(4)를 개방하므로서 이루어지고, 그동안 밸브(8)은 폐쇄된다.

c. 밸브(8)을 폐쇄한 후, 불소를 더 첨가하여 중공체()에 사출하고(전 불소화 순환에서 불소의 소모를 보충하기 위하여 측정된 양), 이 사출은 밸브(6)를 임시적으로 개방하므로서 이루어진다.

d. 중공체()에서 이의 내벽을 불소화되기 위하여 농축 혼합물을 유지한다.

e. 밸브(10), (14), (15)와 (16)을 개방하여 중공체에 함유된 가스 혼합물을 팽창시키고, 팽창된 혼합물을 밀봉 밀폐실(Ⅳ)와 (Ⅳ')에 회수한다.

f. 가스 혼합물을 밀봉된 밀폐실(Ⅳ) 와 (Ⅳ')에서 밀봉된 저장 밀폐실()로 밸브(12)와 여과기(Ⅴ)를 경유하여 압축기(Ⅵ)의 작동에 의하여 이동시켜서 재순환시킨다. 이 조작시에, 밸브(10)는 폐쇄된다.

g. 밸브(1)을 개방하여 질소로 중공체()의 내부를 청소하고 밸브(8)을 개방하여 중공체()에서 세척탑()으로 추출된 잔유 가스를 배기한다. 이러한 청소는 전 재순환 조작과 동시에 행하는 것이 바람직하다.

불소화 처리의 유효성을 증가시키기 위하여, 몇가지 연속 불소화 순환을 행하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상술한 조작 f)후에 청소의 조작 g)을 행하지 않고, 가스 혼합물을 한 번 또는 몇번 연속적으로 사출을 반복한 다음 상술한 포인트 d), e)와 f)에서 팽창과 회수를 행하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 밀폐된 회로에서 순환하기 때문에, 필수적인 것은 아니나, 가스상 처리 혼합물에 불소를 새롭게 흡입하는 것이 가능하다. 따라서, 다수의 불소화 순환을 행하면, 불소의 소모는 첫 번째 처리시에 사출된 부가적 불소의 양 정도로 감소되고 실제 이는 선 처리된 중공체의 불소화 순환시의 소모에 대하여 보충되는 것이다.

예시한 바와 같은 장치에 존재하는 제2회수 밀폐실(Ⅳ')은 실제 불소화에 거의 사용하지 않는 단계인 회수단계의 촉진을 가져오는 기능을 가지며 이는 생성율에 악영향을 미친다(이는 실제 흡인압력이 떨어지면 압축기의 용량이 크게 떨어짐을 나타낸다). 치종 회수는 이러한 특별경우에 다음 세 단계로 행한다:

- 중공체()는 밸브(10), (14)와 (15)를 밀폐실(Ⅳ)과 연결되어 위치하고, 밸브(16)은 폐쇄된다(이때 평형에 도달한 압력이 밀폐실(Ⅳ)만큼 높게 유지되면, 다수의 다음 회수에 충분히 들어갈 수 없다).

- 중공체()만이 밸브(10)과 (14)에 의하여 압축기의 입구와 통하여 위치하고, 밸브(15)와 (16)는 폐쇄되고 흡인압력은 정확한 유속을 확실하게 유지하고,

- 중공체()의 압력이, 압축기의 유속을 아주 낮게하는 값에 도달하면 이는 밸브(10)과 (16)에 의하여 전체 불소화하는 동안 저압에서 유지되는 제2밀폐실(Ⅳ')과 통하도록 위치한다.

본 발명에 따른 방법에서, 불소화 처리는 전 불소화 처리에서 회수한 가스 혼합물의 작용으로 행하며, 따라서 불소화 처리를 시작하는데 문제점을 가스상 출발 혼합물로 밀봉된 저장 밀폐실()을 사전-충전하는 것에 있다. 더욱이, 이를 위하여 첨부된 도면에서 표시된 바와 같은 장치는 출발시에 밸브(19)를 통하여 밀봉된 저장 밀폐실()로 이동되는 평형의 혼합물을 생성시킬 수 있는 밸브(17)과 (18)에 의하여 질소()과 불소( )원에 연결된 밀봉된 밀폐실(Ⅸ)로 이루어진다. 또한 안정성의 이유 때문에 밀봉된 저장 밀폐실()는 밸브(13)을 경유하여 세척탑()에 직접 연결되는 것이 유익하다. 특히 이러한 밸브(13)은 필요한 경우 또는 밀폐실()에 고정된 최대 압력을 초과하는 경우에 밀폐실(Ⅸ)와 ()이 신속하게 배기되게 한다.

상술한 바와 같은 공정의 조정은 시간-지연으로 조절하는 것이 유익하고, 압력을 측정하여 한편으로는, 처리될 각 형의 중공체에 대한 이러한 시간-지연을 조정하고 다른 한편으로는 공정의 정확한 조작을 점검하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같은 방법의 변형으로서는 다음과 같은 단계를 예상할 수 있다:

- 작은 비율의 반응성 가스를 함유하는 비활성 가스에 의하여 원하는 공중체를 블로우 성형하고, 이러한 집행 방법은 불소화 반응시의 발열에 대하여 처리될 중공체를 구성하는 물질의 탄소-탄소 결합을 보호하는 전진적 불소화를 나타내는 이점을 갖는다.

- 비활성 가스에 의하여 중공체를 블로우 성형한 다음, 저농도로 반응성 가스를 주입하고(소모를 제한하고 상기에서 지적한 바와 같은 전진적 불소화를 얻기 위하여) 재순환된 반응성 가스를 주입하기 전에 세척탑을 향하여 이 가스를 팽창시킨다.

중공체의 블로우 성형을 비활성 가스의 작용에 의하여 얻는 경우에, 이 블로우 성형은 다수의 비활성 가스 사출-팽창 순환에 의하여 행하는 것이 유리하다. 이러한 방법의 진행에 의하여 출발 피리손에 존재할지 모르는 산소와 올리고머는 제거된다.

상기 설명에서는 반응성 가스로서 불소의 사용만 나타냈으나, 특히 청구된 바와 같이 본 발명은 다른 반응성 가스에 의한 처리에 특히 술폰화 처리에 응용할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 또한, 서술한 바와같은 본 발명은 어떠한 열가소성 물질로 제조된 중공체에 응용할 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (9)

1. 반응성 가스로 내면을 처리하여 개량된 가스 불투과성을 갖는 열가소성 물질로 만든 중공체를 블로우 성형에 의하여 제조하는 방법에 관한 것으로, 연속조직의 순환을 다음과 같이 행함을 특징으로 하는 제조방법: a) 블로윙 금형에서 열가소성 물질의 압출된 파리손의 부분을 포착하고, b) 가압 밀폐실에 저장되고 전 순환에서 나온 비활성 가스와 반응성 가스의 가압 혼합물을 포착된 예비형으로 사출하고, 이는 원하는 중공체를 성형되도록 하는 압력 하에서 행한다. c) 가압 혼합물에서 이의 함량을 증가시키기 위하여, 반응성 가스를 부가적으로 여기서 성형된 중공체에 사출하고, d) 성형된 중공체의 내벽을 처리하는데 충분한 시간 동안 중공체에서 농축 혼합물을 유지하고, e) 농축 혼합물을 팽창시키고 이를 밀봉된 밀폐실에 회수하고, f) 다음 제조순환의 단계(b)에서 사용할 것을 예상하여 압축 하에서 팽창된 가스 혼합물을 밀봉된 밀폐실에서 가압 저장 밀폐실로 이동시키고, g) 제거되는 비활성 청소 가스를 중공체에 사출한다. 여기서 조작 f)와 g)는 동시에 행할 수 있다.
2. 제1항에 있어서, 반응성 가스가 불소임을 특징으로 하는 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 비활성 청소 가스에 의하여 중공체의 주입된 반응성 가스를 중화는 장치를 통하여 비활성 청소 가스를 대기로 제거함을 특징으로 하는 제조방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 조작 e와 g사이, 조작 b, c, d, e와 f 사이를 한 번 이상 반복하고, 조작 c와 f를 임의적으로 생략할 수 있음을 특징으로 하는 제조방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 조작 a와 b 사이에서 포착된 파리손 부분에 가압 비활성 가스를 사출하여 중공체의 블로우 성형을 행하고, 성형 후, 비활성 가스를 팽창시키고 중공체에서 제거하고 다음의 연속조작은 조작 b에서 비활성 가스와 반응상 가스의 가압 혼합물을 성형된 중공체에 사출하는 것 이외에는 변함 없음을 특징으로 하는 제조방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 압출된 파리손에 함유되어 있는 공기를 제조하는 동안 비활성 가스로 내부 청소하여 제거함을 특징으로 하는 제조방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제조공정의 각 단계에 사용된 비활성 가스가 질소임을 특징으로 하는 제조방법.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중공체의 성형을 다수의 비활성 가스 사출-팽창 순환에 의하여 행함을 특징으로 하는 제조방법.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중공체의 팽창을 행하는데 사용되는 비활성 가스가 작은 비율의 반응성 가스를 함유함을 특징으로 하는 제조방법.