NL8403329A - Pakkingmateriaal. - Google Patents

Description

NL 32392 Pf/ed - 1 - i ; ^ ^ -er

Pakkingmateriaal.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op pak-kingraaterialen en meer in het bijzonder op pakkingmaterialen die verbeterde eigenschappen vertonen.

Pakkingmaterialen zijn algemeen bekend in de techniek 5 en zij spelen een belangrijke rol in alle facetten van het dagelijks leven. Een pakking is een voorwerp of een middel dat gebruikt wordt voor het tot stand brengen en in stand houden van een hindernis voor de doorgang van vloeistoffen of gassen tussen de scheidbare oppervlakken van een mechanisch samenstel 10 door, die niet ten opzichte van elkaar bewegen. Thans zijn vele soorten pakkingmaterialen in gebruik. Asbest-rubber, cellulose-rubber, kurkmaterialen, kurk-rubber en rubber worden bij voorbeeld als pakkingen allerlei uiteenlopende onderdelen van de industrie gevonden.

15 Een van de meest bekende soorten pakking is een kurk- rubberpakking. Kurk is een sterk samendrukbaar materiaal dat geschikt is voor een groot aantal verschillende toepassingen als pakking; desalniettemin kent het enige tekortkomingen.

Kurk is bij voorbeeld poreus en heeft de neiging op te zwellen 20 wanneer het aan stookolie en andere op aardolie gebaseerde produkten wordt blootgesteld. Een ander probleem betreffende het gebruik van kurk is dat het een natuurlijk materiaal is dat slechts in eindige hoeveelheid beschikbaar is. De laatste jaren zijn de kurkprijzen aanzienlijk gestegen en deze kosten-25 stijging heeft alom geleid tot pogingen vervangende materialen te vinden die werkzaam, maar goedkoper zijn.

Een vulmateriaal dat een toenemende belangstelling geniet vanwege zijn beschikbaarheid bij lage kosten wordt gevormd door rijstschillen, een bijprodukt van de rijstzuive-30 ring. De aparte rijstschillen zijn vezelachtige materialen met licht gewicht, die in de eerste plaats cellulose bevatten, maar die ook ca 25% anorganische materialen, veel waarvan silica is, bevatten.

Rijstschillen zijn reeds gebruikt in dierenvoeder, in 35 de landbouw, als brandstof en als ruw materiaal voor de berei-. ding van koolstofdeeltjes, organische en anorganische chemi- 8403329 , ' - 2 -i « caliën, schuurmiddelen en vuurvaste materialen. Bovendien zijn zij gebruikt als vulmiddelen voor cement, bouwplaten en dergelijke. Niettemin zijn zij niet gebruikt als vervangingsmiddelen voor kurk in pakkingmaterialen.

5 Ondanks uitgebreide pogingen rijstschillen te gebrui ken zijn de resultaten niet geheel bevredigend geweest. In de stand der techniek wordt gemeld dat rijstschillen een voorbehandeling met koppelings--en/of benattingsmiddelen vereisen om ze geschikt te maken voor gebruik als vulmiddelen. Andere be-10 handelingen waren onder andere de gedeeltelijke of volledige verassing van de schillen tot een als vulmiddel reeds gebruikte as. Niettemin is gebleken dat dergelijke modificaties de kosten van het vulmiddel verhogen en dikwijls niet in significante mate zijn eigenschappen verbeteren.

15 Dienovereenkomstig is een eerste doel van de onder havige uitvinding rijstschillen bevattende mengsels te verschaffen, waarin de rijstschillen dienen als vervangingsmiddelen voor gebruikelijke vulmiddelen.

Een volgend doel van de onderhavige uitvinding is 20 goedkope pakkingmaterialen te verschaffen, die uitstekende eigenschappen vertonen. *

Verder is nog een doel van de onderhavige uitvinding pakkingmaterialen te verschaffen, die in staat zijn zich te richten naar de vormen van de flenzen, onder oplevering van 25 uitstekende afdichtingen.

Tenslotte is nog een volgend doel van de onderhavige uitvinding verbeterde pakkingmaterialen te verschaffen die weerstand bieden tegen absorptie van stookolie.

Deze en andere doelstellingen van de onderhavige uit-30 vinding zullen naar voren komen uit de thans volgende nadere beschrijving van voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op pakking-raaterialen die een rubber bindmiddel, verpoederde rijstschillen als vulmiddel en een, bij voorkeur kristalliseerbare, 35 polyester omvatten. Het rijstschillenmateriaal dient als een versterkend vulmiddel en verschaft in kombinatie met de rubber en de polyester pakkingmaterialen die het vermogen vertonen zich te richten naar onregelmatigheden van de flenzen. Daardoor 8403329 - 3 - ' ^ * vertonen de pakkingen opmerkelijke afdichtende vermogens. Wanneer zij nitrilrubbers omvatten, bieden zij ook weerstand tegen stookolie-absorptie.

Volgens een eerste uitvoeringsvorm heeft de onderha-5 vige uitvinding betrekking op een gehard pakkingmateriaal dat is verkregen uit een mengsel omvattende naar gewicht 100 delen rubber bindmiddel, ca 5 tot 100 delen gepoederde rijstschillen en ca 1 tot 200 delen van een polyester met een gemiddeld mo-lecuulgewicht van ca 1.000 - 500.000.

10 Volgens een tweede uitvoeringsvorm heeft de onderha vige uitvinding betrekking op een gehard pakkingmateriaal, dat is verkregen uit een mengsel omvattende naar gewicht per 100 delen rubber bindmiddelj ca 5 - 1.000 delen gepoederde rijstschillen en ca 1 - 200 delen van een kristalliseerbare poly-15 ester met een gemiddeld molecuulgewicht van ca 1.000-500.000 en een Tg van ca -50 tot +80°C, waarbij het bindmiddel en de polyester een polymeermengsel vormen, dat Tg's vertoont die toe te schrijven zijn aan de polyester respektievelijk het bindmiddel, waarbij de polyester gebieden omvat, waarin de 20 polyester onder omgevingsomstandigheden tenminste gedeeltelijk kristallijn is, maar in de werkomgeving van de pakking een overwegend niet-kristallijne toestand kan aannemen.

Volgens een derde uitvoeringsvorm betreft de onderhavige werkwi j ze een werkwi j ze voor de vorming van een pakking-25 materiaal, welke werkwijze als trappen omvat de bereiding van een mengsel omvattende naar gewicht: (a) 100 delen rubber bindmiddel, (b) ca 5 - 1.000 delen gepoederde rijstschillen en (c) ca 1 - 200 delen van een polyester met een gemiddeld mole-cuulgewicht van ca 1.000 - 500.000, waarna het mengsel op ge-30 wenste wijze in vorm wordt gebracht en het gevormde mengsel wordt gehard.

Een hardhaar rubber bindmiddel, poedervormige rijstschillen als vulmiddel en een bij voorkeur kristalliseerbare polyester zullen voor de praktijk van de onderhavige uitvin-35 ding vereist zijn. Rubber bindmiddelen zijn algemeen bekend in de techniek en zijn in het verleden reeds algemeen gebruikt voor de bereiding van pakkingmaterialen. Veel soorten rubber bindmiddelen kunnen worden gebruikt voor de praktijk van de 8403329 , - 4 - II * onderhavige uitvinding. Ter toelichting kunnen als voorbeelden van dergelijke bindmiddelen worden genoemd nitrilrubbers, SBR-rubbers, cis-polybutadieenrubbers, butylrubbers, cis-poly-isopreenrubbers, EPDM-rubbers, neopreenrubbers, siliconerub-5 bers, fluorkoolstofrubbers en dergelijke. Nitrilrubbers worden tegenwoordig gebruikt in pakkingen voor gemotoriseerde vervoermiddelen, vanwege hun weerstand tegen olie en gebleken is dat zij superieure resultaten opleveren bij gebruik in de praktijk van de onderhavige uitvinding. Als een bijkomende over-10 weging is de praktijk van de onderhavige uitvinding niet beperkt tot het gebruik van een enkel rubber bindmiddel. Zo kunnen kombinaties van rubber bindmiddelen worden gebruikt voor pakkingen met speciaal gemodificeerde eigenschappen.

Het tweede noodzakelijke bestanddeel voor de praktijk 15 van de onderhavige uitvinding zijn gepoederde rijstschillen-als vulmateriaal. Rijstschillen worden doorgaans verkocht in poedervorm en in wezen al het vulmateriaal dat volgens de onderhavige uitvinding kan worden gebruikt, moet passeren door een US-standaardzeef van 30 mesh (deeltjesgrootte < 0,59 mm) .

20 Bij voorkeur zal echter niet meer dan ca 5% van de rijstschillen groter zijn dan 80 mesh (0,177 mm). Geen voorbehandeling met benattings- of koppelingsmiddelen is vereist. Hoewel een dergelijke voorbehandeling gebruikt kan worden naar believe, blijkt er in verband met de praktijk van de onderhavige uit-25 vinding weinig voordeel mee bereikt te. kunnen worden. Zoals later nog zal worden aangegeven kan een voorbehandeling met olie gunstig zijn.

Afgezien van de rijstschillen en het rubber bindmiddel zullen de mengsels ook een of meer polyesters bevatten, 30 die afgeleid zijn volgens algemeen bekende procedures van monomere diolen en monomere dizuren of zuurderivaten. Dergelijke zuurderivaten zijn bij voorbeeld onder andere esters van laag kokende alcoholen en zuuranhydrides. Bij voorkeur is het zuurgedeelte van de polyester aromatisch of verzadigd ali-35 fatisch, hoewel onverzadigde zuren als fumaar- of maleinezuur ook kunnen worden gebruikt. Eenvoudige diolen verdienen de voorkeur bij toepassing van de uitvinding? polyetherglycolen kunnen echter ook in plaats van of samen met eenvoudige diolen 8403329 - 5 - 1 0 Y r worden gebruikt. Verder kan de polyester nog van eindstandige acrylaat- en/of methacrylaatgroepen zijn voorzien, zoals bekend in de stand der techniek.

De hierboven genoemde polyesters hebben een minimaal 5 gemiddeld molecuulgewicht van ca 1.000 en een maximaal gemiddeld molecuulgewicht van ca 500.000, als bepaald door gel-permeatiechromatografie met calibratie door polystyreen. Bij voorkeur ligt het molecuulgewicht echter in het gebied van ca 2.000 - 300.000 met de grootste voorkeur voor ca 2.000 -10 50.000.

Een samenstelling met de grootste voorkeur voor toepassingen in motoren met veranderlijke temperatuur omvat polyesters met de voorgaande eigenschappen, waarbij de polyesters bovendien tenminste gedeeltelijk kristallijn zijn onder om-15 gevingsomstandigheden. Derhalve moet de polyester een Tg van ca -50° tot ca +80°C hebben. Bij voorkeur ligt de Tg tussen -20° en + 35°C.

Om op gebruikelijke met stoom*, verhitte mengappara-tuur verwerkbaar te zijn moet de polyester in staat zijn een 20 vloeibare toestand aan te nemen gedurende het mengproces, wanneer de temperatuur ca 150°C benadert. Bij voorkeur moet de polyester in staat zijn vloeibaar te worden bij ca 132-138°C, dat het doorgaans gewenste temperatuursgebied is bij de verwerking. De vloeibare toestand van de polyester is belangrijk 25 omdat in deze toestand de polyester meestal het mengen van de rijstschillen met het rubber bindmiddel vergemakkelijkt. In afwezigheid van de polyester is een langdurigere menging vereist voor het mengen van de rijstschillen met het rubber bindmiddel. In bepaalde gevallen, zoals bij EPDM-bindmiddel, kan 30 zelfs in aanwezigheid van de polyester versnijding met olie gewenst zijn. Ter toelichting kunnen als voorbeelden van commercieel verkrijgbare polyesters die bij de onderhavige uitvinding geschikt zijn, genoemd worden Vitel VPE 4709, VPE 5571 en VPE 10035-polyesters van Goodyear Chemical Co.

35 Hoewel rijstschillen niet even samendrukbaar zijn als kurk bleken zij in de kombinatie volgens de onderhavige uitvinding duurzame pakkingmaterialen op te leveren, die gekenmerkt worden door een gladde, maar toch leerachtige greep. De 8403329 . * “6-ri * pakkingen hebben uitstekende afdichtende eigenschappen en bovendien bleken zij zeer goed in staat te herstellen of terugkomen tot in wezen hun oorspronkelijke dikte, wanneer de samendrukkende kracht werd verwijderd. Het goede afdichtende ver-5 mogen blijkt bereikbaar te zijn, omdat de laminaire komponent van gemalen rijstschillen gericht kan worden tijdens het op-werkingsproces onder oplevering van materiaalvellen met een glad oppervlak. Hoewel deze richting niet vereist is heeft het gladde oppervlak van een gericht produkt in kombinatie met het 10 versterkende effekt van het rijstschillenmateriaal de neiging produkten op te leveren met een hoog afdichtend vermogen voor gas. Het versterkende fenomeen kan worden toegeschreven aan de vezelachtige struktuur van enige van de gemalen rijstschil-deeltjes, de aanwezigheid van silica in de rijstschillen en/of 15 de geometrische vorm van de gemalen rijstschildeeltjes. De laatste eigenschap kan van significante betekenis zijn, omdat rijstschillen zich in gedrag onderscheiden van andere natuurlijke produkten. Wanneer andere natuurlijke produkten als pindaschilmeel, gemalen maïskolven of zaagsel, die weinig of 20 geen typische deeltjesgeometrie hebben, zo in plaats van rijstschillen worden gebruikt, worden pakkingen van geringere kwaliteit verkregen .

Een eerste methode volgens de uitvinding is het brengen van de rubber (bij voorkeur een nitrilrubber), de rijst-25 schillen en de polyester in een menginrichting, zoals een Banburymenger. Doorgaans zal het mengsel ca 1 - 200 gewichts-delen polyester en ca 5 - 1.000 gewichtsdelen rijstschillen per 100 gewichtsdelen rubber bindmiddel bevatten. Bij voorkeur bevat het mengsel echter ca 10 - 150 delen polyester en 30 ca 50 - 800 delen rijstschillen per 100 delen rubber bindmiddel .

De bestanddelen worden gemengd totdat de temperatuur van het mengsel ca 110 - 135°C bereikt en dan wordt deze temperatuur gehandhaafd totdat de gewenste mengconsistentie is 35 bereikt. Langdurige verhitting bij hogere temperaturen is niet wenselijk omdat het rubber bindmiddel de neiging kan hebben te zengen.

Indien het pakkingmateriaal volgens gebruikelijke 8403329 ί i é # technieken gehard moet worden kan daarop een peroxide of een zwavel/versneller-systeem worden toegevoegd en bijgemengd.

Het laatste type hardingssysteem is algemeen bekend en kan activatoren als zinkoxide en stearinezuur, een primaire ver-5 sneller zoals een thiazool, een secundaire versneller zoals een thiuram en een vulkaniseermiddelmiddel zoals zwavel omvatten.

Xndien een ongebruikelijke harding, zoals harding door een elektronenbundel wordt toegepast, is geen initiator 10 vereist; promotors kunnen echter worden toegevoegd naar believe. Voorbeelden van primaire promotors zijn p-fenyleendimalei-mide, N-fenylmaleimide en acrylaatmonomeren; secundaire promotors als gechloreerde aromatische verbindingen en zepen kunnen ook worden gebruikt.

15 Andere materialen kunnen naar believe ook worden toe gevoegd, onder voorwaarde dat zij geen ongunstige invloed hebben op de kwaliteit van het produkt. Roetzwart, klevers, ver-werkingsoliën, verwekingsmiddelen, anti-oxidanten, stabilisatoren, antizengmiddelen en bepaalde vulmaterialen kunnen bij 20 voorbeeld worden toegevoegd onder geschikte omstandigheden zonder ongunstig effekt.

Wanneer het mengen voltooid is wordt de charge uit de menginrichting gestort en tot vellen uitgewalst. Het velvor-mige produkt wordt daarop gehard door een elektronenbundel of 25 door verhitting van een vel dat een gebruikelijk zwavel/ver-snellerhardingssysteem bevat. Het snijden van het materiaal tot geschikte pakkingen kan voor of na de harding plaatsvinden.

Bij toepassing van de gebruikelijke hardingsmethode is gebleken dat temperaturen van ca 163 - 168°C gedurende ten-30 minste 10-15 min voor een doelmatige harding van het produkt nodig zijn. Lagere temperaturen leiden niet tot een geschikt niveau van harding. Voor ongebruikelijke harding met elektronenbundels zijn doses van 12,5 Mrad geschikt gebleken.

De betrokken hardingsmethode zal doorgaans leiden tot 35 produkten met specifieke eigenschappen. Pakkingmaterialen bij voorbeeld die gehard worden door blootstelling aan een elektronenbundel hebben de neiging hogere dichtheidswaarden en treksterkten te hebben dan met zwavel geharde pak-kingmaterialen. Anderzijds tonen met zwavel geharde materialen 40 een hogere opzwelsnelheid in water dan vergelijkbare met elek- 8403329 t - 8 - m Φ tronenbundels geharde vellen. Bovendien tonen met elektronenbundels geharde monsters doorgaans een samendrukbaarheid van minder dan ca 8%, terwijl met zwavel geharde monsters een samendrukbaarheid van ca 25% opleveren.

5 De methode van harding zal doorgaans worden bepaald door het eindgebruik van de pakking. Wanneer hij in kontakt met een vloeistof wordt geplaatst zal een pakking bij voorkeur voldoende moeten opzwellen om een goede afdichting te geven en lekkage te verhinderen, maar hij moet niet zo sterk 10 opzwellen dat hij struktureel wordt verzwakt. In de aanwezigheid van water is het gebruikelijk dat kurk/rubberpakkingen het opzwellen van de kurk tonen maar niet van het bindmiddel; in aanwezigheid van stookolie of een andere olie worden echter zowel de kurk als het bindmiddel meestal beïnvloed.

15 Als resultaat tonen deze pakkingen vaak een verlies aan struk-turele integriteit en dit heeft geleid tot het gebruik van zeer dure vervangingsmiddelen, zoals pakkingen uit fluorelas-tomeren in omgevingen, waarin de pakkingen in kontakt zijn met vloeistoffen op basis van aardolie. Daarom kan het ge-20 bruik van harding door elektrónenbundels de voorkeur verdienen voor pakkingen volgens de onderhavige uitvinding, die in kontakt zullen komen met olie en/of stookolie, omdat in dat geval het opzwellen meestal binnen aanvaardbare grenzen kan worden gehouden.

25 In plaats van het gebruik van een menginrichting, kunnen de bestanddelen in een walserij worden samengebracht en dan onder toepassing van kalanders tot vellen worden uitgewalst. Bovendien kan het materiaal door extrusie worden gemengd, zoals door toepassing van een dubbelschroefextrusie-30 inrichting. Kalandering en walsing verschaffen materiaal met oppervlakken, waarin de rijstschillen gericht zijn; bij juiste toepassing kan ook met extrusie het richten van de schillen in de oppervlakken worden bereikt.

Kalandering wordt doorgaans gebruikt voor de vervaar-35 diging van betrekkelijk dunne vellen materiaal, omdat zeer dikke vellen de neigung kunnen hebben niet aan de walsen te I*.

hechten en ongelijkmatig te zijn. Derhalve verdient het de voorkeur, wanneer dikkere materialen worden gewenst, deze te 8403329 j * - y - y - vervaardigen door extrusie.

Een pakkingmengsel dat als boven beschreven wordt bereid, is niet een dispersie van rijstschillen in een polymeer-oplossing, maar eerder is het een mengsel van rijstschillen in 5 een polymeermengsel, dat onderscheiden polyestergebieden bevat. Het bestaan van dergelijke gebieden kan worden bevestigd door de metingen met differentiële scanningcalorimetrie (DSC) van mengsels van rubberbindmiddel en polyester. Zo worden in plaats van de waarneming van een enkele Tg, zoals het geval 10 zou zijn met twee mengbare polymeren die een oplossing vormen, twee aparte DSC-overgangen waargenomen die overeenkomen met de Tg-waarden voor het rubber bindmiddel respektievelijk de t polyester. Verder wordt, wanneer de verwarming wordt voortgezet, een endotherm waargenomen die toegeschreven kan worden 15 aan het smelten van de polymeerkristallen. Indien het mengsel snel wordt gekoeld en dan opnieuw wordt verwarmd wordt de endotherm niet waargenomen omdat de polyester nog niet opnieuw uitgekristalliseerd is; dat wil zeggen de polyester kristalliseert zeer langzaam uit. Desalniettemin neemt na langer staan 20 de polyester opnieuw zijn gedeeltelijk kristallijne karakter aan en wordt dan de endotherm opnieuw waarneembaar door DSC-analyse.

Het unieke karakter van de de voorkeur verdienende pakkingmaterialen, die volgens de onderhavige uitvinding kun-25 nen worden bereid, kan ten dele worden toegeschreven aan het versterkende karakter van de rijstschillen, dat een goede weerstand tegen kruip onder belasting verschaft en ten dele aan de gedeeltelijke kristalliniteit van de polyester. Indien bij voorbeeld de pakking wordt gebruikt als een klepdekpakking 30 waarbij hij wordt blootgesteld aan motorolie, zal de gedeeltelijk kristallijne polyester smelten naar mate de temperatuur van de motor toeneemt, zodat de pakking wordt toegestaan zich aan te passen aan de contour van de flens. Verder heeft de pakking een goede treksterkte bij omgevingsomstandigheden, 35 maar wanneer de polyester is gesmolten, heeft deze de neiging een goede hechting met de flens te bevorderen. Bij koeling wordt de gedeeltelijk kristallijne aard van de polyestergebieden langzaam weer hersteld. Deze volgorde wordt herhaald gedu- 8403329 * - 10 - Μ rende opvolgende inwerkingstellingen van de machine; daarom is de pakking in staat zich kontinu aan te passen in vorm aan eventuele veranderingen in de flensdruk en enige olielekking wordt uitgesloten of althans tot een minimum beperkt.

5 Pakkingen die overeenkomstig de onderhavige uitvin ding kunnen worden vervaardigd, zullen toepassing vinden in allerlei omgevingen, waar zij zijn blootgesteld aan water, olie en/of gas. Voor toepassingen bij een lage flensdruk van ca 350 - 2.000 kPa zullen zij funktioneren op een wijze ver-10 gelijkbaar met kurk-rubberpakkingen. Voor hoge flensdrukken tot aan ca 14 MPa zullen zij echter aanzienlijk beter funktioneren dan kurk-rubber, omdat kurk-rubberpakkingen sneller achteruitgaan bij dergelijke drukken. Dit vermogen hoge flensdrukken te weerstaan is een verrassend en onverwacht resultaat, 15 dat vrijwel geheel kan worden toegeschreven aan de versterkende natuur van de rijstschillen (zie boven).

De onderhavige uitvinding kan duidelijker worden begrepen aan de hand van de volgende voorbeelden, die worden verschaft ter illustratie en niet ter beperking van het nage-20 streefde recht.

VOORBEELDEN"

De volgende materialen worden gebruikt in de voorbeelden en worden met hóófdletters aangeduid.

25 8403329 - η - ί ,4 **

C I

|φ HO β^· , Η tSH d φ —. βββΟΐσ>©·ΡΡΟ «Η φ β φ Φβ-β-ϋ'-βΡί-ΦΟ'β-β Ο 3 β 0)01 >ηΟι &ι β ^ β —. >ι—« ΦΙ-.ΜΦβ-*β — J*

Jj dP dp Λ3 Οι β 4·) Φ β Ν · Ν Ή · BJH ' Φ Ν·Ν · Η ΦΗ^Ρ Ο "Η Π W+)in rlrl OMD Ο Ο* Λ Ο Η Ο* Φ Ö* Ο» •ϋβιο ιη £ι fl ^ β*· φφφβφβφφβφΐ * Φ Φ β Φ β Η η *· *· a3\ β ©co β Φ Η φ Λ ö mm© -Η Φ © Η r- CN Ο ΝΟΓ' φ υ CN Η -Ρ Ο (do ΦΟ ΟΛΟ --4JO Φ Ο Φ rf >, co CN (Ο d 4η <Λ Ό β Λ Μ-4 *»Η *-Η «-Η -Ρ ·**“ 'Η *·^ *·'Γ* φβ φ β βφ β φ <Ν φ 00 >ιΟ Ü Φ Η φ Ο φ Ο >ι rn η φφ 0£1 φ β τ- Ν ,β >tg»· β Ο k*- Ντ-ί 3 > λ — >φ«ο«+)«ο·η-'® ^ !μ^Φ -Ρ © *ο Φ +> φ Η Ο Η Η φ Φ Η Η Η »>Φ θ'® β φ Φ Φ β β-Ρ g +2 β Φ >ι >ι β>ι βΦ β ο β Οβ ο π ο ο οο ora ρ β © β>ιββ ββ β >ι β +> S £ .§

""ο β c ηΙΒ “ο ”1« §W

°·=>° ° ft SS 3 8, χ * φ φ ο ο

CO CQ

Q Q

in U *- ο Ε-* ο·ο ιη · ω β 00)0 Γ» ΜΙ ο οο ^ a « u ο1 οο , ο &>ρ gr-ü Q pq β ο Η *- β Ο Η ο gg SCU SCO Ë ©f > φ m > in φ Η Η Φ Η Φ Φ +J I „ g ^ φ Ο Η Η φ ΦΝ «Μ II Ê ® ζοββ am go 2 φ ο1 a a

OÜÜ O m >ir M f0 PjlË^CQII

m p-iin ^ β β o ·*- o · Φ Φ * +» II * +2

^ 3 H

β P

λ: -x β φ β Λ Φ - β Λ Λ ’ © β Λ Λ W β β β Λ β Φ Ηβ ββ β β Φ-Ρ Η φ Ιφβφ-Ρω

βΛ g .Q I Λ w Ο *0 W

ρ Λ rij CQ Ο Q AQ « ΛΗ Φ > Ηβ CU β Ρ3 β >ι Η 2 iü wei co ei ho o w 1¾ m ο in ο in ο in t— r- cn cn co co 8403329 n »' - 12 - ιΗ

I o H

O d **>· *> ·Η * O

d I Oï cd · P P Ό P P O

0) ÖP5 iUCl33fi33>i tji— cd l*X(D33id3drl ö · lirl · φ N N td N N tJÏ •Η ζτ> X O O1 Λ O H rl -p ΦΗ C5 T3Q)<DÖ<DI*flJ(ö3fi(d<D Ö XJ«J VOCMtdnJia-rlnJd)

•HO 0ΛΟ --- +J -P I Ii+1H

Λ -rH 4-) *r- 1(-1 Ψ4 ^ H M4 >1 P co O d) in H Q) O - <D Φ Λ

<U ^ÊrfiOHtUfNUP

> ^=- O Ή <D ·Η (D ·Η cd <D CD

tJ dP d -p <d d

<D

• e

S S

O) <D

Λ Λ

O OU O

a O p O p o p cd r» <d oo

ff) <D <D

>i +1 >i +1 Ό τ3 0 o O o O O O o O n O · m t— - r-

II II

O O

CO CO

a<un σ> O τ ο o · r* o · r» co w m co co rj* cmn tji

5 H +i η Μ Ή H

cd A > A· > cd > μ > m £ <N (¾ I O) H £ >—I g

CD II CO 0) II CO

•P 4J

•Η Οι · ·Η O' · > E* -P > EH +> td cn

•H *H

P P

P

(U

+1 w

0) o Q

>1 <H O

6

LD O LH

r— r- 8403329 •4 *' - 13 -

Een algemene bereidingsprocedure die gebruikt kan worden voor de bereiding van de experimentele polyesters 605 en 751 is als volgt: een rondbodem van 3 1 wordt voorzien van een gepakte}met stoom verhitte condensor, een roerder, een 5 stikstofinlaat en een thermometer. De te gebruiken bestanddelen (de zuren, de glycolen/diolen en een geschikte catalysator zoals Pastcat 2001 tincatalysator) worden in de kolf gebracht en het mengsel wordt geroerd en verhit totdat de temperatuur 230°C heeft bereikt. Gedurende de verwarming wordt de stikstof- 3 10 stroom verhoogd totdat deze ca 0,4 m (std.)/h bereikt. Het destillaat wordt opgevangen en, wanneer het volume bij benadering 85% van de verwachte hoeveelheid van 438 g heeft bereikt, wordt het zuurgetal gevolgd totdat het is gedaald tot beneden 1,0. De overmaat glycol wordt daarop verwijderd en het mole- 15 cuulgewicht wordt verhoogd door evacuatie van de kolf tot een druk van minder dan 0,65 kPa en geleidelijke verhoging van de temperatuur tot 260°C. Nadat de temperatuur deze waarde heeft bereikt, wordt de druk langzaam verlaagd tot beneden 0,4 kPa en op deze waarde gehouden totdat het mengsel in de kolf te 20 dik voor verdere roering wordt of totdat het duidelijk is dat geen nuttige verandering meer optreedt. De theoretisch verwachte hoeveelheid destillaat bedraagt 155 g. De resulterende polyester wordt gedeeltelijk gekoeld en dan uitgestort op een met Teflon beklede pyrexschaal.

25 Rijstschillen

Rijstschillen werden verkregen van Multifil International, Ine. onder de naam Fiber X. Een zeefanalyse van een doorsneemonster gaf onder toepassing van US-standaardzeven de volgende resultaten: 30 +100 Mesh (0,149 mm) 5% +200 Mesh (0,074 mm) 20% +325 Mesh (0,044 mm) 45% -325 Mesh (0,044 mm) 55%

Hardingsversnellers 35 De hardingsversnellers die voor een gebruikelijke verharding van de pakkingmaterialen werden gebruikt, bevatten de onderstaand opgesomde bestanddelen, op basis van 380 g rubber bindmiddel.

8403329 1« - 14 -

Bestanddeel ' Gewicht (g) zinkoxide (Actox 16), activator 15 stearinezuur, activator 3 ALTAX(MBTS), primaire versneller 4,5 5 TMTD (Methyl TüADS), secundaire versneller 1,5 zwavel RM-99, vulkaniseermiddel 4,5

Bestanddeel (enkel voor EPDM-mengsels) Gewicht (g) zinkoxide (Actox 16), activator 14,0 10 stearinezuur, activator 2,8

Royalac 133, primaire versneller 2,24 difenylguanidine, secundaire versneller 0,34 zwavel RM-99, vulkaniseermiddel 3,5 15 Bestanddeel (enkel voor SBR-mengsels) Gewicht (g) zinkoxide (Actox 16), activator 14,0 stearine zuur, activator 2,8 ALTAX (MBTS), primaire versneller 4,2 TMTD (Methyl TÜADS), secundaire versneller 1,4 20 zwavel RM-99, vulkaniseermiddel 4,2

Het ALTAX is benzothiazyldisulfide, een thiazool, het TMTD is een thiuram, en het Royalac 133 is een dithiocarbamaat/ thiazoolmengsel. Al deze versnellers zijn algemeen bekend.

25 VOORBEELD 1

Dit voorbeeld toont de fysische eigenschappen van pakkingmaterialen, die worden verkregen, wanneer verschillende nitrilrubbers worden gemengd met rijstschillen en polyester A. Percentagewaarden voor de componenten worden gegeven in ge-30 wichtsprocenten. Alle monsters werden gehard door blootstelling aan een elektronenbundel gedurende 11 min bij een dosisniveau van 12,5 Mrad. Alle monsters bevatten 1% Scorchgard 0 ter stabilisatie van de rubber gedurende het mengen. De verkregen vellen waren taai en voelden glad en leerachtig aan.

35 In de volgende tabel A laten de voorbeelden IA-IC

zien dat verlaging van de hoeveelheid nitrilrubber A en verhoging van de hoeveelheid polyester A een verlaging van de samendrukbaarheid, maar een verhoging van de hardheid teweeg- 8403329 -15 - .- .

. # »* bracht. Bovendien nam de treksterkte toe, maar de opzwellingen in water, stookolie C en ASTM nr. 3-olie nam af.

Eendere veranderingen werden opgemerkt voor Nitril B (voorbeelden ID en ID) en Nitril C (voorbeelden IP en IG) wan-5 neer polyester A werd weggelaten. Bijzonder significant was echter het effekt van polyester in voorbeeld IP. Dit voorbeeld toonde een opmerkelijk lage opzwelling in stookolie C van slechts 4%.

Zoals reeds aangegeven helpt de polyester het mengen 10 van de rijstschillen te vereenvoudigen; zo waren de voorbeelden IC, IE en IG, die geen polyester bevatten, moeilijk te mengen.

15 8403329 \ > “* - 16 - -¾

CO

rn.’m co co co •'tf oo co i 2 < p ^ § ïf i

3 H

!ihh Q f£ ft 8 VD O -M· CO V- *3* (X) .p S'* co ^ rf Ό· co cm

dP to H

I * aj

Hr. r~ co lo t- t- co S r— CM τ— CM CM t—

0) I J

d) m t' Λ —· — CO —» d ϋ £ 8 LH oo -m* m ^ oo t"· co o in CM oi r» o 3 ί! η K * * »>*> ·.. ·, *» ·» v k *. >» 0 3 ffl s Is oo co co <3· co cm σι co oo σι m r~ cm 465-15 00 v- 00 CM 00 T-θ' CM 00 Γ» 00 S* m xi φ co co 00 I σ\ i i >3 P 00 θ' co co

II

ril $ — <D n.

jxjgcM 00 r-« o in σι oo 0 £j \ o cm r» σ> r- T- co

CQ ffS Ö1 CM r- O O O CM CM

Q r- r- t— t— t— τ— τ— *0 3 0¾ +J O 00 O' CM *3* LD CO t—

W CM i— *— t— r- CM CO

*S

*1 c» 1 Jj σι τ- T- t- r- T- T- 4J [J N, *o ^ * *k ^ *

C/J Π O CM CM CM CM CM CM

•npco co cd co co co co ia

JL

01 dP in oc o- r·' Ó) —- k ·. *· l» >< en rr 1 en l σ> i H rij 84

ÓP

H 5-1 CO O σΓ CM CO CM co ΗΦ «· *· ·* »· ** “· " u,Q ri! 00 <3 cm rij co ff) r~ ff) co U r* O co +3 Λ CM CO CO CM CO CM co

Ö fi W '- W W W W W

u |a ö fi h · 0 0 & s 8403329 - 17 - * .

« «*

VOORBEELD II

Dit voorbeeld laat in tabel B mengsels zien van nitril A met rijstschillen en verschillende polyesters. De produkten werden door blootstelling aan elektronenbundels of 5 door gebruikelijke harding als aangegeven gehard. Alle monsters bevatten 1% Scorchgard 0 en voorbeelden IIA, IIC en HE, die met zwavel werden gehard, bevatten 2,6 gew.% van het boven beschreven versnellersysteem.

Opgemerkt wordt dat bij alle monsters het gebruik 10 van harding door elektronenbundels leidde tot een toename van treksterkte en dichtheid. Anderzijds toonden de normaal geharde monsters doorgaans een betere samendrukbaarheid en een betere opzwelling in water.

15 3403329 V - 18 - κ* * -¾ γΗ ? co sj m t"· νο γ- co ι> |Ι 1

8 θ Η Q

ρ 43 Η 'ft ^ co r» οο σ» 5 οο η cm co co co £ «>!g ί> σ'&Η O H -P dfi > Cfl

t_> [" LD t— t— 0% CO

δ CM CM CM Ί- <N

•jJ

<D I Ό -Ρ 3 ω ϊί m όο co co *- όο -φ σ\ co0 όο d ό .d π *> - *< » » >> *> * ν_ ·» η

<D 2 Ρ ft Γ' 00 r- VO r- CO « CM 1Λ9 IT) KO

U 5} § CO CM CO r- r- CO *“0. T- CO

U·8* 5 <!

(U dJ - Ο I KO

$8 g S i 00 1 ^ sr ,¾¾ cm co oo oo »- vo 4-5 \ o r- co r» co σ\ -d Oi cm o T- o *— o 0 44 r- r- i- r— t-τ- *H w

- 10 CQ

11- ffj ^ ω oo oo oo ρ* ο a\ id φ CM T- CM CM CM T- ft w

SB JB

|| i I s g θ s d

"ü dP

in'-' σι co o co oco dft 4J v ** k *. * * 0)d)

Old O on t- <T« r-<T> Ό H

π φ KO in vo m vo in d h •P i—1 3 οι u J3 c Ή a $ 11

CO ^ a ^ .a —*k u H

(Da ^ in ^ ro co ro _ “i Λ co -M 0) . >i c#P i< * *$ * U O QflT Ω 4d >

H'— 0. 0. 0 0 2i 0 η I

84 wwww ^ 0) 5

pH II II

-H —. vo co vo 00 vo 00 _ .

4-1 — 00 ρ» 00 cot"· Sm •H CM CM CM CM CM CM ** G< * aë fS fi 0 h a 0

g Η Η Η Η H

8403329 - 19 - * 4 f

VOORBEELD III

Dit voorbeeld toont in tabel C het effekt van verschillende additieven op nitrilrubber A, polyester A en rijst-schillen bevattende mengsels. Ter vergelijking wordt verwezen 5 naar voorbeeld IA. Alle monsters werden gehard door elektronenbundels en bevatten 1 % Scorchgard 0. Voorbeelden IIIC en IIIF laten ook zien, dat in dit systeem, de toename van de hoeveelheid rijstschillen de treksterkte en de hardheid van het produkt doet toenemen.

10 Norsorex is een polynorborneen dat als een rubber- additief wordt gebruikt. Vestenamer is een polyoctenameer met hoog trans-gehalte, dat wordt gebruikt als een verwerkings-middel en ter verlaging van de opzwelling van rubberen materialen in water. RB-830 is een 1,2-syndiotactisch polybutadieen, 15 dat gevoelig is voor harding door straling.

8403329 - 20 - 0 ? ro u un o o <Tv m o vo

g T- T- Ti< CM

s# <! c o IT ü

O P Η H

•P tQ H O V£> 00 Tl* VD M in O

gj 35 ,¾ ro ro τι* ro τι* ^j! oo

Η Μ II

0 tn+> w * £ +5 r- vo t- co tr> m τι* g τ— r— v— r— r— t—

Φ l _. tZT

5>44 Ό V\ δ 3·Η S Γ' .—. τ- —. —, O —. r- <— 00 —w o .—.

+! 5 (!) r in co ino voo m o oom oo o ino rj *7v r* r* . ^ *· *.«. ^ » » *. ·» ». n·* | cufl r>oo r" oo oo ld r·* r- r·* oo o tn f" oo η I oo oo '“SB· 22. S w ^ &P» g< (!) 0) jp S-ι (ΟΓ'Γ^Γ^οο τι* in *n 00 00 00 00 00 00 vo * S-ι N 00 O Tl* vo VO Tl* vo m B MOOMMM M r- ° $1 i ~ *i • Q Rw r- —» c\ -3 a 44 τι* σ\ * ε M ^ *. t— Ή S-l O τ— Q) «w x δ i w w ,_j Λ <ü qj —. S o — H Xgjr'O—.

•H P <n tg <n ro cn >h ω o 0) E t1 oo r-·

Ss I 8 - S P ï P S I S 8 f, o T N' 1~ a -* S'- s ~ v -a i s r r fó £ ,ω sq. sS«w 1 > | S a gw σισ»σι σ»Γ" r* oo O] . ^ K S ^ H ^ 4JC O O O O O O 00 CQ(D vo vo VO VO VO VO Tf

•ΓΟΗ •rl U

u

B

to —> in in in in in in *> (üdP «.«.fcfci* » co >i cv os co σι o\ σι t— a*3 r—1 * •Η Λ° VO ("» Γ'· Γ" O'· LD Tf

Jj *»* «. *. * ·. ^ *» ** 43 co vo vo vo vo VO 00 _ *H a MMMMM M 00 . Ö s aëöasös n ft

3 Η Η Η Η Η H

g Η Η Η Η Η H

8403329 • t* - 21 -

VOORBEELD IV

Dit voorbeeld licht mengsels van EPDM-rubber, polyester en rijstschillen toe. Het N-22Q Carbon was verkregen van Phillips Petroleum en is een zeer fijn gepoederd materi-5 aal, dat bekend is als een versterkingsroet. In vergelijking met de monsters IVA en IVB blijkt de koolstof een zeer gering versterkt effekt te hebben voor mengsels volgens de onderhavige uitvinding. Zie tabel D.

10 8403529 v ^ - 22 - i 4 ’ ' -¾ co e p. 00 r— If) U co * CM p* m β * r-> * r— f r—

So ^ ε ^— § I o q fc h I η _jj

SpMHOOOM 00 CO T- fflm an o in «a* co cm in g 25 K,2 CM r- <- r- r- 3 .^8 ^ 2 Λ» ^ .

φ +) <yi cm vo vo co g r— t— (Μ 1— t— t—

ijl J4 <Zi ^ r ? MO N !fl CO in in P P" VO

(tSS-Hri « «, - » »· - » « ·<** *«.

-PwMTft co ο σι o r- co 00 m*a* 010 n p co co m *— r~ *- ▼- li·®* 3 < ω Λ a) fan cm οο σ\ cm τ-ιη QO r^ooio 00 coco

Is Ια 11 in'»·, cti m μ5 <τ\ ιο'Μ’

|J| Jjp CM^“ <“ "T— CM

|J g Θ g U g I

Is

β 00 T- P- ΙΟ O

I φ - * " " " " *> +1H —> 0 cm 00 σι o <- inHöPio 10 m in in so ·η·Η —· ΐ·6 w O'

a a ë 8 -S

1 oo—.00«— *+} •Hiw— Njj^1 «Λ'ί Qm Q01 Φ

Tj Q) op I I 01 H ' n H * ffl ·> m » S

Ό -H ·— I H cm l ra cm y h! *“

c3+i I

m r*» in p~ mm -P

aw . * *· * " xi (Urtjosoo ο ο σ> ϋ ίο Ν

U

,8 d? ΙΟ CM CM CM t— ΙΟ P

Q *·*** n *» * * * p vo p" 10 r* ισ P* * ÖQ CM CM CM CM CM CM * Μ 8403329 -- - ZJ - . · Ο

O 01 -H

•Η • o o y

! 3 S 2 3 s 5 S

n 44 6 « co vo p p O g

6 0*· H

0)+>4J öo ft Η W 44 go

H -n § T

•H +) *H · CDaHCJ

Α Φ H 6 § ” H

O 6 Λ Φ O g m « +) 44 ra φ 11 |q o rS 2 o

ra -η +> > §C£9 o p P

•r» 6 M 0) Λ . ¾

-Η M O H O ra O

U A 0 > & -θ α) > α) „ d w 6 O' +> ** >

0) M

Μ M ft 0) _ Λ

5- 1 Ο 0) Ο -H i£ P CO P

ΦΟ+) ^ ^ +) > (Ö Η >1 ra 3: 0) 0 6 ο β I .5 >1 -n +1 T3 5*-s3 Ο _ _ Λ Λ

Λ Τί S n + S ffl 5 r- l£> 00«- ·« O 04 TP

Ο N 5 Ο h r« _r* P< ^ ^ ^ ^ ^ ^ ft Ο 0 6¾¾ in m 0 «- 00 0 .μ 44 > Q m H a r- r- cn r~ *- r- t-vo ^ 44 -w 8 § Γ ^ w ^ "" Μ -H 6 M «.S'0'» ΟΛΜΟ Ο. M ^ Λ Ο Λ Ό Λ Μ Ο) Π Ό4 6 O O' O "Μ y 0* _N JJijj 00 T- n o 1 Μ η η n r-^ Γ'· oo O'

Pi 41 0 Tl Έ S

m o o α 3<s cq *h > λ ω 6 6 6 6 0 /η (Ö 6 *η Ο +) > Ο -Η θ' 44-» O' Ν Μ«_.

2 6 W J] οο νο ο τ- Η ·Η +1 Ο Μ "V. r- τ— CN Μ Ο 44 44 Λ Α ÏÏ οϊ tfl 44 *rl U Η 1ö 44 O' Ο Α Ο WH'-' 6 ft Ο Ο < +» 0) ra Ε* S ο ο ο ι ν θ' ei ram Η Ο 04 0)¾ η5 Sa II 0 g 0 δ 0+10 Ö1 Α Ιϋ Ν 6 3 6 (Ö Ό (β Λ +» -η > 44 *Η — 6- *η Ν θ' ΙΟ ^ •Η Ή 6 +J Η τ- Ό - Γ- 04 ιΐ Ο «( Ö1 *Πτ4 dp 04 Ο θ' 00 Ü is J2 si τ4 rj w \ο κω ιτ> ιη (β Ό Ό Ο Ι] 73 Ο -Η Ο W fó Η 6 Μ > ΌΛΟ , _ S _ « 3.0° ™ 5 ^ ν α ^ .1-4 6 6+1 rr) (ij - ι 1 Ν Ü » 04 S-J * >οο $-3# 1 3 01 I 3 04 06^0 tö+i^ a ü ^ !a o w Q A 0 O Ό A M +> -M . u wo H - L sj S’ H O 6 O > ,¾1^ 2+ r» in o» m §>OiH o ra - ' *· * 4J ro ft φ <! O' O' O' O' o +! lö Ό O "H +1 · H j.

>. Ω 1-1 M O m ^ 660 Λ di> 01 m 04 m 01 Λ 23»*·*· * «ι g ij p O- ΙΟ O» ΙΟ μ P O Η H 04 04 OJ 04

CQ O

O < > 54 in p f . f ë 9 8403329 - 24 -

VOORBEELD VI

Dit voorbeeld laat in tabel P mengsels zien die EPDM-rubbers en EPDM-nitrilrubbermengsels omvatten. Voorbeeld IVA en IVB zijn ter vergelijking opgenomen in de tabel. De 5 tabel toont dat EPDM- en SBR-rubberen pakkingen aanzienlijk hogere mate van zwelling hadden dan een pakking uit nitril-rubber bij blootstelling aan stookolie C of ASTM nr.3-olie. t Ook wordt opgemerkt, dat wanneer de hoeveelheid rijstschillen als vulmiddel meer wordt dan ca 60% (zoals in VIP) een vel-10 vormig produkt niet eenvoudig kan worden gevormd, tenzij een verwerkingsolie, zoals Circosal 480-Oil, wordt toegevoegd.

De verwerkingsolie draagt echter bij tot een hoge mate van zwelling in ASTM nr.3-olie.

15 8403329 - 25 - - -¾ ιΗ Ρ * * 3 *-

jf I

&4 Η ” Ηϋ <u W SrS σι νο ο νο σν οο σι 'S' νο g fsq Sh r' o in oo in ο ο <λ^ % i-H · ,2 Ο ω Ό > öi jj dP > ra u

Ojooi-nimr^cftco rt 01 l ?| T- P VO P CO O mo 5* a\ v P r- VO . Γ'm σι r- III! ag ?s *§ ^g <*£ sg sg g sg sg dP ·§ & g < 0 ω Ή o j) r-'Voroai'srjNt'-jji in 'j fn Jj vo r-~ oo co oo r-· vo ? vo in

E

$ A

Ίΐ 1 ii π oo o co co m σι co p on σι ul <. r- M <N 00 d «“!>*” * |g ^ §§ II agsiggS'gg

Is . § in h ^ t— T- r~ oo oo t'·* cn o -ro*H <jp *.*.*.«.*» v k * •H t~*dddOOo©oof» u Ό mvovovovovovovo in m ^ ^ ^ ö rH ^ fl

I (d 'Wf fH -P

•ηιμλ , , , , , . . δαιίδαι S

HJ* 1 I I I 1 I I I gjH S

IS 1)¾ 8¾ H

ο o -HO b I Jj ^ OO O 00 p a>t<De)P . r~ r- in in t"

ii -*.·»*·«· I I I 4J

οι σ σι σι σι o1 ,ε

0) < Q

in

„ N

U in VD VD ΓΟ ΓΠ VO r- oo Γ0Π ^ m a» ^ s *k S *1 % ·» ^ ^ ·» ·« ^ *· ** (J) _n _ t— co co r» co co co co vo *— oo oo P·* r·* 5 0 2dp rj* T- t— CN T-r-r-T-M CO ’'ΓΤΤΤΦ

lw A A AA AA A

8 |0 gggggggggg 84 0 33 2 9 , < ** - 26 -

VOORBEELD VII

Dit voorbeeld laat het gedrag van een overeenkomstig de onderhavige uitvinding vervaardigde pakking zien, wanneer deze werd blootgesteld in een werkende motor aan motorolie 5 bij ca 120-135°C gedurende 350 h. De voor deze test gebruikte motor was een 1980 Chevrolet Chevette 1,6 L4-motor met bovenliggende nokkenas. De interne motordruk gedurende de proef bedroeg 14-28 kPa.

Pakking ΙΙΙΞ werd gebruikt als een voordekpakking en 10 de flensdruk varieerde doorgaans van ca 0,35 tot 2 MPa. De dikte van de pakking was 2 mm en zijn gedrag was vergelijkbaar met de commercieel verkrijgbare kurk-nitrilrubber pakkingen YF-334, XC-300 en NK-730 van Armstrong. Wanneer echter de flensdruk werd verhoogd tot ca 7 MPa verdroeg de pakking IIIE 15 de extra druk, terwijl de kurk-rubber pakkingen dit niet konden.

VOORBEELD VIII

Dit voorbeeld laat het gedrag van de pakking IIID zien, wanneer deze werd gebruikt als een waterpomppakking en 20 als een thermostaathuispakking in dezelfde Chevette-motor. De flensdruk varieerde van ca 2-14 MPa, hetgeen te hoog was voor kurkpakkingen, en de temperatuur van het koelsysteem was ca 95°C. De pakkingen werkten bevredigend gedurende 115 h, op welk punt de proef werd afgebroken.

25 VOORBEELD IX

Dit voorbeeld laat in tabel G de resultaten zien, wanneer rijstschillen met verschillende materialen waren behandeld. Voorbeelden IXA en IXB zijn monsters, waarbij de rijstschillen waren behandeld met vinyltriethoxysilaan, ver-30 kocht als A-151 Silaan door Union Carbide. Voor vergelijking zijn de onbehandelde monsters IA respektievelijk IC opgenomen in de tabel G. Met olie behandelde rijstschillen werden ook gebruikt in voorbeeld IXC en het pakkingmateriaal werd vergeleken met voorbeeld IIA, waarin de rijstschillen niet behan-35 deld waren. De met olie behandelde rijstschillen werden verkregen van Riceland Foods en waren aangegeven een zeefgrootte van -80 mesh (0,177 mm) te hebben. Vermeld was dat ze 1% sojabonenolie als een antistofmiddel bevatten. Voorbeelden IA, IC, 8403329 - 27 - - IXA en IXB werden gehard met elektronenbundels, terwijl voorbeelden IIA en IXC met zwavel werden gehard.

Als basis voor vergelijking bevat de tabel ook gegevens voor verscheidene commerciële pakkingen, welke alle met 5 zwavel worden gehard. De pakkingen NC 710 en NC 711 zijn pakkingen van hoge kwaliteit, die aanzienlijk duurder zijn dan de pakkingen volgens de onderhavige uitvinding. De pakkingen NC 757 en NC 775 zijn minder duur, maar vertonen een overeenkomende geringere samendrukbaarheid en geringere herstelwaar-10 den. Bovendien vertonen zij ook een significante toename van de zwelwaarden voor ASTM nr.3-olie.

15 % 8403329 ·> - 28 - i

S

rH

? n

SHmmoot'-r-o,'d,cHmm ö 1 CM OJ

ff a 8 *u +3 Η H (1) gi cn -π 1¾ H · 5- vo vo 'a* r- oo n r- cm , .

^ Μ B Ό co co ^ co co co cm cm 1 1

<sp ra U

$ o ur> KO m ro m , , |j CM CM CM CM t- 11

<U l _, CIT

s^gs jj fi ffl r r- —* r- —. —* >-.in m g>3 43 S mco ro cm 'd5 oo or- rara ra <- o ^ m vo m cm ÖJLlO} » ·« ««». V *» *·«* »·*» - - - N V V | ,»>» I >—v oSraïï r-oo oo vo rr ιχ> σ\ vo τ- vo oo ο om vo co mo om i4 S ra h-· oo co cmoo r-® Nco r-oo ra oo »"00 ror <-[- S, ra ^ ^S.

'Ü i< om

Jm r- co ,3 <D νονΟΟΟ^^Γ-Γ-ΟΜ , i T3 !h cocovor-r-r-voco' 1 0 o o 23 m r- $ï

i x Ö OO^CMCOOOmmCM , I

*8^ o üt& 3 i o> ra flj 8 da § 1 is

4Ü rH rH -·. rH .«·*. 5} dP

Π Q) -Η dP -iHdP C T-

5¾ I , M*L I 8W

ra ra o r~ o ra d) ·γ»λ m —> m — ·π·Η dS d d 8o q a) tj ai aj i Ü $ $ $ ^ • Ïrl- O O r- r- CO CO tÖ (0 (Ö ft

OliHdP - - «. - - - U O Ö O

•r? Λ w o o cm cm σ>

•Η n VOVOVOVOmmrHrHrHiH

M y $ -3 -S $

I B B B

irl^ “i “i i ,^^1111 ara σ\ σ\ a\ σ\ o ü p p Ö) <c O O u u o r- m r- t- m r» ir- r- r- r*· — vo vo a\ co co oo dp - -- -- -yuoy — oocovovor-r-gglSs . CM OM CO CO CM CM _ _ _ _ S' SP S' S' δ § § § 54 +J +j ·0 I a öfiaSSSlIII' 8403329 - 29 - I -s

, - ·> I

VOORBEELD X

Dit voorbeeld laat in tabel H het gasafdichtende vermogen van nitrilrubber bevattende pakkingen volgens de onderhavige uitvinding zien in vergelijking met de afdichtende ver-5 mogens die doorgaans worden getoond door gewone kurk-rubber pakkingen. De gaslekproef wordt uitgevoerd onder toepassing van een elektromechanische luchtlektestinrichting volgens algemeen bekende procedures, De resultaten laten tevens zien dat "als" gasafdichting een wenselijke eigenschap van de pakking is, een 10 voorbehandeling van de rijstschillen met sojabonenolie (zoals getoond door voorbeeld IXC) of een andere olie, aan te raden kan zijn.

TABEL H

monster flensdruk leksnelheid 15 _ (kPa) (kPa/min) kurk-rubber 1400 6,89 3500 0,07 IA 1600 2,34 20 2400 0,34 3200 0 IIA 1600 1,72 2400 0,07 25 IXC 1600 0,62 2400 0,034 3200 0,007 30 De onderhavige uitvinding is niet uitsluitend beperkt tot de boven gegeven beschrijving en toelichtingen, maar omvat alle door de volgende conclusies naar voren gebrachte modificaties .

35 8403329

Claims (17)

1. Gehard pakkingmateriaal, verkregen uit een mengsel dat naar gewicht' omvat: 100 delen rubber bindmiddel 5 - 1.000 delen gepoederde rijstschillen, en 5 1 - 200 delen van een. van tenminste een monomere diol en tenminste een monomeer dizuur of zuurderivaat afgeleide polyester, welke polyester tenminste gedeeltelijk kristallijn is onder omgevingsomstandigheden en een Tg tussen -50°C en +80°C alsmede een gemiddeld molecuulgewicht tussen 1.000 en 500.000 heeft.

2. Gehard pakkingmateriaal volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat voor iedere 100 delen rubber bindmiddel het mengsel 50 - 800 delen rijstschillen en 10 - 150 delen polyester omvat.

3. Gehard pakkingmateriaal volgens conclusie 1 of 2, 15. e t het kenmerk, dat het als rubber bindmiddel nitrilrubber, SBR-rubber, neopreenrubber, EPDM-rubber of mengsels ervan omvat.

4. Gehard pakkingmateriaal volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het bindmiddel en de 20 polyester een polymeer mengsel omvatten, dat Tg's vertoont die zijn toe te schrijven aan de polyester en aan het bindmiddel, waarbij de polyester gebieden omvat, waarin de polyester tenminste gedeeltelijk kristallijn is onder omgevingsomstandigheden, maar in hoofdzakelijk niet-kristallijne toestand in de 25 werkomgeving van de pakking kan aannemen.

5. Gehard pakkingmateriaal volgens een der conclusies 1-4,met het kenmerk, dat de rijstschillen in . hoofdzaak deeltjes omvatten die kleiner zijn dan 0,59 mm.

6. Gehard pakkingmateriaal, volgens conclusie 5, 30 met het kenmerk, dat de deeltjes kleiner zijn dan 0,177 mm.

7. Gehard pakkingmateriaal volgens een der conclusies 1-6,met het kenmerk, dat de polyester een molecuulgewicht van 2.000 - 300.000 heeft.

8. Gehard pakkingmateriaal volgens conclusie 7, m e t het kenmerk, dat het molecuulgewicht 2.000 - 50.000 bedraagt. 8403329 f - 31 - ^------ > ί <- ** I

9. Gehard pakkingmateriaal volgens een der conclusies 1-8,met het kenmerk, dat de Tg ligt tussen -20 en +35°C.

10. Werkwijze voor de bereiding van een pakkingmateri-5 aal volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een mengsel wordt bereid dat naar gewicht omvat: (a) 100 delen rubber bindmiddel, (b) 5 - 1.000 delen poedervormige rijstschillen, en 10 (c) 1 - 200 delen van een van tenminste een monomeerdiol en tenminste een monomeerdizuur of zuurderivaat afgeleide polyester, waarbij de polyester tenminste gedeeltelijk kristallijn is onder omgevingsomstandigheden en een Tg tussen -50eC en +80°C alsmede een gemiddeld molecuulge-15 wicht van 1.000 - 500.000 heeft, het mengsel in een gewenste vorm wordt gebracht en het gevormde mengsel wordt gehard.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat voor iedere 100 delen rubber bindmiddel een 20 mengsel wordt gebruikt dat 50 - 800 delen rijstschillen en 10 - 150 delen polyester omvat.

12. Werkwijze volgens conclusie 10 of 11,met het kenmerk, dat als rubber bindmiddel nitrilrubber, SBR-rubber, neopreenrubber, SPDM-rubber of een mengsel ervan wordt 25 gebruikt.

13. Werkwijze volgens een der conclusie 3 - 12, met het kenmerk, dat de rijstschillen hoofdzakelijk bestaan uit deeltjes die kleiner zijn dan 0,59 mm.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, met het 30 kenmerk, dat de gebruikte deeltjes kleiner zijn dan 0,177 mm.

15. Werkwijze volgens een der conclusies 10 - 14, me t het kenmerk, dat een polyester wordt gebruikt met een molecuulgewicht van 2.000 - 300.000.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat het molecuulgewicht 2.000 τ 50.000 bedraagt.

17. Werkwijze volgens een der conclusies 10 - 16,m e t het kenmerk, dat de Tg tussen -20 en +35°C ligt. 8403329