NO140752B - Kombinert forme- og tetningselement til bruk i en muffeende i termoplastroer - Google Patents

Description

Mineraloljefrie smøremidler for anvendelse ved plastbearbeidelse.

Ved mekanisk bearbeidelse som sliping,

boring, fresing og annen sponfraskillende formgiving av arbeidsstykker av plast, særlig termoplast, må mykningstemperaturen for den plast som skal bearbeides, hverken nås eller overskrides for overhodet å mu-liggjøre en formgivning eller en polering. De hittil anvendte oljeholdige kjøle- og smøremiddelemulsjoner oppviser ofte den ulempe at de angriper plasten, særlig når plasten har tilsetning av mykningsmidler eller ikke lenger er motstandsdyktig mot mineralolje, planteolje, plantefett, ani-malsk fett ved at der er innpolymerisert olje -eller fettoppløselige hydrofobe estere, langkjedede alkener osv. På den annen side. kan der ikke gis avkall på kjøle- og skjære-midler hvis ider skal oppnås en rask bearr beidelse av glatte, målnøyaktige arbeidsstykker.

Også ved formgiving ved dyptrekking

eller ved fremstilling av rør fra plastbelagte tynnplater har det anvendte smøre-middel utslaggivende betydning for kvali-teten av det ferdige produkt. Uten anvendelse av et hjelpemiddel vil der på plastbelegget vise seg furer, forkastninger, tildels avskrapet plast og andre overflateska-der; i ugunstige tilfelle fører den høye frik-sjonsvarme til en mykning av plasten og derved til en blokering av bearbeidelses-maskinen.

De kjente smøremidler på basis av mi-neralske eller animalske oljer eller plante-oljer i umodifisert form, som hittil er blitt anvendt ved kald bearbeidelse av metall, er ubrukbare til dette formål. Slike forbindelser angriper plastskiktet også som vandig emulsjon tildels allerede ved bearbei-delsen på maskinen, fremfor alt når plastskiktet består av polyvinylklorid som inneholder mykningsmidler. Herunder mykner overflaten, den får flekker og plastbelegget meddeles uønskede egenskaper. På den annen side oppviser de miner aloljef rie smøre-midler som er kjent ved bearbeidelse av metall, et sterkt begrenset anvendelsesom-råde, idet de er begrenset blandbare med vann og har en smøreevne som er sterkt avhengig av konsentrasjonen, resp. fortyn-ningen, og de gir dessuten falsk forestilling av mineraloljelignende emulsjoner på grunn av den av det anvendte smøremiddel avhengige blandbarhet med vann,

Man har nå funnet at man ved sponfri og sponfraskillende bearbeidelse av plast eller plastbelagte metaller kan anvende mineraloljefrie smøremidler som er vann-klare eller bare svakt uklare og i et utstrakt konsentrasjonsområde kan blandes med vann, samt består av a) 90—10 vektdeler av en alifatisk glykol, polyglykol, glykoleter resp. polyglykoleter, glycerol og/eller et kondensasjonsprodukt av alkylenoksyder og alkoholer eller aminer, b) 5—60 vektdeler av en anionaktiv eller ikke ionogen overflateaktiv forbindelse, som er fremstilt ved tilføyelse av alkylenoxyder og/eller polyoler samt eventuelt oksethylerte aminer til alifatiske fettsyrer, fettsyreamider og/eller kondensater av fettsyrer med alifatiske dioler eller polydioler, og som eventu-

elt videre er kondensert med alifatiske

fettsyrer,

c) 5—30 vektdeler vann.

Smøremiddelet ifølge oppfinnelsen kan

anvendes som konsentrat eller som vandig emulsjon såvel som kjøle- og skjæremiddel ved sponfraskillende eller sponfri bearbeidelse av plast, særlig termoplast, som ved sponfri formgivning av plastbelagte me-, taller. De plaster som kan bearbeides, om-fatter spesielt polyvinylklorid med eller uten mykningsmidler, polyethen, polypropen, polystyren og polystyrensampolymeri-sater, acrylplast, polytrifluorklorethen, po-lytetrafluorethen, polycarbonater osv. Også termoplaster som bare i liten målestokk sveller i vann, som polyamider, er egnet. Smøre- og kjølemidlene kan også anvendes ved mekanisk bearbeidelse av varme-herdende herdeplaster, med eller uten fyll-stoffer. Det er likeledes mulig å anvende disse bearbeidelseshjelpemidler ved en sponfri bearbeidelse av tynnplater som er belagt med vulkaniserte eller uvulkaniser-te, gummilignende elastomere, og ved bearbeidelse av metaller.

Som den under a) nevnte bestanddel egner seg alifatiske forbindelser som oppviser to eller flere hydroxylgrupper i mole-kylet og er vannløselige, som glyserol, 1, 2-ethengykol, 1,2 -og 1, 3-propenglykol, 1, 3-og 1, 4-butandiol, 1, 4- og 1, 5-pentandiol og 1, 4-butendiol. Fordelaktig anvendes slike forbindelser som fås ved kondensasjon av de nevnte stoffer og/eller vann med ethenoksyd, propenoksyd, resp. en blanding av ethenoksyd og propenoksyd, eller ved om-vandling av tetrahydrofuran. Slike produk-ter er f. eks. polyethenglykoler med en mo-lekylvekt inntil 400, dipropenglykol, tripro-penglykol, flytende polyetere med den ge-nerelle formel HO- [(CH,)40] „H hvor n kan være et tall fra 1 til 20, diethenglykol-mono-fi-oksypropyleter og dipropenglykol-mono-oksyethyleter. Likeledes egner seg slike kondensasjonsprodukter som forelig-ger eller ved små tilsetninger av vann kan bringes i flytende form, og som oppstår ved tilføyelse av ethenoksyd og/eller en blanding av ethenoksyd og propenoksyd til vannoppløselige og/eller vannuoppløselige alifatiske, cycloalifatiske, aromatiske, alifatisk-aromatiske, alifatisk-cycloalifatiske alkoholer og/eller aminer med en eller flere amino- eller alkoholgrupper.

Ved en anionaktiv eler ikke ionogen overflateaktiv forbindelse forstås slike forbindelser som oppstår ved reaksjonene mel-lom naturlige eller syntetiske fettsyrer med mer enn 10 karbonatomer og aminer, oksy-ethylerte aminer og/eller ethenoksyd, ethenoksyd/propenoksyd-blandinger, glyserol, polyglyserol, polyglykose, sorbitol, sorbitan, hexantriol. Slike forbindelser kan også kombineres. Videre kan man først for-estre en fettsyre med en diol, triol eller et amin og deretter foretre med ethenoksyd eller en blanding av ethenoksyd og propenoksyd for å forhøye vannoppløseligheten. Det er herunder uten betydning at den overflateaktive forbindelse er absolutt vannløselig; den må imidlertid med glykol, polyglykol eller polyglykoleter som oppløs-ningsformidler gi en klar eller nesten klar oppløsning i vann. Den anvendte fettsyres carboxylgruppe må foreligge som ester eller som et anionaktlvt salt. Fortrinnsvis egnet som fettsyrer er ricinolsyre, ricinensyre, oljesyre eller linolensyre.

Smøremidlene ifølge oppfinnelsen kan inneholde ytterligere tilsetninger som korrosjonsinhibitorer, antioksydasjonsmidler, skumforhindrende middel, bakterie- og soppdrepende midler o. 1.

Tilsetninger av korrosjonsinhibitorer er nødvendige når metallbaner som er belagt på den ene side, skal bearbeides og smøremiddelet kommer i berøring med den ubelagte side av metallet eller med verktøy som kan korrodere. Til dette formål har kjente korrosjonsinhibitorer, som borax, natriumbenzoat, natriumnitrit, natrium-fosfat, natriumpolyfosfat, natriumtartrat, natriumkarbonat osv. vist seg egnet. Også alkanolaminer, cycliske aminer som morfo-lin eller salter av fosforsyre, alkanolaminer og/eller cycliske, aromatiske eller alifatiske aminer, mercaptobenzothiazol, alkalisalter av reaksjonsprodukter av organiske aminer eller sulfoiiamider med kloreddiksyre lar seg anvende som korrosjonsbeskyttelses-midler. Den tilsatte mengde av korrosjonsinhibitorer er avhengig av arten av det anvendte middel eller blanding og dennes optimale virkning samt av dens fortyn-ningsgrad med vann. Korrosjonsinhibito-ren kan utgjøre inntil 10 vektdeler av blandingen ifølge oppfinnelsen.

Videre er tilsetning av antioksydasjonsmidler mulig, som f. eks. isooctylfenol, tert. butylkrysol, a, (3-fenylaminonaftalin, fenothiazin eller 4-cyclohexylaminodife-nylamin.

Som egnede skumforhindringsmidler foretrekkes slike forbindelser som oppstår ved kondensasjon av 3—10 mol propenoksyd med alifatiske, aromatiske eller alifatisk-aromatiske hydroxylforbindelser eller aminer eller alifatisk-cycloalifatiske alkoholer. Disse forbindelser kan tilsettes kon-sentratene ved hjelp av egnede oppløsnings-formidlere som er oppløselige i de nevnte glykoler, uten at der finner sted noen grumsing. Egnede oppløsningsformidlere er polyglykoletere av alifatiske alkoholer, som f. eks. dipropenglykolmonoethyleter, eller betinget vannløselige dioler, f.eks. 2-ethen-hexan-diol-1,3. Skumforhindringsmidler på silikonbasis, som fremstilles som vandige dispersjoner, har også vist seg egnet.

Som bakteriedrepende og soppdrepende midler, som ved lengere tids bruk skal for-hindre spaltning av emulsjonen på grunn av bakterier eller mugg, egner seg prinsi-pielt de i handelen vanlige midler, som pentaklorfenolnatrium, p-klor-m-kresol, fenyl-kvikksølv-acetat og -naftenat, a-fe-nyl-fenolnatrium, natriumazid osv. eller ytterligere andeler av triethenglykol eller 1, 3-butandiol, idet den konsentrasjon som for de respektive midler forhindrer en even-tueiil spaltning, også må være til stede i den valgte fortynning.

Ved fremstilling av smøremiddelet e;r det hensiktsmessig på forhånd å oppløse de salter som virker som korrosjonsinhibitorer, i den tilsatte mengde vann, om nød-vendig under oppvarmning, deretter tilsette de overflateaktive forbindelser under omrøring og tilslutt tilsette den under a) nevnte bestanddel, eller eventuelt blande den sistnevnte bestanddel og den overflateaktive forbindelse og under omrøring tilsette den nødvendige mengde vann eller oppløsningen av korrosjonsinhibitorene til blandingen. Antioksydasjonsmidler eller bakteriedrepende bestanddeler blir alt etter sin oppløseldghet oppløst enten i glykol eller i vann og blandet med de andre bestanddeler.

Smøremiddelet ifølge oppfinnelsen kan anvendes som hjelpemiddel ved sponfraskillende bearbeidelse av arbeidsstykker av plast såvel i konsentrert form som i fortynning med vann i et forhold i fra 1:20 til 1:50. Ved større avsponlngsytelse er det fordelaktig å arbeide med konsentratet eller med en fortynning på mindre enn 1:20. De bearbeidede arbeidsstykker oppviser glatte, glinsende overflater, og der opptrer ingen flekker eller misfarvninger, fremfor alt ved plaster med lyse farvetoner. Stand-tidene for verktøyene er usedvanlig gun-stige. Også ved slipning av arbeidsstykkene kan man anvende en i forholdet 1:20 til

1:50 fortynnet oppløsning, og der kan ikke iakttas noen for tidlig tilsmussing av slipe-båndene, slik det er tilfellet ved mineral-oljeholdige hjelpemidler. Særlig fordelaktig kan man bearbeide slike laminater som består av et metall og en plast med eller uten kiebemiddel. Til formgivning av plastbelagte tynnplater av metall anvendes der fortrinnsvis konsentrater som ikke inneholder mer enn 50 vektdeler vann. Smøre-verdien for slike blandinger, målt som flatesmøring i Almen-Wieland-apparatet, gir en sluttbelastning på over 19 600 N ved en friksjonskraft på 2550—3140 N. Ved anvendelse av smøremiddelet ifølge oppfinnelsen ved formgivning på en vanlig rør-formemaskin av tynnplater som er belagt med polyvinylklorid, fås der rør som eir helt uten beskadigelse av plastoverflaten.

Ved vasking med vann lar de bearbeidede arbeidsstykker seg på enkel måte ren-se for vedhengende smøremiddel, noe som er av overordentlig stor fordel for den videre etterbehandling, f. eks. lakkering. Smøremiddelet ifølge oppfinnelsen er i be-sittelse av en fremragende smøreevne som overstiger smøreevnen hos hittil kjente for-bindelsar for anvendelse ved metallbear-beidelse, og som opprettholdes også ved fortynning med vann inntil et forhold av 1:20, tildels endog til 1:50. De overflateaktive forbindelser som inneholdes i smøremid-lene og hjelpemidlene for pilastbearbeidelse ifølge oppfinnelsen, kan avbygges biologisk, og det er ikke nødvendig med en spaltning av smøremiddelet før badene slippes ut i kloakken.

Eksempel 1:

Der blandes sammen a) 650 vektdeler dipropenglykol, b) 200 vektdeler av et produkt som er fremstillet ved tilføyelse av 12 mol ethenoksyd til 1 mol glyserol og etter-følgende forestring med 2 mol oljesyre, og c) 150 vektdeler mettet, vandig boraxopp-1'øsming.

Som konsentrat eller i fortynning lar denne blanding seg anvende som skjære-olje eller smøremiddel ved formgiving eller bearbeidelse av plaster. I et Almen-Wieland-apparat oppnås der følgende flate-smøreverdier:

Eksempel 2:

a) 200 vektdeler diethenglykolmonobutylether og 530 vektdeler dipropenglykol

innrøres etter hinannen i b) 100 vektdeler av et reaksjonsprodukt av 35 vektdeler ricinolsyre med 12 vektdeler diethanolamin, som deretter forestres med 43 vektdeler ka-prinsyre og 50 vektdeler av et reaksjonsprodukt av 1 mol oljesyre med 7—8 mol ethenoksyd som er blandet homogent, c) Som bakteriedrepende og soppdrepende tilsetninger oppløses 10 vektdeler natrium-

o-fenylfenolat og 5 vektdeler klor-m-kresol samt 2 vektdeler borax og 5 vektdeller natriumnitrit i 98 vektdeler vann og tilsettes blandingen.

Dette konsentrat kan fortynnes med vann, som kan være tilsatt ytterligere korrosjonsinhibitorer, som tertiært natrium-fosfat, natriumkarbonat, natriumbenzoat o.l., til en fortynning av 1:50, og kan deretter finne anvendelse som hjelpemiddel ved sliping av plast. Der fås føTJgende smøreverdieir, utprøvet på et Almen-Wieland-prøveapparat:

Eksempel 3:

a) 660 vektdeler dipropenglykol, b) 80 vektdeler av et syreamid av triethanolamin

og oljesyre, 100 vektdeler av et produkt som er fremstilt ved tilføyelse av 12 mol ethenoksyd til 1 mol glyserin og etterfølg-ende forestring med 2 mol oljesyre, c) 20 vektdeler triethanolamin, og 10 vektdeler oljesyre røres sammen og blandes homogent med en oppløsning av 110 vektdeler vann, 3 vektdeler borax, 2 vektdeler na-

triumnitrit og 10 vektdeler natriumbenzoat.

Konsentratet kan anvendes som smøre-middel ved formgiving av plastbelagte tynnplater. En oppløsning av 100 vektdeler av dette konsentrat i 900 vektdeler vann har vist seg egnet som bormiddel ved utstansing av plast og lar seg anvende ved sponfraskillende bearbeidelse av polyvinylklorid med eller uten mykningsmidler, acrylplast og polypropen. På et Almen-Wieland-apparat ble der oppnådd følgende verdier:

Eksempel 4:

a) 400 vektdeler av et kondensasjons-produikt, som fås ved tilføyelse av 50 mol

av en blanding av ethenoksyd og propenoksyd i et molforhold på 2,5:1 til en poly-ethenoksydvoks med en midlere molvekt på 1500, 200 vektdeler ethylhexandiotI-1,3,

og 250 vektdeler dipropenglykolmonoethyleter utrøres med b) 100 vektdeler glyserol-monooleat og c) 50 vektdeler vann.

Fortynnet med vann i forholdet 1:20 fås et bormiddell for plastbearbeidelse. Prø-ving på et Almen-Wieland-apparat gir føl-gende verdier:

Eksempel 5:

a) 200 vektdeler av et kondensasjonsprodukt som for hvert mol dipropenglykol

inneholder 50 mol av en ethenoksyd-propenoksyd-blanding 1 forholdet 2:1, bilandes med c) 190 vektdeler av en kaldmettet boraxoppløsning som inneholder 10 vektdeler imorfolin, og hertil settes b) 90 vektdeler av et reaksjonsprodukt av 1 mol oljesyre med 1 mol triethanolamin og a) 200 vektdeler ethenglykol samt 10 vektdeler av

et kondensasjonsprodukt av n-nonylalkohol og 4 mol propenoksyd som skumforhindrende middel.

Når den fortynnes med vann i forholdet 1:1, gir denne oppløsning et glimrende skjæremiddell og smøremiddel ved tilform-ning av plastbelagte tynnplater. I en fortynning på 1:40 lar oppløsningen, som nå er svakt matt eller grumset, seg anvende som smøremiddel ved trekking og kold-valsing. I et Almen-Wieland-apparat Me der målt følgende verdier:

Eksempel 6:

a) 200 vektdeler 2-ethylhexandiol-l, 3, 450 vektdeler dipropenglykol, 98 vektdeler

diethenglykolmonobutylether, b) 80 vektdeler av et kondensasjonsprodukt av 1 mol ricinusolje og 10 mol av en blanding av ethenoksyd og propenoksyd i et molforhold av 2:1, 50 vektdeler av et kondensasjonsprodukt av 1 mol glyserol og 12 mol ethen-

oksyd som er blitt forestret med 2, mol oljesyre, c) 120 vektdeler av en kaldmettet vandig boraxoppløsning, samt 2 vektdeSler av et vanlig skumningsforhlndrende middel på basis av en vannholdig silikonemulsjon, blandes med hverandre.

I en fortynning på 1:20 utgjør denne blanding et egnet hjelpemiddel ved sponfraskillende bearbeidelse av plast. Der ble målt følgende Almen-Wieland-verdier:

Eksempel 7:

En blanding av a) 100 vektdeler 1,3-butenglykol, 100 vektdeler ethylhexandiol-1, 3, 500 vektdeler dipropenglykol, b) 50 vektdeler av et kondensasjonsprodukt av 1 mol oljesyremonoethanolamid og 12 mol ethenoksyd, 100 vektdeler av en diester av polyethenglykol hvis midlere molvekt er 500, med stearinsyre, og c) 150 vektdeler vann, er særlig egnet som smøremiddel ved tiiliformning av tynnplater som er belagt med polyvinylklorid. På et Almen-Wieland-apparat fikk man følgende verdier:

Claims (2)

1. Mineraloljefritt, konsentrert smøre-middel for anvendelse ved plastbearbeidelse, karakterisert ved at det inneholder a) 90—10, fortrinnsvis 80—60 vektdeler av en aiHifatisk glykol, polyglykol, glykoleter resp. polyglykoleter, glycerol og/eller et kondensasjonsprodukt av alkylenoksyder og alkoholer eller aminer, b) 5—60, fortrinnsvis 10—30 vektdeler av av en anionaktiv eller ikke ionogen overflateaktiv forbindelse, som er fremstilt ved tilføyelse av alkylenoxyder og/eller polyoler samt eventuelt oksethylerte aminer til alifatiske fettsyrer, fettsyreamider og/eller kondensater av fettsyrer med alifatiske dioler eller polydioler, og som eventuelt videre er kondensert med alifatiske fettsyrer, c) 5—30, fortrinnsvis 10 vektdeler vann.

2. Smøremiddel som angitt i påstand 1, karakterisert ved at det er ytterligere fortynnet med vann i et forhold av 20—50 voliumdeler vann til 1 volumdel konsentrert smøremiddel.