NO337474B1 - Fremgangsmåte for screedstøping - Google Patents

Description

Bakgrunn

Denne beskrivelsen vedrører tilvirkingsprosesser som anvender åpne støpeformer som er nyttige i tilvirkingen av støpbare materialer, slik som termoplastiske materialer, og er spesielt nyttige i tilvirkingen av elastomerartikler inkludert artikler som omfatter elastomergel. Fremgangsmåtene og strukturene er spesielt nyttige i åpen støping av materialer med høy viskositet eller som ellers har vanskelig for å strømme inn i hulrommene av en åpen støpeform.

US 6,413,458 beskriver en fremgangsmåte for fremstilling av en gelatinaktig ekstorner artikkel omfattende en serie trinn. Trinnene inkluderer å velge plastiseringsmiddel, velge en triblokk kopolymer med den generelle konfigurasjonen A-B-A, blande plastiseringsmiddelet og triblokk kopolymeret slik som ved å smelte blandingen eller bruke en kompounderingsskrue for å produsere en gelatinaktig ekstorner, tillate det gelatinaktige elastomeret å avkjølse, smelte det gelatinaktige elastomeret og tvinge det gelatinaktige elastomeret i en formingsanordning for å danne en gelatinaktig ekstorner del.

Oppsummering

Fremgangsmåter for avrettingsstøping (screedstøping) er beskrevet.

Kort beskrivelse av tegningene

Figurer 1 og IA viser et eksempel på avrettingsstøp.

Figurer 2, 2A og 2B viser andre vinkler av et eksempel på avrettingsstøp.

Figur 3 viser et eksempel på gelmadrasskomponent laget med en avrettingsstøpemetode.

Detaljert beskrivelse

Fig. 1 viser toppsiden av en åpen støpeform 100, i dette tilfellet en åpen støpeform for en madrasstopp. Støpeformen 100 er én komponent av en utførelse. Den åpne støpefor-men 100 er ytterligerekarakterisert vedat den omfatter en cellestruktur 104. Cellestrukturen 104 er sammensatt av slisser 101 (vinkelrette eller i andre vinkler) som krysser hverandre fra sidelister 102 som omslutter omkretsen 105 av cellestrukturen 104. Slisser 101 er stilt opp med mellomrom slik at firkantete (eller andre formede) støpekjerner 103 fordeles gjennom hele cellestrukturen 104. Støpeformen 100 kan dannes i en variasjon av størrelser for enhver ønsket størrelse av madrass. Når madrassen har en skumom-kretsramme (ikke vist) på omtrent 15 cm, vil gelcellestrukturen 104 ha en lengde på omtrent 170 cm og en bredde på omtrent 120 cm. I denne utførelsen har slissene 101 en dybde på omtrent 7 cm og støpekjernene 103 har samtidig en høyde på 7 cm.

I én utførelse er støpeformen 100 laget av en metallplate Al 10 som vist i FIG. IA. Slissene Al 11 kan tilvirkes i støpeformen 100 ved maskinbehandling med et sirkelsagblad (eller annet kutteverktøy) omtrent 80% gjennom tykkelsen av en metallplate Al 10 som danner støpekjerner Al 13.1 andre utførelser, kan støpeformen 100 lages av en ikke-deformerende polymer slik som plastikk..., tre, keramikk eller annet materiale som ikke utsettes for deformering ved injeksjonstemperaturen. Etter at slissene Al 11 er maski-neri, blir omkretsen Al 15 frest av, til 80 % eller opptil 100 % dybde. Bolthull Al 16 drilles i metallplaten Al 10.

Med referanse ingen til FIG. 1, kan støpeformen 100 bli boltet eller på annen måte festet til fire kantlister 102. Kantlister 102 kan være laget av forskjellige materialer som inkluderer metalliske og ikke-metalliske materialer. Aluminium kan anvendes i én utfø-relse for rask oppvarming og avkjøling. I en annen utførelse kan stål tjene som et passende materiale for kantlistene. I enda en annen utførelse kan ikke-metalliske materialer anvendes.

Som vist i FIG. 1 viser cellestrukturen 104 et mønster for slisser 101. Som et eksempel danner slissene 101 en 45 grader vinkel med omkretsen 105 av støpeformen 100.1 denne "x"-konfigurasjonen, kan termoplastisk materiale (ikke vist) som introduseres i stø-peformen med en strømningslinje i "oppover" retning av FIG. 1 lett strømme rundt støpekjernene 103.1 en alternativ utførelse danner slisser 101 en 90 grader vinkel med omkretsen 105 for å danne en "+"-konfigurasjon. En gel cellestruktur 104 i "x"-konfigurasjon resulterer i at det injiserte materialet møtes ved et hjørne 106 i stedet for en midt 107 av en støpekjerne 103 og deretter fortsetter å strømme rundt en tilstøttende kjerne. I motsetning resulterer oppfinnerens erfaring med "+"-konfigurasjonen i at smeltet materiale møtes ved en midt 107 av en støpekjerne 103. Når det smeltede materialet fyller cellestrukturen 104 på denne måten, kan sammenflytningslinjer introduseres i støpeformdelen, som kan svekke delen.

En annen komponent i utførelsene er vist i FIG. 2. FIG. 2 viser et tverrsnittsblikk av injeksjonshode 200. Injeksjonshode 200 omfatter en toppside 210 og en bunnside 204.1 toppsiden 210 åpner et innløp 201 mot et nettverk av fordelingskanaler 202. Smeltet materiale (ikke vist) går inn i innløpet 201 og strømmer gjennom alle fordelingskanale ne 202 inntil materialet går ut i utløpene 211 ved bunnsiden 204 og inn i slisse 203. Fordelingskanalene begynner ved innløpet 201 som én kanal og deles inn i to kanaler på symmetrisk måte.

Fordelingskanalene 202 kan deles igjen og igjen inntil det er flere kanaler. Desto oftere kanalene deles, jo flere utløp 211 vil fremkomme i slissen 203. Fordelen med å øke antallet utløp er at det tillater mer jevn fordeling av smeltet materiale inn i slissen. Som vist i FIG. 2, deles fordelingskanalene i én utførelse med regelmessig frekvens og med regelmessig fordeling av utløp.

I en annen utførelse, vist i FIG. 2B deles ikke fordelingskanaler med regelmessing frekvens og regelmessighet av fordelingsutløp. I denne utførelsen strømmer smeltet materiale gjennom fordelingshode 220 lettere til fordelingskanal 221 og mindre lett til fordelingskanal 222. Når injeksjonshodet 220 konfigureres på denne måten, kan en ujevn fordeling av smeltet materiale anvendes i en egnet støpeform som har et ujevnt behov for injisert materiale. En fagperson kan forstå at en side av støpeformen med større materialvolumbehov kan mates av utløpene 223 som kommer fra fordelingskanal 221 og en side av en støpeform med mindre materialvolumbehov kan mates av utløp 224 som kommer fra fordelingskanal 222. Som et eksempel, dersom produktet som skal støpes er tykkere i midten og tynnere langs kantene, er større materialstrøm ønskelig i midten enn langs kantene. Større utgangshull og/eller flere utgangshull i et spesielt område av hodet vil lette større strøm i det området av hodet. Fagpersoner i teknikken av stangpressfor-mer vil forstå hvordan strømmen i hodet kan kontrolleres. Optimalt bør hodet konstrue-res slik at det ikke er noen dødpunkter der strømmen stopper og materiale oppsamles. Det er viktig å ha kontinuerlig strøm av smeltet materiale slik at når hodet er oppvarmet er det ikke noe ikke-bevegelig material som kan nedbrytes over tid.

Med referanse til FIG. 2A hvori et fordelingshode 200 er avbildet som et tverrsnittlig sideriss, er fordelingskanaler 202 vist som tverrsnittsrør 207. Oppvarmingselementer og/eller kjølekanaler 205 er fordelt gjennom fordelingshodet 200 for å varme opp eller beholde temperaturen av de smeltede materialene ettersom det passerer gjennom fordelingskanalene 202. Oppvarmingselementene kan være festede kassetter i fordelingshodet eller kan også være sirkulære rør gjennom hvilke et oppvarmet fluidum kan passere gjennom. Avkjølingskanaler er sirkulære rør gjennom hvilke et kjølefluid kan passere.

I andre utførelser kan fordelingshodet forenkles slik at smeltet materiale pumpes inn i et enkelt oppvarmet reservoar innen et hode og går ut ved drillede hull langs lengden av reservoaret.

I et annet aspekt av utførelsene, virker fordelingshodet 200 som et avrettingsbrett (screed). En avrettingstrimmer av en overflate. Disse overflatene kan være horisontale eller vertikale eller enhver annen vinkel, og kan være flate eller profilerte.

Prosesstrinn

En fremgangsmåte for å støpe varmeherde deler eller termoplastiske deler eller gelati-nøse elastomerdeler er også beskrevet. Det første trinnet i fremgangsmåten krever en pumpekilde (typisk en ekstruder) for å skyve en strømbar (typisk varmeherdbar væske og mer typisk smeltet termoplast) materiale inn i et strømfordelende hode. Det strømba-re materialet går ut av strømfordelingsholdet ved flere porter inn i en åpen støpeform. Det strømfordelende hodet og den åpne støpeformen må være relativt i flukt med hverandre. Det strømfordelende hodet og den åpne støpeformen passerer i forhold til hverandre ettersom det strømbare materialet fordeles i støpeformen. Ettersom de to komponentene beveges i stor nærhet, tjener hodet som et avrettingsbrett. Hodet avretter smeltet materiale fra toppen av støpeformen som etterlater det meste av materialet kun i støpe-formens fordypninger.

I ett aspekt av fremgangsmåtene og strukturene kan avstanden mellom det strømforde-lende hodet og den åpne støpeformen justeres. Med større avstander mellom hodet og støpeformen øker et overskudd av strømbart materiale tykkelsen av laget ment som å være en permanent del av det støpte produktet. Likeledes, når det er mindre avstander står mellom hodet og støpeformen, synker mengden av smeltet materiale og laget for-tynnes på det støpte produktet. En fordel med fremgangsmåtene og strukturene når hodet og støpeformen er i stor nærhet muliggjør ytterligere trykk på det smeltede materialet i hulrommene av støpeformen som fullstendig fyller støpeformen og styrker sam-menflytningslinjegrenseflatene. Trykket driver selv høyviskøse eller dårlig strømmende materialer inn i hulrommene av støpeformen. Videre er antallet og graden av sammenflytningslinjer et mindre problem i fremgangsmåtene og strukturene fordi det smeltede materialet blir bedre blandet i avrettingsprosessen.

I en utførelse beveger støpeform 100 seg under hode 200 i stor nærhet. Samtidig pumpes smeltet materiale inn i hode 200 ved innløp 201 og passerer gjennom strømnings-fordelingskanaler 202. Både det smeltede materialet og hodet 200 oppvarmes av kas-settvarmere 205. Det smeltede materialet går ut av hodet 200, også referert til som et avrettingshode, ved utløp 211 inn i slisser 203. Smeltet materiale i slisser 203 strømmer derved inn i slissene 101 av støpeform 100 på en jevn måte. En madrasstøpeform 100 beveges under hodet 200, den smeltede gelen fyller slisser 101 og strømningsfronten fortsetter å fylle slissene 101 progressivt. Nærheten av bunnflaten 204 av hode 200 til støpeform 100 bør være minimert så mye som mulig gitt begrensningene med maskine-ringstoleranser for å minimere hinnen som dannes på toppen av støpeformen 100. Hinnen kan skrapes av før gelen avkjøles og stivner på nytt. Alternativt, dersom en hinne er ønsket som en del av det ferdige produktet, bør nærheten av hode 200 til støpeform 100 være omtrent tykkelsen av den ønskede hinnen.

Etter en påføringsprosess blir støpeformen avkjølt, typisk med vann. Likeledes avkjøles og fjernes delen støpt i støpeformen ved å ta den og strekke den inntil delen separerer fra støpeform 100.1 tilfellet av mer stive termoplastiske materialer, kan støpeform 100 overføres til en stasjon som har utstøtingsnåler som driver delen ut av støpeform 100.

I enda et annet aspekt av fremgangsmåtene og strukturene, er det beskrevet å feste et

stoff eller annet basemateriale til én side av gelstrukturen. Dette oppnås ved å maskinere en passende støpeform. Støpeformen fremstilles lignende den tidligere støpeformen ved å lage kutt hele veien gjennom et metallstykke (de l-formede slissene) i stedet for 80 % kutt beskrevet tidligere. En tekstil plasseres mellom støpeformen og plattformen på hvilken støpeformen plasseres under støpeprosessen. Derved går den smeltede termoplastiske eller fornettbare væsken eller etc. fra hodet fullstendig gjennom støpeformen og stopper ved tekstilen. Det støpte materialet forsegler seg selv til tekstilen og forblir forseglet når materialet har stivnet. I dette tilfellet må delen avstøpes fra tekstilsiden. Designen av den støpte delen må være slik at støpeformen forblir intakt under maskinering 100 % gjennom tykkelsen.

Med referanse til FIG. 3 som viser et grunnriss av en I-bjelke formet gelmadrass tilvirket med fremgangsmåten beskrevet av fremgangsmåtene og strukturene, er gelmadrass 300 laget av en I-bjelkeformede geldeler 301. Støpeformen forblir intakt ettersom de separate I-bjelkef ormene 301 maskineres. I andre støpesituasjoner, kan festing av tekstil eller andre basematerialer av enhver type oppnås ved å legge materialet under støpefor-men før støpeformen sendes under strømningshodet.

I en annen utførelse kan tekstil som er gjennomtrengelig for det strømbare materialet plasseres på toppen av støpeformen. En slik tekstil kan være ikke-vevd, trådduk, eller siltekstiler. Når det strømmende materialet plasseres på toppen av støpeformen med en gjennomtrengelig tekstil, så kan materialet strømme fra hodet gjennom tekstilen. Den resulterende delen avkjøles eller stivner på annen måte og fjernes fra støpeformen med tekstilen intakt. Vanligvis vil tekstilen ha materiale som belegger det. Denne fremgangsmåten tillater tekstilen i å bli støpt på delen under prosessen uten begrensninger på støpekonfigurasjon pådratt av maskinering 100 % gjennom delen.

I enda et annet aspekt av fremgangsmåtene og strukturene, blir en kontinuerlig støpe-operasjon beskrevet. Termoplastiske deler kan støpes kontinuerlig ifølge fremgangsmå tene og strukturene. Delene kan rulles opp eller kuttes av ved intervaller. I én utførelse er den ledende kanten og den bakerste kanten på hver enkelt støpeform åpen på en slik måte at den bakerste kanten av den første støpeformen passer på fysisk måte med lede-kanten av den andre formen. I sin tur passer den bakerste kanten av den andre støpefor-men på fysisk måte med den ledende kanten av den tredje støpeformen. Denne lineære sammenpassingen kan fortsettes inntil den siste støpeformen er nådd og produktet eller strengen av produkter avsluttes ved den bakerste kanten av den siste støpeformen i seri-ene eller alternativt, at den ledende kanten av den første støpeformen passer med den bakerste kanten av den siste lineære støpeformen.

I en annen utførelse av fremgangsmåtene og strukturene, er en andre kontinuerlig støpe-operasjon beskrevet. I denne operasjonen blir kontinuerlige deler generert av støpefor-mer plassert i en kontinuerlig loop. Støpeformene kan beskrives som å reise rundt loopen som tråder av et skinnegående fartøy slik som en tank. Støpeformer i denne konfigurasjonen ville være ende mot ende og flate med hverandre ved topp- og bunnfasene av loopsekvensen og ville separeres noe ettersom de gikk rundt en kurve i loopen fra topp til bunn og deretter fra bunn til topp.

I enda en annen utførelse av fremgangsmåtene og strukturene, er en tredje kontinuerlig støpeoperasjon beskrevet og er spesielt nyttig for fleksible termoplastikker. I denne ope-rasjonsmodusen lages støpeformen i formen av en sylinder med en åpen støpeform som er på den ytre overflaten av sylinderen og et avrettingshode rimelig i nivå med den ytre overflaten. I noen tilfeller kan det være nødvendig at bunnsiden av avrettingshodet er mer kurvet enn plant for å lette passende relative avstander mellom avrettingshodet og støpeflaten. Men for mange anvendelser av denne modus, vil en plan bunnside være tilstrekkelig. Ettersom sylinderen roterer, forblir avrettingshodet stasjonært.

I mange av utførelsene beskrevet kan avrettingshodet som også refereres til som et dis-tribusjonshode holdes stasjonært og støpeformen er laget for å beveges i forhold til hodet. I andre utførelser, holdes avrettingshodet stasjonært mens støpeformen flyttes.

I enda et annet aspekt av fremgangsmåtene og strukturene kan støpeformene forhånds-varmes før de støpes med smeltede termoplastiske materialer.

Materialer og materialformuleringer

Materialene som skal støpes kan være ethvert materiale som kan strømme under smel-ting og som kan stivne innen støpeformhulrommene. Dette inkluderer termoplaster, harpikser, varmeherdede harpikser, sementer, gips, uten begrensning til disse kategorie-ne. Det er nyttig for termoplastiske gelatinøse elastomermaterialer.

a. Elastomerkomponent

Sammensetningene av materialene for anvendelse i fremgangsmåtene og strukturene kan være lav durometer (som definert over) termoplastiske gelatinøse elastomerforbin-delser og viskoelastomere forbindelser som inkluderer en hovedpolymerkomponent, en ekstorner blokk-kopolymer komponent og en mykgj ørende komponent.

Elastomerkomponenten av gelmaterialet kan inkludere en triblokkpolymer med den generelle konfigurasjonen A-B-A, hvori A representerer en ønsket polymer slik som en monoalkenylarenpolymer, inkludert men ikke begrenset til polystyren og funksjonalisert polystyren, og B er en elastomerpolymer slik som polyetylen, polybutylen, poly(etylen/ butylen), hydrogenert poly(isopren), hydrogenert poly(butadien), hydrogenert po-ly(isopren+butadien), poly(etylen/propylen) eller hydrogenert po-ly(etylen/butylen+etylen/propylen), eller andre. A-komponentene av metallet binder til hverandre for å gi styrke, mens B-komponentene gir elastisitet. Polymerer med større molekylær vekt oppnås ved å kombinere mange av A-komponentene i A-delene av hver A-B-A struktur og å kombinere mange av B-komponentene i B-delen av A-B-A struktu-ren sammen med nettverket av A-B-A molekyler til store polymernettverk.

Et eksempel på en ekstorner for å lage eksmepelgelmaterialet er en meget høy til ultra-høy molekylvekt-elastomer og oljeforbindelse med en ekstremt høy Brookfield viskositet (heretter referert til som "løsningsviskositet"). Løsningsviskositet er vanligvis indi-kerende for molekylvekt. "Løsningsviskositet" er definert som viskositeten av et faststoff når oppløst i toluen ved 25-30°C, målt i centipoise (eps). "Meget høy molekylvekt" er definert heri med referansen til elastomerer med en løsningsviskositet, 20 vektprosent faststoff i 80 vektprosent toluen, vektprosentene er basert på den tokle vekten av løsningen, fra mer enn omtrent 20 000 eps til omtrent 50 000 eps. En "ultrahøy molekylvekt-elastomer" er definert heri som en ekstorner med en løsningsviskositet, 20 vektprosent faststoff i 80 vektprosent toluen, på mer enn 50 000 eps. Ultrahøy molekylvekt-elastomerer har en løsningsviskositet, 10 vektprosent faststoff i 90 vektprosent toluen, vektprosentene er basert på den totale vekten av løsningen, på omtrent 800 til omtrent 30 000 eps og høyere. Løsningsviskositetene, i 80 vektprosent toluen, av A-B-A blokk kopolymerene nyttige i elastomerkomponenten av eksempelet på geldempende materiale er betydelig større enn 30 000 eps. Løsningsviskositetene, i 90 vektprosent toluen, av eksempel A-B-A elastomerene nyttige i elastomerkomponenten av eksempel gelen er i området fra omtrent 2 000 eps til omtrent 20 000 eps. Derved har eksempel-elastomerkomponenten av eksempelgelmaterialet en meget høy til ultrahøy molekylvekt.

Søker har oppdaget at etter å overstige et vist optimalt molekylvektområde, utviser noen elastomerer lavere strekkstyrke enn lignende materialer med optimal molekylvekt kopolymerer. Derved vil ikke kun økning av molekylvekt av elastomeren alltid resultere i økt strekkstyrke.

Den elastomere B-delen av eksempel A-B-A polymerene har en eksepsjonell affinitet for de fleste plastiseringsmidler, inkludert men ikke begrenset til flere type oljer, harpikser og andre. Når nettverket av A-B-A molekyler blir denaturert, kan plastiseringsmidler som har en affinitet for B-blokken lett assosieres med B-blokkene. Ved renature-ring av nettverket av A-B-A molekyler, forblir plastiseringsmiddelet sterkt assosiert med B-delene, som reduserer eller også eliminerer plastiseringsmiddelblødning fra materialet når sammenlignet med lignende materialer i kjent teknikk, selv ved meget høye olje:elastomerforhold. Grunnen til denne ytelsen kan være enhver av plastiseringsmid-delteoriene forklart over (dvs. smøreevneteori, gelteori, mekanistisk teori og fritt volum teori).

Elastomeren anvendt i eksempelet på geldempingsmedium er fortrinnsvis en ultrahøy molekylvekt polystyren-hydrogenert poly(isopren+butadien)-polystyren, slik som de solgt under merkenavnene SEPTON 4045, SEPTON 4055 og SEPTON 4077 av Kuraray, en ultrahøy molekylvekt polystyren-hydrogenert polyisopren-polystyren slik som elastomerene laget av Kuraray og solgt som SEPTON 2005 og SEPTON 2006, eller en ultrahøy molekylvekt polystyren-hydrogenert polybutadien-polystyren, slik som den solgt av SEPTON 8006 av Kuraray. Høy til meget høy molekylvekt polystyren-hydrogenert poly(isopren+butadien)-polystyren elastomerer, slim som den solgt under varemerket SEPTON 4033 av Kuraray, er også nyttig i noen formuleringer av eksempelgelmaterialet fordi de er lettere å behandle enn eksempelet på ultrahøy molekylvekt elastomerer grunnet deres effekt på smelteviskositeten av materialet.

Etter hydrogenering av midtblokkene av hver av SEPTON 4033, SEPTON 4045, SEPTON 4055 og SEPTON 4077 gjenstår mindre enn omtrent fem prosent av dobbeltbindingene. Derved blir hovedsakelig alle dobbeltbindingene fjernet fra midtblokken ved hydrogenering.

Søkerens fleste eksempelelastomerer for anvendelse i eksempelgelen er SEPTON 4055 eller annet materiale som har lignende kjemiske og fysiske karakteristikker. SEPTON

4055 har den optimale molekylvekt (omtrent 300 000, som bestemt av søkerens gelper-measjon kromatografitest). SEPTON 4077 har en noe høyere molekylvekt, og SEPTON 4045 har en noe lavere molekylvekt enn SEPTON 4055. Materialer som inkluderer en-ten SEPTON 4045 eller SEPTON 4077 som primærblokk-kopolymer har typisk lavere strekkstyrke enn lignende materialer laget med SEPTON 4055.

Kuraray Co. Ltd. i Tokyo, Japan har angitt at løsningsviskositeten av SEPTON 4055, den mest eksemplifiserte A-B-A triblokk-kopolymeren for anvendelse i eksempelgelmaterialet, 10 % faststoff i 90 % toluen ved 25 °C, er 5 800 eps. Kuraray sa også at løs-ningsviskositeten av SEPTON 4055, 5 % faststoff i 95 % toluen ved 25 °C er omtrent 90 eps. Selv om Kuraray ikke har tilveiebrakt en løsningsviskositet, 20 % faststoff i 80 % toluen ved 25°C, viser en ekstrapolasjon av de to datapunktene gitt at en slik løs-ningsviskositet vil vær omtrent 400 000 eps. Søkeren leser den kjente teknikken som konsekvent lære å bort fra slike høye løsningsviskositeter.

Søker bekreftet Kurarays data ved å la et uavhengig laboratorium, SGS U.S. Testing Company Inc. i Farifield, N.J., teste løsningsviskositeten av SEPTON 4055. Når SGS forsøkte å løse 20 % faststoff i 80 % toluen ved 25°C, lignet det resulterende materialet ikke en løsning. Derfor bestemte SGS løsningsviskositeten av SEPTON 4055 anvendende 10 % faststoff i 90 % toluen ved 25 °C som resulterte i en 3 040 eps løsning.

Andre materialer med kjemiske og fysiske karakteristikker lignende de av SEPTON

4055 inkluderer andre A-B-A triblokk kopolymerer som har en hydrogenert midtblokk-polymer som er laget av minst omtrent 30 % isoprenmonomerer og minst omtrent 30 % butadienmonomerer, prosentdelene er basert på det totale antall monomerer som utgjør midtblokk-polymeren. Likeledes er andre A-B-A triblokk kopolymerer som har en hydrogenert midtblokk polymer som er laget av minst omtrent 30 % etylen/propylen monomerer og minst omtrent 30 % etylen/butylenmonomerer, der prosentdelene er basert på det totale antall monomerer som utgjør midtblokk-polymeren, materialer med kjemiske og fysiske karakteristikker lignende de av SEPTON 4055.

Blandinger av blokk-kopolymerelastomerer er også nyttige som elastomerkomponenter fra noen av formuleringene av eksempelet på geldempingsmediet. I slike blandinger bidrar hver type av blokk-kopolymer til forskjellige egenskaper til materialet. For eksempel er høystyrke triblokk-kopolymerer ønskelige for å forbedre strekkstyrken av og holdbarheten av et materiale. Derimot er noen høystyrke-triblokk-kopolymerer meget vanskelige å behandle men noen plastiseringsmidler. Derved er blokk-kopolymerelastomerer som forbedrer behandlingsevnen av materialene ønskelig i et slikt tilfelle.

Spesielt kan prosessen med å kompoundere SEPTON 4055 med plastiseringsmidler forbedres via en lavere smelteviskositet ved å anvende en mindre mengde av flere strømbare elastomerer slik som SEPTON 8006, SEPTON 2005, SEPTON 2006 eller SEPTON 4033, for nevne kun noen få, uten å betydelig endre de fysiske karakteristikker av materialet.

I et andre eksempel på nyttigheten av en blokk-kopolymerblanding i eksempelgelmate-rialer, er mange blokk-kopolymerer ikke gode kombatibilisatorer. Andre blokk-kopolymerer danner lett kompatible blandinger, men har andre uønskede egenskaper. Derved er anvendelsen av små mengder elastomerer som forbedrer ensartetheten med hvilken et materiale blandes ønskelig. KRATON.RTM. G 1701 tilvirket av Shell Chemical Company i Houston, Tex., er én slik ekstorner som forbedrer ensartetheten med hvilken komponentene av eksempel-gelmatrisen blandes.

Mange andre elastomerer, inkludert men ikke begrenset til triblokk-kopolymerer og diblokk-kopolymerer er også nyttige i eksempelgelmaterialet. Søkeren antar at elastomerer med en betydelig høyere molekylvekt enn den ultrahøye molekylvekt elastomeren nyttig i eksempelgelmaterialet øker mykheten derav, men senker styrken av gelen. Derved er høy til ultrahøy molekylvekt elastomerer, som definert over, ønsket for anvendelse i eksempelgelmaterialet grunnet stryken av slike elastomerer når kombinert med et plastiseringsmiddel.

b. Additiver

i. Polariserbare plastiseringsmiddel blødereduserende additiver

Fortrinnsvis utviser gelmaterialene anvendt i putene av fremgangsmåten ikke migrering av plastiseringsmidler, selv når plassert mot materialer som gjerne utviser høy grad av kappilarvirkning, slik som papir, ved romtemperatur.

Et eksempel på blødereduserende additiv for plastiseringsmiddel som er nyttig i eksempelet på geldempende materialer inkluderer hydrokarbonkjeder med lett polariserbare grupper derpå. Slike polariserbare grupper inkluderer, uten begrensning, halogenerte hydrokarbongrupper, halogener, nitritter og andre. Søkeren antar at polariseringsevnen av slike grupper på hydrokarbonmolekylet av det blødereduserende additivet har en tendens til å danne svak van der Walls binding med de lange hydrokarbonkj edene av gummidelen av en ekstorner og med plastiseringsmiddelmolekylene. Grunnet den store lengden av typiske gummipolymerer, vil flere blødereduserere tiltrekkes dertil, mens færre vil bli tiltrukket hvert plastiseringsmiddelmolekyl. De blødereduserende additivene er antatt å holde plastiseringsmiddelmolekylene og elastomermolekylene dertil, som letter tiltrekning mellom elastomerblokken og plastiseringsmiddelmolekylet. Med andre ord antas de eksempelblødereduserende additivene å tiltrekke et plastiseringsmiddelmolekyl ved et polariserbart sete, mens de tiltrekker en elastomerblokk ved et annet polariserbart sete, som derved beholder assosieringen av plastiseringsmiddelmolekylet med elastomermolekylene, som hindrer utskilling av plastiseringsmiddelmolekyler fra ekstorner plastiseringsmiddelforbindelsen. Derved blir fortrinnsvis hver av plastiseringsmiddelmolekylene tiltrukket en ekstorner blokk ved hjelp av et blødereduserende additiv.

De eksempelblødereduserende additivene som er nyttige i eksempelgelmaterialet har flere polariserbare grupper derpå, som letter binding av et additivmolekyl til flere elastomermolekyler og/eller plastiseringsmiddelmolekyler. Det antas at et additivmolekyl med flere polariserbare seter derpå vil bindes til plastiseringsmiddelmolekylene. Fortrinnsvis forblir additivmolekylene i en flytende eller en fast form under behandling-en av gelmaterialet.

De fleste eksempelblødereduserende additivene for anvendelse i eksempelgelmaterialet er halogenerte hydrokarbonadditiver slik som de solgt under varenavnet DYN AMAR. TM. PPA-791, DYN AMAR. TM. PPA-790, DYN AMAR. TM. FX-9613, og FLUORAD.RTM. FC 10 Fluorochemical Alcohol, hver fra 3M Company i St. Paul, Minn. Andre additiver er også nyttige for å redusere plastiseringsmiddel utskilling fra eksempelgelmaterialet. Slike additiver inkluderer, uten begrensning, andre halogenerte hydrokarboner solgt under varemerket FLUORAD.RTM., inkludert uten begrensning FC-129, FC-135, FC-430, FC-722, FC-724, FC-740, FX-8, FX-13, FX-14 og FX-189, halogenerte hydrokarboner slik som de solgt under varenavnet ZONYL-RTM., inkludert uten begrensning FSN 100, FSO 100, PFBE, 8857A,.TM., BA-L, BA-N, TBC og FTS, hver av hvilke er tilvirket av du Pont i Wilmington, Del.; halogenerte hydrokarboner solgt under varenavnet EMCOL av Witco Corp i Houston, Tex., inkludert uten begrensning 4500 og DOSS; andre halogenerte hydrokarboner solgt av 3M under varemerket DYN AMAR. TM.; klorinert polyetylenelastomer (CPE), levert av Harwick, Inc. I Akron, Ohio; klorinert parafinvoks, levert av Harwick, Inc.; og andre.

ii. Avbindere (Detackfiere)

Eksempelmaterialet kan inkludere en avbinder. Bindeevne er ikke et ønsket trekk i mange potensielle anvendelser for puter fra fremgangsmåtene og strukturene. Imidlertid kan noen elastomerkopolymerer og plastiseringsmidler nyttige i eksempeldempemediet for dempeelementer av fremgangsmåtene og strukturene gi bindeevne til mediet.

Såper, vaskemidler og andre surfaktanter har avbindende egenskaper og er nyttige i eksempelgelmaterialet. "Surfaktanter" som definert heri, referer til løselige overflateaktive midler som inneholder grupper som har motsatt polaritet og oppløsende tendenser. Surfaktanter danner et monolag ved grenseflater mellom hydrofobe og hydrofile faser; når ikke lokalisert ved en fasegrenseflate, surfaktanter fra miceller. Surfaktanter har rengjø-rende, skummende, vætende, emulgerende og dispergerende egenskaper. Sharp, D.W.A., Dictionary of Chemistry, 381-82 (Penguin, 1990). For eksempel er kokos dietanolamid, en vanlig ingrediens i sjampoer, nyttig i eksempelgelmaterialet som et av-bindingsmiddel. Kokos dietanolamid motstår fordamping, er stabil, relativt ugiftig, ik-ke-brennbar og støtter ikke mikrobiell vekst. Mange forskjellige såper eller vaskemid-delsammensetninger bør anvendes i materialet i tillegg.

Andre kjente avbindere inkluderer glyserin, epoksidert soyabønne olje, dimetikon, tri-butylfosfat, blokkoplymer polyeter, dietylenglykol monooleat, tetraetylenglykoldime-tyleter, og silikon for å nevne noen få. Glyserin er tilgjengelig fra en bred variasjon av kilder. Witco Corp. i Greenwich, Conn. selger epoksidert soyabønneolje som DRAPEX 6.8. Dimetikon er tilgjengelig fra flere forselgere inkludert GE Speciality Chemicals i Parkersburg, W. Va. under varenavnet GE SF 96-350. CP. Hall Co. i Chicago, III. mar-kedsfører blokk-kopolymer polyeter som PLURONIC L-61. CP. Hall Co. tilvirker og markedsfører også detylenglykol monooleat under navnet Diglycol Oleate - Hallco CPH-I-SE. Andre emulgeringsmidler og dispergeringsmidler er også nyttige i eksempelgelmaterialet. Tetraetylenglykol dimetyleter er tilgjengelig under varenavnet TETRAGLYME fra Ferro Corporation of Zachary, La. Søkeren antar at TETRAGLYME også reduserer plastiseringsmiddel utskilling fra eksempelgelmaterialet.

iii. Antioksidanter

Eksempelgelmaterialet inkluderer også additiver slik som en antioksidant. Antioksidanter slik som de solgt under varenavnene IRGANOX-RTM. 1010 og IRGAFOS-RTM.

168 av Ciba-Geigy Corp. i Tarrytown, N.Y. er nyttige i seg selv eller i kombinasjon med andre antioksidanter i eksempelmaterialene og fremgangsmåtene og strukturene.

Antioksidanter beskytter eksempegelmaterialene mot termisk nedbrytning under behandling, som krever eller genererer varme. I tillegg gir antioksidanter lagtidsbeskyttel-se mot frie radikaler, En eksempelantioksidant inhiberer termo-oksidativ nedbryting av forbindelsen eller materialet til hvilket det tilsettes, forutsatt lagtidsmotstand mot poly-mernedbryting. Fortrinnsvis er en antioksidant som blir tilsatt eksempelgeldempemediet nyttig i matforpakningsanvendelser, underkastet reglene i 21 C.F.R..setn. 178.2010 og andre lover.

Varme, lys (i formen av høyenergistråling), mekanisk stress, katalysatorrester, og reak-sjon av et materiale med urenheter forårsaker alle oksidasjoner av materialet. I oksida-sjonsprosesser dannes høyreaktive molekyler som frie radikaler og reagerer i nærværet av oksygen for å danne peroksyfrie radikaler, som ytterligere reagerer med organisk materiale (hydrokarbonmolekyler) for å danne hydroperoksider.

De to hovedklassene av antioksidanter er de primære antioksidantene og de sekundære antioksidantene. Peroksyfrie radikaler er mer sannsynlige å reagere med de primære antioksidantene enn med de fleste andre hydrokarboner. I fraværet av en primær antioksidant, vil en peroksyfri radikal bryte en hydrokarbonkjede. Derved deaktiverer primære antioksidanter en peroksyfriradikal før den har en sjanse for å angripe og oksidere et organisk materiale.

De fleste primære antioksidanter er kjent som sterisk hindrede fenoler. Ett eksempel på steriske hindrete fenoler er C. sub. 73 H.sub.108 O. sub. 12 markedsført av Ciba-Geigy som IRGANOX.RTM. 1010, som har det kjemiske navnet 3,5-bis(l,l-dimetyletyl)-4-hydroksybenzenpropanonsyre, 2,2-bis[[3-[3,5-bis(dimetyletyl)-4-hydroksyfenyl]-l-oksopropoksy]metyl]l,3-propandiylester. FDA referer til IRGANOX.RTM. 1010 som tetrakis[metylen(3,5-di-tert-butyl-4-hydroksyhydrocinnimat)]metan. Andre hindrede fenoler er også nyttige som primære antioksidanter i eksempelmaterialet.

Likeledes reagerer sekundære antioksidanter raskere med hydroperoksider enn de fleste andre hydrokarbonmolekyler. Sekundære antioksidanter har blitt referert til som hydro-peroksidnedbrytere. Derved beskytter sekundære antioksidanter organiske materialer fra oksidativ nedbryting av hydroperoksider.

Vanlige anvendte sekundære antioksidanter inkluderer de kjemiske klassene fosfit-ter/fosfonitter og tioestere, mange av hvilke er nyttige i eksempelgelmaterialet. Hydro-peroksidnedbryteren anvendt av søkeren i et C.sub.42 H.sub.63 O.sub.3 P fosfitt kjent som Tris(2,4-di-tert-butylfenyl)fosfitt og markedsført av Ciba-Geigy som IRGAFOS.RTM. 168.

Det er kjent i teknikken at primære og sekundære antioksidanter danner synergistiske kombinasjoner for å avverge angrep fra både peroksyfrie radikaler og hydroperoksider. Andre antioksidanter, inkludert men ikke begrenset til multifunksjonelle antioksidanter, er også nyttige i eksempelmaterialet. Multifunksjonelle antioksidanter har reaktiviteten av både en primær og en sekundær antioksidant. IRGANOX.RTM. 1520 D, tilvirket av Ciba-Geigy er ett eksempel på en multifunksjonell antioksidant. Vitamin E antioksidanter, slik som de solgt av Ciba-Geigy som IRGANOX.RTM. E17, er også nyttige i eksempeldempematerialet for anvendelse i putene av fremgangsmåtene og strukturene.

Gelmaterialet kan inkludere opptil omtrent tre vektprosent antioksidanter, basert på vekten av elastomerkomponenten, når kun én type antioksidant anvendes. Materialet kan inkludere så lite som 0,1 vektprosent av en antioksidant, eller ingen antioksidant i det hele tatt. Når en kombinasjon av antioksidanter anvendes, kan hver omfatte opptil omtrent tre vektprosent, basert på vekten av elastomerkomponenten. Ytterligere antioksidanter kan tilsettes for krevende betingelser som involverer overdreven varme eller lang varighet ved en høy temperatur.

Søkeren tror at anvendelsen av overskudd av antioksidanter reduserer eller eliminerer klebrighet på den ytre overflaten av eksempelgelmaterialet. Overskuddsantioksidanter synes å migrere til den eksterne overflaten av materialet etterfulgt av kompoundering av materialet. Slik åpenbar migrering oppstår over betydelige tidsperioder, fra timer til dager eller enda lenger.

iv. Flammehemmere

Flammehemmere kan også tilsettes til eksempelgelmaterialene. Flammehemmere som er nyttige i dempeelementene av fremgangsmåtene og strukturene inkluderer men er ikke begrenset til diatomer jord flammehemmere solgt som GREAT LAKES DE 83R og GREAT LAKES DE 79 av Great Lakes Filter, Avdeling av Acme Mills Co. i De-troit, Mich. De fleste flammehemmere som er nyttige i elastomermaterialer er også nyttige i eksempelgelmaterialet. Spesielt foretrekker søkeren anvendelsen av matkvalitet flammehemmere som ikke betydelig senker de fysiske egenskapene av eksempelgelmaterialet.

Kjemiske blåsemidler, slik som SAFOAM.RTM. FP-40, tilvirket av Reedy International Corporation i Keyport, N.J. og andre er nyttige for å lage et geldempende medium som er selvslokkende.

v. Fargemidler

Fargemidler kan også anvendes i eksempelgelmaterialene for anvendelse i putene av fremgangsmåtene og strukturene. Ethvert fargestoff som er kompatibelt med elastomere materialer kan anvendes i materialene. Spesielt foretrekker søkeren å anvende alumi-niumpigment fargestoffer slik som de tilvirket av Warner Jenkinson Corp. fra St. Louis, Mo.; pigmenter tilvirket av Day Glo Color Corp. fra Cleveland, Ohio; Lamp Black, slik som det solgt av Spectrum Chemical Manufacturing Corp. fra Gardena, Calif.; og titan-dioksid (hvit). Ved å anvende disse fargestoffene, får gelmaterialene intense nyanser av farger, inkludert men ikke begrenset til rosa, rød, oransje, gul, grønn, blå, fiolett, brun, hud, hvit og svart.

vi. Maling

Eksempelgeldempingsmediet kan også males.

vii. Andre additiver

Andre additiver kan også tilsettes til eksempelgelmaterialet. Additiver slik som skumlettere, klebrighets-modfiserere, plastiseringsmiddel-blødemodifiserere, flammehemmere, smelteviskositets-modifiserere, smeltetemperatur-modifiserere, strekkstyrke-modifisere, og krympeinhibitorer er nyttige i spesifikke formuleringer av eksempelgelmaterialet.

Smeltetemperatur-modifiserere nyttige i eksempelet inkluderer tverrbindemidler, hydrokarbonharpikser, diblokk-kopolymerer med generell konfigurasjon A-B og triblokk-kopolymerer med generell konfigurasjon A-B-A hvori endeblokk A polymerer inkluderer funksjonaliserte styrenmonomerer og andre.

Klebrighets-modifiserere som har tendens for å redusere klebrighet og som er nyttige i eksempelgelen inkluderer surfaktanter, dispergeringsmidler, emulgatorer og andre. Kle brighets-modifiserere som har tendens til å øke klebrigheten av materialet og som er nyttig i materialet inkluderer hydrokarbonharpikser, polyisobutylen, butylgummi og andre.

Skumlettere som er nyttige i gelmaterialet inkluderer polyisobutylen, butylgummi, surfaktanter, emulgatorer, dispergeringsmidler og andre.

Plastiseringsmiddel blødemodifiserere som har tendens til å redusere plastiseringsmiddel utskilling fra eksempelmaterialet og som er nyttige deri inkluderer hydrokarbonharpikser, elastomere diblokk-kopolymerer, polyisobutylen, butylgummi, transpolyocteny-lengummi ("tor gummi"), og andre.

Flammehemmere nyttige i eksempelgelen inkluderer halogenerte flammehemmere, ik-ke-halogenerte flammehemmere og flyktige ikke-oksygengass dannende kjemikalier og forbindelser.

smelteviskositets-modifiserere som har en tendens til å redusere smelteviskositeten av den forhåndskompounderte komponentblandingen av eksempeldempemediet inkluderer hydrokarbonhapikser, transpolyoktenylengummi, kastorolje, linfrøolje, ikke-ultrahøy molekylvekt termoplastiske gummier, surfaktanter, dispergeringsmidler og andre.

Smelteviskositets-modifiserere som har tendens til å øke smelteviskositeten av forhåndskompounderte komponenteblandinger av eksempelgelmaterialet inkluderer hydrokarbonharpikser, butylgummi, polyisobutylen, ytterligere triblokk-kopolymerer med den generelle konfigurasjonen A-B-A og en molekylvekt større enn den av hver av blokk-kopolymerene i den elastomere blokk-kopolymerkomponenten av materialet, partikkelfyllstoff, mikrosfærer, butadiengummi, etylen/propylengummi, ety-len/butylengummi og andre.

Strekkstyrke-modifiserere som har tendens til å øke strekkstyrken av eksempelgelmaterialet for anvendelse i putene av fremgangsmåtene og strukturene inkluderer midtblokk B-assosierende hydrokarbonharpikser, ikke-endeblokk solvaterende hydrokarbonharpikser som assosierer med endeblokkene, partikkelforesterkere og andre.

Krympeinhibitorer som har tendens til å redusere krymping av gelmaterialet etter kompoundering, som er nyttige i materialet inkluderer hydrokarbonharpikser, partikkelfyllstoff, mikrosfærer, transpolyoktenylengummi og andre.

c. Mikrosfærer

Mikrosfærer kan også tilsettes eksempelgelmaterialet. Gelmaterialet kan inneholde opptil omtrent 90 % mikrosfærer, i volum. I en eksempelmikrosfæreholdig formulering av eksempelgelmaterialet, utgjør mikrosfærer minst omtrent 30 % av totalvolumet av materialet. En andre eksempelmikrosfæreholdig formulering av eksempelgeldempemediet inkluderer minst omtrent 50 volum% mikrosfærer.

Forskjellige typer mikrosfærer bidrar til forskjellige egenskaper av materialet. For eksempel senker hule akrylmikrosfærer, slik som de markedsført under varenavnet MICROPEARL, og vanligvis i 20 til 200 mikron størrelsesordenen, fra Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd. fra Osaka, Japan, den spesifikke tyngdekraften av materialet. I andre formuleringer av gelen, kan mikrosfærene uventet være uekspandert DU(091-80), som ekspanderer under behandling av eksempelgeldempemediet, eller forhåndsekspan-dert DE (091-80) akrylmikrosfærer fra Expancel Inc. fra Duluth, Ga.

I formuleringer av eksempelmaterialet som inkluderer hule akrylmikrosfærer, har mikrosfærene fortrinnsvis hovedsakelig øyeblikkelig når utsatt for en sammentrykningskraft som sammenpresser mikrosfærene til en tykkelse opptil omtrent 50 % av deres originale diameter eller mindre.

Hule mikrosfærer senker også den spesifikke tyngdekraften av gelmaterialet ved å danne gasslommer deri. I mange dempeapplikasjoner, er meget lave spesifikke tyngdekrefter et eksempel. Den spesifikke tyngdekraften av eksempelgeldempemediet kan variere fra omtrent 0,06 til omtrent 1,30, avhengig delvis av mengden og spesifikk tyngdekraft av fyllstoff og additiver, inkludert mikrosfærer og skummidler. I mange dempeanven-delser av fremgangsmåtene og strukturene, er et gelmateriale med en spesifikk tyngdekraft på mindre enn omtrent 0,50 et eksempel. Når et eksempelgelmateriale for anvendelse i puter ifølge fremgangsmåtene og strukturene inkluderer eksempelmikrosfærene, må mikrosfærene dispergeres, gjennomsnittlig med en avstand på omtrent én og en halv (1,5) ganger den gjennomsnittlige mikrosfærediameteren eller en mindre avstand fra hverandre for å oppnå en spesifikk tyngdekraft på mindre enn omtrent 0,50. En spesifikk tyngdekraft på mindre enn omtrent 0,30 er eksempel for anvendelse i noen puter ifølge denne fremgangsmåten og strukturene. Andre formuleringer av eksempelgelmaterialet har spesifikke tyngdekrefter på mindre enn omtrent 0,65, mindre enn omtrent 0,45 og mindre enn 0,25.

MICROPEARL og EXPANCEL akrylmikrosfærer er eksempler på grunn av deres svært fleksible natur, som forklart over, som har tendens til ikke å begrense deformering av den termoplastiske elastomeren. Glass, keramikk og andre typer mikrosfærer kan også anvendes i det termoplastiske gelmaterialet men er mindre eksemplifisert.

d. Plastiseringsmiddelkomponent

Som forklart over, tillater plastiseringsmidler at midtblokkene av et nettverk av triblokk-kopolymermolekyler beveger seg forbi hverandre. Derved tror søker at plastiseringsmidler, når fanget innen det tredimensjonale nettet av triblokk-kopolymermolekyler, letter avviklingen og forlengningen av elastomermidtblokkene ettersom en last plasseres på nettverket. Likeledes tror søkeren at plastiseringsmidler letter re-kontraktering av de elastomere midtblokkene etterfølgende frigivelse av lasten. Plastiseringsmiddelkomponenten av eksempelgeldempemediet kan inkludere olje, harpiks, en blanding av oljer, en blanding av harpikser, andre smørende materialer, eller enhver kombinasjon av det foregående.

i. Oljer

Plastiseringsmiddelkomponenten av eksempelgelmaterialet kan inkludere en kommersielt tilgjengelig olje eller blanding av oljer. Plastiseringsmiddelkomponenten kan inkludere andre plastiseringsmidler, slik som flytende oligomerer og andre i tillegg. Både naturlig avledete og syntetiske oljer er nyttige i eksempelgelmaterialet. Fortrinnsvis har oljene en viskositet på omtrent 70 SUS til omtrent 500 SUS ved omtrent 100 grader F. De fleste eksempler for anvendelse i gelmaterialet er parafinske hvite mineraloljer med en viskositet i området fra omtrent 90 SUS til omtrent 200 SUS ved omtrent 100 grader

F.

En utførelse av en plastiseringsmiddelkomponent av eksempelgelen inkluderer parafinske hvite mineraloljer, slik som de med varenavnet DUOPRIME, fra Lyondell Lubri-cants i Houston, Tex., og oljene solgt under varenavnet TUFFLO av Witco Corporation fra Petrolia, Pa. For eksempel kan mygjørerkomponenten av eksempelgelen inkludere parafinsk hvit mineralolje slik som den solgt under varenavnet LP-150 av Witco.

Parafinske hvite mineraloljer med en gjennomsnittlig viskositet på omtrent 90 SUS, slik som DUOPRIME 90, er et eksempel for anvendelse i andre utførelser av plastiseringsmiddelkomponenten av eksempelgeldempemediet. Søkeren har funnet at DUOPRIME

90 og oljer med lignende fysiske egenskaper kan anvendes for å overføre den største styrken til eksempelgelmaterialet. Andre oljer er også nyttige som plastiseringsmidler for å kompoundere gelmaterialet. Eksempler på representative kommersielt tilgjengelige oljer inkluderer prosessoljer slik som parafinske og naftalenske petroleumsoljer, høyt raffinerte aromatfrie eller lavaro-matparafinske og naftalensk mat- og teknisk kvalitet hvit petroleum mineraloljer, og syntetisk flytende oligomerer av polybuten, polypropen, polyterpen, etc., og andre. De syntetiske serier prosessoljer er oligomerer som er permanente fluid flytende ikke-olefiner, isoparafiner eller parafiner. Mange slike oljer er kjent og kommersielt tilgenge-lige. Eksempler på representative kommersielt tilgjengelige oljer inkluderer Amoco.RTM. polybutener, hydrogenerte polybutener og polybutener med epoksidfunksjona-litet ved én ende av polybutenpolymeren. Eksmpeler på slike Amoco polybutener inkluderer: L-14 (320 M.sub.n), L-50 (420 M.sub.n), L-100 (460 M.sub.n), H-15 (560 M.sub.n), H-25 (610 M.sub.n), H-35 (660 M.sub.n), H-50 (750 M.sub.n), H-100 (920 M.sub.n), H-300 (1290 M.sub.n), L-14E (27-37 est @ lOO.grad.F. Viskositet), L-300E (635-690 est @ 210.grad.F. Viskositet), Actipol E6 (365 M.sub.n), E16 (973 M.sub.n), E23 (1433 M.sub.n) og lignende. Eksempler på forskjellige kommersielt tilgjengelige oljer inkluderer: Bayol, Bernol, American, Blandol, Drakeol, Ervol, Gloria, Kaydol, Litetek, Marcol, Parol, Peneteck, Primol, Protol, Sontex og lignende.

ii. Harpikser

Harpikser som er nyttige i plastiseringskomponenten av eksempelgelmaterialet inkluderer, men er ikke begrenset til, hydrokarbonavledete og harpiksavledete harpikser med et ring- og ballmyknende punkt på opptil omtrent 150 °C, mer foretrukket fra omtrent 0 °C til omtrent 25 °C, og en vektgjennomsnittlig molekylvekt på minst omtrent 300.

For anvendelse i mange av putene ifølge fremgangsmåtene og strukturene, foretrekker søkeren anvendelsen av harpikser eller harpiksblandinger som er svært viskøse strømba-re væsker ved romtemperatur (omtrent 23 °C). Plastiseringsmidler som er flytende ved romtemperatur gir mykhet til gelmaterialet. Selv om romtemperatur-strømbare harpikser er et eksempel, er harpikser som ikke er strømbare væsker ved romtemperatur også nyttige i materialet.

Harpiksene mest eksemplifisert for anvendelse i eksempelgelmaterialet har et ring- og ballmyknende punkt på omtrent 18°C; smelteviskositeter på omtrent 10 poises (ps) ved omtrent 61 °C, omtrent 100 ps ved omtrent 42 °C, og omtrent 1000 ps ved omtrent 32 °

C; en start T.sub.g på omtrent

-20 °C; en MMAP verdi på 68 °C; en DACP verdi på 15°C; en OMSCP verdi på mindre enn -40°C; en M.sub.n på omtrent 385; en M.sub.w på omtrent 421; og en M.sub.z på omtrent 463. En slik harpiks markedsføres som REGALREZ.RTM_ 1018 fra Hercules Incoporated av Wilmington, Del. Variations fra REGALREZ.RTM. 1018 som er nyttige i eksempeldempematerialet har viskosteter inkludert men ikke begrenset til 1025 stokes, 1018 stokes, 745 stokes, 114 stokes og andre.

Romtemperatur strømbare harpikser som er avledet fra poly-.beta.-pinene og har myk-ningstemperaturer lignende det av REGALREZ.RTM 1018 er også nyttige i plastiseringskomponenten av eksempeldempemediet. En slik harpiks, solgt som PICCOLYTE.RTM.S25 fra Hercules Incorporated, har en mykningstemperatur på omtrent 25 °C; smelteviskositeter på omtrent 10 ps ved omtrent 80 °C, omtrent 100 ps ved omtrent 56 °C, og omtrent 1000 ps ved omtrent 41 °C; en MMAP verdi på omtrent 88 °C; en DACP verdi på omtrent 45 °C; en OMSCP verdi på mindre enn omtrent - 50°C; en M.sub.z på omtrent 4800; en M.sub.w på omtrent 1950; og en M.sub.n på omtrent 650. Andre PICCOLYTE.RTM harpikser kan også anvendes i eksempelgelmaterialet.

Andre romtemperatur strømbare harpikser som er nyttige i plastiseringskomponenten av eksempelmaterialet markedsføres som ADTAC.RTMLV fra Hercules Incorporated. Denne harpiksen har en ring- og ballmykningstemperatur på omtrent 5 °C; smelteviskositeter på omtrent 10 ps ved omtrent 62 °C, omtrent 100 ps ved omtrent 36 °C, og omtrent 1000 ps ved omtrent 20 °C; en MMAP verdi på omtrent 93°C; en DACP verdi på omtrent 44 °C; en OMSCP verdi på mindre enn omtrent -40 °C; en M.sub.z på omtrent 2600; en M.sub.w på omtrent 1380; og en M.sub.n på omtrent 800.

Harpikser slik som flytende alifatisk C-5 petroleum hydrokarbonharpiks solgt som WINGTACK.RTM 10 av Goodyear Tire & Rubber Company i Akron, Ohio og andre WINGTACK.RTM harpikser er også nyttige i gelmaterialet. WINGTACK.RTM 10 har en ring- og ballmykningstemperatur på omtrent 10 °C; en Brookfield viskositet på omtrent 30 000 eps ved omtrent 25°C; smelteviskositeter på omtrent 10 ps ved omtrent 53°C, og omtrent 100 ps ved omtrent 34 °C, en start T.sub.g på omtrent -37,7°C; en M.sub.n på omtrent 660; en M.sub.w på omtrent 800; et 1:1 polyetylen-til-harpiksforhold tåkepunkt på omtrent 89 °C; et 1:1 mikrokrystallinsk voks-til-harpiksforhold tåkepunkt på omtrent 77 °C; og et parafin voks-til-harpiksforhold tåkepunkt på omtrent 64 °C.

Harpikser som ikke er lett strømbare ved romtemperatur (dvs. er faststoff, semifaststoff, eller har en ekstremt høy viskositet) eller som er faststoff ved romtemperatur er også nyttige i eksempelgelmaterialet. En slik fast harpiks er en alifatisk C-5 petroleumhydro-karbonharpiks med en ring- og ballmykningstemperatur på omtrent 98 °C; smelteviskositeter på omtrent 100 ps ved omtrent 156 °C, og omtrent 1000 ps ved omtrent 109 °C, en start T.sub.g på omtrent 46,1 °C; en M.sub.n. på omtrent 1130; en M.sub.w på omtrent 1800; et 1:1 polyetylen-til-harpiksforhold tåkepunkt på omtrent 90 °C; et 1:1 mikrokrystallinsk voks-til-harpiksforhold tåkepunkt på omtrent 77 °C; og et 1:1 parafinvoks-til-harpiksforhold tåkepunkt på omtrent 64 °C. En slik harpiks er tilgjengelig som WINGTACK.RTM. 95 og tilvirkes av Goodyear Chemical Co.

Polyisobutylenpolymerer er et eksempel på harpikser som ikke er lett strømbare ved romtemperatur og som er nyttige i eksempelgelmaterialet. En slik harpiks, solgt som VISTANEX.RTM. LM-MS av Exxon Chemical Company i Houston, Tex., har en Tg på -60 °C, en Brookfield viskositet på omtrent 250 eps til omtrent 350 eps ved omtrent 350°F, en Flory molekylvekt i området fra omtrent 42 6000 til omtrent 46 100, og en Staudinger molekylvekt i området fra omtrent 10 400 til omtrent 10 900. Flory- og Staudinger-metodene for å bestemme molekylvekten er basert på den intrinsiske viskositeten av et materiale oppløst i diisobutylen ved 20 °C.

Glyserolestere av polymerisert harpiks er også nyttige som plastiseringsmidler i eksempelgelmaterialet. Én slik ester, tilvirket og solgt av Hercules Incorporated som HERCULES.RTM. Ester Gum 10D Synthetic Resin, har en mykningstemperatur på omtrent 116 °C.

Mange andre harpikser er også nyttige for anvendelse i gelmaterialet. Generelt er plastiserende harpikser eksempler som er kompatible med B-blokken av elastomeren anvendt i materialet, og ikke-kompatible med A-blokkene.

I noen utførelser av putene ifølge fremgangsmåtene og strukturene kan klebrige materialer være ønskelige. I slike utførelser kan den plastiserende komponenten av gelmaterialet inkludere omtrent 20 vektprosent eller mer, omtrent 40 vektprosent eller mer, omtrent 60 vektprosent eller mer, eller opptil omtrent 100 vektprosent, basert på vekten av plastiseringskomponenten, av en klebriggjører eller klebriggjører-blanding.

iii. Plastiseringsblandinger

Anvendelsen av plastiseringsblandinger i plastiseringskomponenten av eksempelgelmaterialet er nyttig for å tilpasse de fysiske karakteristikker av eksempelgelmaterialet. For eksempel kan karakteristikker slik som durometer, klebrighet, strekkstyrke, forlengning, smeltestrøm og andre modifiseres ved å kombinere forskjellige plastiseringsmidler.

For eksempel kan en plastiseringsblanding som inkludere minst omtrent 37,5 vektprosent av en parafinsk hvit mineralolje med fysiske karakteristikker lignende de av LP-150 (en viskositet på omtrent 150 SUS ved omtrent 100 °F, en viskositet på omtrent 30 centistokes (cSt) ved omtrent 40 °C, og maksimum flytepunkt på omtrent -35 °F) og opptil omtrent 62,5 vektprosent av en harpiks med fysiske karakteristikker lignende de av REGALREZ.RTM. 1018 (slik som et mykningspunkt på omtrent 20 °C; en start T.sub.g på omtrent -20 °C; en MMAP-verdi på omtrent 70 °C; en DACP-verdi på omtrent 15 C; en OMSCP-verdi på mindre enn omtrent -40 °C; og M.sub.w på omtrent 400), alle vektprosenter er basert på den totale vekten av plastiseringsblandingen, anvendes som et geldempende medium. Når sammenlignet med et materiale plastisert med den sammen mengden av en olje slik som LP-150, har materialet som inkluderer plastiseringsblandingen senket oljeblødning og øket klebrighet.

Søkeren antar at når harpiksen er inkludert med olje i en plastiseringsblanding av eksempelgelen for anvendelse i puter ifølge fremgangsmåtene og strukturene, utviser materialet redusert oljeblødning. For eksempel utviser en formulering av materialet som inkluderer en plastiseringskomponent som har omtrent tre deler plastiseringsolje (slik som LP-150), og omtrent fem deler plastiseringsharpiks (slik som REGALREZ.RTM. 1018) ubetydelig oljeblødning ved romtemperatur, om noen, selv når plassert mot materialer med høy kapillær virkning, slik som papir. Tidligere teknikks termoplastiske elastomerer lekker betydelig under disse omstendigheter.

Plastiseringsmiddel :blokk-kopolymerelastomer-forholdet, ved total kombinert vekt av plastiseringskomponenten og blokk-kopolymerelastomerkomponenten, av eksempelgel-dempematerialet for anvendelse i puter av fremgangsmåtene og strukturene varierer fra så lavt som 1:1 eller mindre til mer enn omtrent 25:1.1 anvendelser der plastiserings-blødning er akseptabel, kan forholdet være så høyt som omtrent 100:1 eller mer. Spesielt eksempel er plastiseringsmiddel:blokk-kopolymerforhold i området fra omtrent 2,5:1 til omtrent 8:1. Et eksempelforhold, slik som 5:1 gir de ønskede mengdene av stivhet, elastisitet og styrke for mange typiske anvendelser. Andre eksempelplastiseringsmidler på blokk-kopolymerelastomerforhold av eksempelgelmaterialet er 2,5:1, som har en uventet høy mengde styrke og forlengning.

Anvendelser

Fremgangsmåtene og strukturene beskrevet heri gjelder støpetermoplastiske deler av forskjellig størrelse, men er spesielt nyttig for å økonomisk støpe store termoplastiske eller gelatinøse deler. I et annet aspekt av fremgangsmåtene og strukturene kan termoplastiske deler som er for myke til å bli utstøtt fra injeksjonsstøping ved den vanlige utstøtingsnål metoden støpes ved fremgangsmåten og strukturene. Ved hjelp av eksempel, vil en åpen riststruktur, 2 m lang og 1 m bred og 40 mm dyp, kreve en svært dyr og meget kompleks injeksjonsstøpeform, og ville kreve en meget stor og dyr injeksjons-støpemaskin. Den samme risten kunne muligens være laget ved profilekstrusjon, men kompleksiteten av oppgaven ville avskrekke fagpersoner. I tillegg ville størrelsen på dysen være hindrende. Fremgangsmåtene og strukturene tilveiebringer mindre kompleksitet av konstruksjonen og mindre kostnad mens den fortsatt produserer utmer-kete kvalitetsdeler uten sammenflytningslinjer som er vanlig i injeksjonsstøping.

I enda et annet aspekt av fremgangsmåtene og strukturene, kan termoplastisk materiale anvendes. Når et stivt materiale anvendes, må delen skyves mekanisk fra støpeformen ved utstøtingsnåler eller andre anordninger. I enda et annet aspekt av fremgangsmåtene og strukturene, kan gelatinmaterialer anvendes. Når gelatinøse elastomermaterialer anvendes, kan den støpte delen trekkes fra støpen ved å dra eller strekke delen inntil den frigjøres fra støpeformen.

Fremgangsmåtene og strukturene vil virke med stive eller myke svært forlengbare geler, eller materialer med elastisitet.

Selv om fremgangsmåtene og strukturene har blitt beskrevet og illustrert i sammenheng med et antall spesifikke konfigurasjoner, vil fagpersoner forstå at variasjoner og modi-fikasjoner kan gjøres uten å gå ifra prinsippene illustrert, beskrevet, og krevd heri. Fremgangsmåtene og strukturene som definert av de vedføyde krav, kan utføres i andre spesifikke former uten å gå ifra dens ånd eller essensielle karakteristikker. Konfigurasjoner beskrevet heri skal betraktes i alle hensyn som kun illustrerende og ikke begren-sende. Alle endringer som kommer innenfor betydningen og området for ekvivalens av kravene skal være omfavnet innen deres omfang.

Claims (30)

1. Fremgangsmåte ved avrettingsstøping for å fremstille gelatinøse elastomergeldempende artikler (300), fremgangsmåte omfatter trinnene av å: oppnå en avrettingsstøpeform (100), avrettingsstøpeformen har en stiv hoveddel, avrettingsstøpeformen er en åpensidet støpeform, avrettingsstøpeformen har en cellestrukturform i den stive hoveddelen i hvilken gel kan formes for å oppta en ønsket geometrisk struktur, avrettingsstøpeformen har en mengde kryssende slisser (101, Al 11) i den stive hoveddelen for å danne cellestrukturformen som etablerer en støpeformkjerne, oppnå sidelister (102), feste sidelistene til omkretsen av støpeformen for å omringe omkretsen av støpeformen med sidelister, oppnå tilgang til et injeksjonshode (200, 220), injeksjonshodet har en mengde fordelingskanaler (202, 221, 222) deri gjennom hvilke termoplastisk materiale kan strømme, fordelingskanalene er underoppdelt i underfordelingskanaler, fordelingskanalene ender i utgangsporter (211, 223, 224) gjennom hvilke termoplastisk materiale kan gå ut fra injeksjonshodet og gå inn i avret-tingsstøpeformen, injeksjonshodet inkluderer minst ett varmeelement (205) innen det for å varme opp termoplastisk materiale, posisjonere injeksjonshodet tilstøtende avrettingsstøpeformen på et sted slik at termoplastisk materiale kan strømme fra injeksjonshode-fordelingskanalene ut av utgangsportene (211, 223, 224) og inn i avrettingsstøpeformslissene, få tilgang til en pumpekilde, anvende pumpekilden for å trykksette termoplastisk materiale og tvinge det inn i injeksjonshodet, gjennom fordelingskanalene av injeksjonshodet, ut av utgangsportene av injeksjonshodet, inn i avrettingsstøpeformen, gjennom slissene i avrettingsstøpeformen og ut av avrettingsstøpeformen, gjenvinne støpt termoplastisk materiale fra avrettingsstøpeformen i en ønsket geometrisk form av et dempeelement.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori gjenvinningstrinnet inkluderer periodisk å stoppe pumping av termoplastisk materiale inn i avrettingsstøpeformen, og under slik stopp-periode fjerne støpt termoplastisk materiale fra avrettingsstøpeformen (100).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori pumpingen er en kontinuerlig prosess, og støpt termoplastisk materiale gjenvinnes fra avrettingsstøpeformen ettersom ustøpt termoplastisk materiale tvinges inn i avrettingsstøpeformen (100).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori det støpte termoplastiske materialet gjenvinnes fra avrettingsstøpeformen ved å kutte det ettersom det går ut av avrettingsstøpeformen grunnet nytt termoplastisk materiale som tvinges inn i avrettingsstøpeformen (100).

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori minst noen av slissene (101, Al 11) kuttes ikke mer enn 80% av avstanden gjennom den stive hoveddelen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori minst noen av slissene (101, Al 11) er kuttet helt gjennom den stive hoveddelen.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori den stive hoveddelen er metallisk.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori den stive hoveddelen er ikke-metallisk.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori minst noen av slissene (101, Al 11) krysser hverandre i en "X"-konfigurasjon.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori minst noen av slissene (101, All 1) krysser hverandre i en "+"-konfigurasjon.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori slissene (101, Al 11) er tilpasset for å tillate termoplastisk materiale i å strømme derigjennom når oppvarmet.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1, ytterligere omfattende minst én kjølekanal i fordelingshodet (220, 220).

13. Fremgangsmåte ifølge krav 1, ytterligere omfattende trinnet av å etablere en ønsket avstand mellom fordelingshodet (200, 220) og avrettingsstøpeformen (100) før strøm av termoplastisk materiale.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvori det termoplastiske materialet inkluderer en A-B-A triblokk-kopolymer.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, hvori det termoplastiske materialet inkluderer et plastiseringsmiddel.

16. Fremgangsmåte ved fremstilling av gelatinøse elastomergeldempende artikler, fremgangsmåte omfatter trinnene av å: oppnå en avrettingsstøpeform (100), avrettingsstøpeformen har en stiv hoveddel, avrettingsstøpeformen er en åpensidet støpeform, avrettingsstøpeformen har en strukturell form i den stive hoveddelen i hvilken gel kan formes for å oppta en ønsket geometrisk struktur, struk-turformen inkluderer slisser (101, Al 11) i den stive hoveddelen, oppnå tilgang til et injeksjonshode (200), injeksjonshodet (220, 220) har en mengde fordelingskanaler (202, 221, 222) deri gjennom hvilke termoplastisk materiale kan strømme, fordelingskanalene ender i utgangsporter (211, 223, 224) gjennom hvilke termoplastisk materiale kan gå ut fra injeksjonshodet å gå inn i avret-tingsstøpeformen, få tilgang til en pumpekilde, anvende pumpekilden for å trykksette termoplastisk materiale og tvinge det inn i injeksjonshodet, gjennom fordelingskanalene av injeksjonshodet, ut av utgangsportene av injeksjonshodet, inn i avrettingsstøpeformen, gjennom slissene i avrettingsstøpeformen og ut av avrettingsstøpeformen, og motta et dempeelement støpt av avrettingsstøpeformen.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvori gjenvinningstrinnet inkluderer periodisk å stoppe pumping av termoplastisk materiale inn i avrettingsstøpeformen, og under slik stopperiode fjerne støpt termoplastisk materiale fra avrettingsstøpeformen (100).

18. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvori pumpingen er en kontinuerlig prosess, og støpt termoplastisk materiale gjenvinnes fra avrettingsstøpeformen ettersom ustøpt termoplastisk materiale tvinges inn i avrettingsstøpeformen (100).

19. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvori det støpte termoplastiske materialet gjenvinnes fra avrettingsstøpeformen ved å kutte det ettersom det forlater avrettingsstøpefor-men grunnet det nye termoplastiske materialet som tvinges inn i avrettingsstøpeformen (100).

20. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvori minst noen av slissene (101, Al 11) kuttes ikke mer enn 80 % av avstanden gjennom den stive hoveddelen.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvori minst noen av slissene (101, Al 11) er kuttet helt gjennom den stive hoveddelen.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvori den stive hoveddelen er metallisk.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvori den stive hoveddelen er ikke-metallisk.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvori minst noen av slissene (101, Al 11) krysser hverandre i en "X"-konfigurasjon.

25. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvori minst noen av slissene (101, Al 11) krysser hverandre i en "+"-konfigurasjon.

26. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvori slissene (101, Al 11) tilpasset for å tillate termoplastisk materiale i å strømme derigjennom når oppvarmet.

27. Fremgangsmåte ifølge krav 16, ytterligere omfattende minst én kjølekanal i fordelingshodet.

28. Fremgangsmåte ifølge krav 16, ytterligere omfattende trinnet av å etablere en ønsket avstand mellom fordelingshodet og avrettingsstøpeformen før strøm av termoplastisk materiale.

29. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvori det termoplastiske materialet inkluderer en A-B-A triblokk-kopolymer.

30. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvori det termoplastiske materialet inkluderer et plastiseringsmiddel.