DE69718300T2 - Gel-dichtung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft langgestreckte Gel tragende Gegenstände (nachstehend als "Gelprofile" bezeichnet) verschiedener Querschnittsgestalten, die unter vielen verschiedenen Umständen zum Abdichten gegenüber und/oder zwischen Oberflächen dienen können. Um Zweifel auszuschließen, wird hiermit bestätigt, daß Ansprüche auf sämtliche Gegenstände der vorliegenden Erfindung freistehende Gegenstände betreffen, die das Gel tragen, und langgestreckte Komponenten wie etwa Drähte in einem Gel enthaltenden Kabel oder einer anderen Anordnung ausschließen sollen. Solche Komponenten sind mit dem Gel nur aufgrund der Tatsache in Kontakt, daß sie in der Anordnung vorhanden sind, und sind deshalb keine freistehenden Gelprofile.
• Unsere ebenfalls anhängige GB-Patentanmeldung Nr. 9605927.4, eingereicht am 21. März 1996, und die Internationale Anmeldung Nr. PCT/GB96/02000, eingereicht am 15. August 1996 (RK533), deren Priorität für die vorliegende Anmeldung beansprucht wird, beschreibt Profile, die einen langgestreckten fadenförmigen Träger aufweisen, wobei eine Form des Trägers ein Multifilamentgarn sein kann, das einen langgestreckten Gelkörper trägt, der mindestens 50%, bevorzugt mehr als 75%, stärker bevorzugt im wesentlichen den gesamten Umfang des Trägers, gesehen im Querschnitt in Querrichtung, umschließt. Die vorliegende Erfindung betrifft eine spezielle Form von Träger, von der man überraschenderweise festgestellt hat, daß sie eine wesentlich verbesserte Verarbeitung und ein wesentlich verbessertes Erscheinungsbild der fertigen Profile ergibt.
• EP-A-0 275 171, die Stand der Technik ist, beschreibt einen Gegenstand nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, bei dem jedoch der Kern im wesentlichen aus elektrisch leitfähigem Material, also aus Metall, besteht.
• Die Erfindung stellt folglich einen Gegenstand bereit, der einen Multifilamentgarnträger aufweist, der einen langgestreckten Gelkörper trägt, der mehr als 50%, bevorzugt mehr als 75%, stärker bevorzugt im wesentlichen den gesamten Umfang des Trägers, gesehen im Querschnitt in Querrichtung, umschließt, wobei der Träger aus polymerem Kunststoff besteht.
• Der Träger kann Endlosfilamente oder einen oder mehrere versponnene Stapelfasergarne aufweisen. Eine Form eines solchen Trägers ist das gewöhnlich als "Babywolle" bekannte synthetische Wirkgarn, von dem eine Probe zu der vorliegenden Erfindung führte, nachdem sie durch einen glücklichen Zufall (und in der Tat heimlich und unerlaubt) aus dem Nähkästchen der Tochter eines der Erfinder entnommen worden war. Der Babywolleträger weist Polyacrylnitril und Polyamid (bevorzugt ein Nylon) auf, das aus einem mitvermischten Gemisch aus Polyacrylnitril-Stapelfasern und Polyamid-Stapelfasern versponnen ist. Die Versuche mit dieser kleinen Probe zeigten überraschenderweise eine so dramatische Verbesserung der Verarbeitung und des Erscheinungsbilds des resultierenden Profils, daß eine weitere Untersuchung klar gerechtfertigt war. Diese zeigte anschließend eine bevorzugte Form von Trägern für die gewerbliche Herstellung von Profilen nach der vorliegenden Erfindung, die ein Multifilament-Polyestergarn, bevorzugt -Polyethylenterephthalatgarn (-PET-Garn) aufweisen, bei dem die Filamente endlos sind.
• Ohne damit die Erfindung auf eine spezielle Theorie zu beschränken, sei erwähnt, daß die verbesserten Ergebnisse der Verwendung der synthetischen Multifilamentträger eventuell mindestens teilweise auf ihre relativ geringe Restoberflächenfeuchtigkeit unter Umgebungsbedingungen zurückzuführen sind. Diese kann geringer als 4 Gew.-%, bevorzugt geringer als 3 Gew.-%, stärker bevorzugt geringer als 2 Gew.-%, insbesondere geringer als 1 Gew.-%, beispielsweise bestimmt nach dem Prüfverfahren RAM10077, betragen. Wenn Gele bei Temperaturen typischerweise im Bereich von 220ºC bis 230ºC darauf extrudiert werden, neigen die Träger der vorliegenden Erfindung dazu, ohne weiteres gleichförmige, homogene Gelbeschichtungen zu erhalten, die insbesondere für das Auge angenehm sind, wenn klare Gele verwendet werden.
• Für solche schmelzbeschichteten Profile wird bevorzugt, Träger zu verwenden, die aus Materialen bestehen, deren Erweichungstemperaturen über der Gelbeschichtungstemperatur liegen. Für Gele, die bei den obengenannten Temperaturen aufgebracht werden, können also Fasern aus Polypropylen oder Polyacrylen oder Polyacrylnitrilen (beispielsweise DralonTM) allein oder in Gemischen mit erweichungsfesten Fasern (beispielsweise Wolle) in zu geringen Anteilen (beispielsweise 5 Gew.-% Wolle) einen erwünscht niedrigen Feuchtigkeitsgehalt, aber ungenügend hohe Erweichungstemperaturen haben, was zu einer inakzeptablen Schwäche und Dehnung während des Beschichtungsvorgangs führt. Diese Materialien können jedoch mit Gelen, die bei niedrigeren Temperaturen anwendbar sind, brauchbar sein. Die obengenannte Babywolle übersteht den heißeren Extrusionsvorgang dank der Anwesenheit eines ausreichenden Anteils (beispielsweise 50 bis 60 Gew.-%) der Nylon-Stapelfasern, die höhere Erweichungstemperaturen haben. Die bevorzugten Garne aus Polyesterfilamenten, beispielsweise PET, erhältlich unter den Warenzeichen Dialen 178T oder Texply 7/167, haben ebenfalls ausreichend hohe Erweichungstemperaturen, so daß sie zufriedenstellend standhalten. Unter den späteren Gebrauchsbedingungen hat der Träger in dem fertigen Profil bevorzugt eine Bruchdehnung von weniger als 10%, stärker bevorzugt nicht mehr als 5%, insbesondere von 1 bis 5%.
• Es versteht sich, daß der fadenförmige Träger dieser freistehenden Profile häufig ein relativ schmales Garn ist, bevorzugt mit einem Durchmesser von weniger als 3 mm, stärker bevorzugt weniger als 2 mm oder weniger als 1 mm. Dickere Träger beispielsweise mit einem Durchmesser von 4 oder 5 mm oder mehr können jedoch ebenfalls brauchbar sein, ebenso wie flexible Träger mit diesem Durchmesser, die aus mehrfachen dünneren Trägern bestehen. Im allgemeinen wird bevorzugt, daß die Profile flexibel sind, und sie können in Form von Wickeln oder Rollen bereitgestellt werden, von denen das Profil progressiv abgewickelt werden kann. Bei solchen Wickeln oder Rollen kann das Gel der Profile in jeder nachfolgenden Schicht mit demjenigen der darunterliegenden Schicht in direktem Kontakt sein, oder es kann eine gering haftende Trennmittelfolie oder eine andere Barriere zwischen den Schichten des Gelprofils vorgesehen sein.
• Die Bezugnahme auf die Ansicht des Trägers im Querschnitt in Querrichtung bedeutet, daß das Gel die genannten Anteile des Umfangs des Trägers, gesehen von einem Ende des Gegenstands mit Blick entlang seiner Längsachse, umschließt. Der von dem Gel umschlossene Umfang ist also der Umfang des Querschnitts. Die im wesentlichen vollständige Umschließung dieses Umfangs des Trägers durch das Gel ist für viele Zwecke vorteilhaft und kann das Erfordernis eines Anhaftens des Gels oder mindestens eines starken Anhaftens des Gels an dem Träger vermeiden, da die Kohäsionsfestigkeit des den Träger umgebenden Gels ausreichend sein kann, um es ohne eine solche Haftung auf dem Träger zu halten. Es kann jedoch sein, daß für andere Zwecke eine teilweise Umschließung des Trägers durch das Gel vorgezogen wird. Die Filamentbeschaffenheit des Trägers ermöglicht es dem Gel, ein physisches Greifen des Trägers zu erreichen, und zwar in gewissem Ausmaß unabhängig von seinem Haftungsgrad an dem Garnmaterial selbst.
• Die Querschnittsgestalt des Trägers und diejenige des Gels sind für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nicht kritisch. Es können quadratische, dreieckige oder andere Formen oder sogar unregelmäßige Formen für den Träger und/oder das Gel verwendet werden, wenn dies erwünscht oder erforderlich ist, im wesentlichen ovale oder runde Querschnittsgestalten werden jedoch für den Träger vorgezogen und werden häufig auch für den Gelkörper vorgezogen. Wie immer die Gestalt sein mag, wird es gewöhnlich vorgezogen, daß die Querschnittsgestalt des Gelkörpers entlang dem Gegenstand im wesentlichen gleichförmig ist, so daß dieser einer Schnur oder Leine oder einem flexiblen Stab mit einer äußeren Geloberfläche gleichen kann. Es wird ferner gewöhnlich vorgezogen, daß die Dicke des Gelkörpers um den Träger herum im wesentlichen gleichförmig ist, so daß eine Gelschicht gebildet wird, die an die äußere Gestalt des Trägers angepaßt ist.
• Das Gel kann durch jedes geeignete Verfahren auf den Träger aufgebracht werden, und bevorzugte Gegenstände nach der vorliegenden Erfindung sind diejenigen, bei denen der Gelkörper auf den Träger schmelzbeschichtet worden ist, bevorzugt durch Druckextrusion im Hinblick auf ein besseres physisches Greifen, wie oben erwähnt, unter Verwendung von per se bekannten Einrichtungen und Bedingungen. Beispielsweise umfaßt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands nach der Erfindung, wobei das Gel um das Garn herum durch einen Extruderkopf extrudiert wird, der einen Hohlstift hat, durch den das Garn hindurchläuft, fakultativ mit einer Vakuumentlüftung an dem Extruder, um mitgeschleppte Luft in dem Garn zu reduzieren, während dieses durch den Extruderstift hindurchläuft, um mit dem durch den Kopf extrudierten Gel zusammenzutreffen. Bei sämtlichen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann das Gel nach dem Anbringen auf dem Träger vernetzt werden, obwohl es sein kann, daß thermoplastische Gele auf dem Träger für viele Zwecke vorgezogen werden.
• Gegenstände nach der vorliegenden Erfindung können nützlich sein: beispielsweise zum Wickeln um andere Objekte herum, um eine Geloberfläche darauf zu bilden, oder zum Verlegen entlang Oberflächen von Gegenständen oder von in Gegenständen ausgebildeten Kanälen, um ein Geldichtmittel auf oder in diesen Gegenständen zum Abdichten gegenüber anderen Oberflächen, mit denen der Gegenstand im Gebrauch in Kontakt ist, vorzusehen. Die Gegenstände der vorliegenden Erfindung können mit Metallfilamenten überflochten sein, um elektrisch leitfähige Profile zum Zweck der Abschirmung gegenüber elektromagnetischen Störungen bereitzustellen, wobei sich das Gel durch Öffnungen in dem Metall-Übergeflecht (oder in einer ähnlichen mit Öffnungen versehenen Struktur) drückt, wenn das Profil im Gebrauch als eine Abschirmungsdichtung zwischen Oberflächen zusammengedrückt wird.
• Besonders bevorzugte Gegenstände nach den verschiedenen Aspekten der vorliegenden Erfindung sind diejenigen, bei denen das Gel ein thermoplastisches Mehrfachblock-, bevorzugt ein Pentablock- oder stärker bevorzugt ein Triblockcopolymer aufweist, das einen fluidverstreckten elastomeren Mittelblock und Endblöcke (bevorzugt Polystyrol- und/oder Polymethacrylat-Endblöcke) hat, die für die Streckflüssigkeit des Mittelblocks im wesentlichen undurchlässig sind.
• Die Triblockcopolymergele haben bevorzugt die Eigenschaften und erfüllen die Kriterien, die in einer oder sämtlichen von EP-A-0426658 (RKJOB), WO-A-9305113 (RK451), WO-A-9323472 (RK469) und WO-A-9418273 (RK472) beschtieben sind, deren Offenbarungen hier sämtlich summarisch eingeführt werden. Diese Offenbarungen befassen sich hauptsächlich oder vollständig mit Triblöcken, die Polystyrol-Endblöcke haben. Es kann ferner sein, daß es im Hinblick auf das Verhalten bei höheren Temperaturen vorgezogen wird, die neuen Triblock- oder Pentablockgele mit Polyalkylmethacrylat-Endblöcken zu verwenden, die in WO-A-9700292 (RK509) beschrieben sind und deren Offenbarung hier summarisch eingeführt wird.
• Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Träger des Profils ein Geflecht, eine Maschenware, ein Gewebe oder eine andere Anordnung der Garne von der Art eines textilen Flächengebildes. Diese Formen des Gegenstands können wiederum durch Extrusions- oder Formtechniken hergestellt werden, die den oben angegebenen ähnlich sind.
• Nach sämtlichen Aspekten der vorliegenden Erfindung können die Gele Additive wie etwa Vernetzungsmittel aufweisen. Füllstoffe und Additive können auch verwendet werden, um die elektrische und/oder Wärmeleitfähigkeit der Gele zu erhöhen oder die geräusch- oder vibrationsdämpfenden Eigenschaften der Gele zu verbessern. Flammhemmer, Pigmente, Farbstoffe und andere Additive können nach Wunsch ebenfalls verwendet werden, wenn sie mit den gewünschten Eigenschaften der Gele im Endgebrauch kompatibel sind. Die Geloberfläche kann selektiv vernetzt werden, bevorzugt unter Verwendung bekannter vernetzender Additive und/oder Initiatoren und/oder Wärme- und/oder UV- oder Elektronenstrahl-Strahlung, um auf gewünschten Teilen der Gelkörper eine Haut zu bilden, um dadurch entweder die Oberflächenhaftung zu verringern oder die Festigkeit und/oder Handhabbarkeit der Gelkörper oder beides zu verbessern.
• Die Profile der vorliegenden Erfindung können ähnlich, wie in WO-A-9609483 (RK508) und/oder in den obengenannten Anmeldungen beschrieben, verwendet werden, deren Priorität die vorliegende Anmeldung beansprucht, wobei deren Offenbarungen hier sämtlich summarisch eingeführt werden.

Claims (16)

1. Gegenstand, der einen Multifilamentgarnträger aufweist, der einen langgestreckten Gelkörper trägt, der mehr als 50%, bevorzugt mehr als 75%, stärker bevorzugt im wesentlichen den gesamten des Umfang des Trägers, gesehen im Querschnitt in Querrichtung, umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mindestens teilweise aus polymerem Kunststoff besteht.

2. Gegenstand nach Anspruch 1, wobei der Träger ein oder mehrere versponnene Stapelfasergarne aufweist.

3. Gegenstand nach Anspruch 1 oder 2, wobei der polymere Kunststoff des Trägers Polyacrylnitril und Polyamid (bevorzugt ein Nylon) aufweist.

4. Gegenstand nach Anspruch 3, wobei der Träger ein oder mehrere versponnene Garne aus einem mitvermischten Gemisch aus Polyacrylnitril-Stapelfasern und Polyamid-Stapelfasern aufweist, wobei der Anteil von Polyamid bevorzugt mindestens 30 Gew.-%, stärker bevorzugt 40 bis 60 Gew.-% des versponnenen Garns (der versponnenen Garne) beträgt.

5. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger ein oder mehrere Endlosfilamente aufweist.

6. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger Polyester, bevorzugt Polyethylenterephthalat, aufweist.

7. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gel, mindestens so, wie es ursprünglich auf den Träger aufgebracht ist, thermoplastisch ist.

8. Gegenstand nach Anspruch 7, wobei das Gel um den Träger herum bei einer Geltemperatur unter der Erweichungstemperatur von mindestens einer Komponente des Trägers, die in einem Anteil von 30 Gew.-% oder mehr anwesend ist, schmelzbeschichtet, bevorzugt druckextrudiert, worden ist.

9. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gel nach Anbringung auf dem Träger vernetzt worden ist.

10. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gel ein thermoplastisches Tribiock- oder Mehrfachblockcopolymer aufweist, das einen fluidverstreckten elastomeren Mittelblock und Endblöcke (bevorzugt Polystyrol- und/oder Polymethacrylat-Endblöcke) hat, die für die Streckflüssigkeit des Mittelblocks im wesentlichen undurchlässig sind.

11. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Querschnittsgestalt des Gelkörpers entlang dem Gegenstand im wesentlichen gleichförmig ist und/oder die Dicke des Gelkörpers um den Träger herum im wesentlichen gleichförmig ist.

12. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Träger ein Geflecht, eine Maschenware, ein Gewebe oder eine andere Anordnung des Garns von der Art eines textilen Flächengebildes ist.

13. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Garn unmittelbar vor Aufbringung des Gels darauf einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 4 Gew.-%, bevorzugt weniger als 3 Gew.-%, stärker bevorzugt weniger als 2 Gew.-%, insbesondere weniger als 1 Gew.-% hat.

14. Gegenstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Garn in dem Gegenstand eine Bruchdehnung von weniger als 10%, bevorzugt nicht mehr als 5%, stärker bevorzugt im Bereich von 1 bis 5% hat.

15. Verfahren zum Herstellen eines Gegenstands nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gel um das Garn herum durch einen Extruderkopf extrudiert wird, der einen Hohlstift hat, durch den das Garn hindurchläuft, fakultativ mit einer Vakuumentlüftung an dem Extruder, um mitgeschleppte Luft in dem Garn zu reduzieren, während dieses durch den Extruderstift hindurchläuft, um mit dem von dem Kopf extrudierten Gel zusammenzutreffen.

16. Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 14, das in einem textilen Flächengebilde aus elektrisch leitfähigen oder anderen Filamenten, bevorzugt einem Metallfilament- Übergeflecht, eingeschlossen worden ist.