DE2559153A1

DE2559153A1 - Verfahren und vorrichtung zur zerstaeubung von fluiden auf oberflaechen

Info

Publication number: DE2559153A1
Application number: DE19752559153
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1974-12-31
Filing date: 1975-12-30
Publication date: 1976-11-18
Also published as: DE2559153C2; FR2296820A1

Description

MICHELIN & CIE (Compagnie Generale des Etablissements Mienelin)

Clermont-Ferrand (Prankreich)

Verfahren und Vorrichtung zur Zerstäubung von Pluiden auf Oberflächen

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Aufbringen eines zerstäubten fluiden Produkts auf Materialoberflächen, auf denen es verfestigt werden soll, insbesondere Vorrichtungen zur Zerstäubung von Produkten nach dem Vermischen zweier Komponenten, die unter definierten Bedingungen zu einer Reaktion miteinander in der Lage sind, wobei diese Reaktion in einer Homo- oder Copolymerisation, Vulkanisation, Vernetzung, Kondensation oder Polykondensation bestehen kann.

Unter dem Begriff Vorrichtung werden hier und im folgenden nicht nur die mechanischen Bestandteile zur

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Aufnahme, dem Transport und der Zerstäubung des genannten Produkts, sondern ebenso auch die Füllung aus dem Produkt und/oder seinen Komponenten, die in den genannten Bestandteilen enthalten sind, verstanden.

Bei herkömmlichen Vorrichtungen sind die beiden Bestandteile in zwei voneinander getrennten Behältern enthalten. Unter der Einwirkung eines unter Druck stehenden Gases gelangen die beiden Bestandteile durch getrennte Leitungen von ihrem Vorratsbehälter zum Zerstäuber, wo sie miteinander vermischt werden. Das so gebildete Produkt wird anschließend auf die zu behandelnde Oberfläche aufgesprüht.

Eine Weiterbildung derartiger Vorrichtungen besteht darin, daß ein Behälter im Inneren des anderen vorgesehen wird. Der letztere Behälter stellt die Außenwand der Vorrichtung dar und trägt den Zerstäuber. Er enthält ferner neben dem mit einer der beiden Komponenten versehenen Innenbehälter die Leitung, die den Innenbehälter mit dem Zerstäuber verbindet, die zweite Komponente, eine Rohrleitung, die in diese zweite Komponente eintaucht und in den Zerstäuber mündet, sowie eine unter Druck stehende Gasfüllung, die das durch die Wandung des Außengehäuses und die im Inneren dieses Gehäuses vorgesehenen genannten Bestandteile vorgegebene Volumen einnimmt. Das unter Druck stehende Gas dient zur Beförderung der beiden Komponenten zum Zerstäuber, wobei es einerseits auf die freie Oberfläche der zweiten Komponente sowie andererseits auf die Wandung des Innenbehälters wirkt. Aus diesem Grunde muß die Wandung des Innenbehälters aus einem elastischen Material bestehen. Dieses Material muß ferner für die im Kontakt mit der Wandung des Innen-

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behälters stehende zweite Komponente undurchlässig sein. Dasselbe gilt für das Material, aus dem die Verbindungsleitung zum Zerstäuber besteht. Die Gestehungskosten derartiger Vorrichtungen sind infolgedessen relativ hoch.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine entsprechende Vorrichtung zu entwickeln, bei der der Innenbehälter entfällt, sowie, Zusammensetzungen mit zwei Komponenten anzugeben, die miteinander reagieren können, die jedoch in einer Konzentration vorliegen, bei der jegliche Reaktion vor der Zerstäubung der Zusammensetzung während eines beträchtlich langen Zeitraums ausgeschlossen ist. Man verfügt auf diese Weise über Vorrichtungen, die unmittelbar anwendungsfertig vorliegen, jedoch zugleich lange Zeit vor ihrer Anwendung hergestellt werden können.

Die erfindungsgemäße Zerstäubungsvorrichtung enthält entsprechend einen einzigen, dichten und dicht mit einem Zerstäuber verbundenen Behälter mit der zu zerstäubenden Zusammensetzung, einer Rohrleitung, deren eines Ende mit dem Zerstäuber verbunden ist und deren anderes Ende in die zu zerstäubende Zusammensetzung eintaucht, sowie einem gegenüber der umgebenden Atmosphäre unter Druck stehenden Gas oder Gasgemisch im freien Raum im Inneren des einzigen Behälters.

Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die zu zerstäubende Zusammensetzung einerseits aus zwei Komponenten besteht, die zu einer Homo- oder Copolymerisation, Vulkanisation, Vernetzungsreaktion, Kondensation oder Polykondensation in der Lage sind, wenn sie allein mit-

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-ineinander vorliegen, sowie andererseits aus einem bei dem im Behälter herrschenden Druck flüssigen und bei umgebungsdruck und Uffigebungstejnperatur flüchtigen Produkt oder Produktgemisch besteht, wobei die Mengenverhältnisse des Produkts oder Produktgemischs in bezug auf die Menge der beiden Komponenten so eingestellt sind, daß dadurch jegliche Reaktion der beiden Komponenten miteinander verhindert ist.

Anders ausgedrückt wird also das Produkt oder Produktgemisch erfindungsgemäß dazu verwendet, die beiden Komponenten der zerstäubenden Zusammensetzung in Lösung oder Dispersion zu bringen, wobei die Anwesenheit des Produkts oder Produktgemischs in geeigneten Mengenverhältnissen in der zu zerstäubenden Zusammensetzung eine Reaktion der beiden Komponenten verhindert, solange das Produkt oder Produktgemisch nicht nach dem Zerstäuben der Zusammensetzung in die Umgebungsatmosphäre hinein verdampft ist.

Die Erfindung umfaßt selbstverständlich auch den Fall, bei dem das zum Lösen oder Dispergieren'der beiden Komponenten der zu zerstäubenden Zusammensetzung herangezogene Produkt oder Produktgemisch als Gas zur Erzeugung des Zerstäubungsdrucks auf die im Behälter der Vorrichtung enthaltene Zusammensetzung herangezogen wird.

Das in die zu zerstäubende Zusammensetzung eingebrachte Produkt oder Produktgemisch wird erfindungsgemäß günstigerweise so ausgewählt, daß es bei Umgebungstemperatur und unter dem in der Zusammensetzung herrschenden Druck in flüssigem Zustand vorliegt und sich leicht in

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ORIGINAL INSPECTED

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die umgebende Atmosphäre verflüchtigt, beispielsweise, nachdem sich die Tröpfchen der zerstäubten Zusammensetzung auf der zu behandelnden Oberfläche absetzen. Aus diesem Grund sind die in Zerstäubungsvorrichtungen der vorliegenden Art in reinem Zustand oder in Form von Gemischen verwendbaren Produkte im allgemeinen paraffinische, aromatische oder naphthenische gesättigte oder ungesättigte sowie halogenierte oder nichthalogenierte Kohlenwasserstoffe, insbesondere fluorierte und/oder chlorfluorierte Kohlenwasserstoffe wie etwa Monofluortriohlormethan, Difluordichlormethan, Trifluormonochlormethan, Monofluordichlormethan, Difluormoriochlormethan, Monofluormonochlormethan, Monofluormethan oder Monochlormethan.

In dem Fall, bei dem das Produkt oder Produktgemisch lediglich zum Lösen oder Dispergieren der beiden Komponenten der Zusammensetzung dient, ist es vorteilhaft, als Gas, das den zur Zerstäubung der Zusammensetzung erforderlichen Druck auf diese ausübt, ein billigeres Gas wie Distickstoffmonoxid zu verwenden.

Die Erfindung umfaßt ferner auch Verfahren der Homo- oder Copolymerisation, Vulkanisation, Vernetzung, Kondensation oder Polykondensation bei Temperaturen in der Nähe der Umgebungstemperatur, die mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden.

Diese Verfahren sind durch folgende zwei Stufen gekennzeichnet:

1. Herstellung einer fluiden Zusammensetzung in einem dichten Behälter durch Vermischen zweier Komponenten, die miteinander unter Bildung eines homo- oder copolymerisierten, vulkanisierten, vernetzten, kon-

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densierten oder polykondensierten Endprodukts reagieren können, mit einer zur Verhinderung der Reaktion der beiden Komponenten ausreichenden Menge eines Produkts oder Produktgemischs, wobei das Produkt oder Produktgemisch bei Umgebungsdruck und Umgebungstemperatur flüchtig ist,
sowie

2. Aufbringen der so erhaltenen fluiden Zusammensetzung auf eine Materialfläche, insbesondere auf Gegenstände aus Kautschuk und beispielsweise auf Reifendecken, vorzugsweise durch Zerstäubung unter Druck.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der als Beispiel eine erfindungsgemäße Zerstäubungsvorrichtung schematisch dargestellt ist.

Aus der Zeichnung ist ein Behälter 1 ersichtlich, der mit einem Deckel 2 dicht verschlossen ist, wobei eine Rohrleitung 3 durch den Deckel 2 hindurchführt. Das außerhalb des Behälters 1 gelegene obere Ende k der Rohrleitung 3 ist mit einem Zerstäuber 5 versehen, der nicht im einzelnen dargestellt ist. Das andere Ende 6 der Rohrleitung 3 taucht in die zu zerstäubende erfindungsgemäße Zusammensetzung 7 ein, die sich im Behälter 1 befindet und diesen teilweise ausfüllt. Der freie Raum zwischen der Zusammensetzung 7 und dem Behälter 1 ist mit einem unter Druck stehenden Treibgas oder Treibgasgemisch gefüllt.

Die Erfindung umfaßt ferner eine Reihe von Formulierungen, die in Form erfindungsgemäßer Zusammensetzungen

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zerstäubt werden können; die im folgenden angegebenen Formulierungen sind jedoch lediglich beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen.

Beispiel 1

Das Beispiel betrifft eine bei Umgebungstemperatur vulkanisierende Farbe.

Zunächst wird eine Komponente A₁ hergestellt, die auf 1000 g enthält:

(g)

Halogenierter Butylkautschuk lpq 8 oder Neopren ¹^y,⁰

Talk 45,4

Titanoxid 6o,5

Zinkoxid 6,4

Stearinsäure 1,2

MBTS (Mercaptobenzthiazol-disulfid) 0,9 modifiziertes Alkylphenol-disulfid) 1
gefärbtes Pigment 42,8

Heptan 712

Anschließend wird die vernetzende Komponente B₁ hergestellt, die auf 1000 g enthält:

	(g)
Piperidin-pentamethylen-di-	■ζ 7
thiocarbamat
MBT (Mercaptobenzthiazol)	0,9
Cyclohexanol	Ι4θ,2
Heptan	855,2

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Beispiel 2

Das Beispiel betrifft eine für Reparaturen an Kautschukgegenständen bestimmte Elastomerenlösung, die bei Umgebungstemperatur vulkanisiert.

Die Komponente A₂ wird folgendermaßen hergestellt:

(g)

Naturkautschuk oder Synthese kautschuk	106,2
ISAP-Ruß	42,5
aromatisches öl	51,8
Antioxidans	2,1
aktives Zinkoxid	5,5
Stearinsäure	1,1
Paraffin	0,5
Harnstoff	0,5
Heptan oder Octan	810 auf 1000 g der Komponente

Die Komponente B₂ besitzt folgende Formulierung auf 1000 g:

(g)

Polyisobutylen 78,2

aromatisches öl 47,4

aktives Zinkoxid 118,5

Zink-isopropylxanthat 47,4

Schwefel 88,5

Heptan oder Octan 620

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— Q -

Beispiel 3

Das Beispiel betrifft die Kondensation und Vernetzung eines Harzes bei Umgebungstemperatur.

Die Komponente A-* wird durch Auflösen einer von der gewünschten Viskosität abhängigen Gewichtsmenge (vorzugsweise 5 Gew.-Teile) eines Epoxyharzes vom Bisphenol-A-diglycidyläther-Typ in 100 Teilen eines Lösungsmittels wie Aceton oder Athylglycolacetat erhalten.

Die Komponente B-* wird durch Auflösen einer von der gewünschten Viskosität abhängigen Gewichtsmenge (vorzugsweise 50 Gew.-Teile) eines Amins vom Diäthylentriamin-Typ in 100 Teilen eines Lösungsmittels wie Aceton oder Athylglycolacetat erhalten.

Beispiel

Das Beispiel betrifft die Polykondensation und Vernetzung eines Polyesterharzes bei Umgebungstemperatur.

Die Komponente A^ wird durch Lösen von Propylenglycol-phäalat-fumarat (Harz) in Styrol zu einer Konzentration von 30 - 40 Gew.-Teilen auf 100 Teile Styrol hergestellt.

Die Komponente Bh wird durch Lösen einer von der erwünschten Viskosität abhängigen variablen Gewichtsmenge Methyläthylketon-peroxid in 100 Teilen eines Alkohols wie beispielsweise Äthanol hergestellt.

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Beispiel 5

Das Beispiel betrifft die Polykondensation eines Polymeren mit reaktiven Endgruppen mit einem geeigneten Reagens. Zur Herstellung der Komponente Ac- werden 10 Gew.-Teile eines Dienelastomeren mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 3000 und SäureChloridfunktionen an den Kettenenden in 100 Teilen eines Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels wie beispielsweise Heptan gelöst.

Die Komponente B₁- wird durch Lösen von 0,2 - 0,4 Gew.-Teilen folgender Zusammensetzung in 100 Teilen eines Lösungsmittels wie Heptan erhalten:

Hexamethylentriamin 0,1 - 0,2 Gew.-Teile Triäthylamin 0,1 - 0,2 " " .

Beispiel 6

Das Beispiel betrifft Polymerisationen oder Copolymerisationen von Monomeren mit einem Siedepunkt oberhalb 30 ⁰G wie Isopren, Styrol, 2-Phenylbutadien o.dgl. mit radikalischen Initiatoren wie Peroxiden oder Verbindungen mit einer Azogruppe, deren Zersetzungsschwelle bei Umgebungstemperatur in Gegenwart eines geeigneten Beschleunigers erreicht werden kann.

Die Komponente Ag kann beispielsweise durch Auflösen folgender Bestandteile hergestellt werden:

Isopren	80	Gew	CVl	.-Teile
Styrol	20	tt	η
Benzoylperoxid	0,	t!

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Die Komponente Bg wird durch Lösen von 0,2 Gew.-Teilen Dimethy!anilin in 100 Teilen Styrol erhalten.

Beispiel 7

Das Beispiel betrifft eine zum Abdichten oder Ausbessern von Gegenständen aus Kautschuk vorgesehene Elastomerenlösung, die bei Umgebungstemperatur vulkanisiert.

1000 g der Komponente A- enthalten:

(S)

Naturkautschuk, Synthesekautschuk
oder Gemisch beider 107,3

Poly-p-dinitrosobenzol 0,4

ISAF-Ruß 21,6

Kolophonium 1,1

p-Benzochinon-dioxim 39,6

ZnO 10,6

Stearinsäure 4,4

Heptan oder Octan 815,0

1000 g der Komponente B₇ enthalten:

(B)

Naturkautschuk, Synthesekautschuk
oder Gemisch beider

Poly-p-dinitrosobenzol 0,3

SRP-Ruß 25,5

Kolophonium 6,3

PbO₂ 18,9

Heptan oder Octan 815,0

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Beispiel 8

Das Beispiel betrifft eine weitere selbstvulkanisierende Farbe.

1000 g der Komponente Ag enthalten:

(S)

Naturkautschuk, Synthesekautschuk 125 oder Gemisch beider

ZnO 25

Kreide 25

Färbemittel 75

TiO₂ 25

Schwefel 25

Heptan oder Octan 700

1000 g der Komponente Bg enthalten:

(S)

Zink-isopropylxanthat 25

Harnstoff 10

Mercaptobenzthiazol 15

Cyclohexanol 395

Heptan oder Octan 550

Aceton 5

Aus der nachstehenden Tabelle geht hervor, wieviel Gew.-Teile der Komponenten A^ - Ag sowie B₁ - Bg in Teilen z. B. Monofluortrichlormethan oder eines Gemischs von Monofluortrichlormethan (40 %) und Dlfluordichlormethan (60 %) günstigerweise gelöst werden.

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Komponenten Gew.-Teile	15 einer 33 #igen Lösung in Monofluor- trichlormethan 5 der reinen Komponente
^Al ^Bl	15 wobei A₂ und B₂ jeweils in Monofluor- trichlormethan auf 33 % verdünnt sind 5 der reinen Komponente
CVl CVl < PQ	10 wenn die oben angegebenen bevorzugten Konzentrationen für A-* und B, herange zogen werden 10 der reinen Komponente
^A3	100 Gew.-Teilen des Harzes äquivalente Menge 1,5 Gew.-Teilen Peroxid äquivalente Menge. Nach der Herstellung eines Gemischs A₄ + B₄ werden 20 Gew.-Teile des Gemisohs in 100 Teilen des obigen Lösungsmittels ge löst
A₄ B₄	15 einer 33 $igen Lösung in Monofluor- trichlormethan 5 der reinen Komponente
^A5 ^B5	10 der reinen Komponente 10 der reinen Komponente
^A6 ^B6	10 wobei A₇ und B₇ jeweils in Monofluor- trichlormethan auf 33 % verdünnt sind 10
A₇

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Komponenten	15	Gew.-Teile
^A8	5	einer 33 ^igen Lösung in Mono- fluortrichlormethan
^B8	der reinen Komponente.

Das erfindungsgeinäße Produkt oder Produktgemisch wird in einer Menge verwendet,, daß die beiden Komponenten, die homopolymerisieren, copolymerisieren, vulkanisieren, vernetzen, kondensieren oder polykondensieren können, 0,1 - 50 Gew,-$ der zu zerstäubenden Zusammensetzung und vorzugsweise 7 - 10 % darstellen.

Durch Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich auf der Oberfläche von Gegenständen geringer Ausdehnung kleine Mengen Farben, Lösungen, Kleber bzw. Leime oder etwa Schutzüberzüge sehr verschiedener Art aufbringen, ohne daß es erforderlich ist, die Komponenten zu mischen und die Gesamtmenge des Gemisehs zu verwenden oder bei zu reichlicher Bemessung des Gemischs die nicht verwendete Menge als Abfall betrachten zu müssen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie die erfindungsgemäßen Verfahren eignen sich insbesondere zum Farbauftrag auf Reifenflanken, zum Abdichten von Löchern in Reifen, insbesondere im luftdichten Gummibelag von schlauchlosen Reifenjo.dgl.

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Claims

Patentansprüche

(lJ Zerstäubungsvorrichtung mit

einem einzigen, dichten, gegenüber einem Treibgas druckfesten und dicht mit einem Zerstäuber verbundenen Behälter (1) mit der zu zerstäubenden Zusammensetzung (7)*

einer Rohrleitung (J>), deren eines Ende (4) mit dem Zerstäuber (5) verbunden ist und deren anderes Ende (6) in die zu zerstäubende Zusammensetzung eintaucht, sowie

einem gegenüber der umgebenden Atmosphäre unter Druck stehenden Gas oder Gasgemisch im freien Raum im Inneren des Behälters,

dadurch gekennzeichnet,

daß die zu zerstäubende Zusammensetzung (7) einerseits aus zwei Komponenten besteht, die zu einer Homo- oder Copolymerisation, Vulkanisation, Vernetzung, Kondensation oder Polykondensation in der Lage sind, wenn sie allein miteinander vorliegen, sowie andererseits aus einem unter dem im Behälter herrschenden Druck flüssigen und bei Umgebungsdruck und Umgebungstemperatur flüchtigen Produkt oder Produktgemisch besteht,

wobei die Mengenverhältnisse des Produkts oder Produktgemischs in bezug auf die Menge der beiden Komponenten so eingestellt sind, daß dadurch jegliche chemische Reaktion der beiden Komponenten miteinander verhindert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der zu zerstäubenden Zusammensetzung Vorhände-

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ne Produkt oder Produktgemisch von dem den freien Raum im Behälter (1) einnehmenden Gas oder Gasgemisch verschieden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die reaktiven Komponenten in dem flüssL-gen Produkt oder Produktgemisch gelöst oder dispergiert sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung als flüssiges Produkt Monofluortrichlormethan oder Difluordichlormethan oder ein Gemisch dieser beiden Verbindungen enthält.
5. Verfahren zur Homo- oder Copolymerisation, Vulkanisation oder Vernetzung bei einer Temperatur in der Nähe der Umgebungstemperatur, gekennzeichnet durch folgende zwei Stufen:

1. Herstellung einer fluiden Zusammensetzung in einem dichten Behälter durch Vermischen zweier'Komponenten, die miteinander unter Bildung eines homo- oder copolymerisierten, vulkanisierten, vernetzten, kondensierten oder polykondensierten Endprodukts reagieren können, mit einem bei Umgebungsdruck und Umgebungstemperatur flüchtigen Produkt oder Produktgemisch, wobei die Mengenverhältnisse des Produkts oder Produktgemischs in bezug auf die beiden Komponenten so gewählt sind, daß jegliche Reaktion der Komponenten miteinander verhindert wird, sowie

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2. Aufbringen der so erhaltenen fluiden Zusammensetzung auf eine Materialfläche vorzugsweise durch Druckzerstäubung mit einer Vorrichtung wie in Anspruch 1.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Produkt Monofluortrichlormethan oder Difluordichlormethan verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Produktgemisch ein Gemisch von Monofluortrichlormethan und Difluordichlormethan verwendet wird.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Komponenten 0,1 - 50 Gew.-% der zu zerstäubenden Zusammensetzung, vorzugsweise 7-10 %, darstellen.
9. Anwendung der Vorrichtung und des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche auf Gegenstände aus Kautschuk, insbesondere auf Reifendecken.

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