Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13645
.pdf
или даже больше слоев легированной ткани могут быть нанесены друг на друга до или после высыхания
полимеризованной виниловой композиции и могут быть склеены под воздействием тепла и/или давления. При
фактической обмотке кабелей или подобных электрических проводников желательно применять ПОЛНУЮ
СПЕЦИФИКАЦИЮ № 369,945 0 69,945.
Усовершенствования в материалах с покрытием или пропиткой.
Мы, компания BRITISH CELANESE LIMITED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, по адресу: Celanese House, 22 & 23, Hanover Square, London, W. 1, и Виррр Генри Мосс,
подданный короля Великобритании, по адресу: Celanese House, 22 & 23, Hanover Square, London W. 1,
настоящим заявляем, что характер данного изобретения и способ его осуществления должны быть подробно
описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованиям в материалах с покрытием или пропиткой, и в
частности в материалах с покрытием или пропиткой, обладающих высоким электрическим сопротивлением
или высокой устойчивостью к воде или влажным условиям.
Хорошо известно, что полимеризованный винилацетат и другие полимеризованные виниловые соединения
обладают превосходными изоляционными свойствами, а также известно, что текстильные ткани покрываются
такими соединениями или пропитываются ими.
Мы обнаружили, что композитные изделия, содержащие материалы из ацетата целлюлозы или других
сложных эфиров или простых эфиров целлюлозы, покрытые или пропитанные полиреактивными виниловыми
соединениями, представляют собой исключительно хорошие электрические изоляторы и ценны для многих
других целей, и настоящее изобретение в широком смысле относится к материалам, например, тканям,
пленкам, лентам, листам или фольге и тому подобному, имеющим основу, содержащую ацетат целлюлозы
или другое органическое производное целлюлозы, и покрытым или пропитанным композициями,
содержащими водостойкие полимеризованные виниловые соединения.
Наилучший способ получения композитных изделий по настоящему изобретению заключается в нанесении
композиции, содержащей полимеризованное виниловое соединение, на ткань, ленту, пленку, лист или другие
материалы, изготовленные из ацетата целлюлозы или другого производного целлюлозы, или содержащие
его.
Для получения изделий с высокой степенью гибкости, что является преимуществом при изготовлении
электрических кабелей и других электрических проводников, а также во многих других областях применения,
желательно, чтобы полимеризованная виниловая композиция содержала пластификатор или смягчающий
агент, и чтобы такой агент содержался в существенной пропорции по отношению к полимеризованному
виниловому компаунду, например, в пропорции более 10%, и предпочтительно 20-30%, или даже до 100,
150% и более, в зависимости от желаемой гибкости. 60 Для целей электроизоляции выбор подходящих
пластификаторов весьма ограничен, поскольку мы обнаружили, что подавляющее большинство так
называемых заменителей камфоры, которые ранее предлагались для использования в сочетании с
полимеризованными виниловыми соединениями, существенно снижают электроизоляционные свойства
полимеризованных виниловых соединений и фактически делают такие соединения практически
непригодными для изоляционных целей.
Например, сульфонамидные пластификаторы, такие как этилтолуолсульфонамид и изомерные
монометилсульфонамиды ксилола, тартратные пластификаторы, например дибутилтартрат, и фталатные
пластификаторы, такие как диэтилфталат, снижают электросопротивление полимеризованного винилацетата,
поэтому при его применении в производстве электрических кабелей они непригодны для целей настоящего
изобретения. С другой стороны, пластификаторы, представляющие собой фенольные соединения, сложные
эфиры или простые эфиры фенольных соединений, позволяют получать с полимеризованным винилацетатом
и другими полимеризованными виниловыми соединениями композиции, сочетающие высокое электрическое
сопротивление с высокой степенью гибкости. Следовательно, для целей настоящего изобретения в его
применении к электрической изоляции, и в частности к производству проводов и подобных
электротехнических изделий, эти пластификаторы являются наиболее ценными. Однако настоящее
изобретение не исключает использования других пластификаторов, поскольку они имеют ценность в других
областях применения или даже в электротехнической изоляции, где требования к электрическим свойствам
не столь строгие.
Специальные фенольные пластификаторы для применения в соответствии с настоящим изобретением могут
представлять собой любые фенольные соединения, сложные эфиры или простые эфиры фенольных
соединений, которые достаточно нелетучи для использования в целях пластификации и достаточно
совместимы для включения в полимеризованные виниловые соединения в желаемых пропорциях. В качестве
примеров подходящих пластификаторов можно привести следующие вещества и классы веществ:
гидроксипроизводные дифенил-, трифенил- и тетрафенилметанов, этанов и парафинов в целом, а также их
гомологи и продукты замещения, и особенно диоксидигалогенпроизводные углеводородных радикалов,
причем радикалы R1, R2 и R3 выбраны таким образом, чтобы обеспечить необходимую степень нелетучести,
например, трет-бутилфенол, трет-амилфенол, парабензилфенол; дифенолы, например, 4,41-диоксидифенил
и его гомологи; а также органические или неорганические эфиры и простые эфиры любого из
вышеперечисленных или других фенольных соединений, например, ацетиловые, салициловые и фосфорные
эфиры, а также метиловые, этиловые или бензиловые простые эфиры.
Следует отметить, что в случаях этерификации или эфиризации фенольных групп исходные фенольные
соединения не обязательно должны быть столь сложными по своему характеру, как перечисленные выше,
поскольку сами сложноэфирные или эфирные группы придают образующемуся соединению нелетучесть.
Особую ценность представляют ацетиловые эфиры, а также метиловые, этиловые и бензиловые эфиры
фенолов оксидифенил-, трифенил- и тетрафенилметана, этана или других парафиновых соединений,
упомянутых выше. Такие сложные эфиры или простые эфиры могут быть легко получены путем простой
этерификации или этерификации исходных фенольных соединений. Салициловый радикал и подобные ему
относительно сложные органические эфирные радикалы обеспечивают достаточную степень нелетучести, так
что исходные фенолы могут быть относительно простыми по своему характеру, как, например, в случае
резорцина салицилата. Особое значение имеют фосфорные эфиры фенольных соединений, и поскольку сам
фосфорный радикал придает им значительную степень нелетучести, исходные фенолы могут иметь очень
простую структуру.
В качестве примеров таких фосфорных эфиров можно привести фосфаты фенола, крезолы, ксиленолы,
нафтолы и их гомологи, а также продукты замещения, например, галогенированные фенолы и нафтолы.
Особое значение имеют трикрезилфосфаты и трифенилфосфаты. К другим пластифицирующим
соединениям, которые могут быть использованы, относятся фурфурал-ацетон-е и бензал-ацетон.
Вышеуказанные фенольные соединения могут быть получены, например, путем конденсации фенолов,
нафтолов или их гомологов или продуктов замещения, например хлорфенолов, с кетонами, включая как
алифатические, так и циклические кетоны, например ацетон, циклогексанон, метилциклогексанон,
циклопентанон, циклогептанон и другие кетоны циклопарафинового ряда, или путем конденсации фурфурала,
бензальдегида или других алифатических или циклических альдегидов с ацетоном или другими кетонами,
включая циклические кетоны. В большинстве случаев этот тип конденсации способен давать смолистые
материалы, но соединения, которые должны использоваться в соответствии с настоящим изобретением,
представляют собой более или менее кристаллический промежуточный продукт 115.
фенил-, трифенил- или тетрафенилметановые пластификаторы, имеющие общую формулу R, C61130H R2
CH1I0OH R4, где R1 и R2 могут представлять собой водород или любую алкильную группу, например CH3,
C2H5 до C7H5 или даже выше, или галогенсодержащие производные этих групп, или арильные группы, такие
как C6H5, или аралкильные группы, такие как C6HI,CI32, или галогенсодержащие производные этих групп, а
R1 и R4 могут представлять собой водород, галогены, карбоксильные группы или углеводородные радикалы,
например, метильные, этильные или другие алкильные радикалы, или фенил-, бензильные или другие
арильные или аралкильные радикалы, или продукты галогензамещения углеводородных радикалов,
например,
дифенилолметан, дифенилолэтан, дифенилолпропан, дифенилолоктан, диокситрифенилметан,
диоксилтрифенилэтан, диокситетрафенилметан, трихлорметилдифенилолметан CC1lCH(C61H14H)2,
дифенилолциклогексан, дифенилолметилциклогексан, тетрабромдифенилолпропан,
4,41-диоксидифенилметан-3,31-дикарбоновая кислота, дифенил- или дибензилдифенилолпропан,
диметилдифенилолпропан (из ацетона и крезола), метиленди-п-нафтол, α-п-дифенил-α-п-дифенилолэтан (из
хлорида стильбена и фенола), аурин, пара-гидроксифенилфлуорен, лейкоаурин,
α-п'-п'1-тригидрокситрифенилкарбинол и смеси тригидрокситрифенилкарбинолы, полученные конденсацией
фенола и четыреххлористого углерода в присутствии хлорида алюминия, хлорида цинка и подобных
конденсирующих агентов с последующим гидролизом полученной смеси; гидроксибензофеноны, например,
4-гидроксибензофенон, 2,41-, 4,41- и 2,4-дигидроксибензофеноны и их диметильные производные, например.
3,31-диметил-2,41-дигидроксибензофенон и 3,31-диметил-4,41-дигидроксибензофенон; соединения общей
формулы R10\ Rt-C-C 6':40H WR3/, где R, и RT2 и R3 могут быть водородом или углеводородным радикалом,
например, метилом, этилом, бутилом, амилом или другими алкильными радикалами, или фенилом, бензилом
или другими арильными или аралкильными радикалами, или хлором или другими химическими
соединениями, которые можно получить до того, как конденсация будет доведена до стадии, достаточной для
получения полностью смолистого продукта.
Как уже указывалось, для целей, отличных от тех, в которых требуется высокое электрическое сопротивление,
для придания гибкости могут использоваться другие пластификаторы, например, сульфонамидные,
тартратные и фталатные пластификаторы, триацетин и тому подобные.
Пластификатор может использоваться в составе в пропорции, соответствующей желаемой мягкости или
гибкости. В целом, нежелательно использовать пропорции, основанные на полимеризованном винилацетате
или другом полимеризованном виниловом соединении, менее 10%, и на самом деле лучше использовать
пропорции от 20 до 30% или даже значительно выше, например, 50, 80, 100 или даже 150% и более. Однако в
некоторых случаях доля пластификатора ограничивается соображениями предотвращения чрезмерной
липкости продукта. Мы обнаружили, что в состав можно добавлять смолы, как природные, так и
искусственные, чтобы увеличить количество пластификатора, которое может содержать состав, без
чрезмерной липкости получаемых в результате пленок или других продуктов. Независимо от того, достаточно
ли количества пластификатора для придания композиции липкости, добавление смолы в композицию может
быть выгодно и с другой точки зрения. Установлено, что некоторые смолы, как природные, так и
искусственные, способны увеличивать диапазон гибкости пластифицированных полимеризованных
виниловых композиций, используемых в соответствии с настоящим изобретением, так что вся композиция
может не только обладать значительной степенью гибкости, но и эта гибкость сохраняется в значительном
диапазоне температур, что имеет важное значение с точки зрения электроизоляции.
Таким образом, например, добавление натурального шеллака к композиции полимеризованного винилацетата
увеличивает диапазон гибкости и, кроме того, позволяет использовать трикрезилфосфат или любой другой из
упомянутых ранее фленоловых пластификаторов в композиции в количестве до 1,50% или более от массы
полимеризованного винилацетата, при условии, что шеллак используется примерно в равной пропорции с
винилацетатом.
Разумеется, можно использовать меньшие пропорции пластификаторов, например, от ста до ста сорока
частей пластификатора на сто частей полимеризованного винилацетата и более ста частей натурального
шеллака, при этом полученный продукт будет обладать очень высокой гибкостью и высокой прочностью. Для
предотвращения липкости или для расширения диапазона гибкости композиции могут использоваться и
другие природные смолы. Смола каури — ещё один пример, хотя она, по-видимому, не так хорошо подходит в
качестве шеллака. Вновь можно использовать синтетические смолы, и для этой цели лучше всего
использовать синтетические смолы, которые не подвержены дальнейшей конденсации при нагревании до
температур до 80 или 1000 °C, и предпочтительно не подвержены дальнейшей конденсации при значительно
более высоких температурах; простые фенолальдегидные синтетические смолы не так подходят для этой
цели, хотя, конечно, целесообразность их добавления в композиции в некоторой степени зависит от
конкретного применения композиций и условий, которым они будут подвергаться при последующем
использовании.
Однако фенол-альдегидные синтетические смолы, полученные в присутствии пластификаторов, как описано
ниже, могут быть использованы весьма удовлетворительно. Вполне подходящей синтетической смолой для
целей настоящего изобретения является смола, получаемая конденсацией формальдегида с
дифенилолпропаном или с продуктом конденсации фенола и ацетона.
К числу очень полезных композиций относятся, например, те, которые приготовлены с помощью
полимеризованного винилацетата, равного или несколько меньшего количества (до половины 95%)
дифенилолпропанформальдегидной смолы и количества трикрезилфосфата, примерно равного количеству
дифенилолпропанформальдегидной смолы.
Аналогичным образом могут быть использованы смолы, образующиеся при конденсации дифенилпропана с
фурфуралом или другими альдегидами, или смолистые продукты конденсации формальдегида, фурфурала
или других альдегидов с другими продуктами конденсации кетонов и фенолов, включая продукты
конденсации.
каналы фенолов с кетонами пеклопарафинового ряда, такими как циклогексанон, циклопентанон и тому
подобные. Вновь могут быть использованы смолистые продукты, получаемые из фенольных соединений,
включая сам фенол, крезолы, ксиленолы, резорцин и пирокатехин, а также ацетон или другие алифатические
кетоны или циклопарафинекетон, такие как цвелолексанон, и, кроме того, синтетические смолы, получаемые
из фурфурала, бензальдегида или других альдегидов, а также ацетон или другие кетоны.
К числу полезных синтетических смол относятся также смолы, получаемые из фенолов, включая крезолы 120
и ксиленолы, путем конденсации с хлорацетоном, фурфуралом, аллиловым спиртом и другими аллильными
соединениями (см. Спецификацию № 36,5,093), хлоридом серы, ацетальдегидом, кротоновым альдегидом,
кетобутанолом и 125 хлоралем. Эти смолы могут быть отверждены формальдегидом или фурфуралом. Кроме
того, могут быть использованы синтетические смолы, получаемые из формальдегида и гексенсульфоната,
толуола или ксилолсульфоната, смолы, получаемые из фурфурала и анилина, а также смолы, получаемые
конденсацией феноксифениленоксидов. Более того, любая из вышеперечисленных смол, содержащих
полифенольные группы, может быть этерифицирована или этерифицирована, а также, при желании, может
быть галогенирована.
Разумеется, не обязательно, чтобы комплекс смолы и полимеризованного винилацетата или другого
полимеризованного винилового соединения имел более высокое электрическое сопротивление, чем само
полимеризованное виниловое соединение, поскольку для многих целей удельное электрическое
сопротивление полимеризованного винилового соединения само по себе достаточно или даже более чем
достаточно, и критерием, который необходимо соблюдать, является то, что смола, как и используемый
пластификатор, не должна существенно снижать удельное электрическое сопротивление или, по крайней
мере, не должна снижать его ниже значения, требуемого для конкретной цели. Указанные выше
синтетические смолы особенно ценны тем, что их смесь с полимеризованными виниловыми соединениями
обладает равным или более высоким электрическим сопротивлением, чем сами полимеризованные
виниловые соединения, при испытании во влажных условиях.
Что касается пластификаторов и смол, следует отметить, что в качестве пластификатора может
использоваться дифенилолпропан, получаемый конденсацией ацетона и фенола, а в качестве смолы —
ацетонфенольная смола, также получаемая конденсацией ацетона и фенола. Аналогичным образом, многие
другие промежуточные продукты конденсации, образующиеся до начала или существенного образования
смолы, могут использоваться в качестве пластификаторов, а соответствующие смолы могут добавляться в
композиции. Поэтому следует отметить, что при приготовлении пластификатора нет необходимости отделять
и очищать дифенилолпропан или подобный промежуточный продукт, поскольку небольшое количество
соответствующей смолы в любом случае не является неблагоприятным для композиций и может даже быть
желательным, как описано выше.
Однако перед добавлением пластификаторов в композиции желательно отделить неочищенный продукт
конденсации от избытка реагентов, представляющих собой вещества с более или менее низкой молекулярной
массой. Таким образом, например, при производстве дифенилолпропана неочищенный продукт может быть
просто очищен от избытка фенола, например, путем перегонки в вакууме, и использован непосредственно для
композиций настоящего изобретения без дополнительной очистки до чистого дифенилолпропана, который
представляет собой кристаллическое вещество.
Многие синтетические смолы, которые могут быть использованы для композиций согласно настоящему
изобретению, способны существовать в нерастворимом, неплавком состоянии, и в этой форме они менее
пригодны для целей настоящего изобретения, чем в той форме, в которой они находятся. Однако мы
обнаружили, что если конденсация для получения смолы или, по крайней мере, заключительная стадия такой
конденсации проводится в присутствии трифенилфосфата, трикрезилфосфата или другого пластификатора
для готовой смолы, то чрезмерная конденсация в нерастворимую, неплавкую смолу легко предотвращается,
и, кроме того, вся реакция гораздо легче контролируется. Этот процесс предотвращения чрезмерной
конденсации может быть использован при производстве любой синтетической смолы, которую можно
конденсировать в неплавкое нерастворимое состояние. К таким синтетическим смолам относятся, например,
фенолальдегидные синтетические смолы, получаемые, например, конденсацией простых фенолов, таких как
сам фенол, крезолы, хлорфенолы, или более сложных фенолов, таких как дифенилолметан,
дифенилолпропан, дигидроксибензофенон и дифенилолнафтены (полученные конденсацией фенолов с
кетонами циклопарафинов, например, циклогексаноном), с формальдегидом или его полимерами, такими как
триоксиметилен и параформальдегид, бензальдегид, фурфурал или другие альдегиды или соединения,
содержащие реакционноспособные метиленовые группы, например, гексаметилентетрамин или ацетали; а
также продукты конденсации фенольных тел с хлорацетоном.
Большинство так называемых заменителей камфоры, которые были предложены или используются в
нитроцеллюлозной промышленности, а также в общей промышленности сложных эфиров и простых эфиров
целлюлозы, также способны пластифицировать синтетические смолы, к которым относится настоящее
изобретение № 105. Однако в этом случае.
При выборе пластификатора для контроля конденсации желательно, чтобы выбранный пластификатор сам по
себе не был способен участвовать в конденсации. В качестве соединений, которые оказались особенно
ценными для этой цели, мы выбрали фосфаты фенолов или нафтолов, а также их гомологи или продукты
замещения, включая галогенированные фенольные соединения, например, трифенил- и трикрезилфосфаты.
Особенно желательно использовать пластификатор, который впоследствии войдет в состав
полимеризованной виниловой композиции. 120 Необязательно, чтобы вся полимеризация и/или конденсация
проводились в присутствии пластификаторов, но пластификаторы должны присутствовать, по крайней мере,
на той стадии, на которой плавкие растворимые смолы 125 обычно превращаются в неплавкие
нерастворимые смолы. Часть процесса конденсации может быть выполнена в качестве отдельной операции.
Например, при производстве продуктов конденсации фенолальдегида369,945 начальная стадия конденсации
может быть проведена как обычно, а последние или последующие стадии осуществляются в присутствии
пластификатора.
При желании конденсацию можно довести даже до так называемой новолаковой стадии, а затем дальнейшую
конденсацию, стремящуюся к неплавкой нерастворимой стадии, можно осуществить в присутствии
пластификатора с необходимым дополнительным количеством альдегида или эквивалентного вещества.
Количество пластификатора, используемого в процессе конденсации, может значительно варьироваться, и
мы обнаружили, что очень хорошие результаты достигаются при использовании количества пластификатора,
варьирующегося от одной восьмой веса образующейся смолы или промежуточного смоляного вещества,
используемого для реакции, до удвоенного веса указанной смолы. Поскольку пластификатор тщательно
смешан с конечным продуктом смолы, видно, что конкретное применение комплекса смола-пластификатор в
некоторой степени определяет количество используемого пластификатора, хотя следует отметить, что
пластификатор при желании может быть удален из смолы после реакции или его количество может быть
уменьшено.
Необязательно проводить конденсацию или полимеризацию в присутствии именно того количества
пластификатора, которое необходимо использовать в композиции, поскольку пластификатор может быть
удален из конечной смолы, или же может быть добавлен дополнительный пластификатор как вместе с
другими добавками, так и отдельно от них.
Приведенные ниже примеры иллюстрируют производство синтетических смол в соответствии с этим
специальным процессом.
ПРИМЕР 1.
220 части товарного крезола, 180 частей 40% раствора формальдегида, 1 часть фосфорной кислоты, части
трикрезилфосфата нагревают с обратным холодильником в сосуде с рубашкой охлаждения с помощью пара
или масла при температуре 1! 10 Кл.
до образования мягкой смолы. Мягкую смолу промывают водой и перегоняют в вакууме до тех пор, пока
смола не образует слегка мутный раствор в ацетоне. В ходе этой перегонки удаляются излишки реагентов, и
остается прозрачная смола, которая затвердевает при охлаждении. — ПРИМЕР 2. а
320 Часть сырого дифенилола пропана, 128 частей 40% раствора формальдегида и 1 часть фосфорной
кислоты нагревают с обратным холодильником в сосуде с рубашкой охлаждения с помощью пара или масла
при температуре 1100 °C.
в течение 10-12 часов или до образования смолы -65, которая при обычных температурах становится твердой
и хрупкой. Смола промывается кипятком для удаления большей части катализатора и избытка реагентов, но
промывку не следует продолжать достаточно долго, чтобы не допустить чрезмерной конденсации до
нерастворимой и неплавкой стадии. Обычно достаточно трех часов промывки, и после удаления излишков
промывочной воды смола представляет собой непрозрачное твердое вещество от белого до желтого цвета,
содержащее приблизительно 20% воды. К этой партии смолы 75 добавляют 64 части трикрезилфосфата, и
смесь нагревают, предпочтительно с перемешиванием, либо в вакууме, либо в открытом сосуде до тех пор,
пока не перестанет выделяться вода. Затем расплавленную массу нагревают до температуры примерно
130-160 °C и поддерживают при этой температуре до тех пор, пока образец не покажет слегка мутный раствор
в ацетоне. Затем жидкость сливают и дают ей остыть.
Хотя в контексте настоящего изобретения выше более конкретно упоминался полимеризованный
винилацетат, могут быть использованы и другие полимеризованные виниловые соединения, и можно сказать,
что изобретение в широком смысле предусматривает применение соединений, которые можно считать
производными полимеризованного винилового спирта и его гомологов, а также продуктов замещения, в
которых гидроксильные группы замещены группами, которые придают виниловому соединению
водостойкость, например, сложноэфирными или эфирными группами. Все подобные соединения включены в
пункты формулы изобретения, обозначенные общим выражением «полимеризованные виниловые
соединения 100». Мы предпочитаем использовать сложноэфирные группы органических кислот, например,
органических кислот алифатического ряда, таких как уксусная кислота, хлоруксусная кислота или пропионовая
кислота и тому подобные, или ароматического ряда, таких как бензойная кислота, и опять же
предпочтительно, чтобы сложноэфирные группы не содержали свободных гидроксильных или свободных
карбоксильных групп. Таким образом, полимеризованные виниловые эфиры монокарбоновых кислот, не
содержащие гидроксильных групп, очень хорошо подходят для целей настоящего изобретения.
Аналогичным образом предпочтительно использовать полимеризованные виниловые эфиры, в которых
эфирные группы не содержат свободных гидроксильных или карбоксильных групп 115.
группы.
Как описано выше, указанные композиции могут быть смешаны с любыми другими подходящими
ингредиентами в зависимости от конкретного применения. 120 При желании их можно растворять в более или
менее летучих растворителях, таких как бензол, спирт, этилацетат и бутилацетат, или же они могут быть
достаточно мягкими, чтобы их можно было применять при повышенных температурах в более или менее
расплавленном состоянии. В состав могут быть добавлены и другие ингредиенты, такие как пигменты или
красители, наполнители, например, диоксид кремния, французский мел или другие субъединицы. Несколько
плотно расположенных нитей могут быть легированы составом таким образом, чтобы после высыхания они
слипались друг с другом и образовывали ткань или ленту. При желании такая основа или такое скопление
отдельных нитей 70 может быть скреплено между собой с более или менее большими интервалами с
помощью подходящих уточных нитей. В случае применения композиций к искусственным изделиям и тканям,
например, к волокнам, полученным из вискозы или, что еще лучше, из органических производных целлюлозы,
например, из волокон ацетата целлюлозы, полученных методом сухого прядения, такой процесс может
применяться непосредственно к нитям или пряже непрерывно с их производством.
Таким образом, например, ряд нитей, состоящих из связанных между собой волокон, скрученных или нет,
могут быть выровнены и легированы описанными составами, или же отдельные волокна могут быть
выровнены, например, те, которые образуют линейную струю, и легированы непосредственно таким образом,
чтобы все они склеились вместе.
Изобретение также предусматривает нанесение покрытия на проводник с помощью растворенного или
расплавленного состава с последующим обматыванием или иным способом нанесения ленты, ткани или тому
подобного. При желании всю конструкцию можно нагреть, чтобы ткань впиталась в виниловый состав. Кроме
того, состав 95 может быть нанесен непосредственно на проводник, которому дали высохнуть, после чего
проводник может быть обернут лентой, тканью или чем-то подобным и, наконец, легирован этим составом.
Кроме того, проводник 100 может быть сначала намотан подходящей тканью или лентой, содержащей ацетат
целлюлозы или другое органическое производное целлюлозы, а затем легирован указанной композицией.
В тех случаях, когда на ленты, пленки или другие базовые материалы необходимо наносить относительно
толстые покрытия, желательно наносить несколько относительно тонких слоев и просушивать каждый слой
перед нанесением следующего. 110 Для получения однородных изоляционных свойств при любом заданном
составе важно стандартизировать операцию сушки, которая следует за нанесением полимеризованной
виниловой композиции в сочетании с небольшим или большим количеством летучего растворителя. Мы
выяснили, что сушка при повышенной температуре в течение значительного периода времени, особенно в
течение нескольких часов, является крайне желательной. Мы обнаружили, что сушка при температуре
100-120°C в течение 3-4 часов дает очень удовлетворительные результаты.
Пропитанные ленты, пленки, ткани и тому подобное могут быть намотаны на электрические проводники 125
способами, известными в данной области техники.
В случае кабелей, содержащих несколько изолированных проводников, отдельные проводники при желании
могут быть предварительно изолированы с помощью материалов, описанных в пункте 13а настоящего
документа.
вещества, которые сами по себе могут обладать свойствами электрического сопротивления, или ацетат
целлюлозы, или другие сложные эфиры или простые эфиры целлюлозы в растворенном или
мелкодисперсном взвешенном состоянии.
Описанные выше составы могут наноситься на ленты, пленки, листы или ткани из ацетата целлюлозы или
других сложных эфиров или простых эфиров целлюлозы любым подходящим способом и в более или менее
расплавленном или растворенном виде.
Базовая ткань, лента или подобное изделие может состоять и предпочтительно состоит полностью из
сложного эфира или эфира целлюлозы, хотя изобретение включает в себя применение композиций к
смешанным изделиям, содержащим сложный эфир или эфир целлюлозы в сочетании с другими материалами,
такими как, например, хлопок, вискоза или другой регенерированный целлюлозный материал. В качестве
основы для ткани, пленки и т. д. может использоваться сложный эфир или простой эфир целлюлозы,
находящийся на любой желаемой стадии гидролиза или созревания. Например, можно использовать ацетат
целлюлозы, растворимый в ацетоне или хлороформе. К другим сложным эфирам целлюлозы относятся
формиат, пропионат или бутират целлюлозы, а также этилцеллюлоза или бензилцеллюлоза. В частности, в
целях теплоизоляции, предпочтительно не использовать производные, в которых сложноэфирные или
эфирные группы содержат свободные гидроксильные или карбоксильные группы.
Фактическое нанесение композиции на ленту, пленку, ткань или тому подобное может осуществляться
различными способами. Если состав достаточно текучий, например, за счет включения в него летучих
растворителей, его можно наносить на ленту, ткань, пленку или аналогичные материалы методом распыления
или нанесения кистью, при этом предпочтительно наносить достаточное количество состава для полного
заполнения промежутков между нитями ленты или ткани. В качестве альтернативы, ленту, пленку, ткань или
подобный материал можно пропускать непосредственно через ванну, содержащую расплавленный или
растворенный состав, а излишки удалять, если это необходимо, подходящими способами, например,
пропуская пленку, ленту, ткань или подобный материал в контакте с ракельным ножом S0, предназначенным
для удаления излишков. Ещё один способ заключается в экструзии композиций на движущуюся ленту, ткань и
т. д. или вокруг них. Опять же, для нанесения полосы композиции на движущуюся ленту, пленку, ленту или
ткань можно использовать щели или другие отверстия подходящей формы.
Предпочтительно, чтобы такой разрез располагался с каждой стороны ткани или другого покрываемого
материала таким образом, чтобы он полностью покрывал обе стороны ткани или материала.
Для получения полосы изоляционного материала нет необходимости использовать уже сформированную
ткань, поскольку основа из нитей, скажем, тысяч нитей, расположенных рядом друг с другом, или
относительно ограниченное количество нитей с использованием или без использования лент, тканей или
других базовых материалов, а затем индивидуально изолированные проводники встраиваются в
дополнительную массу изоляционного состава, образуя таким образом кабель. При желании кабель может
быть бронирован и покрыт любой желаемой оболочкой. В случае использования защитного покрытия из
резины, его можно наносить, как описано в нашей предыдущей спецификации № 362481.
Как уже указывалось, изделия с пропиткой, такие как пропитанные ленты, пленки, ленты и ткани, наиболее
ценны в применении для электроизоляционных целей. Однако возможны и многочисленные другие
применения, поскольку мы считаем, что высокая гибкость легированных тканей или других материалов,
полученных в соответствии с настоящим изобретением, в сочетании с их высокой устойчивостью к влажным
условиям делает их пригодными для других целей, и особенно для целей, в которых важна высокая
коррозионная стойкость и высокая устойчивость к воздействию воды или влажных условий. Таким образом,
например, пропитанные ткани, листы, такие как фольга или пленки, могут использоваться в качестве
оберточной бумаги или для целей, для которых в настоящее время применяются изделия из промасленного
шелка, например, для табачных мешочков или для их подкладки, или для перевязочных целей.
Пропитанные ткани, пленки и тому подобное могут также использоваться в декоративных целях, например,
для женских шляп, штор и т. д. В этой связи следует отметить, что прозрачность композитного материала
может изменяться по желанию в зависимости от количества полимеризованного винилового компаунда,
нанесенного на ткань или материал. Таким образом, можно получить прозрачные эффекты, чередующиеся
или контрастирующие с более прозрачными или менее непрозрачными эффектами, варьируя количество
винилового состава, нанесенного на ткань или другой материал. Например, сравнительно небольшое
количество винилового состава может быть равномерно нанесено на ткань для получения более или менее
непрозрачного эффекта, а затем дополнительное количество состава может быть нанесено локально,
например, через трафарет, для получения прозрачного эффекта в отдельных областях. Для создания
цветовых эффектов ткань или материал, в который вводится добавка, могут быть уже обработаны, например,
путем окрашивания, печати и т. д., или же сама добавка может быть окрашена или содержать другие
материалы, создающие эффекты.
Кроме того, на разные участки одной и той же ткани или материала можно наносить виниловые составы
разных цветов, как расплавленные, так и в виде раствора, при этом цвета, при желании, могут плавно
переходить друг в друга.
65: Пропитанные ткани, листы и тому подобное могут быть дополнительно использованы в производстве
искусственной кожи, например, для изготовления мебели или для переплета книг и т. д. Для этой цели
желательно, чтобы композиция содержала значительное количество наполнителя.
Легированные материалы, и особенно те, которые легированы составами, содержащими относительно
небольшое количество пластификатора, могут быть использованы для производства контейнеров 75 для
пищевых продуктов и других материалов. Такие контейнеры могут быть изготовлены полностью из
легированных материалов или иметь форму цилиндров, торцы которых выполнены из металла, а
цилиндрические стенки — из легированных материалов. Для этой цели особенно полезны ткани из ацетата
целлюлозы или других сложных эфиров или простых эфиров целлюлозы, легированные полимеризованными
виниловыми соединениями таким образом, чтобы стать прозрачными, или такие легированные ткани 85,
которые были окрашены либо путем нанесения краски на саму ткань, либо путем включения краски в состав
полимеризованного винила. 90 Настоящее изобретение дополнительно включает ламинирование
легированных тканей или других материалов с целью получения композитного изделия различной толщины.
Таким образом, например, 6-12 или даже больше слоев легированной ткани 95 могут быть нанесены друг на
друга до или после высыхания полимеризованной виниловой композиции и могут быть подвергнуты
склеиванию под воздействием тепла и/или давления.
При фактической обмотке кабелей или подобных электрических проводников желательно наносить на
проводник несколько слоев пропитанной ткани, ленты или подобного материала, а затем применять тепло или
давление, чтобы отдельные слои склеились друг с другом. Применение тепла и давления (105) может быть
достигнуто известным способом покрытия кабеля свинцовой оболочкой, что в некоторых областях
применения, например, для подводных или подземных кабелей, является желательным. В таких 110
ламинированных изделиях температура и давление могут быть достаточными для того, чтобы изделие
выглядело однородным. Ламинированный материал, полученный путем обеспечения адгезии между
несколькими слоями легированной ткани или 115 другими материалами, может применяться, особенно при
производстве прозрачных изделий, таких как ветровые стекла и окна автомобилей и тому подобное. Кроме
того, легированный материал, и предпочтительно ламинированное изделие, полученное из нескольких листов
такого материала, может быть использовано для производства ламинированного стекла с использованием
либо обычного оконного или листового стекла, либо, при желании, кварцевого стекла или стекла с высоким
содержанием кварца.
Ламинированное изделие может быть помещено, с предварительным размягчением или без него, между
листами стекла, которые при желании могут быть предварительно покрыты слоем ацетата целлюлозы,
нитрата целлюлозы, геля36,9,945, смолы и 10 частей пластификатора на часть дифенилола, пропана.
Композиция плавится при температуре от 160 до 180 °C и наносится в таком виде на ткань из ацетата
целлюлозы.
ПРИМЕР 6.
Композиция, состоящая из частей полимеризованного винилацетата, частей комплекса
крезол-формальдегидной смолы-трикрезилфосфата, приготовленного, как описано в Примере 1, частей
трикрезилфосфата, растворяется в 1200 частях спирта и наносится, как описано выше в Примере 3.
ПРИМЕР 7.
Композиция, состоящая из частей.
полимеризованный винилацетат - шеллак - - - - - 80 олово или другой подходящий клей, хотя это и не
обязательно, и все вместе для образования армированного стекла. Хотя выше был приведен ряд применений
легированных тканей, пленок, лент, клейких лент и других продуктов, полученных из них, очевидно, что этот
список применений никоим образом не является исчерпывающим, и изобретение, помимо легированных
продуктов, включает все те же применения.
Приведенные ниже примеры иллюстрируют применение полимеризованных виниловых соединений в тканях и
подобных материалах в изоляционных целях в соответствии с изобретением, но они никоим образом не
ограничивают изобретение:
ПРИМЕР 3.
Тканое полотно из ацетата целлюлозы плотностью от 1,8 до 2 унций на квадратный ярд имеет следующий
состав: полимеризованный винилацетат, дифенилол, пропанформальдегид, синтетическая смола,
трикрезилфосфат, спирт, ацетон, в результате чего получается масса раствора.
3 унций на квадратный ярд. Затем легированный материал сушат на воздухе при комнатной температуре в
течение значительного времени или, предпочтительно, при температуре 1200 °C в течение 1–5 часов. Его
разрезали на полосы для намотки электропроводников известным способом. Налет на проводнике может
слиться под воздействием тепла или растворителей. Использование растворителей еще менее выгодно.
Проводник, например, изолятор, при желании может быть покрыт оболочкой и подвергнут воздействию, в то
время как заключенный в свинцовую оболочку, оболочка может быть затем удалена.
ПРИМЕР 4.
Композиция, состоящая из полимеризованного винилацетата, дифенилола, пропаноформальдегидной
синтетической смолы, шеллака и трикрезилфосфата, растворяется в подходящем растворителе, в
количестве, указанном в примере, и наносится на ткань, как описано в примере 3.
ПРИМЕР 5.
Полимеризованная виниловая композиция, приготовленная из частей полимеризованного винилацетата,
частей дифенилолпропанформальдегидной смолы-трикрезилфосфорной смолы, приготовленной, как в
примере 651 выше, и содержащая 25 частей дифенилолпропанформальдегидной синтетической смолы,
нанесенной методом нанесения, - 20 частей дифенилолциклогексана - трифенилфосфата - - 100 наполнителя
(например, порошка диоксида кремния) - - 20-40 ацетона - - - - - 100 бутилацетата - - - - 900 940. Композиция
наносится методом, описанным в примере 3. Синтетическая смола на основе дифенилола, используемая для
получения пропанформальдегидной смолы, может быть заменена синтетической смолой, приготовленной из
дифенилола, пропана и хлорацетона.
умело в ПРИМЕРЕ 8.
Затем наносится композиция, состоящая из полимеризованного винилацетата, трифенилфосфата и спирта,
как описано выше.
ПРИМЕР 9.
Композиция, состоящая из: частей. 100 - 100 - 25 - 600 деталей.
Если винилацетат полимеризуется под воздействием тепла - синтетическая смола
дифенилолциклогексанформальдегид - - 60 110 сырой дифенилолпропан - трикрезилфосфат - - - 100 частей.
ацетон - - - - - 200 спирт - - - - - 600 бутилацетат - - - - 200 115 используется для покрытия проводника, который
уже был обернут или покрыт тканью, лентой или подобным материалом. Легированный или покрытый
изоляцией проводник высушивается, как описано ранее в пункте 3. 120 в примере 10.
Бумага или пленка из ацетата целлюлозы покрываются любым из составов, описанных в примерах 3–7 выше,
высушиваются аналогичным образом, разрезаются на полосы 125 и наматываются на электрический
проводник.
Соседние файлы в папке патенты