CN102348616A - 包含泡沫软热塑性弹性体层的带 - Google Patents
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Abstract
一种包含泡沫层(1、3、6、17、23)的带,其特征在于这种泡沫层(1、3、6、17、23)含有热塑性弹性体泡沫,所述热塑性弹性体在未发泡状态下具有至多85的肖氏A硬度。热塑性弹性体可以特别是任选地共混有相容的热塑性塑料的基本上无规的乙烯/C3-12-α-烯烃共聚物;热塑性弹性体嵌段共聚物如TPE-U;热塑性塑料和弹性体的共混物;热塑性塑料和弹性体的合金;热塑性弹性体离聚物;TPE-U与另一种热塑性弹性体的共混物;或者TPE-U与弹性体的共混物。该带可以特别是运送带、传送带、脚踏传动带或印刷橡皮布。
Description
本发明涉及带有泡沫层的带。
一方面软带通常由含有增塑剂如邻苯二甲酸酯的PVC制成。这带来关于增塑剂从PVC中浸出及其潜在毒性的问题。另一方面软带也由橡胶制造。它们具有好的物理性质但是具有成本相对较高的缺点。
WO 2008/113195公开了脚踏传动带(treadmill belt),所述脚踏传动带可以具有可以是热塑性泡沫的中间层,或顶层。
US 5,332,080公开了用于传送玻璃窗格的装置,所述装置具有带有用于玻璃窗格的支撑表面的环形传输元件,其可以由肖氏A硬度在15至50,优选在30至40之间的塑料或弹性体制成,并且所述塑料或弹性可以是具有约40的肖氏A硬度的泡沫聚氨酯,即在发泡之后。
EP 1717169A公开了一种带,该带具有置于单个受拉构件的内侧或者外侧上的可拉伸织物以及一个或多个未发泡热塑性聚氨酯弹性体层,所述未发泡热塑性聚氨酯弹性体层具有85的肖氏A硬度,并且夹在可拉伸织物与受拉构件之间。在具有40mm和15mm的皮带轮的测试装置中测试这种带。
本发明的任务是提供改进的软带。
根据本发明通过包含泡沫层的带完成该任务,所述带的特征在于该泡沫层含有热塑性弹性体泡沫,所述泡沫在未发泡状态下具有最多85的肖氏A硬度。本发明的优选实施方案将可从属权利要求明白。
在本发明的内容中应将术语“带”理解为具体是运送带、传送带、脚踏传动带或印刷橡皮布。
可用于本发明的热塑性弹性体在发泡前具有至多85的肖氏A硬度。优选地它们具有约40至约70的肖氏A硬度并且更优选约50至约60的肖氏A硬度。
在本发明的范围内应将这些肖氏A硬度界限或范围值理解为:包括混入其中的任何可能的填料和添加剂,但是在未发泡状态下的热塑性弹性体材料的硬度。为了测量肖氏A硬度,将所要分析的带层的样品从带中分离。如果层已经发泡那么将它再熔化以移除泡沫泡和气体并使熔体再凝固以形成适当厚度的固态未泡沫层,所述厚度最小应为6.4mm,并且如果需要将其磨光以在其上形成平坦表面。使用1.1mm直径的硬化钢条,并且使用0.822kg(8.064牛顿)的压力在15秒内完成硬度测量,所述1.1mm直径的硬化钢条带有0.79mm直径的35°截锥。
可以将具有这样的肖氏A硬度的示例性热塑性弹性体分为几种类型:
1)基本上无规的乙烯/C3-12-α-烯烃共聚物。α-烯烃的实例是1-丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯和1-辛烯;最优选的是1-辛烯。可以通过所谓的“单点”催化剂与作为助催化剂的聚合甲基铝氧烷[MAO,-(Me-Al-O)n-]结合而制备这些共聚物。这种催化剂的优选实例是已知的来自陶氏化学(Dow Chemicals)的商品名INSITETM的“单点”催化剂以及已知的来自埃克森美孚化学(Exxon Mobil Chemicals)的商品名的“单点”催化剂。热塑性弹性体乙烯/α-烯烃共聚物的实例是AffinityTM,和VersifyTM共聚物系列(陶氏(Dow))或者ExactTM共聚物系列(DEX-塑性体)。可以将这些无规共聚物中的一种或多种任选地与可溶混热塑性聚酰胺(TPA)或热塑性聚氨酯(TPU)和/或与可溶混热塑性聚烯烃(TPO,如聚乙烯或聚丙烯)共混。
2)热塑性弹性体嵌段共聚物。这些之中的第一子类是苯乙烯的低聚物与其它烯烃单体的低聚物的嵌段共聚物,也称作苯乙烯嵌段共聚物(SBC)。实例是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)和苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)嵌段共聚物。其特定实例是共聚物家族(巴斯夫(BASF))、共聚物家族(Kraton)和共聚物家族(Api S.p.A.)。第二子类是中密度聚乙烯的硬嵌段与乙烯/α-烯烃共聚物的软嵌段的共聚物,特别是乙烯/1-辛烯共聚物,后者与上面1)中指出的相同。实例是系共聚物(陶氏(Dow))。第三子类是TPE-U,如聚酯二元醇或聚醚二元醇与二异氰酸酯的共聚物,或基于聚碳酸酯的TPE-U。可以由己二酸与丁二醇形成聚酯二元醇;聚醚二元醇可以是例如环氧乙烷和/或环氧丙烷的加成聚合的加合物;并且二异氰酸酯可以具体是二苯基甲烷4,4′-异氰酸酯。TPE-U的具体实例是OnflexTM U家族(GLS公司);聚酯二元醇与二异氰酸酯化的共聚物形式的TPE-U的更具体实例是Laripur家族,特别是“系列25”子族(Coim S.p.A.)。TPE-U也可以是基于聚碳酸酯的TPE-U。这里的实例是共聚物家族(陶氏化学(Dow Chemical))。第四子类是TPE-E如(DSM)和(杜邦(DuPont))共聚物家族。第五子类是TPE-A。可以将所有这些任选地与选自在下面的3)中列出的那些可相容热塑性塑料共混。
3)热塑性塑料与真(交联或硫化)弹性体的共混物,其中弹性体与热塑性塑料在其熔融状态下可溶混,或者可分散于其中。这些共混物中热塑性塑料的实例包括,但不限于:热塑性塑料PA类,如PA6、PA 11、PA 12、PA 66、PA 69、PA 610、PA 612、PA 6T、PA 6-3-T、PAMXD6;PE类如PET或PBT,可用于制备柔软泡沫材料的TPU类。热塑性塑料的进一步实例是TPO如聚乙烯或聚丙烯;以及氯乙烯的均聚或共聚物,如PVC与氯乙烯/乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(VCEVAC)。在与热塑性塑料混合之前,已经使用合适的共聚用单体将这些共混物中的弹性体交联,或者已经将其硫化。这些共混物中的交联或硫化弹性体的实例包括,但不限于,天然橡胶、聚异戊二烯、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)以及丙烯酸酯橡胶。共混物的具体实例有:氯乙烯的均聚或共聚物与弹性体的共混物,如PVC/NBR或VCEVAC/NBR,任选地将这些中的PVC均聚物组分用合适的软化剂(如邻苯二甲酸酯,例如邻苯二甲酸二辛酯,或脂族二羧酸的酯)软化以便获得用于未发泡共混物所需的肖氏A硬度(软化的PVC/NBR共混物的实例是Api S.p.A.的Apilon 33);聚乙烯或聚丙烯与EPDM的共混物,特别是聚丙烯的质量分数基于共混物为约35至45重量%的聚丙烯/EPDM共混物;以及热塑性聚酰胺与弹性体的共混物,如PA6/EPDM、PA6/SBR、PA66/EPDM、PA66/SBR、PA11/EPDM、PA11/SBR、PA12/EPDM和PA12/SBR的共混物,任选地将这些中的PA组分用合适的软化剂(如芳族磺酰胺类,例如N-丁基苯磺酰胺)软化以便获得用于未发泡共混物所需的肖氏A硬度。
4)热塑性弹性体合金。这些与上面的3)中例示的共混物类似,除了将弹性体在与熔融热塑性塑料混合的过程中原位交联之外,在这个过程中弹性体与热塑性塑料之间也可能出现一些化学键。这些中的第一子类是热塑性硫化橡胶(TPV)。这里,可交联的弹性体是含有烯属不饱和键(olefinicunsaturation)的可硫化弹性体。其实例是天然橡胶、聚异戊二烯、聚丁二烯、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)和乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)。可以在与热塑性塑料混合的过程中使用合适的固化剂如硫、硫的化合物或过氧化物进行硫化。对于TPV的热塑性组分优选是不饱和聚烯烃,如聚乙烯或聚丙烯。实例是(孟山都(Monsanto))、(杜邦(DuPont))和VersalloyTM(GLS公司)合金。
5)热塑性弹性体离聚物。这些优选是烯烃单体(特别是乙烯)与α,β-烯键式不饱和C3-6羧酸的共聚物,所述共聚物任选地带有共聚的软化烯烃单体,所述烯烃单体可以选自饱和C2-6羧酸的乙烯基酯(特别是乙酸乙烯酯)和C1-4烷基乙烯基醚(特别是乙基乙烯基醚),并且其中至少部分地用源于碱金属(特别是来自钠)、来自锌或来自铝的金属离子中和离聚物的羧酸根。一个实例是聚(乙烯-共聚-甲基丙烯酸酯),其实例有共聚物家族(杜邦(DuPont))。
6)TPE-U与另一种热塑性弹性体或与弹性体的共混物。TPE-U与热塑性弹性体的共混物之中优选的子类是TPE-U与苯乙烯嵌段共聚物,特别是与SEBS的共混物。后者的具体实例是OnflexTM U 5300家族(GLS公司)。TPE-U与弹性体的共混物的实例是家族(拜耳(Bayer))和VersollanTM家族(GLS公司)。
优选地,如果热塑性弹性体是TPE-U,那么将它与相容的热塑性塑料、另一种热塑性弹性体或与弹性体混合。
泡沫层,特别是发泡覆盖层,各自含有泡沫热塑性弹性体,所述泡沫热塑性弹性体优选由基于层计的至少50重量%,更优选至少75重量%,再更优选至少90重量%并且再更优选至少95重量%的上面例示的热塑性弹性体构成,而层的其余部分为发泡剂的、气体以及任选的其它添加剂的残余分数。这种添加剂为,例如:
a)用于改进最终产品的性能的助剂,例如UV和热稳定剂、阻燃剂、着色剂、抗菌剂或杀霉菌添加剂;以及
b)填料如增量剂,用于节约塑料并从而降低成本和/或用于改变电导率和尺寸稳定性和/或用于减少热膨胀。
特别是拉伸或纤维添加剂可提高强度。
本发明的带可以优选地包含一个或多个牵引层,优选地正好两个牵引层,所述牵引层各自优选含有嵌入或包入塑料中的纺织织物,或者由纺织织物独自组成。该纺织织物可以是机织织物或针织织物(例如拉伸圈(drawn-loop)针织织物或形成圈(formed-loop)针织织物);备选地,它也可以是非织造织物如纤维非织造布或无纬稀松布(laid scrim)。该织物优选是机织织物。一些更优选的构造是由复丝经纱与单丝或复丝纬纱纤维织成的机织织物;或由短纤维经纱与单丝或复丝纬纱纤维或与短纤维纬纱纤维织成的织物。最优选的构造是带有短纤维或复丝经纱与单丝纬纱。用于所有类型织物的优选材料是聚酯。
优选地一方面泡沫热塑性弹性体层形成本发明的带的覆盖层,更优选置于牵引层上,或者如果设置两个以上牵引层,则位于在上面的牵引层上(当设置两个牵引层时)或在最上面的牵引层上(当设置多于两个牵引层时)。该泡沫覆盖层可以任选地在带有外形的顶侧上,以便使得该带可用于陡峭倾斜运行的带。例如可以通过压纹产生这些外形。最上层(顶层或覆盖层)可以任选地还具有抗静电性。按照本领域惯例,后者可以通过将导电纤维或丝引入到一个或多个牵引层的纺织织物中和/或通过将粉状、纤维状或纤条体状的导电材料(例如石墨、铝、银、铜、镍或聚吡咯)混入至一个其它层如最上层的材料中而实现。
优选地,另一方面本发明的带包含两个牵引层(下方牵引层和上方牵引层),并且泡沫热塑性弹性体层形成它们之间的中间层。
更优选本发明的带包含两个牵引层(下方牵引层和上方牵引层)以及两个热塑性弹性体层。这些中的一个形成覆盖层并且另一个形成中间层。两个热塑性弹性体层中的至少一个是发泡的;优选地,两个热塑性弹性体层都是发泡的。
将本发明的带的各层安置在彼此之上。这意味着在本发明的上下文中各层直接接合在一起,例如通过热和压力,或通过通用粘合剂的辅助使用。优选的是在不使用任何粘合层而使用覆盖层的材料和/或任何下面的热塑性塑料或热塑性弹性体层的材料(无论发泡或未发泡)作为热熔粘合剂的情况下,将任何由泡沫热塑性弹性体制成的覆盖层粘合至下面的牵引层。还优选的是,使用两个牵引层之间的由发泡或未发泡的热塑性塑料或热塑性弹性体制成的任何中间层作为用于将中间层粘合至两个牵引层的热熔粘合剂。
为了获得牵引层与其它位于其上或置于其间的其它层之间的直接接合(即不带有额外粘合剂层),优选的是适当地选择邻接层的材料配对。特别优选的材料配对是对于一个或多个牵引层的织物纤维使用聚酯,特别是纺丝聚酯,并且使用(特别是其中C3-12-α-烯烃是1-辛烯)的基本上无规的乙烯/C3-12-α-烯烃共聚物与热塑性聚酰胺(TPA)或热塑性聚氨酯(TPU)的共混物,任选地还共混有相容的热塑性聚烯烃(如聚乙烯或聚丙烯)。
任意含有发泡热塑性弹性体的层的厚度优选在0.4至1.5mm的范围内。对于这种发泡覆盖层,该厚度优选在0.4至0.8mm的范围内;并且对于这种发泡中间层,该厚度优选在0.7至1.5mm的范围内。本发明的带的总厚度优选在2.5至5.5mm的范围内,优选在3.0至4.5mm的范围内。
本发明的带的单个层的厚度可以在带自身上或者在将其分为单个层之后(各层的切开,磨下或拆离)测定。然而,可能发生的是一个层不具有几何上足够清晰的形状。在这种情况下,代替几何厚度,厚度h可以以层的每单位面积的重量GL(kg/m2)与层中所有材料的质均密度p(kg/m3)的商测定:
这里mi是层的第i个材料的量(kg)并且对于层中出现的所有N种材料进行求和。
优选的是,对于泡沫层,特别是如果它是覆盖层,这些中的每一个均由发泡度在约5至约60%的范围内、优选约10至约40%的范围内的热塑性弹性体泡沫构成。在本发明的上下文中“发泡度”定义了气泡贡献于热塑性弹性体泡沫的全部体积的体积分数。通过发泡和未发泡状态下的密度测量,非常容易测定发泡的程度:
在该公式中,r是发泡程度的百分率,ρu是作为带有所有其它任意添加剂如染料的均质混合物的未发泡热塑性弹性体的密度,并且ρg是等量的相同热塑性弹性体混合物在吹成泡沫的形式下的密度。
本发明的带的所有发泡层均可以通过形成热塑性弹性体材料而制备。
首先可以通过发泡剂与热塑性弹性体材料的直接混合进行发泡。发泡剂可以是物理发泡剂。物理发泡剂的实例是氯氟烃如氟利根、Kaltron、氟利昂、氟利根、R11和R12;氢氟烷如HFA 134或HFA227;以及脂族直链、支链或环状(C4-C8)-烃如C5-烃(例如正戊烷、异戊烷、新戊烷、环戊烷);C6-烃(例如正己烷、异己烷、甲基环戊烷、环己烷),C7-烃(例如正庚烷、异庚烷、甲基环己烷、环庚烷)和C8-烃(例如辛烷、环辛烷、异辛烷、1,2-、1,3-或1,4-二甲基环己烷)。这些烃可以以纯净形式或作为适当界定沸程内的烃馏分(石油醚馏分)使用,所述馏分中或多或少主要地存在相应的烃。其它实例是室温即约25℃下是气态的发泡剂,实例为N2、CO2、甲烷或氩;水;卤代烃如二氯甲烷、全氯乙烯和1,1,1-三氯乙烷;以及低沸(即沸程在约60-100℃)醇类如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和叔丁醇。另一方面,发泡剂也可以是化学发泡剂;化学发泡剂仅在加热时释放发泡气体,特别是氮气或二氧化碳。可用的化学发泡剂的实例是偶氮化合物,例如AIBN;肼的衍生物,如苯磺酰肼;N-亚硝基化合物;以及容易脱羧的羧酸如β-酮羧酸。根据本发明,物理发泡剂是优选的。优选选择发泡剂以使它非常容易与所要发泡的热塑性弹性体材料混合。这意味着,使用非极性热塑性弹性体材料,例如,非极性发泡剂如以上气态发泡剂中的一种,或以上烃类或氯氟烃类中的一种。另一方面,可以使用水或使用以上的醇类中的一种作为用于极性更大或更亲水的热塑性弹性体的发泡剂。主要通过所需的发泡程度决定发泡剂的量。其可以优选地在基于所要发泡的热塑性弹性体的总量的约1至约10重量%的范围内。
其次也可以通过将所谓的“可膨胀微球体”混入热塑性弹性体材料中进行发泡。很久以前,可膨胀微球体就已被知道。它们是通过如下这样形成的:通过例如丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯和氯乙烯的共聚物的水乳液聚合以及其聚合外壳包围上面例示的优选发泡剂,优选物理发泡剂(特别是室温下是液体的水不溶性发泡剂如上面提到过的烃、氢氟烷烃或氯氟烃)而形成。在该过程中,将发泡剂包裹在聚合物皮层中以形成所述微球体。
对于发泡,一方面优选的是将发泡剂以自由形式加入到热塑性弹性体中,并且使用挤出涂布,在同时涂覆至支撑层如牵引层之一的情况下,进行发泡。另一方面优选的是在挤出机中独立地进行发泡,在这种情况下优选以上述可膨胀微球体的形式加入发泡剂并且将由此获得的发泡的第一层随后在第二步操作中通过压延涂覆至支撑层。
可以通过压延、挤出涂敷或层压将泡沫层与牵引层接合在一起。这些方法本身对本领域技术人员均是公知的。
在用于制备本发明的含有包含至少约50%的共混的热塑性PVC(实例为以上3)部分的共混物)的泡沫热塑性弹性体的层的带的一个备选方法中,制备了还含有如上所述的类型和量的发泡剂的、在增塑剂中的PVC/弹性体的分散体。可用的增塑剂包括例如邻苯二甲酸酯增塑剂(例如邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异庚酯、邻苯二甲酸二-2-乙基己酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸苄基丁基酯或邻苯二甲酸与C6-C11-链烷醇的混合双酯,这里链烷醇可以是伯醇或仲醇);磷酸酯(例如,磷酸三-2-乙基己酯、磷酸三庚酯或磷酸三-2-乙基戊酯)或可由C3-C9-二羧酸(例如丙二酸、1,4-丁二酸、1,5-戊二酸、己二酸、壬二酸、辛二酸或癸二酸)与C3-C8-链烷二醇(例如1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇)获得的低粘度(即,在室温下优选≤1000mPa·s)聚酯。可以任选地对分散体加入其它添加剂如稳定剂、颜料或填料。这种分散体,除了另外存在的发泡剂以外,可与本领域作为塑料溶胶已知的分散体相比拟。在这种预制分散体的情况下选择增塑剂的量和类型,以使分散体具有浆状稠度。例如,用刮刀或通过涂布辊的方式将该分散体均匀涂布在带的支撑层如牵引层的顶侧或中间化合物,并通过加热将所涂布的层发泡至所需的发泡度。
优选地将本发明的带制造环形。例如,可以通过以下方式将带制造为环形:通过直接焊接、或通过使用一个或多个泡沫层的材料作为用于接合在一起的热熔粘合剂,在这种情况下任选地可以辅助使用另外的粘合剂,例如另外的热熔粘合剂。优选的是不辅助使用另外的粘合剂情况下的焊接或粘合。在这两种优选的情况下,将两端接合在一起形成的接头由与热塑性弹性体泡沫相同的材料构成。为获得这种环形带,如果需要,首先将已经包含所有所需层(如上所述)的层状复合材料切割为合适的长度。之后可以使用运送带的领域内已知的任何端接合将由此获得的端部进行端部接合,所述端接头的实例为指形接合、楔入接合、重叠接合和齿式接合。
通过发泡,热塑性弹性体的表观柔软度的降低甚至比仅通过归因于发泡所带来的密度降低而预期的降低更多,在上述发泡度的计算中使用了该密度降低。这进而降低了本发明的带的纵向劲度、能量需求以及每单位厚度的重量,并且同时抵偿了热塑性弹性体相对较高的成本。将发泡热塑性弹性体层涂覆在任一个带表面上作为覆盖层以提供缓冲作用,或者将这种发泡中间层夹杂在其两个牵引层之间,使得中间层在弯曲过程中可以被压缩,从而减小覆盖层上的应力(无论是否发泡)并且增加本发明的带的纵向柔性,这进而减少了驱动带的能量消耗。泡沫热塑性弹性体的覆盖层和中间层两者的结合给出了两种性质的组合。考虑到相对高的带厚度,纵向挠性程度是出人意料的。本发明的带还可以经受压尺(nosebar)应用,如在小到14mm的滑轮/压尺上,不会断裂并且没有层的分离。对于类似厚度的传统PVC和橡胶带构造体这是不可能的,它们的挠性不够。出乎意料的纵向挠性与低密度结合允许了相对高的带厚度,并且这进而给出了高的横向刚性,这进而使得带能够非常稳定地运行。这意味着能够制备仍然能绕过小直径的更厚的带,从而增加横向刚性。这些带将表现得没有像现有技术的“软”带那么“脆弱”。在本发明的带中,可能的并且优选的是,用于泡沫体的热塑性弹性体不带有增塑剂。
下面将参考附图,通过例证性的实施方案更详细地描述本发明的带及其制备,所述附图中:
图1,2显示了本发明的带的两种形式;
图3显示了可用于制备热塑性弹性体泡沫的挤出机的示意图;
图4示意性地显示了通过压延的方式由泡沫热塑性弹性体的中间层
与下方牵引层制备本发明的带,并且随后也通过压延加入上方牵引层;以及
图5示意性地显示了通过带有泡沫涂层的牵引层的挤出涂布制备本发明的带。
图1的带包含在发泡前具有55的肖氏A硬度的发泡热塑性弹性体(弹性体与热塑性聚氨酯的共混物,VersollanTM RU 2204X-1)的覆盖层1。其发泡度为约20%,通过物理发泡剂(氟利昂)产生泡沫。在压纹之前覆盖层1的厚度为约0.6mm。覆盖层1通过挤出涂布设置在牵引层2之上而不使用任何粘合剂,并且之后对其压纹以给出带凸凹(profiled)的表面11。牵引层2由具有斜纹组织的机织聚酯织物构成,其中经纱线为约1100分特的复丝并且纬纱线为0.25mm直径的单丝。牵引层2的厚度为约0.6mm。
图2的带包含在发泡前具有55的肖氏A硬度的泡沫热塑性弹性体(VersollanTM RU 2204X-1)的覆盖层3。它的厚度为约0.8mm并且它的发泡度为约20%,并且通过可膨胀微球体的方式产生泡沫。在由平纹聚酯织物构成的上牵引层4之上设置泡沫覆盖层3,在所述平纹聚酯织物中经纱线是1100分特的复丝并且纬纱线是0.25mm直径的单丝。上牵引层4的厚度为约0.6mm。该带也具有由与上牵引层4相同的结构和厚度的机织聚酯织物构成的第二的下牵引层5。夹在两个牵引层4与5之间的是由具有与覆盖层3中相同的组成并且具有约1.0mm的厚度的泡沫构成的中间层6。通过上粘合层7的方式将上牵引层4与中间层6接合在一起并且通过下粘合层8的方式将中间层6与下牵引层5接合在一起。粘合剂层7与8两者都是热固性聚氨酯。通过压延将上牵引层4、粘合剂层7、中间层6、粘合剂层8和下牵引层5的层状复合体组合在一起。在最后一步中涂覆覆盖层3,再一次通过挤出涂布,并且之后对其压纹以产生凹凸表面31。
图3-5示意地说明了本发明的带或可用做本发明的带的中间体的分层复合材料的生产。
图3显示了在挤出机10中制备热塑性弹性体泡沫9本身。将颗粒状的或磨碎的、仍未发泡的热塑性弹性体11在挤出机10中与任选的其它添加剂12如染料、填料或火焰抑制剂混合。在容易计量发泡剂13时,例如当它是固体时,可以将它作为添加剂12之一与热塑性弹性体11一起加入。当发泡剂13是气体或固体时,可以将其直接地并且分别地通过进料管线14引入到挤出机10中。将所有成分的混合物充分加热并加压以使发泡剂与已经熔融的混合物混合。在有的情况下,可以进行混合以使发泡剂转变为超临界态,如特别是当它为二氧化碳时。在挤出机10中将所得到的热塑性弹性体11、添加剂12和发泡剂13的混合物发泡并且例如通过圆形模头将其作为泡沫热塑性弹性体9从挤出机中移出。当使用缝隙模头时,可以将泡沫9直接成形为发泡热塑性弹性体层。
图4显示了在本发明的带的制备中可用作中间体的分层复合体通过压延的制备。这里,分层复合体具有下牵引层15和上牵引层16。这些之中是压延的中间层17,它可能是泡沫热塑性弹性体层或传统橡胶或热塑性的已发泡或未发泡的层。最初,将下牵引层15压延到中间层17的底部18上。如果需要另外的粘合剂将中间层17与下牵引层15接合在一起,那么它可以通过以粉状树脂19的形式喷洒,或通过以在溶剂中的溶液的形式喷涂,或在下牵引层15进入辊对之前通过刮刀的方式,将其涂布在下牵引层的顶侧。之后将上牵引层16压延到中间层17的顶侧20上。在这里也可以任选地将另外的粘合剂21洒或喷到上牵引层16的底部。粗虚线箭头表示随后可以用其它层如泡沫热塑性弹性体覆盖层涂布分层复合体:在那种情况下将已经存在的分层复合体从右侧而不是从下牵引层15进料至压延机并且将所要涂覆的其它层从左侧而不是从上牵引层16进料。
图5示意性地显示了已经包含任意所需层的分层复合中间体22与泡沫热塑性弹性体23的覆盖层挤出涂布。最初,制备热塑性弹性体泡沫并将其从与上面对于图3所述的类似的挤出机24挤出。在用缝隙模头完成挤出的情况下所制备的泡沫可以已经具有层的外形,或者它可能仍然是不规则的外形,在这种情况下辊也用来给泡沫赋予层形状,并同时将覆盖层粘贴至分层复合中间体22。
实施例1:在本发明的带上的磨损试验
除了测试带在泡沫层3、6与牵引层4、5之间不含任何粘合层7、8以外,使用构造与图2中显示的和相应的附图描述说明中描述的构造类似的环形带。将该带在以下各项组成的测试环上循环:所述带在其上弯曲180°的130mm直径滑轮,以及所述带在其每个上弯曲约160°的三个12mm直径滑轮,当从侧面看时在三个滑轮上的弯曲使带成为“w”形,并且在所述三个滑轮上的总的净弯曲再次成180°角,从而与130mm直径的滑轮封闭环。环的长度为0.97m。所述带在76N的负载下并且以10m/秒的速度绕测试循环。在500万转(即1500万次绕三个较小滑轮的折曲)之后所述带没有显示出任何磨损或裂纹的可见标志。在提交本申请的时候该试验仍在进行,直到达到3亿次折曲或直到带断裂,无论哪一个较早出现。
实施例2:在比较带上以及在两个发明带上的数个参数的测量
使用具有如图2和相应的附图描述中所示相似的结构的三个带。带2与图2中的带的区别在于覆盖层3和中间层6的材料以及在于其中不存在粘合层7、8。带1和3与图2中的带的区别仅在于覆盖层3和中间层6的材料。
Claims (11)
1.一种包含泡沫层(1、3、6、17、23)的带,其特征在于这种泡沫层(1、3、6、17、23)含有热塑性弹性体的泡沫,所述热塑性弹性体在未发泡状态下具有最多85的肖氏A硬度。
2.权利要求1所述的带,其中所述肖氏A硬度在45至70的范围内,优选在50至60的范围内。
3.权利要求1或2所述的带,其中所述热塑性弹性体选自由以下各项组成的组:任选地共混有相容的TPA或TPU和/或热塑性聚烯烃的基本上无规的乙烯/C3-12-α-烯烃共聚物;热塑性弹性体嵌段共聚物;热塑性塑料和弹性体的共混物;热塑性塑料和弹性体的合金;热塑性弹性体离聚物;TPE-U与另一种热塑性弹性体的共混物以及TPE-U与弹性体的共混物。
4.权利要求3所述的带,其中所述热塑性弹性体是:共混有相容的TPU并且任选地具有热塑性聚烯烃的基本上无规的乙烯/C3-12-α-烯烃共聚物;TPE-U;TPE-U与另一种热塑性弹性体的共混物;或者TPE-U与弹性体的共混物。
5.权利要求1至4中的任一项所述的带,所述带包含:牵引层(2、4),所述牵引层(2、4)包含纺织织物或由纺织织物组成,并且其中所述泡沫层是设置于所述牵引层(2、4)之上的覆盖层(1、3、23)。
6.权利要求1至4中的任一项所述的带,所述带包含:包含纺织织物或由纺织织物组成的上牵引层(4、16),以及包含纺织织物或由纺织织物组成的下牵引层(5、15),并且其中所述泡沫层是设置在上牵引层(4)之上的覆盖层(3)和/或设置在上牵引层(4、16)与下牵引层(5、15)之间的中间层(6、17)。
7.权利要求5或6所述的带,其中所述纺织织物含有聚酯纤维,并且所述一个或多个泡沫层(1、3、6、17、23)的热塑性弹性体是:基本上无规的乙烯/C3-12-α-烯烃共聚物与TPA或TPU的共混物,所述共混物任选地还共混有相容的热塑性聚烯烃;TPE-U;TPE-U与另一种热塑性弹性体的共混物;或者TPE-U与弹性体的共混物。
8.权利要求7所述的带,其中所述C3-12-α-烯烃是1-辛烯。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的带,其中所述一个或多个泡沫层具有在5至60%的范围内并且优选在10至40%的范围内的发泡度。
10.权利要求1至9中任一项所述的带,所述带具有2.5至5.5mm的总厚度。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的带,所述带是运送带、传送带、脚踏传动带或印刷橡皮布。
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