DE1106947B - Verfahren zum Herstellen eines Walzenbelages - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von überzogenen Walzen, insbesondere solchen, die mit Organopolysiloxankautschuk überzogen sind.

Es ist bekannt, Walzen mit Kautschuk und thermoplastischen Materialien zu überziehen, und solche Walzen werden für eine Vielzahl von Zwecken in weitem Umfange gebraucht. Diese Walzen, besonders solche von großem Durchmesser oder mit einer erheblichen Dicke des Überzugs, werden normalerweise hergestellt, indem man Platten von gewalztem Material um einen vorbereiteten Walzenkern wickelt, bis die gewünschte Dicke erreicht ist. Dieses Verfahren ist jedoch nicht voll befriedigend, da es schwierig, wenn nicht unmöglich ist, einen homogenen Überzug zu erhalten. Außerdem tritt leicht zwischen den Schichten eine Verunreinigung auf, die eine schwache Verbindung und eine Neigung zur Ablösung der Schichten verursacht. Ein weiterer Nachteil ist, daß man große Platten von gewalztem Material zur Verfügung haben muß, bevor man dieses Verfahren zum Herstellen eines Walzenbelages anwenden kann. Ein weiterer Nachteil ist, daß Mischungen aus Organopolysiloxankautschuk im allgemeinen keine ausreichende Festigkeit haben, um die Herstellung von großen Platten praktisch zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines homogenen Walzenbelages, bei dem die Schichten des Belages sich nicht voneinander lösen und bei dem weniger überschüssige Belagmischung als bisher verwendet werden kann, vorgeschlagen.

Diese Ziele werden durch ein Verfahren erreicht, welches erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Mischung aus Organopolysiloxankautschuk kontinuierlich in einen von dem drehbar angeordneten, zu überziehenden Walzenkern und einer frei drehbaren Walze gebildeten Walzenspalt eingeführt wird, bis die gewünschte Dicke des Belages erreicht ist, und danach der Belag durch Erwärmen vulkanisiert wird.

Die Organopolysiloxanmischung besteht normalerweise aus einem Organopolysiloxankautschuk in inniger Mischung mit anderen Bestandteilen, wie Füllstoffen, Pigmenten, Weichmachern, Härtern u. dgl. Der Organopolysiloxankautschuk kann ein Methylpolysiloxan, ein Vinylpolysiloxan, ein Phenylpolysiloxan, ein Polysiloxan mit zwei oder mehr verschiedenen Arten von organischen Substituenten oder eine Mischung von diesen sein. Für viele Zwecke wird Methylvinylpolysiloxan vorgezogen. Geeignete Füllstoffe sind unter anderem verschiedene Arten von Siliciumdioxyd, Tonmaterialien, Diatomeenerden und andere Stoffe, wie Titandioxyd und Zirkonsilikat; falls gewünscht, kann der Füllstoff vor seiner Verwendung beispielsweise mit einem Polysiloxan behandelt werden, um seine Oberflächeneigenschaften abzuwandeln. Im allgemeinen ist es erwünscht, der Mischung einen Weichmacher zuzusetzen, um so eine gewisse Form der Elastizität der Mischung nach dem Walzen zu er-Verfahren zum Herstellen
eines Walzenbelages

Anmelder:

Imperial Chemical Industries Limited,
London

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Fincke, Berlin-Lichterfelde, Drakestr. 51,

Dipl.-Ing. H. Bohr und Dipl.-Ing. S. Staeger,

München 5, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 8. Dezember 1958

und 20. November 1959

Kenneth John Brimley, Stevenston, Ayrshire,
und Robert Archibald Gardner, Thornliebank, Glasgow (Großbritannien),

sind als Erfinder genannt worden

zielen. Zu verwendende Weichmacher sind beispielsweise solche Stoffe wie Diphenylsilandiol, Tetramethyläthylendioxydimethylsilan u. dgl. Das Härtungsmittel, welches normalerweise in Mengen der Größenordnung von 0,1 bis 5 Gewichtsprozent der Menge an Organopolysiloxan verwendet wird, kann ein organisches Peroxyd, wie Benzoylperoxyd, ein Chlorbenzoylperoxyd oder Dicumylperoxyd sein.
Die Organopolysiloxanmischung kann in den Walzenspalt als formlose Masse aufgegeben werden. In den meisten Fällen ist es jedoch zweckmäßiger, sie in Form eines Streifens oder Bandes zuzuführen. Es ist auch zweckmäßig, bei der Durchführung des Verfahrens eine frei drehbare Walze von einer geringeren Länge als die

4-5 des Walzenkerns zu verwenden und diese über die Breite des vorbereiteten Walzenkerns zu bewegen, um den letzteren auf seiner gesamten Länge zu überziehen. Während die Mischung aus Organopolysiloxankautschuk dem Walzenspalt zugeführt wird, und vor dem Vulkanisieren des Belages, ist es notwendig, sicherzustellen, daß alle eingeschlossene Luft ausgetrieben wird. Das kann leicht erreicht werden, indem man das Drehen des überzogenen Walzenkerns und die Querbewegung der frei drehbaren Walze fortsetzt, wodurch irgendwelche einge-

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schlossene Luft an das Ende des Kernstücks gedrückt und dort ausgetrieben wird.

Nach dem Überziehen des Walzenkerns wird normalerweise vorgezogen, den Belag mit einem Band aus beispielsweise einem Polyäthylenterephthalat zu umwickeln, bevor der Belag durch Erwärmen vulkanisiert wird.

Das Vulkanisieren kann durch Erwärmen unter Druck auf Temperaturen in der Größenordnung von 150⁰C in Luft oder unter Druck stehendem Dampf während einer Zeit von ungefähr 1 bis 1 ^x/₄ Stunden durchgeführt werden, und für einige Anwendungszwecke kann diesem eine Nachbehandlung während ungefähr 24 Stunden bei Temperaturen in der Größenordnung von 250° C folgen. Während des Vulkanisierens kann Druck durch irgendwelche Mittel angewendet werden. Es wird jedoch normalerweise vorgezogen, Druck anzuwenden, indem man um die Walze ein Band aus einem Stoff wickelt, welcher durch Schrumpfung Druck ausübt, beispielsweise ein feuchtes Baumwollband. Das Umwickeln von zu vulkanisierenden Teilen mit Gewebe- oder Stoffstreifen zur Druckerzeugung ist übrigens bekannt. Die Walze mit dem vulkanisierten Überzug wird dann gekühlt und die Oberfläche auf den gewünschten endgültigen Durchmesser in an sich bekannter Weise abgeschliffen. Einer der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß das vulkanisierte Teil der endgültig gewünschten Größe näherkommt und nicht ein dem Sollmaß gegenüber großes Rohmaß hat wie in dem Fall, daß das Aufbringen eines Belages durch Umwickeln des Walzenkerns mit plattenförmigem Werkstoff durchgeführt wird.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist, daß dadurch Walzen unter Verwendung nur eines kleinen Überschusses gegenüber der theoretisch benötigten Werkstoffmenge überzogen werden können, während bei Verwendung des bisher bekannten Verfahrens, bei dem zuerst eine gewalzte Platte hergestellt und dann diese aufgebracht wurde, der gesamte Überschuß, d. h. die in Form von Plattenabschnitten und abgeschliffener Menge verlorene Menge, ungefähr 25°/₀ der theoretisch erforderlichen Menge betragen kann.

Die Erfindung wird erläutert durch das folgende Beispiel.

Beispiel

Ein Stahlwalzenkern mit einer roh abgedrehten Oberfläche, einem Durchmesser von 69,9 mm und einer Länge von 330,2 mm wurde in einer Vorrichtung, in welcher er gedreht werden konnte, befestigt. Der Walzenkern war an jedem Ende mit einer Platte von 104,8 mm Durchmesser und 3,2 mm Dicke versehen, und diese Platten waren überzogen, um die Haftung der Organopolysiloxanmischung an ihnen zu verhindern. Eine frei drehbare Walze von 82,6 mm Durchmesser und 76,2 mm Länge wurde parallel zu dem Stahlwalzenkern derart befestigt, daß sie auf den Walzenkern zu oder von ihm weg und parallel zu ihm bewegt werden konnte.

Der Stahlwalzenkern wurde mit einem Klebmittel überzogen, welches man trocknen ließ, und die frei drehbare Walze wurde auf einen Abstand von 1,59 mm vom Walzenkern eingestellt. Der Stahlwalzenkern wurde dann mit einer Geschwindigkeit von 20 Umdrehungen pro Minute gedreht, und eine Polysiloxanmischung auf der Grundlage eines Methylvinylpolysiloxans, welche Dicumylperoxyd als Härtungsmittel enthielt, wurde in den Walzenspalt in Form eines Streifens von 3,18 mm Dicke und 31,8 mm Breite eingeführt. Auf dem Walzenkern wurde ein kontinuierliches Band der Mischung von 1,59 mm Dicke gebildet, und indem man die frei drehbare Walze während der Zuführung der Organopolysiloxanmischung in der Querrichtung verschob, wurde die gesamte Oberfläche des Walzenkerns überzogen. Die Drehung des Walzenkerns wurde fortgesetzt und die frei drehbare Walze quer über die gesamte Länge hin- und herbewegt, um eingeschlossene Luft zu entfernen. Die frei drehbare Walze wurde dann 1,59 mm zurückgestellt und eine weitere Schicht in der vorgeschriebenen Weise aufgebracht, und so wurden noch mehrere Schichten aufgebracht, bis der gewünschte Durchmesser von 108,0 mm erreicht war. Nach Glätten der Oberfläche und

ίο Entfernung der gesamten eingeschlossenen Luft durch Walzen wurde der Überzug mit einem 76,2 mm breiten und 0,013 mm dicken Film von Polyäthylenterephthalat dicht umwickelt und über diesem eine weitere Wicklung von vorher mit Wasser angefeuchtetem, 50,8 mm breitem Baumwollband angebracht. Die überzogene Rolle wurde dann I¹Z₄ Stunde auf 150° C erwärmt, darauf von den Wicklungen befreit und in einem Ofen mit Heißluftumwälzung 24 Stunden bei 250⁰C nachbehandelt. Die Walze wurde dann gekühlt und auf ihren endgültigen Durch-

ao messer von 101,6 mm genau abgeschliffen — das Bearbeiten von Gummiwalzen durch Schleifen ist bekannt.

Claims (14)

Patentansprüche: 25

1. Verfahren zum Herstellen eines Walzenbelages, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung aus Organopolysiloxankautschuk kontinuierlich in einen von dem drehbar angeordneten, zu überziehenden Walzenkern und einer frei drehbaren Walze gebildeten Walzenspalt eingeführt wird, bis die gewünschte Dicke des Belages erreicht ist, und danach der Belag durch Erwärmen vulkanisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu seiner Durchführung eine Organopolysiloxankautschukmischung, die einen oder mehrere Füllstoffe, Pigmente, Weichmacher, Härtungsmittel enthält, verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu seiner Durchführung ein Organopolysiloxankautschuk, der ein Methylpolysiloxan, ein Vinylpolysiloxan oder ein Phenylpolysiloxan enthält, verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zu verwendende Organopolysiloxankautschuk ein Methylvinylpolysiloxan ist.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zu verwendende Füllstoff ein Süiciumdioxyd, Ton, Diatomeenerden ist.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächeneigenschaften des Füllstoffs durch Vorbehandlung mit einem Polysiloxan abgewandelt werden.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu seiner Durchführung eine Mischung aus Organopolysiloxankautschuk, die Diphenylsüandiol oder Tetramethyläthylendioxy-dimethylsilan als Weichmacher enthält, verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu seiner Durchführung ein Härtungsmittel in Mengen der Größenordnung von 0,1 bis 5 Gewichtsprozent der Menge an Organopolysiloxankautschuk verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verwendende Härtungsmittel Benzoylperoxyd, ein Chlorbenzoylperoxyd oder Dicumylperoxyd ist.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Organopolysiloxankautschukmischung in den Walzenspalt in Form eines Streifens oder Bandes eingeführt wird.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze nach den Aufbringen des Belages mit einem PoIyäthylenterephthalatband umwickelt wird.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden An-Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vulkanisieren durch Erwärmen auf Temperaturen in der Größenordnung von 150° C durchgeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze nach dem Aufbringen und Vulkanisieren des Belages durch Erwärmen auf Temperaturen in der Größenordnung von 250° C während bis zu 24 Stunden nachbehandelt wird.

14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während der Vulkanisation der mit dem Belag versehenen Walzenkern mit einem feuchten Baumwollband, umwickelt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 802 725;
USA.-Patentschrift Nr. 2 016 590.

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