DE2511871A1

DE2511871A1 - Foerderband und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2511871A1
Application number: DE19752511871
Authority: DE
Inventors: Kenneth Llewellyn Lewis; Eric Victor Donald Prince; Leonard John Michael Ralph
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1974-03-18
Filing date: 1975-03-18
Publication date: 1975-10-02
Also published as: JPS5184883A; FR2264654B1; ZA751605B; FR2264654A1; NL7503131A; US4019941A

Description

Dr. F. Zumsieir» sen. - D». E. Assmann Dr. R. Koenlgsberger - Dlpl.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln Jun.

PATENTANWÄLTE

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8 MÜNCHEN 2.

BRÄUHAUSSTRASSE 4 tM/se

Case No. SB.A.740

DUNLOP LIMITED
London S.W. 1 / England

Förderband und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft ein mit Stahlcord verstärktes Förderband sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

"Mit Stahlcord verstärkte Förderbänder, bei denen der Köper des Bandes aus hitzehärtenden Elastomeren, wie Neoprenkautschuk, Styrol/Butadien-Kautschuk, Chloroprenkautschuk und Nitrilkautschuk,besteht, sind seit vielen Jahren bekannt. Diese Förderbänder oder Transportbänder werden normalerweise dadurch hergestellt, daß man Schichten aus den obigen Materialien mit einem dazwischenliegenden Klebstoffbestandteil herstellt und diese Schichten unter Bildung eines Verbundmaterials auf gegenüberliegenden Seiten von Stahlcord aufbringt. Das Verbundgefüge wird dann in kaltem und nicht gehärtetem Zustand zu

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ORIGINAL INSPECTED

einer vorgeformten Bandmasse geformt, die anschließend bei erhöhter Temperatur in einer Bandformpresse vulkanisiert wird. Dieses Verfahren ist auf hitzehärtbare Elastomere gut anwendbar, da sich die Materialien in der Kaltpresse leicht verformen und um den Stahlcord herumfließen.

Obwohl ein Bedürfnis für Förderbänder aus mit Stahlcord verstärktem Polyvinylchlorid besteht, sind bislang solche Bänder nicht in technischem Maßstab hergestellt worden, da sich durch die Verwendung von Polyvinylchlorid besondere Probleme ergeben. Da Polyvinylchlorid ein thermoplastisches Material ist, ist es nicht möglich, vor der Endverformung des Bandes in einer Bandformpresse eine vorgeformte Bandmasse herzustellen, in der der Stahlcord zwischen Polyvinylchloridschichten vorliegt. Die Versuche, die kalten Polyvinylchloridschichten gegen den Cord zu pressen, um den letzteren mit dem Polyvinylchlorid einzuhüllen, haben normalerweise zu einer Zerstörung der Polyvinylchloridschicht geführt, da dieses Material in gleichem Maße die Kaltflußeigenschaften zeigt, die eine nicht vulkanisierte elastomere Masse besitzt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Klebstoffsystem zur Verbindung von Polyvinylchlorid mit Metall anzugeben und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von mit Stahlcord verstärkten Förderbändern anzugeben, die als Deckmaterial Polyvinylchlorid aufweisen, und mit dem die oben angegebenen Schwierigkeiten überwunden werden können.

Erfindungsgemäß wird daher ein Verfahren zum Verbinden einer Polyvinylchloridschicht mit einem Metallbestandteil angegeben, die darin besteht, daß man eine Schicht aus einem Klebstoff auf Polyvinylchloridgrundlage, der ein Epoxyharz und einen Härter enthält, zwischen die Polyvinylchloridschicht und die Oberfläche des Metallbestandteils einführt und das Gefüge unter Einwirkung von Hitze und Druck aushärtet.

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Genauer ist die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von mit Stahlcord verstärkten Förderbändern gerichtet, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man aus einem Material auf der Grundlage von Polyvinylchlorid zwei Deckschichten bildet, von denen •mindestens eine auf einer Oberfläche eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden Rillen aufweist, die so geformt und so angeordnet sind, daß, wenn die beiden Schichten so zusammengefügt werden, daß diese Fläche eine Fläche der anderen Schicht berührt, eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden Öffnungen gebildet wird;

die beiden Schichten unter Bildung der Öffnungen zusammenfügt, wobei in mindestens einigen der Öffnungen ein Stahlcord vorliegt und zwischen dem Cord und der Wand der Öffnung, in der sich der Cord befindet, eine ein Epoxyharz und einen Härter enthaltende Klebstoffschicht auf Polyvinylchloridgrundlage vorhanden ist; und
das Ganze unter Einwirkung von Hitze und Druck härtet.

Vorzugsweise werden die Rillen oder Nuten, die in einer Oberfläche jeder der Deckschichten aus Polyvinylchlorid gebildet sind, derart angeordnet, daß beim Zusammenlegen der Schichten die Rillen oder Nuten einer jeden Oberfläche aufeinander zu liegen kommen. Die Rillen oder Nuten können auch so angeordnet werden, daß die Rillen oder Nuten der einen Schicht mit einem Bereich der anderen Schicht in Berührung stehen, in dem sich keine Rillen oder Nuten befinden. In geeigneter Weise wird der Klebstoff in Form eines Auftrags auf die Wände der Rillen aufgebracht, bevor man die Polyvinylchloridschichten mit dem Stahlcord verbindet. Der Klebstoff kann dadurch in die Rillen oder Nuten eingeführt werden, daß man ihn entweder während oder im Anschluß an das Strangpressen der mit Rillen versehenen Polyvinylchloridschichten durch Strangpressen aufträgt. Alternativ kann der Klebstoff in Form von Blättern hergestellt werden, wobei beim Zusammenfügen jeweils ein Klebstoffblatt zwischen den Cord und jeder Polyvinylchloridschicht eingeführt wird, so daß

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der Klebstoff zu Beginn des Verschließens der Presse während des Härtens in die an den Cord angrenzenden Rillen oder Nuten gepreßt wird.

Vorzugsweise umfaßt der Klebstoff eine trockene Mischung aus Polyvinylchlorid, einem flüssigen oder festen Epoxyharz und einem Härter für das Harz, wie Dicyandiamid oder Melamin, wobei man vorzugsweise 10 Teile des Epoxyharzes auf 100 Teile des Polyvinylchlorids verwendet und erforderlichenfalls Weichmacher, Füllstoffe und Stabilisatoren zusetzt. Der Prozentsatz des Epoxyharzes in dem Klebstoff kann jedoch in Abhängigkeit von dem ausgewählten Harz und der angestrebten Bindungskraft zwischen dem Cord und der Klebstoffschicht variieren. Gute Ergebnisse erzielt man mit 5 bis 60 Gew.-Teilen Epoxyharz pro 100 Teile Polyvinylchlorid. Epoxyharze verwendet man auf der Grundlage von Diglycidyläther und Bisphenol A. Als Härter für das Epoxyharz wählt man solche Produkte aus, daß das Härten nur bei einer Temperatur oberhalb der beim Strangpressen oder Vermählen des Polyvinylchlorids angewandten Temperatur erfolgt, vorzugsweise bei einer Temperatur von 170°C, wodurch eine lange Lagerzeit des Klebstoffs sichergestellt wird.

Es wird angenommen, daß die Haftung zwischen dem Stahlcord und der Polyvinylchloriddeckschicht nicht nur aufgrund der mechanischen Verflechtung erfolgt, obwohl mit zunehmender Härte eine Steigerung der Haftung erreicht wird.

Die Erfindung betrifft ferner ein mit Stahlcord verstärktes Förderband, das gekennzeichnet ist durch zwei zusammengefügte Deckschichten aus einem Material auf Polyvinylchloridgrundlage;

im Inneren durch Rillen in den Deckschichten gebildete, in Längsrichtung des Förderbandes verlaufende öffnungen; in wenigstens einigen der öffnungen vorhandene Stahlcordlagen; und

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eine verbindende, zwischen den Deckschichten und dem Stahlcord liegende, durch Einwirkung von Hitze und Druck gehärtete, ein gehärtetes Epoxyharz umfassende Klebstoffschicht auf Polyvinylchloridgrundlage.

Die in der Anlage beigefügte Zeichnung dient der weiteren Erläuterung der Erfindung. In den Fig. 1, 2 und 3 sind quer zu der Längsrichtung des Förderbandes verlaufende Schnittansichten durch drei verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Förderbänder dargestellt.

Die erfindungsgemäßen Förderbänder umfassen Deckschichten 1 und 2. Die innenliegenden Oberflächen der Deckschichten sind mindestens teilweise mit in Längsrichtung des Förderbandes verlaufenden Rillen oder Nuten versehen, durch die öffnungen 3 gebildet werden. Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Öffnungen 3 besitzen kreisförmige bzw. halbkreisförmige Querschnitte. Die Erfindung ist jedoch auf eine solche Formgebung der in Längsrichtung verlaufenden öffnungen nicht beschränkt, so daß diese öffnungen auch einen quadratischen oder rechteckigen oder einen andersartigen polygonen oder durch Kurven begrenzten Querschnitt aufweisen können. Im Inneren der öffnungen 3 verläuft der Stahlcord 4, der mit Hilfe einer um ihn herum und zwischen den Deckschichten liegenden, gehärteten Klebstoffschicht, die eine feste Verbindung zwischen den Deckschichten 1 und 2 und dem Stahlcord 4 sicherstellt, festgelegt ist.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Man bereitet einen Klebstoff der folgenden Zusammensetzung:

Polyvinylchlorid (Goodrich Geon 101 ®) 100 Weichmacher (Paraplex G62^S/) 20

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"* 6 —

Epoxyharz (Epikote 828 ^der Shell Chemicals) 7,5 Schlämmkreide 10

Bleiweißpaste (Bleiweiß/D.0.P.-Verhältnis =

4:1) 8

Dicyandiamid 0,7

Zur Erleichterung der Dispersion wird das Dicyandiamid in Methylcellosolve (Methylglykol) gelöst, bevor man es zu der Mischung aus dem Epoxyharz und dem Weichmacher (bei dem es sich in diesem Fall um ein epoxydiertes Sojabohnenöl handelt) gibt. Die Flüssigkeiten werden dann in die Pulver und den Stabilisator eingemischt. Während des anschließenden Heißvermahlens, bei dem eine Walze bei einer Temperatur von 148°C und die andere bei einer Temperatur von 139°C betrieben werden, verdampft das Lösungsmittel.

Nach etwa 5-minütigem Vermählen wird ein Band geformt und die Masse in Form eines Blattes mit einer Dicke von etwa 0,89 mm (0,035 inch) entnommen. Dann wird auf beiden Seiten einer Vielzahl von litzenartig verzwirnten Stahldrähten eine Schicht dieses Klebstoffs aufgelegt, wobei die gewünschte Enddicke von 1,27 cm (1/2 inch) mit Hilfe von Polyvinylchloriddeckschichten erreicht wird. Das Härten erfolgt in einer Presse während 17 Minuten bei 170°C. Anschließend wird mit Hilfe von Wasser gekühlt. Bei dem Draht handelt es sich um einen mit Messing platierten Stahldraht mit einem Durchmesser von 4,06 mm (0.16 inch), mit einem Aufbau 7x2x3. Bei der Untersuchung ergibt sich eine Herausziehkraft von 94,7 kg/cm (1060 lb/2") ,

Beispiel 2

Polyvinylchlorid (Geon 101 ^) 100

Weichmacher (Peroxidol 780^, Reichhold

Chemicals) 20

Epoxyharz (Epikote 828 ®) 60

Omya BSH (Pluess Staufer) 50

Bleiweißpaste 8

Dicyandiamid 509840/0743 ⁵

Es wird das gleiche Misch-Verformungs-Verfahren angewandt, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist. Bei der Untersuchung zeigt dieser Klebstoff bei mit Messing platiertem Draht eine Herausziehkraft von 111,6 kg/cm (1250 lb/2") und im Fall von mit Zink platiertem Draht mit einem Durchmesser von 4,06 mm (0.16") (7 χ 19) eine Herausziehkraft von 79,5 kg/cm (890 lb/2"). Wenn lediglich-diese Masse zur Bildung eines Bandes verwendet wird, übersteigt die Herausziehkraft von mit Messing platiertem Draht 153,6 kg/cm (1720 lb/2") und bei Zink platiertem Draht 122,3 kg/ cm (1370 lb/2").

Beispiel 3

Polyvinylchlorid (Geon 101^) 100

Weichmacher (Paraplex G62W) 20

Epoxyharz (Epikote 828®) . 15

Schlämmkreide 10

Dicyandiamid 1,3

Bleiweißpaste 8

Unter Anwendung der in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Misch- und Formbedingungen ergibt sich eine Haftung an mit Messing beschichtetem Draht von 145,1 kg/cm (1625 lb/2") und an mit Zink beschichtetem Draht von 144,7 kg/cm (1620 lb/2").

Einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zufolge werden die das Deckmaterial des Förderbandes bildenden Polyvinylchloridschichten durch Strangpressen so verformt, daß sie auf einer Oberfläche in geeigneter Weise angeordnete Längsrillen aufweisen. Die Strangpresse ist mit einem zweiten Mundstück versehen, das gleichzeitig bei der Bildung der Rille eine dünne Schicht des trocken verbundenen Klebstoffs auf die Wandungen jeder Rille aufträgt. Die Polyvinylchloriddeckschicht kann in Bahnform oder gewünschtenfalls in Form eines Rohres, das anschließend in Längsrichtung aufgeschnitten wird, strangge-

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preßt werden, wobei die Rillen oder Nuten entweder auf der Innenwand oder der Außenwand des Rohres gebildet werden können. Wenn das Polyvinylchlorid in Form eines Rohres stranggepreßt wird, ist es möglich, ebenfalls einen trockenen Verbindungsklebstoff durch Strangpressen auf die Wandungen der Rillen oder Nuten aufzubringen.

Die vorgebildeten, mit Rillen versehenen Polyvinylchloridstreifen werden dann auf jeweils beiden Seiten einer Vielzahl von gespannten Stahldrähten aufgebracht, so daß die Drähte zwischen die Polyvinylchloridschichten zu liegen kommen und innerhalb der öffnungen liegen, die durch die Rillen bzw. Nuten in den betreffenden Polyvinylchloridschichten gebildet werden. Die Stahldrähte sind vorzugsweise mit Zink oder Messing beschichtet, um dia Bindungsstärke zu verbessern und die Korrosion zu verhindern. Die Stahldrähte werden vor dem Zusammenfügen mit den mit Rillen versehenen Polyvinylchloridschichten in üblicher Weise gespannt. Das gebildete Gefüge wird dann zwischen erhitzten Formwerkzeugen, beispielsweise einer üblichen Wandpresse, erhitzt, um das Verbinden der beiden Schichten miteinander und mit dem Stahlcord zu bewirken und dem Band die gewünschte Form zu verleihen.

Die obige Beschreibung und die Beispiele sind insbesondere auf die Herstellung von Förderbändern gerichtet, obwohl es sich versteht, daß das gleiche Klebstoffsystem auch zum Verbinden von Polyvinylchlorid mit irgendeinem Metallbestandteil und insbesondere mit Messing oder mit Zink platierten Metallbestandteilen verwendet werden kann.

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Claims

_ Q —

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zur Herstellung von mit Stahlcord verstärkten Förderbändern, dadurch gekennzeichnet, daß man aus einem Material auf der Grundlage von Polyvinylchlorid zwei Deckschichten bildet, von denen mindestens eine auf einer Oberfläche eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden Rillen aufweist, die so geformt und so angeordnet sind, daß, wenn die beiden Schichten so zusammengefügt werden, daß diese Fläche eine Fläche der anderen Schicht berührt, eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden Öffnungen gebildet wird;

die beiden Schichten unter Bildung der Öffnungen zusammenfügt, wobei in mindestens einigen der Öffnungen ein Stahlcord vorliegt und zwischen dem Cord und der Wand der Öffnung, in der sich der Cord befindet, eine ein Epoxyharz und einen Härter enthaltende Klebstoffschicht auf Polyvinylchloridgrundlage vorhanden ist; und
das Ganze unter Einwirkung von Hitze und Druck härtet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Oberfläche einer jeden

. Schicht in Längsrichtung verlaufende Rillen gebildet werden, wobei die Rillen derart angeordnet sind, daß sie, wenn die Schichten mit den mit Rillen versehenen Oberflächen zusammengefügt werden, entsprechende Rillen einer jeden Schicht unter Bildung von in Längsrichtung verlaufenden Öffnungen aufeinander zu liegen kommen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Längsrichtung verlaufenden, auf einer Oberfläche einer jeden Schicht vorhandenen Rillen derart angeordnet sind, daß, wenn die Schichten mit den mit

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den Rillen versehenen Oberflächen aufeinandergelegt werden, die Rillen einer jeden Schicht mit einem nicht mit Rillen versehenen Bereich der anderen Schicht unter Bildung der in Längsrichtung verlaufenden öffnungen in Berührung stehen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Epoxyharz und der Härter dafür 5 bis 25 Vol.-% des Klebstoffs ausmachen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Härter für das Epoxyharz bei der Schmelztemperatur des Polyvinylchlorids im wesentlichen inaktiv ist.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschichten durch Strangpressen.hergestellt und die Rillen während des Strangpressens der Schichten gebildet werden.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffschicht vor dem Zusammenfügen von Deckschicht und Cord durch Strangpressen auf die Wände der Rillen aufgebracht wird.
8. Verfahren nach Ansprüchen 7 und 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Klebstoffschicht während der Bildung der Rillen durch Strangpressen auf die Wände der Rillen aufgetragen wird.
9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge.kennzeichnet , daß während des Zusammenfügens ein Klebstoffblatt zwischen jede Deckschicht und den Cord gelegt wird und ein Teil dieser Blätter bei der Ausübung des Druckes während des Härtens in die Rillen der daran angrenzenden Schicht gepreßt wird.

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10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Cord Stahldrahtstränge vorhanden sind.

IJL. Mit Stahlcord verstärktes Förderband, gekennzeichnet durch

zwei zusammengefügte Deckschichten (1, 2) aus einem Material auf Polyvinylchloridgrundlage,

im Inneren durch Rillen in den Deckschichten (1, 2) gebildete, in Längsrichtung des Förderbandes verlaufende Öffnungen (3),

in wenigstens einigen der Öffnungen (3) vorhandene Stahlcordlagen (4) und

eine verbindende, zwischen den Deckschichten und dem Stahlcord liegende, durch Einwirkung von Hitze und Druck gehärtete, ein gehärtetes Epoxyharz umfassende Klebstoff (.5) auf Polyvinylchloridgrundlage.

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