DE4308528A1 - Verfahren zur Herstellung von Kautschuk/Kautschuk- und Kautschuk/-Gummi-Verbindungen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Kautschuk/Kautschuk- und Kautschuk/-Gummi-VerbindungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Kautschuk/Kautschuk- und Kautschuk/Gummi-Verbindungen mit dy
namischen und statischen Festigkeiten in einer Größe, wie sie
für Fördergurte benötigt werden, unter Verwendung eines in
flüssiger Form aufgebrachten unvulkanisierten Kautschuks, der
mit Vulkanisationshilfsmitteln nach dem Auftragen und in Kon
takt mit den zu verbindenden Flächen ausvulkanisiert.
Bei der Herstellung von Kautschuk/Kautschuk- bzw. Kautschuk/-
Gummi-Verbindungen kommt es insbesondere bei der Montage oder
der Reparatur von Fördergurten aufgrund ihrer Betriebsbean
spruchung besonders darauf an, daß diese Verbindungen große
statische und dynamische Festigkeiten aufweisen. Um die gefor
derten Festigkeiten zu erzielen, werden bisher Gummilösungen
verwendet, die organische Lösungsmittel enthalten. Aus Gründen
der Nichtbrennbarkeit, was z. B. beim Einsatz unter Tage Vor
aussetzung ist, sind diese Lösungsmittel häufig vom CKW-Typ.
Nachteilig ist bei den o.g. Lösungsmitteln, daß sie in der
Regel umweltgefährdend bzw. gesundheitsschädlich sind.
Weiterhin ist aus der EP 0 161 373 ein Bindemittel bekannt,
das als wesentlichen Bestandteil ein halogenhaltiges Polymer
in Latexform aufweist, wobei dieses Polymer ein Copolymer aus
zwei oder drei verschiedenen Monomeren ist. Als halogenierte
konjugierte Diene werden halogenierte Butadiene und/oder Iso
prene, insbesondere 2-Chlorbutadien-(1,3) und 2,3-Dichlorbuta
dien-(1,3), zur Herstellung des Bindemittels verwendet. Die
anderen Monomerenarten sind monoalkenylaromatische-Alkylhalo
genide und ungesättigte Carbonsäuren.
Das in der EP 0 161 373 beschriebene Bindemittel dient dazu,
vulkanisierbare Elastomere mit einer Vielzahl von Substraten
wie beispielsweise Metallen wie Eisen, Blei, Aluminium, Kup
fer, Nickel, Zink und dergleichen zu verbinden. Besonders er
wähnt ist dabei auch die günstige Wirkung beim Aufvulkanisie
ren polarer Kautschuke, wie z. B. Nitrilkautschuke, auf Aramid
fasern oder Metalle.
Eine Eignung als Bindemittel zur Verbindung von Elastomeren
untereinander wird in der Druckschrift nicht erwähnt. Das be
schriebene Bindemittel hat sogar noch den Nachteil, daß u. U.
vor seiner Verwendung eine Vorbehandlung mit einem haftver
bessernden Mittel, einem sogenannten Primer aus chloriertem
Kautschuk, Phenolharz oder dergleichen durchzuführen ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren zur
Herstellung von Kautschuk/Kautschuk- und Kautschuk/Gummi-Ver
bindungen anzugeben, bei dem ein einfach herstellbares und
handhabbares, vulkanisierbares Haftmittel verwendet wird, das
keine ökologisch bzw. toxikologisch bedenklichen Lösungsmittel
enthält, und bei dem die hergestellten Elastomerverbindungen
in ihren statischen und dynamischen Festigkeiten den Anforde
rungen entsprechen, wie sie insbesondere an Fördergurte ge
stellt werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der ein
gangs beschriebenen Art gelöst, das gekennzeichnet ist durch
die Verwendung eines wäßrig dispergierten halogenhaltigen
Butadienkautschuks mit wenigstens einem blockierten Isocyanat
und einem Metalloxid als Vulkanisationshilfsmittel.
Um für eine möglichst gute und dauerhafte Verbindung von Ela
stomeren geeignet zu sein, muß das Haftmittel, nachdem es auf
die zu verbindenden Teile aufgetragen wurde und abgetrocknet
ist, über den erforderlichen Tack verfügen, d. h. es muß ein
bestimmtes Haftvermögen für die zur Vulkanisation aufeinander
positionierten Teilen verfügen. Dabei soll das Haftmittel bei
der Vulkanisation sowohl einen aktivierenden Einfluß auf das
eingesetzte und zu bindende Vulkanisat ausüben, als auch
selbst vernetzbar sein.
Insbesondere aus Gründen des Tacks und physikalischen Eigen
schaften werden als halogenhaltige Kautschuke in Latexform
erfindungsgemäß halogenhaltige Butadiene eingesetzt. Insbe
sondere das Homopolymerisat aus 2-Chlorbutadien-(1,3) wird in
wäßriger Dispersion bevorzugt eingesetzt. Dabei sollte der
Anteil des Kautschuks im Latex in einem Bereich von 40 bis 65
Massenprozent liegen.
Als Emulgatoren werden erfindungsgemäß Tenside des Ether- bzw.
Polyether-Typs verwendet. Ihr Anteil beträgt, wieder auf die
Trockensubstanz bezogen, 0,05 bis 1,00 Massenprozent, vorzugs
weise 0,1 bis 0,5 Massenprozent.
Neben ihrer Wirkung als Säureakzeptoren werden Metalloxide als
Vulkanisationshilfsmittel eingesetzt. Bevorzugt wird hierbei
Zinkoxid verwendet, wobei auch andere Metalloxide wie z. B.
Magnesiumoxid oder Bleioxid ebenfalls eingesetzt werden kön
nen. Der Anteil an der Trockensubstanz des Haftmittels beträgt
vorzugsweise 2 bis 13 Massenprozent.
Weiterhin werden für die Vulkanisation Schwefel und als Be
schleuniger Thioharnstoff- und Guanidinderivate eingesetzt.
Zur Unterstützung der Vernetzung werden erfindungsgemäß blockierte,
mehrfunktionelle Isocyanate, vorzugsweise basierend
auf Toluylen-2,4-diisocyanat und Hexamethylendiisocyanat ein
gesetzt. Besonders vorteilhaft ist es diese Verbindung in ei
nem Gehalt von 8 bis 22 Massenprozent wieder auf die Trocken
substanz bezogen, einzusetzen.
Als Alterungsschutzmittel werden vorzugsweise Diphenylamin-,
Naphtylamin-, Phenylen-Diamin-, Benzimidazol-, Chinolin- und/oder
Bisphenol-Derivate verwendet. Besonders bevorzugt ist ein
Alterungsschutzmittel des Diphenylamin-Typs. Erfindungsgemäß
beträgt der Konzentrationsbereich dieser Alterungsschutzmittel
0,3 bis 4,0 Massenprozent, vorzugsweise 0,5 bis 2,0 Massenpro
zent. Beide Angaben sind wieder auf die Trockensubstanz bezo
gen.
Weitere, bei der Verarbeitung von Kautschuken bzw. Gummi üb
licherweise eingesetzte Hilfsmittel wie Dispergiermittel und
Pigmente können selbstverständlich in dem Haftmittel enthalten
sein. Der bevorzugte Feststoffgehalt des erfindungsgemäßen
Haftmittels liegt in einem Bereich von 35 bis 70 Massenpro
zent.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Kau
tschuk/Kautschuk- und Kautschuk/Gummi-Verbindungen wird nach
der Vorbehandlung der Substratflächen, vorzugsweise durch Rei
nigen und Aufrauhen, das erfindungsgemäße Haftmittel auf die
zu verbindenden Substratflächen aufgetragen. Mit dem Haftmit
tel können Rohmischungen und Vulkanisate, basierend auf halo
genhaltigen Kautschuken bzw. Styrol-Butadien-Copolymeren ver
bunden werden. Das erfindungsgemäße Haftmittel kann durch ein
maliges oder mehrfaches Sprühen, Tauchen, Streichen oder Rol
len auf die Substratflächen aufgebracht werden. In dem nach
folgenden Verfahrensschritt werden die mit dem Haftmittel ver
sehenen Substratflächen getrocknet, um das im Haftmittel
enthaltene Wasser zu entfernen. Bei niedrigen Umgebungstempe
raturen oder zur Beschleunigung der Trocknung wird den Sub
stratflächen vorzugsweise Warmluft zugeführt.
Nach dem Trocknen können die mit Haftmittel beschichteten Sub
stratflächen direkt oder durch Einlegen einer Bindefolie ver
bunden werden.
Die Zusammensetzung von zwei in dem erfindungsgemäßen Verfah
ren anwendbaren Haftmitteln sind als Beispiele in den folgen
den Tabellen 1 und 2 angegeben:
Tabelle 1 | |
Trockenanteil Massenprozent | |
2-Chlorbutadien-(1,3) | |
76 | |
Ether | 0.2 |
Diphenylamin | 1.3 |
Zinkoxid | 7.0 |
modifiziertes Toluylendiisocyanat | 15. 5 |
Tabelle 2 | |
Trockensubstanz Massenprozent | |
2-Chlorbutadien-(1,3) | |
82 | |
Ether | 0.2 |
Diphenylamin | 1.6 |
Zinkoxid | 5.0 |
modifiziertes Hexamethylendiisocyanat | 10.5 |
Schwefel | 0.3 |
Ethylenthioharnstoff | 0. 4 |
In der nachfolgenden Tabelle 3 sind einige Vergleichswerte für
Verbunde, die mit einem Haftkleber auf Lösemittelbasis und auf
Wasserbasis hergestellt wurden, gegenübergestellt:
Aus der Tabelle wird ersichtlich, daß die unter Verwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Verbunde denen der
herkömmlich hergestellten Verbunde entsprechen, wobei das er
findungsgemäße Verfahren auf Lösemittel verzichtet und somit toxikologisch unbedenklich und wesentlich umweltfreundlicher
als herkömmliche Verfahren ist. Hieraus ergibt sich auch die
besondere Eignung für die Montage von Förderguten unter Tage
oder in geschlossenen Räumen, da die Qualität der Fördergurt
verbindungen mit den nach bekannten Verfahren hergestellten
Fördergurtverbunden wenigstens vergleichbar ist.
Claims (13)
1. Verfahren zur Herstellung von Kautschuk/Kautschuk- und
Kautschuk/Gummi-Verbindungen mit dynamischen und
statischen Festigkeiten in einer Größe, wie sie für
Fördergurte benötigt werden, unter Verwendung eines
in flüssiger Form aufgebrachten unvulkanisierten Kau
tschuks, der mit Vulkanisationshilfsmitteln nach dem
Auftragen und in Kontakt mit den zu verbindenden Flä
chen ausvulkanisiert, dadurch gekennzeichnet, daß als
Haftmittel ein wäßrig dispergierter halogenhaltiger
Butadienkautschuks mit wenigstens einem blockierten
Isocyanat und einem Metalloxid als Vulkanisations
hilfsmittel verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der halogenhaltige Butadienkautschuk ein Homopo
lymerisat aus 2-Chlorbutadien-(1,3) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Haftmittel als blockiertes Isocya
nat mehr funktionelle Verbindungen auf der Basis von
Toluylen-2,4-diisocyanat und/oder Hexamethylendiiso
cyanat enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß Zinkoxid, Bleioxid oder dergl.
als Metalloxid verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Emulgator
im Haftmittel enthalten ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Alterungs
schutzmittel im Haftmittel enthalten ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der wenigstens eine Emulgator ein Tensid des
Ether- bzw. Polyethertyps ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das wenigstens eine Alterungsschutzmittel ein
Diphenylamin-, Naphtylamin-, Phenylen-Diamin-, Ben
zimidazol-, Chinolin- und/oder Bisphenol-Derivat ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß weitere Zusätze wie Ruß,
Schwefel, Dispergiermittel, Pigmente, Thioharnstoff- und/oder
Guanidinderivate im Haftmittel enthalten
sind.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffgehalt des
Haftmittels 35 bis 70% beträgt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch einen auf die Trockenmasse des
Haftmittels bezogenen Gehalt von:
60 bis 89% halogenhaltigem Kautschuk,
0,05 bis 1,00% Emulgator,
2 bis 13% Vulkanisationshilfsmittel,
8 bis 22% blockiertem Isocyanat und
0,3 bis 4,0% Alterungsschutzmittel.
0,05 bis 1,00% Emulgator,
2 bis 13% Vulkanisationshilfsmittel,
8 bis 22% blockiertem Isocyanat und
0,3 bis 4,0% Alterungsschutzmittel.
12. Verfahren nach einem der vorhergehen Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Sub
strate Rohmischungen oder auf halogenhaltigen Kau
tschuken bzw. Styrol-Butadien-Copolymeren basierende
Vulkanisate sind.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zu verbin
denden Flächen, auf denen das Haftmittel aufgebracht
ist, eine Bindefolie plaziert wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19934308528 DE4308528C2 (de) | 1993-03-17 | 1993-03-17 | Verfahren zur Herstellung von Kautschuk/Kautschuk- und Kautschuk/-Gummi-Verbindungen |
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