WO2010081628A1 - Verfahren zur herstellung von beschichteten gummipartikeln, beschichtete gummipartikel und beschichtungsrezeptur ohne lösungsmittel - Google Patents

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WO2010081628A1
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coated rubber
coated
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rubber
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Kirsten Luce
Margit Bukohl
Nicole Dudek
Siegfried Jittenmeier
Marisa Cruz
Rainer Fuchs
Frank Dieter Kuhn
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Evonik Degussa Gmbh
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    • Y10T428/2991—Coated
    • Y10T428/2998—Coated including synthetic resin or polymer

Definitions

  • the invention relates to a process for the coating of rubber particles, manufactured from used tires, the coating agent, the coating process and the coated rubber particle and its use as litter in
  • EP 1 416 009 (Mülsener Recycling and [Handelsgesellschaft mbH) describes a loose, free-flowing rubber granulate which is coated with a polyurethane-based binder.
  • the binder can optionally also be dyed.
  • the diameter of the rubber particles is between 0.5 mm and 2.5 mm, the average layer thickness of the coating is 5 microns to 20 microns, in some places, the layer may be up to 35 microns thick. Mechanical or chemical properties of the coated rubber particles are not disclosed.
  • DE 196 31 251 (ContiTech Holding) describes a rubber granulate body coated with a flame retardant binder coating.
  • the binder is a rubber, flame retardants are inorganic flame retardants, such as magnesium hydroxide or aluminum hydroxide used.
  • the rubber granulate bodies provided with the flame-retardant coating are processed into flame-retardant rubber workpieces.
  • a granular, free-flowing product that could be used as bedding for artificial turf is not described in the four last-mentioned patent publications, but is the networking of the resulting coated particles to a massive flooring in the foreground of efforts.
  • WO 2002/060290 (Groundsape Technologies LLC) describes a material of vulcanized rubber particles, a first colored coating layer covering the vulcanized rubber particles and a second one
  • Coating layer that protects the colored coating layer from abrasion.
  • the second coating layer has as binder a polyacrylate, a polyurethane or a styrene / butadiene rubber.
  • US 2002/0128366 (Coffey) describes a process for producing colored particles of vulcanized rubber, comprising the following steps: An aqueous pigment dispersion is added to the still undyed vulcanized rubber particles and the two components are mixed until the rubber particles are colored, then added Add an elastomeric latex, mix again and allow the latex to set.
  • the elastomer used is either a styrene / butadiene rubber or a polybutadiene rubber.
  • the Medmatehalen must have a certain resistance to moistening and the resulting leaching of particular heavy metal-containing aqueous solutions, since the DIN V 18035-7 (Vornorm) provides that to improve the sports and protective functional properties and to reduce wear a way to moisten the artificial turf surface can be provided.
  • a multi-component system for coating rubber granules in a fluidized bed apparatus, a solids mixer or in a drum mixer This system consists of an epoxy resin based binder component and an anhydride hardener.
  • the crosslinking reaction can be carried out with different catalysts.
  • the curing of the coating takes place in a temperature range of 60 degrees Celsius to 150 degrees Celsius, preferably in a temperature range of 80 degrees Celsius to 120 degrees Celsius.
  • the heating of the mixture can also be done by infrared radiators, the heating can also be done in a second step.
  • rubber particles but also rubber surfaces or rubber coatings can be coated with the mixture according to the invention.
  • the binder component may consist of one or more epoxy resins.
  • epoxy resins may consist of one or more epoxy resins.
  • Solid resins may be useful in reactive diluents, such as aliphatic monoglycidyl ethers,
  • This binder component may be a mixture of the substances mentioned, but also pigments, fillers, such as finely ground silicon dioxide (quartz powder, for example Sikron SF 800 from Quarzwerke GmbH, preferably the quartz sand is silanized (Silbond FW 600 EST), for a better connection to to reach the polymer matrix, For example, with glycidyloxymethylpropyltrimethoxysilane, manufactured and sold by Evonik Degussa GmbH under the brand Dynasylan ® GLYMO), additives, anti-aging agents, UV absorbers, solvents, leveling agents, catalysts.
  • a cycloaliphatic epoxy resin with the designation Epikote ® Resin 760 from the company. Hexion is used.
  • the anhydride may include maleic anhydride modified polymers of different chemical and or base or methylhexahydrophthalic anhydride (Epikure ® Curing Agent 868, Fa. Hexion), methyltetrahydrophthalic anhydride (Epikure ® Curing Agent 866, Fa. Hexion).
  • maleic anhydride modified polymers are meant polyalkenylenes, preferably based on 1,3-butadiene, isoprene, 2,3-dimethylbutadiene-1.3 and chloroprene.
  • the polyalkenylenes may be 1, 4 or 1, 2 linked. However, it is also possible for mixtures of 1, 2 and 1, 4 linkages to be present, it being possible for the 1, 4 linkage to occupy both cis and trans arrangements. Very particular preference is given to using a polybutadiene having about 75% of 1,4-cis, about 24% of 1, 4 of trans and about 1% of 1,2-double bonds (polyole Degussa).
  • polyalkenylenes which are synthesized from at least one of the abovementioned monomeric dienes and one or more vinyl compounds and / or alkenes.
  • Suitable vinyl compounds are, for.
  • styrenes or substituted styrenes vinyl ethers or acrylic or methacrylic acid esters.
  • Suitable alkenes are for. Ethene, propene, butene or isobutene.
  • natural oils such as coconut oil, palm oil, Castor oil, olive oil, peanut oil, rapeseed oil, soybean oil, sunflower oil, poppy oil, linseed oil, wood oil, etc. can be modified with maleic anhydride.
  • the maleic anhydride modified polymers may contain 1 to 20 weight percent maleic anhydride.
  • the preferred one is
  • Maleic anhydride content is between 7 and 14 weight percent.
  • POLYVEST OC ® 800 S is a maleic anhydride - is modified Polyol 110 Degussa and under this name available from Evonik Degussa GmbH.
  • POLYVEST ® OC 800 S and 1200 S POLYVEST ® EP OC contain randomly distributed succinic anhydride. The original apolare
  • POLYVEST ® OC 800 S and POLYVEST ® EP OC 1200 S have good electrical insulating properties and low-temperature properties.
  • POLYVEST ® OC 800 S and POLYVEST ® EP OC 1200 S are soluble in aliphatics, aromatics, ethers and compatible with long oil alkyd resins, rosin, rosin esters and zinc resinates. They can be used as crosslinking components in 2K systems, as a polymeric chalk activator for rubber, in particular for EPDM mixtures and for water-soluble, oxidatively drying binders.
  • the hardener component can optionally be formulated as a clearcoat or filled system.
  • the hardener component may optionally contain organic and / or inorganic pigments, wetting agents, dispersants, Lubricants, organic and / or inorganic fillers, antioxidants, UV absorbers, UV stabilizers, IR absorbers, flow aids or leveling agents are attached.
  • catalysts can be added as a third component of the mixture of binder and hardener component prior to application.
  • An admixture to the binder or hardener component is also possible.
  • Tertiary amines such as, for example, thethylamine, cyclohexyldimethylamine, benzyldimethylamine, N-methylimidazole, organic titanates, zirconates, zinc and bismuth carboxylates can be used as catalysts.
  • the information always means parts by weight.
  • the particles to be coated rubber particles are used, which are preferably obtained by reprocessing used tires.
  • the size of the rubber particles is between 0.1 mm and 10 mm, preferably between 0.5 mm and 7.5 mm and particularly preferably between 0.4 mm and 4 mm.
  • the thickness of the coating is between 1 ⁇ m and 100 ⁇ m, preferably between 2 ⁇ m and 50 ⁇ m, and very particularly preferably between 5 ⁇ m and 25 ⁇ m.
  • the components can be premixed or via a multi-component mixing plant, such as a 2K mixed and
  • Spraying system can be applied.
  • the coating material necessary for coating consisting of A, B and catalyst component, can be applied once or in several steps. After the task of each individual layer can be further coated immediately or a cross-linking step (time, heating) are interposed.
  • Cycloaliphatic epoxy resin wherein between 10% by weight and 80% by weight of cycloaliphatic epoxy resin, preferably between 40% by weight and 80% by weight of cycloaliphatic epoxy resin and very particularly preferably 45% by weight of cycloaliphatic epoxy resin are used,
  • Silicone oil in amounts between 0.1% and 5.9% by weight,
  • a wetting and dispersing agent in amounts between 0.1% and 2.9% by weight is provided.
  • Barium sulfate wherein between 1% and 50% by weight of barium sulfate, preferably between 20% and 45% by weight of barium sulfate and very particularly preferably between 30% by weight and 40% by weight of sodium sulfate,
  • Anhydride preferably between 5% and 40% by weight of aliphatic anhydride, and most preferably between 7% and 30% by weight of aliphatic anhydride, and an MSA-modified polybutadiene, wherein between 99% and 50% by weight % MSA-modified polybutadiene, preferably between 90% and 65% by weight of MSA-modified polybutadiene and most preferably 70% by weight of MSA-modified polybutadiene
  • mixture B are mixed in a ratio of 10 parts by weight of mixture B to 1 part by weight of mixture A to 1 part by weight of mixture B to 10 parts by weight of mixture A mixed with catalyst and mixed at 80 degrees Celsius to 120 degrees Celsius in a drum mixer with the rubber granules. It is also possible to adjust other mixing ratios and on the
  • the B3 mixture can be prepared as follows:
  • Blanc fixe micro iller barium sulphate, Sachtleben
  • the A2 mixture is prepared and stored under nitrogen. It will be
  • Epikure Curing Agent 868 Adliphatic Anhydride, Hexion
  • the formulations according to the invention have outstanding properties, such as abrasion values before and after exposure and weathering, elasticity before and after exposure and weathering, and are stable to weathering influences.
  • the formulations of the invention have excellent color stability after exposure and weathering, as well as excellent stability under thermal cycling and exposure to high temperatures, for example at 50 degrees Celsius over 4 weeks.
  • the formulations according to the invention dry out slightly.
  • the free-flowing particles according to the invention for example on site, can be provided with an adhesive or polymerizing or crosslinking layer, which allows the particles to be poured into an arbitrarily shaped matrix and cured.
  • an adhesive or polymerizing or crosslinking layer which allows the particles to be poured into an arbitrarily shaped matrix and cured.
  • the polymer matrix polyurethane resins or epoxy resins can be used. By different colors of matrix and rubber granulate any color effects can be realized.
  • rubber particles be coated with the mixture according to the invention, but also three-dimensionally shaped articles made of rubber or articles with a surface made of rubber, such as toys, rubber mats or tire outer flanks.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein neues Herstellungsverfahren für beschichtete Partikel aus Gummigranulat, die Beschichtung, die damit beschichteten Partikel und die Verwendungen der beschichteten Partikel. Die Beschichtungsrezeptur ist lösungsmittelfrei.

Description

Verfahren zur Herstellung von beschichteten Gummipartikeln, beschichtete Gummipartikel und Beschichtungsrezeptur ohne
Lösungsmittel
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beschichtung von Gummipartikeln, hergestellt aus Altreifen, das Beschichtungsmittel, das Beschichtungsverfahren und das beschichtete Gummipartikel sowie seine Verwendung als Einstreu in
Kunstrasen oder für andere Bodenbeläge, beispielsweise im Sportstättenbau.
Die Beschichtung von weitern Gummioberflächen und Gegenständen aus
Gummi ist ebenfalls möglich.
Stand der Technik
EP 1 416 009 (Mülsener Recycling- und [Handelsgesellschaft mbH) beschreibt ein loses, rieselfähiges Gummigranulat, welches mit einem Bindemittel auf Polyurethan-Basis überzogen wird. Das Bindemittel kann optional auch eingefärbt werden. Der Durchmesser der Gummipartikel liegt zwischen 0,5 mm und 2,5 mm, die mittlere Schichtdicke der Beschichtung beträgt 5 Mikrometer bis 20 Mikrometer, an einigen Stellen kann die Schicht bis 35 Mikrometer dick sein. Mechanische oder chemische Eigenschaften der beschichteten Gummipartikel werden nicht offenbart. DE 196 31 251 (ContiTech Holding) beschreibt einen mit einem flammhemmend ausgerüsteten Bindemittelüberzug beschichteten Gummigranulatkörper. Als Bindemittel dient ein Kautschuk, als Flammschutzmittel werden anorganische Flammschutzmittel, wie beispielsweise Magnesium hydroxyd oder Aluminiumhydroxyd eingesetzt. Die mit der schwer entflammbaren Beschichtung versehenen Gummigranulatkörper werden zu schwer entflammbaren Gummiwerkstücken verarbeitet.
DE 24 55 679 (Bayer AG) beschreibt die Beschichtung von Gummipartikeln mit einem Durchmesser von 0,5 bis 6 mm mit einem Bindemittel auf Basis von Polyisocyanaten, diese beschichteten Partikel werden zu elastischen Bodenbelägen weiterverarbeitet.
DE 25 24 877 (Schramm) beschreibt einen Fußbodenbelag, beispielsweise für Stallböden, aus beschichteten Partikeln, der in situ ausgehärtet wird.
Irgendwelche nähere Angaben zu den physikalischen Eigenschaften der
Beschichtung werden nicht gemacht.
DE 21 10 327 (Allwelt) beschreibt ein Herstellungsverfahren für elastische
Sportböden aus Altreifengranulat und Bindemittel. Granulat und Bindemittel werden vermischt und härten zum Boden aus.
Ein körniges, rieselfähiges Produkt, das als Einstreu für Kunstrasen verwendet werden könnte, wird in den vier letztgenannten Patentpublikationen nicht beschrieben, vielmehr steht die Vernetzung der erhaltenen beschichteten Partikel zu einem massiven Bodenbelag im Vordergrund der Bemühungen.
DE 196 38 312 (Martin) beschreibt ein fugenloses Dämmmaterial aus Gummigranulat und einem Bindemittel, wobei als Bindemittel ein Epoxidharz oder ein (Meth)acrylatharz verwendet wird. WO 2002/18706 (Fieldturf Inc.) beschreibt ein transportables, modulares Kunstrasenelement aus Rasenflächenelement und Basiselement und einer Einstreu in das Rasenflächenelement. Die Einstreu kann aus nicht näher spezifizierten Gummipartikeln, aus Sand oder aus einer Mischung aus Sand und Gummipartikeln bestehen. Eine Beschichtung der Gummipartikel wird nicht erwähnt.
WO 2002/060290 (Groundsape Technologies LLC) beschreibt ein Material aus vulkanisierten Gummipartikeln, einer ersten, farbigen Beschichtungsschicht, die die vulkanisierten Gummipartikel bedeckt und einer zweiten
Beschichtungsschicht, die die farbige Beschichtungsschicht vor Abrasion schützt. Die zweite Beschichtungsschicht weist als Bindemittel ein Polyacrylat, ein Polyurethan oder einen Styrol/Butadien-Gummi auf.
US 2002/0128366 (Coffey) beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von gefärbten Partikeln aus vulkanisiertem Gummi, umfassend folgende Schritte: Man fügt eine wässrige Pigmentdispersion zu den noch ungefärbten vulkanisierten Gummipartikeln hinzu und mischt die beiden Bestandteile solange, bis die Gummipartikel gefärbt sind, fügt dann einen Elastomer-Latex hinzu, mischt erneut und lässt den Latex abbinden. Als Elastomer verwendet man entweder einen Styrol/Butadien-Gummi oder einen Polybutadien-Gummi.
DE 103 45 964 (Weitzel) beschreibt ein mit einem mineralstoffhaltigen Überzug versehenes Granulat aus Gummipartikeln. Nachteilig an diesem mineralstoffhaltigen Überzug ist die Tatsache, dass der mineralstoffhaltige Überzug wesentlich weniger elastisch als das Bindemittel ist und daher zum Ausbrechen neigen kann. Nachteile des Standes der Technik
Der zitierte Stand der Technik weist als Nachteil auf, dass keine physikalischen und/oder chemischen Daten offenbart werden, die die für
Kunstrasenfüllmaterialien erforderliche Langzeitbewitterungsstabilität belegen. Ferner fehlen Daten zur Abriebfestigkeit der ummantelten Gummipartikel, diese Eigenschaft ist wichtig für den störungsfreien Spielbetrieb auf der mit Kunstrasenfüllmaterialien ausgerüsteten Sportstätte, denn ein zu hoher Anteil an Abrieb führt zu hoher Staubentwicklung und ein zu hoher Anteil an agglomerierten Partikeln führt zu unkontrolliertem und unvorhersehbarem Sprungverhalten der auftreffenden Bälle.
Ferner sollte ein einfaches Beschichtungsverfahren für die Gummigranulate entwickelt werden, um den Forderungen nach kostengünstiger Herstellung nachzukommen.
Aufgabe
In Anbetracht des oben zitierten Standes der Technik mit seinen Nachteilen bestanden nun die Aufgaben, ein weiters Herstellungsverfahren zur Herstellung eines freifliesenden Gummigranulats zur Verfügung zu stellen. Das Verfahren soll einfach sein, gut in einen größeren Maßstab übertragbar sein und ohne Lösungsmittel auskommen. Darüber hinaus soll das Verfahren kostengünstig sein.
Die technischen Anforderungen an eine Kunstrasenfläche für Sportstätten sind in der DIN V 18035-7 (Vornorm) niedergelegt. Diese Norm gilt für eine Vielzahl von Sportarten, wie beispielsweise Fußball, Hockey, American Football oder Tennis.
Die Füllmatehalen müssen eine gewisse Resistenz gegen Befeuchtung und die daraus resultierende Auswaschung von insbesondere schwermetallhaltigen wässrigen Lösungen aufweisen, da die DIN V 18035-7 (Vornorm) vorsieht, daß zur Verbesserung der sport- und schutzfunktionellen Eigenschaften und zur Verringerung des Verschleißes eine Möglichkeit zur Befeuchtung der Kunstrasenfläche vorgesehen sein kann.
In der Tabelle 6, Zeile 19 der Norm ist festgelegt, dass elastische Füllstoffe beispielsweise aus EPDM-Vulkanisat und/oder Gummirezyklat bestehen können. Die Kornbandbreite soll zwischen 0,5 mm und 4 mm liegen, wobei der Anteil an Bestandteilen unter 0,5 mm geringer als 1 % sein soll. Die Kornform soll kantig geschnitten sein.
Lösung
Gelöst werden die Aufgaben durch ein Verfahren des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen unter Schutz gestellt.
Die Aufgaben werden gelöst durch ein Mehrkomponentensystem zur Beschichtung von Gummigranulatkörpern in einem Wirbelschichtapparat, einem Feststoffmischer oder in einem Trommelmischer. Dieses System besteht aus einer Bindemittelkomponente auf Epoxidharzbasis und einem Anhydridhärter. Die Vernetzungsreaktion kann mit verschiedenen Katalysatoren befördert werden. Die Aushärtung der Beschichtung erfolgt in einem Temperaturbereich von 60 Grad Celsius bis 150 Grad Celsius, bevorzugt in einem Temperaturbereich von 80 Grad Celsius bis 120 Grad Celsius.
Die Erwärmung der Mischung kann auch durch Infrarotstrahler erfolgen, wobei die Erwärmung auch in einem zweiten Schritt erfolgen kann.
Darüber hinaus können nicht nur Gummipartikel, sonder auch Gummioberflächen oder Gummibeläge mit der erfindungsgemäßen Mischung beschichtet werden.
Zusammensetzung der Beschichtung
Die Bindemittelkomponente kann aus einem oder mehreren Epoxidharzen bestehen. Hierbei kommen die klassischen Bisphenol A-Harze, Bisphenol F- Harze, Bisphenol AF-Harze, cycloaliphatische Epoxidharze und Epoxidharze auf Basis von hydrierten Bisphenol A in Frage. Festharze können sinnvoll in Reaktivverdünnern, wie beispielsweise aliphatische Monogylcidylether,
Cresylglycidylether, p-tert Butylphenol-glycidylether, Butandioldiglycidylether, Hexandioldiglycidylether, Thmethylolpropan-thglycydilether etc. und niedrigviskosen, flüssigen Epoxidharzen gelöst werden.
Diese Bindemittelkomponente kann eine Mischung aus den genannten Stoffen sein, aber auch Pigmente, Füllstoffe, wie beispielsweise feingemahlenes Siliziumdioxyd (Quarzmehl, beispielsweise Sikron SF 800 der Firma Quarzwerke GmbH, vorzugsweise ist der Quarzsand silanisiert (Silbond FW 600 EST), um eine bessere Anbindung an die Polymermatrix zu erreichen, beispielsweise mit Glycidyloxymethylpropyltrimethoxysilan, hergestellt und vertrieben von der Evonik Degussa GmbH unter der Marke Dynasylan® GLYMO), Additive, Alterungsschutzmittel, UV-Absorber, Lösemittel, Verlaufmittel, Katalysatoren enthalten. Vorzugsweise wird jedoch ein cycloaliphatisches Epoxidharz mit der Bezeichnung Epikote® Resin 760 der Fa. Hexion eingesetzt.
Der Anhydridhärter kann mit Maleinsäureanhydrid modifizierte Polymere unterschiedlicher chemischer Basis und bzw. oder Methylhexahydrophthalsäureanhydrid (Epikure® Curing Agent 868, Fa. Hexion), Methyltetrahydrophthalsäureanhydrid (Epikure® Curing Agent 866, Fa. Hexion) enthalten.
Unter mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polymeren versteht man Polyalkenylene, bevorzugt auf Basis von Butadien-1.3, Isopren, 2,3- Dimethylbutadien-1.3 und Chloropren.
Es können Homo- oder auch Copolymerisate der o. g. Monomere eingesetzt werden, bevorzugt sind aber Homopolymere, vor allem die des Butadien-1.3. Die Polyalkenylene können 1 ,4- oder 1 ,2-verknüpft sein. Es können aber ebenso Gemische aus 1 ,2- und 1 ,4-Verknüpfungen vorliegen, wobei die 1 ,4- Verknüpfung sowohl eis- als auch trans-Anordnungen einnehmen kann. Ganz besonders bevorzugt wird ein Polybutadien mit ca. 75 % 1 ,4-cis-, ca. 24% 1 ,4- trans- und ca. 1 % 1 ,2-Doppelbindungen eingesetzt (Polyöl Degussa).
Des Weiteren können auch Polyalkenylene eingesetzt werden, die aus mindestens einem der o. g. monomeren Diene und einer oder mehreren Vinylverbindungen und/oder Alkenen aufgebaut sind. Geeignete Vinylverbindungen sind z. B. Styrole oder substituierte Styrole, Vinylether bzw. Acrylsäure- oder Methacrylsäureester. Geeignete Alkene sind z. B. Ethen, Propen, Buten oder iso-Buten. Auch natürliche Öle, wie Kokosöl, Palmöl, Ricinusöl, Olivenöl, Erdnussöl, Rapsöl, Sojaöl, Sonnenblumenöl, Mohnöl, Leinöl, Holzöl etc. können mit Maleinsäureanhydrid modifiziert werden.
Die mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Polymere können 1 bis 20 Gewichtsprozent Maleinsäureanhydrid enthalten. Der bevorzugte
Maleinsäureanhydridgehalt beträgt zwischen 7 und 14 Gewichtsprozent.
Beispielsweise wird als mit Maleinsäureanhydrid modifiziertes Polymer das Produkt POLYVEST® OC 800 S, POLYVEST® EP OC 1000 S oder POLYVEST® EP OC 1200 S verwendet. POLYVEST® OC 800 S-stellt ein mit Maleinsäureanhydrid - modifiziertes Polyöl 110 der Degussa dar und ist unter diesem Namen bei der Evonik Degussa GmbH erhältlich.
POLYVEST® OC 800 S und POLYVEST® EP OC 1200 S enthalten statistisch verteilte Bernsteinsäureanhydrideinheiten. Das ursprünglich apolare
Polybutadien wird dadurch polarer und für verschiedene chemische Reaktionen zugänglich. POLYVEST® OC 800 S und POLYVEST® EP OC 1200 S weisen gute elektrische Isoliereigenschaften und Tieftemperatureigenschaften auf. POLYVEST® OC 800 S und POLYVEST® EP OC 1200 S sind löslich in Aliphaten, Aromaten, Ethern und verträglich mit langöligen Alkydharzen, Kolophonium, Harzestern und Zink-Resinaten. Sie können als Vernetzerkomponenten in 2K-Systemen, als polymerer Kreideaktivator für Kautschuk-, insbesondere für EPDM-Mischungen und für wasserlösliche, oxidativ trocknende Bindemittel eingesetzt werden.
Die Härterkomponente kann wahlweise als Klarlack oder gefülltes System formuliert werden.
Als weitere Komponenten können daher der Härterkomponente optional noch organische und/oder anorganische Pigmente, Netzmittel, Dispergiermittel, Gleitmittel, organische und/oder anorganische Füllstoffe, Antioxidantien, UV- Absorber, UV-Stabilisatoren, IR-Absorber, Fliesshilfsmittel oder Verlaufshilfsmittel beigefügt werden.
Zur Beschleunigung der Vernetzungsreaktion können Katalysatoren eingesetzt werden.
Diese Katalysatoren können als dritte Komponente der Mischung aus Bindemittel- und Härterkomponente vor der Applikation zugegeben werden.
Eine Beimischung zur Bindemittel- oder Härterkomponente ist auch möglich. Tertiäre Amine wie beispielsweise Thethylamin, Cyclohexyldimethylamin, Benzyldimethylamin, N-Methylimidazol, organische Titanate, Zirkonate, Zink- und Wismutcarboxylate können als Katalysatoren eingesetzt werden.
Bindemittelkomponente B
Figure imgf000011_0001
Die Angaben bedeuten immer Gewichtsteile.
Härterkomponente A
Figure imgf000011_0002
Mischungsverhältnis
Figure imgf000012_0001
Katalysator
Figure imgf000012_0002
Als zu beschichtende Partikel werden Gummipartikel verwendet, die vorzugsweise durch Wiederaufbereitung von Altreifen gewonnen werden. Die Größe der Gummipartikel liegt zwischen 0,1 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen 0,5 mm und 7,5 mm und besonders bevorzugt zwischen 0,4 mm und 4 mm.
Da die Gummipartikel, bedingt durch den Herstellungsprozess, keine regelmäßige Form aufweisen, sind die obigen Werte nur als Anhaltspunkte zu verstehen.
Die Dicke der Beschichtung liegt zwischen 1 μm und 100 μm, bevorzugt zwischen 2 μm und 50 μm und ganz besonders bevorzugt zwischen 5 μm und 25 μm.
Da die Gummipartikel, bedingt durch den Herstellungsprozess, keine regelmäßige Form aufweisen, sind die obigen Werte nur als Anhaltspunkte zu verstehen. Insbesondere können durch Füllung von Kavitäten der Gummipartikel lokal deutlich dickere Beschichtungen entstehen.
Die Komponenten können vorgemischt oder über eine Mehrkomponentenmischanlage, wie beispielsweise eine 2K-Misch- und
Spritzanlage aufgebracht werden. Das zur Beschichtung nötige Lackmaterial, bestehend aus A-, B- und Katalysatorkomponente, kann einmalig oder in mehreren Schritten aufgetragen werden. Nach der Aufgabe jeder einzelnen Schicht kann sofort weiter beschichtet werden oder ein Vernetzungsschritt (Zeit, Erwärmung) dazwischengeschaltet werden.
Durchführung der Erfindung
Eine Mischung B aus einem
• cycloaliphatischen Epoxidharz, wobei zwischen 10 Gewichts-% und 80 Gewichts-% cycloaliphatisches Epoxidharz, bevorzugt zwischen 40 Gewichts-% und 80 Gewichts-% cycloaliphatisches Epoxidharz und ganz besonders bevorzugt 45 Gewichts-% cycloaliphatisches Epoxidharz eingesetzt werden,
• Silikonöl in Mengen zwischen 0,1 Gewichts-% und 5,9 Gewichts-%,
• einem Netz- und Dispergiermittel in Mengen zwischen 0,1 Gewichts-% und 2,9 Gewichts-%,
• Antioxidans
• Bariumsulfat, wobei zwischen 1 Gewichts-% und 50 Gewichts-% Bariumsulfat, bevorzugt zwischen 20 Gewichts-% und 45 Gewichts-% Bariumsulfat und ganz besonders bevorzugt zwischen 30 Gewichts-% und 40 Gewichts-% Bahumsulfat eingesetzt werden,
• Titandioxid,
• weiteren Pigmenten, • (Die weiteren Komponenten ergänzen zu 100 Gewichts-%),
und eine Mischung A aus einem
• aliphatischen Anhydrid, wobei zwischen 1 Gewichts-% und 50 Gewichts-% aliphatisches
Anhydrid, bevorzugt zwischen 5 Gewichts-% und 40 Gewichts-% aliphatisches Anhydrid und ganz besonders bevorzugt zwischen 7 Gewichts-% und 30 Gewichts-% aliphatisches Anhydrid eingesetzt werden und • einem MSA-modifizierten Polybutadien, wobei zwischen 99 Gewichts-% und 50 Gewichts-% MSA-modifiziertes Polybutadien, bevorzugt zwischen 90 Gewichts-% und 65 Gewichts-% MSA-modifiziertes Polybutadien und ganz besonders bevorzugt 70 Gewichts-% MSA-modifiziertes Polybutadien eingesetzt werden
werden im Verhältnis von 10 Gewichtsteile Mischung B zu 1 Gewichtsteil Mischung A bis 1 Gewichtsteil Mischung B zu 10 Gewichtsteile Mischung A gemischt, mit Katalysator versetzt und bei 80 Grad Celsius bis 120 Grad Celsius in einen Trommelmischer mit dem Gummigranulat gemischt. Es ist ferner möglich andere Mischungsverhältnisse einzustellen und auf die
Vormischung der Beschichtungskomponenten zu verzichten und sie gleichzeitig zu dem vorgelegten Gummigranulat zuzugeben. Die bevorzugten Mischungsverhältnisse sind in der Tabelle angegeben. Herstellung der Mischung B
Die B3-Mischung kann wie folgt hergestellt werden:
• 45,4 Gewichts-% Epikote Resin 760 (Cycloaliphatisches Epoxydharz, Hexion),
• 1 ,4 Gewichts-% Tegomer E-Si 2330 (Silikonöl, Evonik) • 0,4 Gewichts-% Tego Dispers 650 (Netz-und Dispergiermittel, Evonik)
• 30,3 Gewichts-% Blanc fixe micro (Füllstoff Bariumsulfat, Sachtleben),
• 15 Gewichts- % Kronos 2190 (Pigment TiO2, Kronos),
• 0,5 Gewichts-% Heliogengrün L 8730 (Pigment, BASF),
• 6 Gewichts-% Hostapermgelb H3G (Pigment, Clahant), • 1 Gewichts-% Wingstay L (Antioxidant; Fa. Eliokem)
werden dispergiert und in einer Perlmühle gemahlen bis die entsprechende Kornfeinheit erreicht wird.
Herstellung der Mischung A
Die A2-Mischung wird unter Stickstoff hergestellt und gelagert. Dabei werden
• 30 Gew.-Teile Epikure Curing Agent 868 (Aliphatisches Anhydrid, Fa. Hexion) mit
• 70 Gew.-Teilen Polyvest EP OC 1200 S (spezielles MSA-modifiziertes Polybutadien von Evonik
unter Rühren vermischt, bis eine homogene Formulierung entstanden ist. Die erfindungsgemäßen Formulierungen weisen hervorragende Eigenschaften auf, wie beispielsweise Abriebwerte vor und nach Belichtung und Bewitterung, Elastizität vor und nach Belichtung und Bewitterung, und sind stabil gegenüber Bewitterungseinflüssen. Darüber hinaus weisen die erfindungsgemäßen Formulierungen eine hervorragende Farbstabilität nach Belichtung und Bewitterung auf sowie eine hervorragende Stabilität bei Temperaturwechselbelastung auf und bei Belastung mit hohen Temperaturen, beispielsweise bei 50 Grad Celsius über 4 Wochen. Außerdem trocknen die erfindungsgemäßen Formulierungen leicht ab.
In einer weiteren Ausführungsform können die erfindungsgemäßen rieselfähigen Partikel, beispielsweise vor Ort, mit einer klebenden oder polymerisierenden oder vernetzenden Schicht versehen werden, die es erlaubt, die Partikel in eine beliebig geformte Matrix zu gießen und auszuhärten. Als Polymermatrix können Polyurethanharze oder Epoxidharze verwendet werden. Durch unterschiedliche Einfärbungen von Matrix und Gummigranulat können beliebige Farbeffekte realisiert werden.
Es können nicht nur Gummipartikel mit der erfindungsgemäßen Mischung beschichtet werden, sondern auch dreidimensional geformte Gegenstände aus Gummi oder Gegenstände mit einer Oberfläche aus Gummi, wie beispielsweise Spielzeug, Gummimatten oder Reifenaußenflanken.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Beschichtung von Gummipartikeln,
dadurch gekennzeichnet, dass man
eine Mischung A aus einem
aliphatischen Anhydrid, einem MSA-modifizierten Polybutadien,
mit einer Mischung B aus einem
cycloaliphatischen Epoxidharz,
Silikonöl, einem Netz- und Dispergiermittel,
Antioxidans
Füllstoffen Pigmenten, und
Katalysator
in einem Trommelmischer mit den Gummipartikeln mischt und bei 80 Grad Celsius bis 120 Grad Celsius aushärtet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
man das Verfahren in einem Wirbelschichtreaktor durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
man das Verfahren in einem Feststoffmischer durchführt.
4. Beschichtete Gummipartikel, erhältlich nach einem Verfahren der
Ansprüche 1 bis 3.
5. Verwendung der beschichteten Gummipartikel nach Anspruch 4 zum Bau von Sportstätten.
6. Verwendung der beschichteten Gummipartikel nach Anspruch 4 als Einstreu für Kunstrasen.
7. Kunstrasen,
dadurch gekennzeichnet, dass
er mit beschichteten Gummipartikeln nach Anspruch 4 gefüllt ist.
8. Verwendung der beschichteten Gummipartikel nach Anspruch 4 als Element im Landschaftsbau.
9. Verwendung der beschichteten Gummipartikel nach Anspruch 4 als Füllstoff zur Herstellung von Belägen, indem man das beschichtete Gummipartikel in eine Polymermatrix einbringt und die Polymermatrix aushärtet.
10. Beschichteter Gummi, erhältlich nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 3.
11. Gegenstand aus beschichtetem Gummi, erhältlich nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 3.
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