DE3620067A1 - Verfahren zur herstellung von homogenen kautschuk/pvc-belaegen in form von flaechengebilden - Google Patents
Verfahren zur herstellung von homogenen kautschuk/pvc-belaegen in form von flaechengebildenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
homogenen Kautschuk/PVC-Belägen in Form von Flächengebilden
mit glatter Oberfläche, bestehend aus einer Kombination
der Werkstoffe Weich-Polyvinylchlorid und synthetischem
Kautschuk.
Bodenbeläge aus Kunststoff, insbesondere auch solche aus
Polyvinylchlorid sind schon seit langer Zeit bekannt,
desgleichen Bodenbeläge aus Gummi.
Die Bodenbeläge z. B. aus Polyvinylchlorid weisen dabei
die Vorteile auf, daß sie gut verschweißbar sind, gute
Rückstelleigenschaften und Abriebfestigkeiten aufweisen
sowie auf den üblichen Kalandermaschinen gut herzustellen
sind. Außerdem sind technisch nahezu unbegrenzte
Dessinierungsmöglichkeiten gegeben, die Bodenbeläge sind
leicht zu verlegen und sie besitzen eine lange Gebrauchsdauer.
Die Bodenbeläge aus Gummi weisen gegenüber den Belägen aus
Polyvinylchlorid eine höhere Rutschfestigkeit auf und
besitzen eine größere Beständigkeit gegenüber Tabaksglut.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, homogene
Kautschuk/PVC-Beläge in Form von Flächengebilden mit einer
glatten Oberfläche aus einer Kombination der beiden
Werkstoffe Weich-Polyvinylchlorid und synthetischem
Kautschuk zu schaffen, die die guten Eigenschaften der
beiden Werkstoffe besitzen. Derartige Flächengebilde sollen
auch auf herkömmlichen Anlagen, wie Maschinen zur
PVC-Verarbeitung, herzustellen sein.
Man hat bisher schon versucht, derartige Flächengebilde in
der Weise herzustellen, daß man einem Kautschuk-Ruß-
Batch zu einer Polyvinylkomponente hinzufügte. Dabei ergab
sich jedoch, daß beim Kalandrieren das Kautschuk-Ruß-Batch
mit dem Polyvinylchlorid nicht oder nur unzureichend zu
mischen war. Wurden dann diesen unter Schwierigkeiten
hergestellten Mischungen die für die Vulkanisation des
Kautschuks erforderlichen Vulkanisationhilfsmittel
hinzugefügt, so verteilten sich diese beim weiteren
Mischvorgang homogen im Polyvinylchlorid und gelangten nur
in unzureichender Weise in die Kautschuk-Komponente zwecks
nachfolgender Vulkanisation. Damit erhielt man nur
inhomogene, nicht vollständig durchvulkanisierte, klebrige
und somit nicht gebrauchsfähige Flächengebilde.
Die gestellte Aufgabe wird nun erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß ein Weich-Polyvinylchlorid-Dryblend zuerst
direkt mit einem Styrol-Butydien-Kautschuk-Dryblend vermengt
wird. Das letztere Dryblend enthält dabei bereits einen
Weichmacher und die entsprechenden Vulkanisationshilfsmittel,
die in den Kautschuk einmigrieren bzw. anhaften
und für den späteren Vulkanisationsprozeß zur Verfügung
stehen.
Darauf werden die beiden Dryblends bei einer Temperatur
von 120 bis 140°C vermischt und dabei die Kombination
homogenisiert und vorplastifiziert.
Aus dieser vorplastifizierten Werkstoff-Kombination werden
dann 0,5 bis 2,0 mm dicke Folien geformt, je nach der
gewünschten Dicke des herzustellenden Flächengebildes,
mindestens zwei oder mehrere der einzelnen Folien
aufeinandergelegt und unter Druck und einer Temperatur von
140 bis 150°C verbunden. Anschließend wird das gesamte
Flächengebilde einer weiteren Wärmebehandlung unterworfen,
wobei es auf eine für die Vulkanisation des Styrol-Butadien-
Kautschuks erforderliche Temperatur erwärmt und dabei
durchvulkanisiert wird.
Das so erhaltene homogene, eine glatte Oberfläche
aufweisende Flächengebilde kann dann abgenommen und
zugeschnitten werden oder während der Vulkanisation oder
nach der Vulkanisation unter weiterer Temperaturerhöhung
geprägt werden.
Bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise werden 10 bis
50 Gewichtsprozent an Styrol-Butadien-Kautschuk-Dryblend
dem Polyvinylchlorid-Dryblend zugesetzt.
Je höher der Anteil an Styrol-Butadien-Kautschuk-Dryblend
an der Gesamtmischung ist, desto mehr ist naturgemäß der
"Gummicharakter" des Flächengebildes ausgeprägt. Um eine
ausreichende Glätte der Oberfläche des Flächengebildes zu
erhalten, ist es dabei wichtig, daß, je höher der Anteil
an dem Styrol-Butydien-Kautschuk-Dryblend in der Mischung
ist, bei dem nachfolgenden Verarbeitungsvorgang die
Einzelfolie für den späteren Doublierungsprozeß um so dünner
ausgewalzt werden muß. In der Praxis hat sich dabei ergeben,
bei einem 10gewichtsprozentigen Zusatz an SBR-Dryblend eine
ungefähr 2 mm dicke Einzelfolie, bei einem
50gewichtsprozentigem Zusatz an SBR-Dryblend eine 0,5 mm
dicke Einzelfolie ausgewalzt werden sollte.
Aus der nachfolgenden Aufstellung ist die "optimale" Foliendicke
in Abhängigkeit von dem Anteil an Styrol-Butydien-
Kautschuk-Dryblend in der Mischung ersichtlich.
Foliendicke (mm)SBR-Anteil in der Mischung (%)
2 0
210
120
0,5-1,030
0,540
0,550
Als vorteilhaft hat es sich für die Eigenschaften der
Endprodukte herausgestellt, bei dem Herstellungsverfahren
für das Kautschuk-Dryblend Styrol-Butadien-Copolymerisate
einzusetzen, die einen Anteil von 20 bis 50, insbesondere
von 23,5 bis 40 Gewichtsprozent an Styrol aufweisen.
Für die Herstellung von schwarz gefärbten Flächengebilden,
wie Bodenbelägen, werden dem Styrol-Butadien-Kautschuk-
Dryblend auf 100 Teile Kautschuk 10 bis 100 Teile Ruß,
bevorzugterweise 50 bis 80 Teile Ruß zugesetzt.
Für in der Bodenbelagspraxis auch üblichen hellen
Einfärbung werden dem Styrol-Butadien-Kautschuk-Dryblend
an Stelle von Ruß 10 bis 70, insbesondere um die 50
Gewichtsprozent an Kieselsäureverbindungen zugesetzt.
Um die erfindungsgemäß hergestellten Flächengebilde z. B.
bei ihrem Einsatz als Bodenbeläge im Objektbereich, wie
Fußgängerzonen, Hauseingänge usw. für den Benutzer
rutschfester auszugestalten, werden in einer besonderen
Ausführungsform des Verfahrens die Flächengebilde während
der Vulkanisation oder nach der Vulkanisation nochmals über
die Vulkanisationstemperatur erwärmt und dabei geprägt.
Nachfolgend wird ein Verfahrensbeispiel für einen schwarz
eingefärbten Bodenbelag angegeben:
Als PVC-Komponente wird eine Weich-PVC-Kalandermischung
(Kalander-Dryblend) in einem mit einem Rührer versehenen
Fluidmischer hergestellt, wie sie auch bei der Produktion
von PVC-Fußbodenbelägen Verwendung findet.
Dieses Kalander-Dryblend besteht aus:
S-PVC (K-Wert 60) 75,0 Teile
E-PVC (K-Wert 70) 25,0 Teile
Dioctylphthalat (als Weichmacher) 32,0 Teile
Kreide (als Füllstoff) 50,0 Teile
Ba-Zn-Stabilisator (Stearate) 5,0 Teile
Epoxy-Weichmacher (Sojabohnenöl) 3,0 Teile
Gleitmittel (Esterwachs) 1,5 Teile
191,5 Teile
191,5 Teile
Für die Kautschuk-Komponente werden in einem Knetkessel
zuerst 100 Teile SBR (Viskosität 90) und 76 Teile Ruß
(Standardruß N 330) zu einem Batch verarbeitet.
Dieses Ruß-Batch wird anschließend wiederum in einem
Fluidmischer zu einem Dryblend verarbeitet, das folgende
Zusammensetzung aufweist:
SBR-Ruß-Batch176,0 Teile
Stearinsäure 2,0 Teile
Zinkoxyd 3,0 Teile
Vulkanox 4010 NA 2,0 Teile
Vulkanox HS 1,5 Teile
Vulkanox MB 1,5 Teile
Ozonschutzwachs 111 2,0 Teile
Gulfrex 3011
(arom. Öl als Weichmacher) 15,0 Teile Schwefel 1,8 Teile Vulkacit CZ 1,2 Teile Vulkacit D 0,5 Teile Vulkacit Thiuram (TMTD) 0,2 Teile
206,7 Teile
(arom. Öl als Weichmacher) 15,0 Teile Schwefel 1,8 Teile Vulkacit CZ 1,2 Teile Vulkacit D 0,5 Teile Vulkacit Thiuram (TMTD) 0,2 Teile
206,7 Teile
Die Reihenfolge der Zugabe der Zuschlagstoffe ist dabei
nicht ausschlaggebend. Normalerweise werden zuerst die
pulverförmigen Stoffe zugesetzt und darauf die flüssigen,
weichmachenden Öle und schließlich zum Schluß das
Ozonschutzwachs. Die Drehzahl des Fluidmischers soll
zwischen 200 und 500 Umdrehungen/Minute liegen. Höhere
Drehzahlen sind nicht empfehlenswert, da sonst eine zu
hohe, nicht erwünschte Temperatur entstehen könnte.
70 Teile des PVC-Dryblends und 30 Teile des SBR-Dryblends
werden dann in einem Kneter bei 120°C homogen gemischt,
dabei vorplastifiziert und dann auf Mischwalzwerke
ausgetragen. Von dem Mischwalzwerken wird nach einer
Mischzeit von 5 Minuten bei 130°C das Mischgut auf einen
Kalander übertragen und eine 2 mm dicke Folie gezogen.
Diese Folie ist nur unzureichend geglättet und noch nicht
durchvulkanisiert.
Um einen 4 mm dicken Bodenbelag zu produzieren, werden wie
bei der Doublierung von PVC-Folien zwei Stück der geformten
Folien auf ein Textilmitläuferband übereinander gelegt und
zu einer Auma-Maschine geführt, wo sie unter einem Druck
von 5 kp/cm² und einer Temperatur von 140°C verbunden
werden. Dabei wird ein 4 mm dickes Flächengebilde erhalten.
Anschließend wird das Flächengebilde während eines
Zeitraumes von 3 Minuten an einer auf 160°C eingestellte
IR-Heizung vorbeigeführt. Dabei wird ein in seinem
Kautschuk-Anteil durchvulkanisiertes schwarz eingefärbtes
Flächengebilde erhalten, das anschließend noch durch eine
auf eine Temperatur von 150°C eingestellte Temperanlage
geführt, dort nachvulkanisiert und getempert wird, bevor
es auf eine Aufwickelvorrichtung aufgewickelt wird.
Nach der vorgesehenen Verwendungsweise wird ein Teil der
Produktion des erhaltenen Bodenbelages noch mit einer
Matt-Finish-Ausrüstung versehen.
Ein anderer Produktionsteil wird direkt von der IR-Heizung
zu einer Prägeeinrichtung geführt, die aus zwei beheizten
Walzen, von denen eine mit Vertiefungen versehen ist,
besteht, wo das Flächengebilde weiter auf 180°C erwärmt
wird und gleichzeitig eine Noppenprägung auf der einen
Seite des Bodenbelages erzielt wird.
Eine beispielhafte Vorrichtung - wie sie aus der PVC-
Verarbeitung bekannt ist - mit der der neue Werkstoff nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann,
ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt.
Fig. 1 zeigt dabei die Vorrichtungen für die Herstellung
der Einzelfolie aus der Werkstoffkombination von
Polyvinylchlorid und synthetischem Kautschuk.
In der Fig. 1 ist mit 1 der Fluidmischer bezeichnet, in
dem das Weich-Polyvinylchlorid-Dryblend hergestellt wird.
Mit 2 ist der Fluidmischer bezeichnet, in dem das Styrol-
Butadien-Kautschuk-Dryblend hergestellt wird.
3 bedeutet den Kneter, in dem die beiden Dryblends vermengt
werden, und 4 und 5 zwei Mischwalzwerke, in denen die
Mischung gemischt wird.
6 bedeutet einen Warmgranulator, über den das Mischgut auf
einen Kalander 7 übertragen wird und 8 die auf den Kalander
gezogene Einzelfolie. Mit 9 ist eine Heizstrecke bezeichnet,
mittels derer die Einzelfolie 8 geglättet wird, bevor sie
auf einen Wickler 10 aufgewickelt wird.
Fig. 2 zeigt dann eine Vorrichtung für die Doublierung der
Einzelfolien und die Vulkanisierung des Flächengebildes.
Dabei bedeuten 11 a und 11 b zwei Folienabwickler, von denen
zwei Einzelfolien 8 a und 8 b abgewickelt und mit Hilfe
eines Textilmitläuferbandes 12 über eine beheizte Walze
13 geführt und vorgewärmt werden.
Mit 14 ist dann die Doubliermaschine bezeichnet, wo die
zugeführten Einzelfolien 8 a und 8 b unter Einwirkung von
Druck und Wärme zu einem Flächengebilde 15 verbunden und
dieses vorvulkanisiert wird.
16 bedeutet eine Heizeinrichtung, an der das Flächengebilde
15 - nach vorhergehenden Abzug des Textilmitläuferbandes
12 - vorbeigeführt, dabei auf die Vulkanisationstemperatur
des Styrol-Butydien-Kautschuks erwärmt und entsprechend
der Kautschuk-Anteil durchvulkanisiert wird.
17 bedeutet dann eine beheizte Prägeeinrichtung, bestehend
aus zwei Walzen, in der das durchvulkanisierte
Flächengebilde 15 geprägt wird.
18 stellt einen Klipper dar und 19 eine Temperanlage, in
der das Flächengebilde 15 nachvulkanisiert wird und
schließlich ist 20 die Aufwickeleinrichtung für das fertige
Flächengebilde 15.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielten Vorteile
bestehen insbesondere darin, daß homogene Beläge in Form
von Flächengebilden mit glatter Oberfläche aus einer
Kombination der beiden Werkstoffe Weich-Polyvinylchlorid
und Styrol-Butadien-Kautschuk hergestellt werden können,
welches sowohl die guten Gebrauchseigenschaften beider
Werkstoffe in sich vereinigt und bei denen auch nahezu
unbegrenzte Dessinierungsmöglichkeiten gegeben sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren selbst ist in seiner Technik
problemlos durchzuführen, wobei z. B. ein für die PVC-
Verarbeitung geeigneter Maschinenpark ebenfalls eingesetzt
werden kann.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Beläge
in Form eines Flächengebildes können auch als Flächenbeläge
in/auf Gebäudeteile eingesetzt werden; z. B. als Fußbodenbeläge,
Wandbeläge, Beläge auf Terrassen, Fluren, Treppen
usw.
Dergleichen finden die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Beläge in Form von Flächengebilden auch Verwendung
in/auf Kraftfahrzeugteilen, z. B. bei der Auslegung
mit Belägen des Fahrgastraumes oder Kofferraumes.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von homogenen Kautschuk/PVC-Belägen
in Form von Flächengebilden mit glatter
Oberfläche, bestehend aus einer Kombination von
Weich-Polyvinylchlorid und synthetischem Kautschuk,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Weich-Polyvinylchlorid-
Dryblend mit einem Styrol-Butadien-Kautschuk-Dryblend
vermengt wird,
die beiden Dryblends bei einer Temperatur von 120 bis 140°C vermischt und dabei die Kombination homogenisiert und vorplastifiziert wird,
aus dieser vorplastifizierten Werkstoff-Kombination 0,5 bis 2,0 mm dicke Folien geformt werden,
nach erfolgter Formgebung, je nach der gewünschten Dicke des herzustellenden Flächengebildes, mindestens zwei oder mehrere der erhaltenen Folien aufeinandergelegt und unter Druck und einer Temperatur von 140-150°C verbunden werden, und
worauf anschließend das Flächengebilde einer weiteren Wärmebehandlung unterworfen wird, wobei es auf eine für die Vulkanisation des Styrol-Butadien- Kautschuks erforderliche Temperatur erwärmt wird und dabei durchvulkanisiert wird.
die beiden Dryblends bei einer Temperatur von 120 bis 140°C vermischt und dabei die Kombination homogenisiert und vorplastifiziert wird,
aus dieser vorplastifizierten Werkstoff-Kombination 0,5 bis 2,0 mm dicke Folien geformt werden,
nach erfolgter Formgebung, je nach der gewünschten Dicke des herzustellenden Flächengebildes, mindestens zwei oder mehrere der erhaltenen Folien aufeinandergelegt und unter Druck und einer Temperatur von 140-150°C verbunden werden, und
worauf anschließend das Flächengebilde einer weiteren Wärmebehandlung unterworfen wird, wobei es auf eine für die Vulkanisation des Styrol-Butadien- Kautschuks erforderliche Temperatur erwärmt wird und dabei durchvulkanisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Styrol-Butadien-
Kautschuk-Dryblend zu 10 bis 50 Gewichtsprozent dem
Polyvinylchlorid-Dryblend zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß nach der Vulkanisation das
Flächengebilde nochmals auf die Vulkanisationstemperatur
erwärmt und geprägt wird.
4. Verwendung eines nach einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellten
Belages in Form eines Flächengebildes,
dadurch gekennzeichnet, daß er als Flächenbelag in/auf
Gebäudeteilen eingesetzt wird.
5. Verwendung eines nach einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellten
Belages in Form eines Flächengebildes,
dadurch gekennzeichnet, daß er als Flächenbelag in/auf
Kraftfahrzeugteilen eingesetzt wird.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| DE19863620067 DE3620067A1 (de) | 1986-06-14 | 1986-06-14 | Verfahren zur herstellung von homogenen kautschuk/pvc-belaegen in form von flaechengebilden |
| EP87107248A EP0249759B1 (de) | 1986-06-14 | 1987-05-19 | Verfahren zur Herstellung von homogenen Kautschuk/PVC-Belägen in Form von Flächengebilden |
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| DE19863620067 DE3620067A1 (de) | 1986-06-14 | 1986-06-14 | Verfahren zur herstellung von homogenen kautschuk/pvc-belaegen in form von flaechengebilden |
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| DE102016210106A1 (de) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | Raumedic Ag | Materialzusammensetzung für einen Schlauchkörper sowie Schlauch mit einem Schlauchkörper mit einer derartigen Zusammensetzung |
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