DE3413645C2 - Verfahren zur Herstellung eines Förderbandes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen angegebenen Gegenstand.

Es ist bekannt, daß Polyvinylchlorid (PVC) mit vielen Kautschukarten, wie Styrol/ Butadien-Kautschuk oder Polychloroprenkautschuk, unverträglich ist. Dieses Material ist mit den meisten, wenn nicht sogar mit allen Kautschukarten unver­ träglich, die zur Erzielung der dem PVC fehlenden Eigenschaften bezüglich Abrieb­ beständigkeit und guter Oberflächenreibung (Traktion) befähigt sind. Auf jeden Fall ist PVC mit solchen Kautschukarten unverträglich, die gute Flammfestigkeiten besitzen. Dies ist von besonderer Bedeutung auf dem Gebiet der Förderbänder, wo ein dicht gewebtes oder geschichtetes PVC-Band ausgezeichnete flammfeste Eigenschaften, jedoch eine schlechte Abriebbeständigkeit sowie in relativ geringem Ausmaße die Fähigkeit besitzt, loses Material unter steilen Anstiegwinkeln trans­ portieren zu können. Unter dem Begriff "dicht gewebtes PVC-Band" wird ein Band verstanden, das aus einer dicht gewebten Förderbandware besteht, die mit PVC imprägniert ist. In ähnlicher Weise ist ein "geschichtetes PVC-Band" ein solches Band, das aus einer Vielzahl von diskreten PVC-imprägnierten Schichten aufgebaut ist, die durch Verpressen und Erhitzen in der üblichen Weise miteinander verbunden worden sind.

Es ist aus der DE 29 24 757 A1 bekannt, daß äußere Schichten aus Polychloro­ pren bzw. Polyvinylchlorid miteinander mittels einer gemeinsamen Zwischenschicht verbunden werden können. Die hierzu erforderliche Zwischenschicht besteht aus einer Mischung aus einem Plastomer, vorzugsweise einem chlorierten Polyethylen, und einem Elastomer, vorzugsweise Nitrilkautschuk, die gegenüber dem Material der beiden äußeren Schichten und gegenüber einer Absorption von Mischungs­ bestandteilen der äußeren Schichten widerstandsfähig sind. Gemäß einer bevor­ zugten Ausführungsform kann die Haftung weiter dadurch verbessert werden, daß das Polychloropren der einen äußeren Schicht Komponenten der Zwischenschicht und/oder PVC aus der anderen äußeren Schicht enthält. Sowohl das sehr kom­ plizierte Klebstoffgemisch als auch das bevorzugte Mischen des Polychloroprens mit den Bestandteilen der Klebeschicht, das zwangsläufig die physikalischen Eigenschaften des Polychloroprens und damit die Wirkungsweise des Verbund­ stoffes verschlechtert, sind aufwendig und unwirtschaftlich.

In der Firmenbroschüre "Klebstoff-Anwendungstabelle" der Bostik GmbH, 1971, wird eine Übersicht geeigneter Bostik-Klebstoffe für die verschiedensten vorgefertigten bzw. fertiggestellten zu ver­ klebenden Materialien gegeben, wobei zum Verkleben von vorgefertigtem Polychlo­ ropren mit Weich-PVC als Rohstofftypen Nitrilkautschuk oder Polyurethan genannt sind für die Materialien chlorsulfoniertes Polyethylen/Weich-PVC wird ein bestimmter Polyester zusammen mit Härtungsmittel empfohlen. Härterzusatz ist auch immer dann erforderlich, wenn Temperaturbeständigkeit über +70°C ver­ langt wird. Über die mit diesen lösungsmittelhaltigen Klebstoffsystemen erzielte Bindefestigkeit finden sich keine Angaben.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Förderbandes bereitzustellen, mit dem ein Substrat aus PVC auf einfache Weise mit einem normalerweise PVC-unverträglichen Kautschuk beschichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorzugsweise wird der Nitrilkautschuk mit flammfestmachenden Mitteln vermischt. Es wurde gefunden, daß mit Hilfe dieser einfachen Zwischenschicht die erzielte Haftung auch nach längeren dynamischen Biegetests zum Simulieren scharfer Betriebsbedingungen aufrechterhalten bleibt.

Das Substrat ist ein festes gewebtes oder geschichtetes PVC-Förderband und die Schicht aus dem nichtvulkanisierten flammfesten Nitrilkautschuk ist vorzugsweise relativ dünn und liegt für die vorliegenden Zwecke bei weniger als 0,5 mm. Eine Dicke von 0,25 bis 0,3 mm hat sich im Falle von PVC-Förderbändern als zufriedenstellend erwiesen. Die Nitrilkautschukschicht wird aufkalandriert oder auf­ walzt, wobei man sich herkömmlicher Methoden bedienen kann.

Der Begriff "normalerweise PVC-unverträglich" bedeutet, daß das Material nicht in zufriedenstellender Weise anhaftet, wenn es direkt auf PVC aufgebracht wird. Die Härtungsbehandlung ist eine Vulkanisationsbehandlung unter Wärme und Druck, wobei darauf hinzuweisen ist, daß sowohl der Nitrilkautschuk als auch der andere Kautschuk in eingemischter Form Härtungs- oder Vulkanisationsmittel enthalten sollte, die notwendig sind, um zu gewährleisten, daß die Härtungsgeschwindigkei­ ten der zwei Kautschuktypen verträglich sind.

Beim eingesetzten, normalerweise PVC-unverträglichen Kautschuk handelt es sich um Polychloroprenkautschuk, wie das unter dem Warenzeichen NEOPRENE in den Handel gebrachte Material, oder um chlorsulfoniertes Polyethylen, wie das unter dem Warenzeichen HYPALON vertriebene Material. In typischer Weise besitzt die vulkanisierte Oberflächenschicht eine Dicke zwischen 1 und 4 mm, und zwar je nach den Anforderungen, die an das Förderband gestellt werden. Eine oder beide Seiten des Bandes können mit dem normalerweise PVC-unverträglichen Kautschuk beschichtet werden.

Es wurde gefunden, daß die Verwendung von Polychloroprenkautschuk als Ober­ flächenschicht für eine dicht gewebte oder geschichtete PVC-imprägnierte Förder­ bandkarkasse zu einem Förderband führt, das herausragende Eigenschaften be­ züglich Abriebbeständigkeit, Traktion und Flammfestigkeit besitzt. Die Verwendung einer Nitrilkautschukschicht zwischen dem PVC und dem Polychloropren beseitigt vollständig das Problem der Unverträglichkeit. Das fertige Band ist im wesentlichen integral und besitzt eine ausgezeichnete interlaminare Haftung, die in typischer Weise weit oberhalb derjenigen liegt, wie sie beispielsweise nach der britischen Norm B.S. 3289 verlangt wird. Im Gegensatz zum oben geschilderten Stand der Technik, wie er sich aus DE 29 24 757 A1 ergibt, ist keine Plastomerkomponente in der Zwischen­ schicht erforderlich und es genügt eine relativ dünne Schicht im Gegensatz zu den relativ dicken Zwischenschichten, die bisher als notwendig erachtet wurden.

Es ist darauf hinzuweisen, daß zwar ein Nitrilkautschuk allein als Deckschicht verwendbar ist, doch macht ihn seine Entflammbarkeit für viele Anwendungszwecke unannehmbar. Die Verwendung von Additivbestandteilen vermag zwar dieses Problem der Entflammbarkeit praktisch zu lösen, jedoch nur auf Kosten anderer wichtiger Eigenschaften. Additive der Art, die zur Herabsetzung der Entflamm­ barkeit erforderlich sind, verschlechtern auch die normalen Eigenschaften von Nitrilkautschuk. Flammfeste Mittel werden normalerweise auch in Polychloropren­ kautschuks für die Herstellung von Förderbändern eingemengt, doch ist die Zu­ gabemenge derartiger Bestandteile erheblich geringer als die Menge, die für Nitril­ kautschuk erforderlich ist, so daß nur erfindungsgemäß die Vorteile der Eigen­ schaften des Polychloroprenkautschuks voll genutzt werden können.

Beispiel

Eine dicht-gewebte Baumwolle/Nylon-Förderbandkarkasse mit einer Dicke von ungefähr 6 mm und einer Breite von 1 m wird mit einem PVC-Plastisol unter Anwendung des in der GB 2 036 818 beschriebenen Verfahrens sowie unter Ein­ satz der dort geschilderten Vorrichtung hergestellt. Ein nicht-vulkanisierter flammfester Nitrilkautschuk wird dann auf jede Seite der imprägnierten Karkas­ se als dünne Schicht mit einer Dicke von ungefähr 0,3 mm aufkalandriert. Eine 2 mm dicke Außenschicht aus einem nichtvulkanisierten Polychloroprenkautschuk (NEOPRENE GRT®) in Form einer kalandrierten Folie wird dann auf jede Sei­ te des Gefüges aufgebracht. Der Polychloroprenkautschuk ist ein herkömmlicher mit Ruß verstärkter abriebfester Kautschuk und enthält flammfestmachende Materialien. Das herkömmliche Kalandrieren kann ebenfalls angewendet wer­ den. Das Laminat wird durch Erhitzen in einer Presse auf 160°C während 15 min Verfestigt/gehärtet und dann noch in der Presse abgekühlt.

Das Produkt wird auf die Haftung der Deckschicht nach der B.S.-Methode 3289 getestet. Das Ergebnis ist ein Wert von ungefähr 7 kN/m Breite. Für alle praktischen Zwecke bedeutet dies, daß die Schichten untrennbar sind. Das Band ist auch gemäß B.S. 3289 flammfest.

Beispiel 2

Eine dicht gewebte 6 mm dicke Baumwolle/Polyester-Karkas­ se wird wie in Beispiel 1 verarbeitet, wobei jedoch ein chlorsulfoniertes Polyethylen (HYPALON 40®) anstelle des Neoprenkautschuks verwendet wird. Das Produkt besitzt eine sehr gute Haftung der Deckschicht von ungefähr 6 kN/m Breite. Beim Testen der Dehnungseigenschaften unter einer Belastung von 10% seiner Bruchfestigkeit wird ein Ergebnis von weniger als 2% erzielt. Dies entspricht der französischen Norm NF M81-651/1971.

Beispiel 3

In diesem Falle wird ein geschichtetes Band aus vier 2 mm-Schichten aus einem gewebten Baumwolle/Polyester- Karkassenmaterial verwendet. Die Schichten werden ge­ trennt durch Eintauchen in ein PVC-Plastisol imprägniert. Eine Fläche einer jeden der zwei eingetauchten Schichten wird dann mit einem nicht-vulkanisierten flammfesten Nitrilkautschuk (wie im Falle der vorstehenden Beispiele) durch Kalandrieren beschichtet. Ein Vierschich­ tenband wird dann mit den Nitrilschichten auf den zwei äußeren Seiten unter Verwendung einer Verfestigungswalze aufgebaut. Eine kalandrierte 2-mm-Folie aus einem nicht­ vulkanisierten Polychloroprenkautschuk wird ebenfalls auf die äußeren Flächen nach der gleichen Methode auf ge­ bracht. Der Polychloroprenkautschuk wird wie in Beispiel 1 gemischt. Das Gefüge aus vier getrennten Schichten und Deckschichten wird dann in einer Bandpresse verfestigt und gehärtet, wobei wie im Falle der vorstehenden Bei­ spiele verfahren wird. Nach dem Abkühlen wird das Band auf die erforderliche Endbreite zugeschnitten und wie im Falle der Beispiele 1 und 2 getestet. Die Haftung der Deckschicht beträgt 7 kN/m Breite und das Band ist flamm­ fest, wobei diese beiden Eigenschaften jeweils B.S. 3289 entsprechen. Die Dehnung unter 10% der Bruchlast beträgt weniger als 2%.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung eines Förderbandes

• a durch Erstellung eines Laminats unter Verwendung
  • a1 eines Substrates aus PVC,
    • a1.1 bestehend aus einem mit PVC imprägnierten, dichtgewebten oder geschichteten Band,
  • a2 einer Oberflächenschicht aus Kautschuk,
    • a2.1 bestehend aus einem nicht-vulkanisierten Poly­ chloropren oder chlorsulfonierten Polyethylen
  • a3 und einer haftvermittelnden Zwischenschicht ohne Plastomerkomponente,
    • a3.1 bestehend aus einem nicht- vulkanisierten Nitrilkautschuk,
    • a3.2 die auf das Substrat aufkalandriert bzw. aufgewalzt wird,
• b und durch anschließende Härtungsbehandlung des erhaltenen Laminats
  • b1 durch Vulkanisierung unter Druck- und Wärmeeinwir­ kung zu einem integralen Verbund.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nitrilkau­ tschuk in mit flammfestmachenden Mitteln vermischt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die nichtvulkanisierte Nitrilkautschukschicht in einer Dicke von weniger als 0,5 mm aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtvulkani­ sierte Nitrilkautschukschicht eine Dicke von 0,25 bis 0,3 mm besitzt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Oberflächenschicht nach dem Härten eine Dicke von 1 bis 4 mm besitzt.