DE3650214T2 - Klebstoffzusammensetzung und damit hergestellter Schlauch. - Google Patents
Klebstoffzusammensetzung und damit hergestellter Schlauch.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft Schlauchartikel, die aus einem thermoplastischen Material und einem thermoplastischen elastomeren oder einem elastomeren Material hergestellt sind, wobei diese Materialien durch eine vorcoinpoundierte Thermoplast-/Elastomer- Mischung miteinander verbunden sind, die ein Formaldehyd- Donor/Akzeptor-System enthält. Die Mischung kann eine Bindung zu verschiedenen Arten von thermoplastischen und elastomeren Materialien bewirken. Bezeichnenderweise kann eine spezifische Mischung gleichzeitig eine Bindung zwischen einem thermoplastischen Material und einem thermoplastischen Elastomer bewirken, wodurch sie die Herstellung eines Schlauchartikels ohne Vulkanisation durchführbar macht.
- Der Stand der Technik offenbart die Verwendung eines Formaldehyd-Donor/Akzeptor-Systems, wodurch eine Bindung zwischen Kautschuk und verstärkenden Materialien bewirkt wird. Das Patent Nr. 3951887 an Tanimura et al. offenbart das Formaldehyd-Donor/Akzeptor-System, das mit einem Banbury-Mischer in eine vulkanisierbare Kautschuk-Zusammensetzung gemischt wird. Diese Zusammensetzung haftet dann an verstärkenden Materialien wie Nylonkord gleichzeitig mit der Vulkanisation. Das Patent Nr. 3816361 an Morita offenbart einen Formaldehyd-Donor und ein gesättigtes Polymer, das für eine verstärkte Haftung zwischen Kautschuk und Faser während der Vulkanisation in den Kautschuk eingearbeitet wird. Soweit dem Anmelder bekannt ist, ist keine Mischung entwickelt worden, die unter Anwendung von Hitze und Druck an thermoplastischen und elastomeren Materialien haftet.
- Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, einen Schlauch verfügbar zu machen, der eine ein Formaldehyd-Donor/Akzeptor- System enthaltende kompoundierte Mischung verwendet, die wirksam an thermoplastische und elastomere, einen Teil des Schlauches bildende Materialien bindet, wenn sie in Berührung mit diesen Materialien ist, aufgrund der Anwendung von ausreichender Erwärmung, um das thermoplastische Material zu erweichen, und eines Drucks, der größer als der Umgebungsdruck ist. Tatsächlich wirkt die vorcompoundierte Mischung als eine Klebeschicht zwischen thermoplastischen und elastomeren Schichten.
- Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, einen Schlauch verfügbar zu machen, in dem eine kompoundierte Mischung, die ein Formaldehyd-Donor/Akzeptor-System enthält, wirksam ohne die Notwendigkeit zur Vulkanisation des Schlauchs an chlorierten Thermoplasten und thermoplastischen Elastomeren haftet.
- Der unter Verwendung dieser Mischung hergestellte Schlauch weist besonders attraktive Anwendungen in der nahrungsmittelverarbeitenden Industrie auf, wo thermoplastische Schläuche wegen ihrer porenlosen Beschaffenheit wünschenswert sind, wodurch das Wachstum von Bakterien vermindert wird, und durch die Tatsache, daß sie, verglichen mit konventionelleren Kautschuk-Materialien, einen minimalen Geschmack auf die durch sie geförderte Flüssigkeit übertragen. Andere Anwendungen für schläuche, die die Mischung zur Bindung einer Schicht aus thermoplastischem Material auf einer Schicht aus elastomerem Material uinfassen, beinhalten Erdöl-Produkte, saure Chemikalien, Schleif-Aufschlämmungen, Luft und Wasser.
- Nach der vorliegenden Erfindung machen wir einen einheitlichen, polymeren Schlauch zum Fördern von Fluids verfügbar, umfassend eine erste ringförmig Schicht, eine zweite ringförmige Schicht, wobei die Schichten aus verschiedenen Polymeren bestehen, die nicht leicht miteinander verbindbar sind, wobei die erste ringförmige Schicht ein thermoplastisches Material umfaßt und die zweite ringförmige Schicht aus einem elastomeren Material und einem thermoplastischen elastomeren Material, einer Verstärkungsschicht und einer vorcompoundierten Thermoplast/-Elastomer-Mischung ausgewählt ist, die eine Mischung aus thermoplastischen und elastomeren Materialien und ein Donor/-Akzeptor-System aus Formaldehyd umfaßt, das das Verbinden beschleunigt und das als Klebeschicht zwischen und gebunden an die ersten und die zweiten Schichten wirkt.
- Falls das thermoplastische Material, an das die Mischung bei Einwirkung von Hitze und Druck bindet, wenn sie in Berührung mit der Mischung ist, ein unpolares Polyolefin ist, kann die Mischung folgende Bestandteile in Gewichtsteilen pro 100 Teile des Polymers umfassen:
- Polyethylen 40 bis 60 Teile;
- Ethylen-Propylen-Dien-Polymer (EPDM) 20 bis 30 Teile;
- Polyvinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer 20 bis 40 Teile;
- Siliciumoxid 20 bis 30 Teile;
- Weichmacher 5 bis 20 Teile;
- Paraffinwachs 1 bis 2 Teile;
- Formaldehyd-Donor 2 bis 10 Teile;
- Formaldehyd-Akzeptor 2 bis 10 Teile;
- Stabilisator 0,5 bis 2 Teile.
- Falls das thermoplastische Material, an das die Mischung bindet, ein chloriertes Thermoplast ist, kann die Mischung aus folgenden Bestandteilen in Gewichtsteilen pro 100 Teile Polymer bestehen:
- Polyvinylchlorid 30 bis 100 Teile;
- Acrylnitril-Butadien-Polymer 30 bis 60 Teile;
- Polyvinylchlorid-Vinylacetat-Polymer 30 bis 100 Teile;
- Siliciumoxid 10 bis 30 Teile;
- Weichmacher 10 bis 30 Teile;
- Formaldehyd-Donor 2 bis 10 Teile;
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- Es wird bevorzugt, daß die Mischung ein Polymethylmelamin wie Hexamethoxymethylmelamin als Formaldehyd-Donor umfaßt und ein m-disubstituiertes Benzol wie Resorcin als den Formaldehyd- Akzeptor umfaßt. Dieses System fördert die Bindung zwischen der thermoplastischen Schicht, die zum Beispiel aus Polyethylen, Polyvinylchlorid oder chloriertem Polyethylen und dem elastomeren Material gebildet wird, wenn sie Hitze und Druck ausgesetzt wird, während sie in Berührung mit diesen Materialien ist.
- Bei einer alternativen Mischung bewirkt die Mischung, wenn ein chloriertes Thermoplast in Verbindung mit einem schmelzverarbeitbaren Kautschuk verwendet wird, eine Bindung ohne Vulkanisation zwischen diesen beiden Materialien. Die chlorierten Thermoplaste werden aufgrund ihrer hohen Polarität verwendet, wodurch die Bindung mit der Mischung erleichtert wird. Die erhöhte Polarität dieser Klebeschicht verursacht eine ionische Anziehung zwischen der Klebeschicht und der aus einem polaren thermoplastischen Elastomer hergestellten Schicht.
- In einem weiteren Aspekt wird die Erfindung auf Composit- Schlauchartikel bezogen, die die compoundierte Mischung und eine Klebeschicht umfassen, wodurch die Haftung zwischen thermoplastischem und elastomerem Material erleichtert wird. In einer Anwendung wird die Erfindung auf den Composit-Schlauchartikel bezogen, umfassend (1) ein erstes ringförmiges Element, bestehend aus einem Polyolefin oder chloriertem Polyolefin wie Polyethylen, Polyvinylchlord oder chloriertem Polyethylen, (2) ein zweites ringförmiges Element, hergestellt aus einem elastomeren Material, das nicht leicht mit dem thermoplastischen Material im ersten ringförmigen Element zu verbinden ist, (3) eine Verstärkung wie Reifenkord oder über Kreuz verwobenes Gewebe, das in das elastomere Material des zweiten ringförmigen Elementes eingebettet ist oder, wahlweise, eine Textillitze, ein spiralförmiges oder gestricktes Verstärkungsmaterial, das zwischen dem ersten und dem zweiten ringförmigen Element mit ausreichenden Zwischenräumen liegt, so daß ein wesentlicher Oberflächenkontakt zwischen dem ersten und dem zweiten ringförmigen Element besteht, und (4) eine Zwischenschicht einer in der Hitze abbindenden, compoundierten klebenden polymeren Mischung, z.B. vom im vorhergehenden Abschnitt beschriebenen Typ, angeordnet zwischen und gebunden an sowohl den inneren thermoplastischen Schlauch als auch die elastomere Schicht.
- In einer anderen Anwendung wird die Erfindung auf einen Composit-Schlauchartikel bezogen, umfassend (1) ein erstes ringförmiges Element, bestehend aus einem chlorierten Thermoplast, (2) ein zweites ringförmiges Element, bestehend aus einem thermoplastischen Elastomer, (3) ein Verstärkungsmaterial wie ein über Kreuz verwobenes Gewebe oder Reifenkord, eingebettet in das thermoplastische Elastomer des zweiten ringförmigen Elements, oder, alternativ, eine Textillitze, ein spiralförmiges oder gestricktes Verstärkungsmaterial, das zwischen dem ersten und dem zweiten ringförmigen Element mit ausreichend viel Zwischenräumen angeordnet ist, so daß ein beträchtlicher Oberflächen-Kontakt zwischen dem ersten und dem zweiten ringförmigen Element besteht, und (4) eine Zwischenschicht einer in der Hitze abbindenden, compoundierten klebenden polymeren Mischung, wiederum vom im ersten Abschnitt beschriebenen Typ, angeördnet zwischen und gebunden sowohl an den inneren chlorierten thermoplastischen Schlauch als auch an die elastomere Verstärkungsschicht. Eine weitere Anwendung verwenet die Mischung als Abdeckungselement, umfassend einen elastomeren Schlauch mit der Verstärkung, entweder eingebettet in ein elastomeres Material oder in eine Textillitze, spiralförmig oder gestrickt, dazwischen eingeschoben. Anschließend wird eine Rippe aus PVC spiralförmig über die Abdeckung gewunden und nach der Anwendung von Hitze und Druck bindet die Mischschicht sowohl an die elastomere Verstarkungsschicht als auch an die spiralförmigen PVC-Rippe, wodurch ein ziemlich steifer, vakuumfester Schlauch entsteht. Die Rippe schützt darüber hinaus die Schlauchabdeckung.
- Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schlauches umfaßt die Schritte des (1) Wickelns des aus einem Polyolefin wie Polyethylen, Polyvinylchlorid oder einem chlorierten Polyethylen hergestellten thermoplastischen Materials um einen nichtgeschmierten Dorn, (2) des Wickelns des vorcompoundierten, das Formaldehyd-Donor/Akzeptor-System enthaltenden polymeren klebenden Harzes um die thermoplastische Schicht, (3) das Wikkeln einer Verstärkungsschicht, bestehend aus einem elastomeren Material, das um ein Verstärkungs-Material wie Reifenkord oder über Kreuz verwobenes Gewebe aufgetragen ist, um das Rohr, so daß die Klebeschicht der polymeren Klebemischung zwischen dem Schlauch und der Verstärkungsschicht liegt, (4) das Wickeln einer Nylonschicht um die Abdeckung und (5) das Vulkanisieren des so hergestellten Artikels, wodurch ein einheitlicher Composit-Schlauch hergestellt wird. Die Hitze der Vulkanisation führt zu einer Erweichung des thermoplastischen Materials und zum Schrumpfen der Nylonhülle, was zu einem intensiven Kontakt zwischen den benachbarten Schichten des Schlauches führt, wodurch die Bindung gefördert wird. Die Vulkanisation ist wegen der Schicht aus elastomerem Material notwendig.
- Alternativ kann der Schlauch hergestellt werden durch: (1) das Extrudieren des thermoplastischen Rohres, (2) das Mitextrudieren des vorimprägnierten polymeren klebenden Harzes, das das Formaldehyd-Donor/Akzeptor-System umfaßt, um das thermoplastiche Rohr, (3) das Aufbringen einer Verstärkungschihct wie Reifenkord, eingebettet in ein elastomeres Material oder Gestrick, eine Spirale oder Litzengewebe, um die Schicht aus klebendem Harz und (4) das Auftragen einer Schicht eines elastomeren Materials auf die Verstärkungsschicht. Es soll darauf hingewiesen werden, daß die Hitze und der Druck, die zum Kleben der Schicht aus klebendem Gummi an der benachbarten Schicht notwendig sind, bei der extrudierten Ausführungsform aus dem Extrusions-Verfahren stammen müssen. Andernfalls muß der geformte Schlauch in eine Bleimantelpresse eingebracht werden, um ausreichend Hitze und Druck auszuüben, so daß die verschiedenen Schichten richtig aneinander haften. Die für das richtige Kleben erforderliche Schwellentemperatur hängt vom verwendeten Thermoplast ab, da der Erweichungspunkt des Kunststoffes im Herstellungs-Gegenstand die kleinste notwendige Temperatur ist. Der angewandte Druck muß größer als der Normaldruck sein.
- Die Schlauch-Gegenstände der Erfindung umfassen verschiedene Arten verstärkter Schläuche für verschiedene Funktionen einschließlich von Anwendungen zur Handhabung von Lebensmitteln wie dem Fördern von Wein und Getränken genauso wie für andere Anwendungen, wo eine geringe Porosität des Schlauches und keine Geschmacksübertragung auf die geförderten Produkte wünschenswerte Eigenschaften sind.
- Die Erfindung wird jetzt beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei:-
- Figur 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform des die Erfindung darstellenden Schlauches mit einer eingebetteten Verstärkungsschicht ist, und
- Figur 2 ein Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des Schlauches ist, wobei die Mischung als eine Abdeckung verwendet wird.
- Ein erfindungsgemäßer Schlauch für Lebensmittel und Getränke ist in Figur 1 dargestellt. Die äußere Oberfläche des Schlauches besteht aus einer Neopren- oder EPDM-Abdeckung 16. Schicht 14 besteht aus einem elastomeren Material, in das ein Verstärkungsmaterial wie ein über Kreuz verwebtes Gewebe oder Reifenkord eingebettet ist. Eine Schicht 12 aus klebendem Harz liegt zwischen der Verstärkungsschicht 14 aus Gewebe und einem Innenrohr 10 und ist mit dem Innenrohr entlang ihrer gemeinsamen Grenzfläche verbunden. Die Schicht 12 aus klebendem Harz ist ihrerseits direkt mit der elastomeren Schicht 14 verbunden. Das Rohr 10 ist aus einem thermoplastischen Polyolefin- oder chlorierten Polyolefin-Material wie Polyethylen, Polyvinylchlorid oder chloriertem Polyethylen hergestellt. Die elastomere Schicht 14 kann aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE) wie ALCRYN , einem eingetragenen Warenzeichen der E.I. Du Pont de Nemours Corporation, oder SANTOPRENE , einem eingetragenen Warenzeichen von Monsanto Inc., bestehen. Das TPE ist um ein Verstärkungsgewebe aufgetragen, das entweder aus über Kreuz verwebtem Gewebe oder Reifenkord besteht. Wenn Schicht 14 aus TPE besteht, das um das Verstärkungsgewebe herum aufgetragen ist, ist das Rohr 10 aus einem chlorierten thermoplastischen Material hergestellt. Die Ausführungsform, die ein Rohr aus Polyvinylchlorid umfaßt, ist bevorzugt, da das Rohr nicht bricht, bis es Temperaturen von mehr als 100 ºC (180 ºF) ausgesetzt wird. Das Polyethylenrohr bricht, wenn es Temperaturen von mehr als 83 ºC (150 ºF) ausgesetzt wird. Eine Vulkanisation ist nicht notwendig, wenn das elastomere Material TPE ist.
- In der alternativen Konstruktion von Figur 2 besteht ein Rohr 20 aus einem elastomeren Material wie Nitril oder Neopren. Eine Verstärkungsschicht 22, bestehend aus einem über Kreuz verwobenem Gewebe oder Reifencord, ist in ein elastomeres Material eingebettet. Eine alternative Ausführungsform (nicht dargestellt) weist eine gestrickte, geflochtene oder spiralförmige Textil-Verstärkungsschicht auf, die um das Rohr herum angebracht ist, wobei eine elastomere Schicht auf der Verstärkungsschicht aufgetragen oder anders an ihr angebracht ist. Die klebende Mischung 26 wird dann um die Verstärkungsschicht gewickelt und eine Rippe aus PVC, 28, d.h. thermoplastischem Material, wird dann spiralförmig um die Schicht aus der vorcompoundierten Mischung gewickelt. Eine Schicht aus Nylon- Schrumpfband wird dann um den Schlauch gewickelt und bei der Anwendung von Hitze schrumpft das Band, wodurch die unteren Schichten in einen intensiven Kontakt gezwungen werden, was zur Haftung der Mischung an den benachbarten Schichten führt. Die PVC-Rippe 28 verleiht dem Schlauch Steifheit, so daß er vakuumfest ist, und schützt darüber hinaus den Schlauch, wenn er über eine Fläche gezogen wird.
- Im allgemeinen ist das System, das die Bindung zwischen den thermoplastischen und den elastomeren Materialien (das entweder ein normales Elastomer oder ein thermoplastisches Elastomer sein kann) erleichtert, ein Formaldehyd-Donor/Akzeptor-System. Dieses System bildet im wesentlichen eine chemische Brücke zwischen benachbarten Schichten. Im allgemeinen kann der Formaldehyd-Donor aus Amin-Forinaldehyd-Harz bestehen und der Amin-Akzeptor wäre ein m-disubstituiertes Benzol. Insbesondere wurde in den unten dargestellten Mischungen Hexamethoxymethylmelamin als Formaldehyd-Donor ausgewählt, da es mit dem Formaldehyd-Akzeptor im Temperaturbereich von 28 ºC bis 83 ºC (50 ºF bis 150 ºF) reagiert, was bedeutet, daß die Reaktion bei einer Temperatur auftritt, die geringer ist als der Schmelz punkt des Polyethylens.
- Spezielle Mischungen der Klebeschicht, die zur Herstellung der oben beschriebenen Schläuche verwendet wird, werden unten zusammen mit einer Beschreibung des Verfahrens zur Herstellung der Schläuche gefunden. Es wird verstanden, daß die Beispiele nur Erläuterungen der Erfindung sind, wie sie offenbart ist, und auf keine Weise beabsichtigt ist, die Erfindung auf die diskutierten Beispiele zu beschränken.
- Die Klebeschicht wird aus einer compoundierten thermoplastischen Mischung gebildet, in der die folgenden Bestandteile mit den folgenden Anteilen in Gewichtsteilen bezeichnen sind: TABELLE 1 Polyethylen Ethylen-Propylen-Dien-Polymer (EPDM) Polyvinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer Siliciumoxid (HiSil 233 ) Diisononylphthalat Paraffinwachs Hexamethoxymethylmelamin (Formaldehyd-Donor) Resorcin-Formaldehyd-Harz (Formaldehyd-Akzeptor) Cadmium/ Zink-Stabilisator Insgesamt
- Obige Mischung wird bei 167 ºC (300 ºF) in einem Banbury-Mischer verflüssigt. Das als Weichmacher verwendete Diisononylphthalat und das Paraffinwachs werden verwendet, um die Verarbeitbarkeit der Mischung zu optimieren. Es sind keine Vulkanisiermittel wie Schwefel notwendig, um die Mischung an den benachbarten Schichten kleben zu lassen, unter der Voraussetzung, daß sie aus einem thermoplastischen Material bzw. einem thermoplastischen Elastomer bestehen. Auf vergleichbare Weise wird EPDM auch zugefügt, um die Flexibilität dieser thermoplastischen Formulierung zu verstärken. Das Hexamethoxymethylmelamin wird als Formaldehyd-Donor verwendet, da es bei Temperaturen von mehr als 167 ºC (300 ºF) nicht verdampft.
- Nachdem die Mischung vermischt wurde, wird sie in Folien mit einer Dicke von annähernd 0,0254 cm (0,010 Inches) kalandriert. Die kalandrierte Formulierung bindet bei Anwendung von Hitze und Druck an eine Vielzahl von Thermoplasten einschließlich Polyethylen, wenn sie in Berührung mit ihnen ist. Wenn sie für die Herstellung von Schläuchen verwendet wird, wird die Mischung um ein Rohr gewickelt, das aus einem der zuvor erwähnten thermoplastischen Materialien besteht. Ein gummiertes Gewebe, bestehend aus einem Verstärkungsmaterial wie einem über Kreuz verwobenen Gewebe oder Reifencord, eingebettet zwischen zwei Schichten eines elastomeren Materials, wird dann um die kalandrierte Mischung gewickelt. Eine Schicht aus elastomerem Material wird dann um den Schlauchgegenstand gewickelt. Schließlich wird ein Schrumpfband aus Nylon um den Artikel gewickelt, so daß beim Einwirken von Hitze Druck auf den Schlauchartikel ausgeübt wird.
- Da der Schlauch dieses Beispiels aus zwei Schichten aus elastomerem Material besteht, muß er vulkanisiert werden. In diesem Beispiel wird der Schlauch vulkanisiert, indem 241 kN/m² (35 p.s.i.g.) Dampf bei 161 ºC (290 ºF) 90 Minuten lang verwendet werden. Der Schlauch wird dann vom Dorn entfernt. Die Hitze von der Vulkanisation und der Druck vom Nylon-Schrumpfband, das um den Schlauch gewickelt ist, sind ausreichend, um die Mischungsschicht an deren benachbarte Schichten zu binden. Es besteht keine Notwendigkeit zum Schmieren des Dorns beim Aufbau des Schlauches, da das thermoplastische, für das Rohr verwendete Material ausreichend weich ist, um leicht vom Dorn zu gleiten. Ein Schlauch, der obige Mischung als eine Klebeschicht verwendet, ist geprüft worden, und die Klebekraft zwischen dem Rohr und der Klebeschicht wurde zu 7,3 kg/cm (41 Pounds/Inch) bestimmt. Die Klebekraft zwischen der Klebeschicht und der Abdeckung wurde zu 6,6 kg/cm (37 Pounds/Inch) bestimmt. Alle Messungen wurden unter Verwendung von ASTM-Verfahren D-2084 aufgenommen. Der Berstdruck des Schlauches wurde zu 4,43 MN/m² (642 p.s.i.g.) bestimmt.
- Obwohl Polyethylen zu Beginn das bevorzugte Schlauchmaterial war, haben Prüfungen gezeigt, daß es bei 150 ºF zu erweichen beginnt. In der nahrungsmittelverarbeitenden Industrie werden Schläuche gesäubert, indem Reinigungslösungen bei Temperaturen von bis zu 100 ºC (180 ºF) verwendet werden. Daher ist Polyvinylchlorid, das eine Erweichungstemperatur von mehr als 100 ºC (180 ºF) aufweist, für diese Anwendung ein bevorzugtes Material.
- Ein Schlauch wurde unter Verwendung einer kompoundierten thermoplastischen Mischung hergestellt, in der die folgenden Bestandteile in Gewichtsteilen kombiniert wurden: TABELLE 2 Polyvinylchlorid-Kunststoff Acrylnitril-Butadien-Copolymer Polyvinylchlorid - Vinylacetat-Copolymer Silica (HiSil 233 ) Polyester-Weichmacher Eisenoxid Paraffinwachs Hexamethoxymethylmelamin (Formaldehyd-Donor) Resorcin-Formaldehyd-Harz (Formaldehyd-Akzeptor) Calcium- und/oder Barium-Stabilisator Insgesamt
- Obige Mischung wird auf die gleiche Weise wie im vorhergehenden Beispiel kompoundiert. Der Weichmacher und das Paraffinwachs werden zugegeben, um die Verarbeitbarkeit der Mischung zu optimieren. Das Eisenoxid wird verwendet, um die Farbe des Schlauches zu verstärken. Daher können die Mengen dieser Bestandteile in Einklang mit den erwünschten und durch die bestimmte Anwendung diktierten Eigenschaften des Schlauches verändert werden. Der fundamentale Unterschied zwischen dieser Mischung und der Mischung in Beispiel 1 besteht darin, daß die Polarität der Mischung größer ist, so daß die Affinität zwischen den benachbarten Schichten und der Mischung ebenfalls größer ist. Falls in der Verstärkung 14 und in den Deckschichten 16 ein thermoplastisches elastomeres Material verwendet wird, werden keine Vulkanisiermittel, z.B. Schwefel, benötigt, um eine Bindung zwischen den Außenschichten zu fördern. Daher kann mit dem Schrumpfband aus Nylon, das beim Erhitzen des Artikels Druck ausübt, ein einheitlicher Schlauchartikel mit Schichten, die aus verschiedenen Materialien bestehen, ohne das mit Vulkanisation verbundene Vernetzen hergestellt werden. Vielmehr bewirkt die polare Affinität zwischen den Schichten die Bindung.
- Um die Bindung zwischen dem Rohr und der Klebeschicht zu optimieren, wurden zur Herstellung des Rohres chlorierte Thermoplaste wie Polyvinylchlorid verwendet. Acrylnitril-Butadien-Copolymer erhöhte ebenfalls die Polarität der kompoundierten Mischung. Der Schlauchgegenstand wurde nach dem Zusammenbau 45 Minuten lang bei einer Temperatur von 178 ºC (320 ºF) gehärtet oder thermisch abbinden gelassen. Die Haftkraft zwischen dem Rohr und der Klebeschicht betrug 11,8 kg/cm (66 Pounds/Inch). Die Haftkraft zwischen dem Rohr und der Abdeckung betrug 3,6 kg/cm (20 Pounds/Inch). Alle Messungen wurden unter Verwendung von ASTM-Verfahren D-2084 aufgenommen.
- Das als die äußerste Schicht um den Schlauch gewickelte Nylon- Material schrumpft beim Härten des Schlauches. Dadurch wird beim Erweichen der Materialien die Schicht unter der Nylonschicht zusammengepreßt. Die Folge ist ein ziemlich flexibler Schlauchartikel, der Temperaturen von 100 ºC (180 ºF) widerstehen kann. Nach dem Härten des Schlauches wird die Nylon-Umwicklung entfernt und sie ist wiederverwendbar.
- Es wird natürlich verstanden, daß die vorliegende Erfindung oben rein beispielhaft beschrieben worden ist und daß innerhalb des Rahmens der Erfindung detailhafte Änderungen gemacht werden können.
Claims (9)
1. Einheitlicher, polymerer Schlauchartikel zum Fördern von
Flüssigkeiten, umfassend eine erste ringförmige Schicht
(10 oder 14), eine zweite ringförmige Schicht (14 oder
10), wobei die Schichten aus verschiedenen Polymeren
bestehen, die nicht leicht miteinander verbindbar sind,
wobei die erste ringförmige Schicht ein thermoplastisches
Material umfaßt und die zweite ringförmige Schicht aus
einem elastomeren Material und einem thermoplastischen
elastomeren Material, einer Verstärkungsschicht (18) und
einer vorcompoundierten Thermoplast-/Elastomer-Mischung
ausgewählt ist, die eine Mischung aus thermoplastischen
und elastomeren Materialien und ein Donor-/Akzeptor-System
aus Formaldehyd umf aßt, das das Verbinden beschleunigt und
das als Klebeschicht (12) zwischen und gebunden an die
ersten und die zweiten Schichten wirkt.
2. Schlauch nach Anspruch 1, wobei die erste Schicht ein
Innenrohr (10) ist, hergestellt aus einem Polyolefin.
3. Schlauch nach Anspruch 1, wobei die erste Schicht ein
Innenrohr (10) ist, hergestellt aus einem chlorierten
Thermoplast.
4. Schlauch nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das
Verstärkungsmaterial ein rechtwinkelig gewebter Stoff ist und in
die zweite ringförmige Schicht (14) eingebettet ist.
5. Schlauch nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das
Verstärkungsmaterial Reifencord ist und in die zweite ringförmige
Schicht (14) eingebettet ist.
6. Schlauch nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das
Verstärkungsmaterial eine Textillitze, -spirale oder -strickware
ist, die zwischen einem Innenrohr (10) und einer äußeren
Ummantelung (16), die jeweils an gegenüberliegenden Seiten
der Klebeschicht (12) angeordnet sind, liegt.
7. Schlauch nach Anspruch 1, wobei die erste ringförmige
Schicht (10) aus einem chlorierten Thermoplast geformt ist
und die zweite ringförmige Schicht (14) aus einem
thermoplastischen Elastomer geformt ist.
8. Schlauch nach Anspruch 1, wobei die zweite ringförmige
Schicht (14) ein elastomeres Material ist und die
vorimprägnierte Thermoplast/Elastomer-Mischung (12) nach
Anwendung von Hitze und Druck an die ersten und zweiten
ringförmigen Schichten gebunden ist.
9. Schlauch nach Anspruch 1, 2 oder 7, wobei die erste
ringförmige Schicht ein Innenrohr (20) aus chloriertem
Thermoplast ist, um das herum die Verstärkungsschicht (22)
gewickelt wird und wobei anschließend die vorimprägnierte
Thermoplast-/Elastomer-Mischung (26) um die
Verstärkungsschicht (22) gewickelt wird und die zweite ringförmige
Schicht Polyvinylchlorid in Form einer Rippe (28) ist, die
spiralförmig um die vorimprägnierte Mischung gewickelt
wird.
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