WO2010081632A1 - Verfahren zur herstellung von mehrschichtig beschichteten gummipartikeln und mehrschichtig beschichtete gummipartikel - Google Patents

Verfahren zur herstellung von mehrschichtig beschichteten gummipartikeln und mehrschichtig beschichtete gummipartikel Download PDF

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WO2010081632A1
WO2010081632A1 PCT/EP2009/067978 EP2009067978W WO2010081632A1 WO 2010081632 A1 WO2010081632 A1 WO 2010081632A1 EP 2009067978 W EP2009067978 W EP 2009067978W WO 2010081632 A1 WO2010081632 A1 WO 2010081632A1
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WO
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rubber particles
coating
granules
coated rubber
coated
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Application number
PCT/EP2009/067978
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Andreas Berlineanu
Kirsten Luce
Margit Bukohl
Nicole Dudek
Siegfried Jittenmeier
Marisa Cruz
Rainer Fuchs
Frank Dieter Kuhn
Original Assignee
Evonik Degussa Gmbh
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    • E01C13/00—Pavings or foundations specially adapted for playgrounds or sports grounds; Drainage, irrigation or heating of sports grounds
    • E01C13/08—Surfaces simulating grass ; Grass-grown sports grounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons

Definitions

  • the invention relates to a process for the coating of rubber particles, manufactured from used tires, the coating agent, the coating method and the coated rubber particles and its use as bedding in artificial turf or for other floor coverings, for example in sports facilities.
  • the coating of rubber surfaces is also possible.
  • EP 1 416 009 (Mülsener Recycling and Trading Company 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. In the coating is not paid attention to a special type of addition of the paint, such as single and / or multiple coating. It is coated so that an allegedly complete wrapping of the used tire granulate takes place, concrete technical measures are not described.
  • DE 196 31 251 (ContiTech Holding) describes a rubber granulate body coated with a flame retardant binder coating.
  • the binder used is a rubber, as a flame retardant 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.
  • DE 21 10 327 (Allworld) describes a manufacturing method for elastic sports floors made of used tire granules and binder. Granules and binders are mixed and harden to the ground.
  • 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.
  • Rubber granules and a binder wherein an epoxy resin or a (meth) acrylate resin is used as the binder.
  • WO 2002/18706 (Fieldturf Inc.) describes a portable, modular synthetic turf element of turf surface element and base element and litter into the turf surface element.
  • the litter may consist of unspecified rubber particles, sand or a mixture of sand and rubber particles. A coating of the rubber particles is not mentioned.
  • 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 coating layer protecting 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 the preparation of colored particles of vulcanized rubber, comprising the following steps: An aqueous pigment dispersion is added to the still undyed vulcanized rubber particles and mix the two ingredients until the rubber particles are colored, then 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 cited prior art has the disadvantage that no manufacturing conditions of coated granules of rubber have been given, in which a particularly effective use of the paint is carried out by a targeted, multi-layer job.
  • the filling materials must have a certain resistance to humidification and the resulting leaching of particular heavy metal-containing aqueous solutions, since the DIN V 18035-7 (pre-standard) provides that to improve the sport and protective functional properties and to reduce the wear a possibility for moistening the artificial turf surface can be provided.
  • the objects are achieved by a multicomponent system for coating rubber granules in a fluidized bed apparatus, a solids mixer or in a drum mixer and a method for producing the coating.
  • 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 addition of the paint to the rubber granulate is carried out so that in a mixer granules are coated with a first portion of paint, then carried out a curing step or a waiting period is met, then a further subset of paint is added, carried out a curing step or a waiting period is met , etc. After the last Lackzugabe suits still a curing step is performed or a waiting period observed, then filled the granules.
  • the waiting time between the individual steps is between 5 and 50 minutes, preferably between 5 and 20 minutes and most preferably between 5 and 15 minutes.
  • the curing step at the end of the coating process lasts between 5 and 60 minutes, preferably between 5 and 50 minutes and most preferably between 5 and 40 minutes.
  • the first subset of the paint is about 1/3 of the total amount of paint
  • the second subset of the paint is also about 1/3 of the total amount of paint
  • the third subset of the paint is also about 1/3 of the total amount of paint, with this information are to be understood as a rough guideline.
  • Paint formulation and particles can also be done by infrared emitters. Heating by infrared radiators may e.g. take place in one step after the mixing of paint with the particles to be coated.
  • infrared radiators may e.g. take place in one step after the mixing of paint with the particles to be coated.
  • rubber particles not only rubber particles, but also rubber surfaces or rubber coatings can be coated with the method according to the invention and the mixture according to the invention.
  • the coating of the granules takes place in several layers.
  • a cross-linking step is in each case installed (keeping the temperature as for the paint addition for a certain time, or keeping a temperature higher than the temperature for paint addition for a certain time).
  • the color measurement is based on DIN 5033.
  • the quick test for attrition after irradiation according to the invention comprises the steps of
  • i.) determines the abrasion of a granulate before the irradiation, ii.) irradiating the granules, iii.) determining the abrasion of the irradiated granules.
  • the determination of abrasion resistance includes the following steps:
  • a cutting mill is used in the context of the present invention, which usually consists of a horizontally or vertically arranged rotor, which is equipped with knives, which operate in the context of a first particularly preferred embodiment of the present invention against anchored in the mill housing knife.
  • a schematic sketch of such a mill is shown in Römpp Lexikon Chemie, publisher: J. Falbe, M. Regitz, 10th edition, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York, 1998, volume: 4, keyword: "Mill", page 2770 For further details reference is therefore made to this document and the cited references.
  • the housing of the mill does not comprise anchored knives, so that the ground granules can be more easily removed from the housing.
  • the working principle of the granulator is preferably cutting / impact.
  • the intensity of the grinding can be controlled via the energy emitted by the mill.
  • the rotational speed of the granulator is preferably in the range of 100 / min to 30,000 / min, in particular in the range of 1,000 / min to 25,000 / min.
  • the peripheral speed of the granulator is preferably in the range of 10 m / s to 100 m / s, in particular in the range of 20 m / s to 80 m / s.
  • the dimensioning of the mill can basically be chosen freely and adapted to the requirements of the case.
  • the grinding chamber of the cutting mill during milling to at least 10%, based on the maximum useful volume of the granulator filled.
  • the cutting mill and the cutting tool are preferably made of a harder material than the granules to be examined.
  • the material to be ground is preferably placed in the chamber of the cutting mill and sheared by a stainless steel racket within a predetermined loading time ("grinding time"), whereby rubbing, crushing and cutting occur
  • Granules or layers on the granules Due to the massive and complex nature of the shears, rapid testing of the abrasion stability of granules, in particular of coated plastic granules, is achieved.
  • the results of the test are mainly influenced by the following variables:
  • ⁇ the degree of adhesion of the coating to the particle. ⁇ Size of the particles. ⁇ Size distribution of the particles.
  • the duration of milling also influences the results.
  • milling times in the range from 5 seconds to 10 minutes, in particular in the range from 5 seconds to 150 seconds, are preferably selected.
  • the action of the grinding power of the granulator can be continuous or discontinuous.
  • An approach has proven particularly useful in which the grinding power is preferably not varied during the grinding.
  • the grinding chamber of the cutting mill can be tempered during the grinding, in particular heated or cooled, to gain knowledge about the abrasion behavior of the granules at other temperatures.
  • Purpose is preferably a suitable, tempered liquid, such.
  • Cutting mills suitable for the purposes of the present invention are commercially available. The following mill has proven particularly successful:
  • the partial size distribution of the ground product is determined by sieve analysis, which is preferably followed by reference to DIN 53 477 (November 1992).
  • sieves Preferably round test sieves (called sieves for short) are used, the screen frame of which preferably consists of metal.
  • the sieves preferably have a nominal diameter of 200 mm.
  • the sieve lid, all sieve frames and the sieve pan preferably fit sealingly on or into one another.
  • the sieves are preferably covered with metal wire mesh according to DIN ISO 3310 Part 1.
  • a sieve set of 6 sieves with metal wire mesh (mesh size: 63 ⁇ m, 125 ⁇ m, 250 ⁇ m, 500 ⁇ m, 1mm, 2mm) is sufficient.
  • it is particularly preferred to use a sieve set comprising a 500 ⁇ m sieve and a bottom.
  • the separation is preferably achieved by a horizontal, circular movement of the sieve set with a rotational frequency of preferably 300 + - 30 min "1 and an amplitude of 15 mm.
  • the intervals are preferably the same length and are expediently 1 minute to 5 minutes, in particular 3 minutes, long.
  • the screening is preferably interrupted and then restarted again. This can possibly be programmed on the screening machine.
  • the determination of the particle size distribution is carried out in a known manner by weighing the sieves.
  • the result of the sieve analysis is compared with at least one reference value in order to classify the abrasion of the investigated granulate.
  • the determined particle size distribution of the ground product is preferably compared with the result of at least one other granulate in order to classify the attrition of the investigated granulate in comparison to the other granules.
  • the determined particle size distribution of the milled product is compared with the particle size distribution of the unmilled starting material in order to classify the attrition of the investigated granulate.
  • the determined particle size distribution of the milled product is compared with at least one predetermined limit value in order to classify the abrasion of the investigated granulate.
  • the proportion of particles smaller than 500 ⁇ m has proven to be a particularly suitable criterion for assessing the attrition of the particles.
  • the walls are tested after grinding for possible deposits, which were caused by the shear stress of the granules in the granulator.
  • optical comparison e.g., with appropriate reference samples, references, reference scales
  • the granules are arranged in a sample container and irradiated with an irradiation lamp, the granules being periodically mixed during the irradiation, so that different surfaces of the granules are irradiated.
  • periodic in this context refers to a regularly recurring activity at regular intervals (here the mixing), in the present case a repetition of at least 2 operations, preferably of at least 5 operations, in particular of at least 10 operations, is preferred.
  • the repetition rate of the activity is preferably at least 1 process per minute, preferably at least 5 processes per minute, in particular at least 10 processes per minute.
  • a continuous mixing takes place during the irradiation.
  • the term "thorough mixing” denotes a thorough mixing of the granules, which preferably leads to a change in the three-dimensional orientation of at least two granules, preferably at least 5 granules, in particular at least 10 granules two granules, preferably of at least 5 granules, in particular of at least 10 granules, relative to each other changed.
  • the granules are mixed in such a way that at least two different, preferably at least three different, surfaces of the granules are irradiated successively, each of these surfaces being irradiated at least twice, preferably at least five times, in particular at least 10 times ,
  • the irradiation method according to the invention differs from the known irradiation methods, in which the granules are dispersed during the irradiation process Irradiation not mixed and irradiated only one surface of the granules continuously.
  • the inventive method leads to a very uniform irradiation of the entire surface of the granules.
  • the irradiation is preferably carried out in such a way that the difference between the shortest irradiation time of a surface of the granules and the longest irradiation time of a surface of the granules is at most 100%, preferably at most 50%, in particular at most 20%, of the longest irradiation time of a surface of the granules.
  • Irradiation simulates the influence of light, especially sunlight, on the granules.
  • the light therefore preferably comprises components of natural sunlight; the irradiation is preferably carried out with a wavelength in the range of 1 nm to 1000 nm, preferably with a wavelength in the range of 200 nm to 400 nm (so-called near UV radiation), in particular with a wavelength in the range of 295 nm to 315 nm (so-called UV-B radiation).
  • a device according to the invention for the irradiation of granules is particularly advantageous.
  • This device includes
  • sample container is connected to a drive, so that the sample container during the irradiation moves and the granules can be mixed.
  • the position of the irradiation lamp relative to the sample container can in principle be chosen freely, wherein the irradiation lamp is preferably arranged inside the sample container. However, it can also be arranged outside the sample container, although this variant is less preferred.
  • the irradiation lamp is preferably sheathed with an inert gas purge, which is preferably arranged between the irradiation lamp and the sample container.
  • Inert gases particularly suitable for the purposes of the present invention include, in particular, nitrogen as well as all noble gases, such as helium and neon.
  • a rinsing of the granules in the sample space with at least one gas and / or at least one liquid is furthermore provided in order to examine the influence of the gas and / or the liquids on the properties of the granules during the irradiation.
  • Particularly suitable for this purpose are air, water vapor, acidic steam, acid rain and water.
  • the irradiation lamp is preferably provided with a filter which at least partially filters out IR radiation (780 nm to 1 mm) from the radiation spectrum of the irradiation lamp.
  • the irradiation lamp is preferably sheathed with a quenching space which comprises an IR quenching liquid and preferably between the
  • Irradiation lamp and the sample container more preferably between the inert gas and the sample container is arranged.
  • IR quench liquids include all liquids which are used in the
  • Examination conditions are liquid and absorb at least partially in the range of 780 nm to 1 mm light.
  • sample container is also not particularly limited. However, sample containers having a region which comprises a straight cylindrical shape have proven particularly useful, the irradiation lamp preferably being arranged centered in the middle of the cylinder.
  • the irradiation lamp has an elongated shape, wherein the orientation of the irradiation lamp is preferably the main axis of the
  • Sample container in particular the main axis of a straight cylindrical portion of the sample container corresponds.
  • the inner walls of the sample container preferably comprise a reflective material to absorb the light, which e.g. B. the granules are not has hit or passed, after reflection on the granules. In this way, the effectiveness of the irradiation can be significantly increased.
  • particularly suitable reflective materials lead to a reflection of at least 5%, preferably at least 25%, particularly preferably at least 50%, of the incident radiation.
  • a particularly suitable material for this purpose is steel.
  • At least 80% of the entire inner surface of the sample container is coated with and / or consists of the reflective material.
  • the sample container further comprises a material having a high thermal conductivity, a thermal conductivity preferably greater than 1 W / (m ⁇ K), in particular greater than 3 W / (m ⁇ K), measured at 25 ° C.
  • At least 80% of the sample container is made of a material having a high thermal conductivity.
  • the device of the present invention preferably comprises at least one tempering element, preferably a heating or cooling element, in particular a cooling element, which allows the irradiation of the plastic particles at fixed temperature conditions or in predetermined temperature ranges.
  • at least one tempering element preferably a heating or cooling element, in particular a cooling element, which allows the irradiation of the plastic particles at fixed temperature conditions or in predetermined temperature ranges.
  • the sample container preferably further comprises at least one mixing element for mixing the granules during the irradiation.
  • at least one mixing element for mixing the granules during the irradiation.
  • flow breakers which at least partially divert the movement of the granules during a rotation of the container along its main axis have proven particularly useful.
  • the head and / or the foot end, particularly preferably the head and foot ends, of the sample container are chamfered in order to agitate the granules even more during the irradiation. It takes the inner diameter of the
  • Sample container in the direction of the tapered end preferably from.
  • sample container is of minor importance.
  • sample container is dimensioned such that it can accommodate between 10 g and 500 kg of granules.
  • particularly suitable sample containers have a capacity in the range of 1 kg to 10 kg.
  • the sample container is preferably filled with granules to 0.1% to 10%, preferably to 0.5% to 5%, based on the total volume of the sample container.
  • the sample container is preferably rotated in order to achieve thorough mixing of the granules.
  • the rotation is preferably carried out about a main axis of the container, wherein the irradiation lamp is preferably also positioned along this major axis.
  • the rotational speed is preferably in the range of 1 rpm to 500 rpm.
  • FIG. 2 The structure of an irradiation apparatus particularly suitable for the purposes of the present invention is shown schematically in FIG. It comprises an irradiation lamp (3) and a sample container (2), the irradiation lamp (3) being elongated and centered along the main axis of the sample container (2).
  • the sample container (2) has a straight cylindrical shape with bevelled head and foot ends (7), wherein the inner diameter of the sample container (2) decreases in the direction of the tapered ends (7).
  • the sample container (2) is preferably made of a thermally conductive steel which reflects at least 5% of the incident radiation.
  • the irradiation lamp is sheathed with an inert gas purge (4) which is arranged between the irradiation lamp (3) and the sample container (2).
  • the irradiation lamp (3) is sheathed with a quenching space (5) which comprises an IR quenching liquid and is arranged between the inert gas purge (4) and the sample container (2).
  • the device comprises a tempering element (1), preferably a cooling water bath, for tempering the sample container (2) during the course of the irradiation.
  • a tempering element (1) preferably a cooling water bath
  • the sample container (2) is preferably rotated continuously about the main axis of the sample container (3) by means of the drive, along which the irradiation lamp (3) is positioned.
  • the temperature during the irradiation can in principle be chosen freely and in particular adapted to the conditions that are to be simulated or readjusted. However, for the purposes of the present invention, the temperature is preferably in the range from 0 0 C to 95 ° C.
  • the intensity of the irradiation of the granules can be controlled.
  • the irradiation preferably takes place for a time in the range from 1 h to 1000 h, in particular in the range from 24 h to 500 h.
  • the irradiation of the granules is preferably carried out with an irradiance in the UV-B range in the range of 1 W / m 2 to 10,000 W / m 2 , in particular in the range of 100 W / m 2 to 1000 W / m 2 .
  • the color properties of the granulate before and after the irradiation are furthermore investigated.
  • the color measurement is preferably carried out in accordance with DIN 5033.
  • the Zinkeluation of the granules is examined before and after the irradiation.
  • the measurement of the Zinkeluation is preferably carried out in accordance with the pre-standard DIN V 18035-7, 6.11.3 (sports fields, Part 7: artificial turf surfaces). In particular, the following procedure has proved particularly useful:
  • the water retention capacity of the granules before the irradiation is examined. Furthermore, the determination of the water retention capacity of the granules after the irradiation is particularly preferred.
  • the binder component may consist of one or more epoxy resins.
  • Solid resins can be usefully dissolved in reactive diluents, such as, for example, aliphatic monoglycidyl ethers, cresyl glycidyl ethers, p-tert-butylphenol glycidyl ethers, butanediol diglycidyl ethers, hexanediol diglycidyl ethers, thymethylolpropane thglycidyl ethers, etc., and low-viscosity, liquid epoxy resins.
  • This binder component may be a mixture of the substances mentioned, but also pigments, fillers, such as, for example, finely ground silicon dioxide (quartz powder, for example Sikron SF 800 from the company
  • Quarzwerke GmbH is preferably the quartz sand silanized such as Silbond FW 600 EST) in order to achieve a better connection to the polymer matrix, such as with Glycidyloxymethylpropylthmethoxythoxysilan, manufactured and sold by Evonik Degussa GmbH under the brand DYNASYLAN ® GLYMO), additives, anti-aging agents, UV Absorber, solvents, leveling agents, catalysts.
  • a cycloaliphatic epoxy resin with the designation Epikote ® Resin 760 from the company. Hexion is used.
  • the anhydride can be modified with maleic anhydride polymers of different chemical base and or or or
  • Methylhexahydrophthal Acidanhydrid (Epikure ® Curing Agent 868, Hexion), Methyltetrahydrophthal Acidanhydrid (Epikure ® Curing Agent 866, Hexion) included.
  • 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 consist of at least one of the above-mentioned. monomeric dienes and one or more vinyl compounds and / or AI kenen are constructed.
  • 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 ® EP OC For example, as with maleic anhydride modified polymer of the product POLYVEST ® OC 800 S used.
  • POLYVEST ® OC 800 S represents a maleic anhydride - modified Polyöl 110 from Evonik Degussa GmbH and is available under this name from Evonik Degussa GmbH.
  • POLYVEST OC ® 800 S, POLYVEST ® EP 1000 S OC and OC POLYVEST ® EP 1200 S contain randomly distributed succinic anhydride. The originally apolar polybutadiene becomes more polar and accessible to various chemical reactions. POLYVEST OC ® 800 S, POLYVEST ® EP 1000 S OC and OC POLYVEST ® EP 1200 S have good electrical insulating properties and low temperature properties. POLYVEST OC ® 800 S, POLYVEST ® EP 1000 S OC and OC POLYVEST ® EP 1200 S are soluble in aliphatics, aromatics, ethers, and compatible with long-oil alkyds, rosin, rosin esters and zinc resinates. It can be used as a crosslinking component in 2K systems, as a polymeric chalk activator for rubber, in particular for EPDM mixtures and for water-soluble, oxidatively drying binders.
  • Hardening and / or binder component can be formulated either solvent-free or solvent-containing as clear coat or filled system.
  • the hardener component can optionally also organic and / or inorganic pigments, wetting agents, dispersants, lubricants, organic and / or inorganic fillers, antioxidants, UV absorbers, UV stabilizers, IR absorbers, flow aids, release agents or leveling agents are added ,
  • Solvents which can be used in the paint industry are customary solvents, for example esters of organic carboxylic acids and aliphatic alcohols, for example ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate or methoxypropyl acetate.
  • catalysts can be added as a third component of the mixture of binder and hardener component prior to application. Some catalysts can be added already in the production of the respective hardener or binder component.
  • 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 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 mixing and spraying system can be applied.
  • the coating material necessary for the coating consisting of A, B and catalyst component, is applied in several steps. After the task of each individual layer, a crosslinking step (time, heating) is interposed. At the end of the addition of the last lacquer layer, a crosslinking step (time, heating) is carried out.
  • Cycloaliphatic epoxy resin wherein between 10% and 80% by weight of cycloaliphatic epoxy resin, preferably between 15% by weight and 70% by weight of cycloaliphatic epoxy resin and most preferably between 20 and 50% 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.
  • an antioxidant barium sulfate wherein between 1% and 60% by weight barium sulphate, preferably between 20% and 50% barium sulphate by weight and most preferably between 30% and 45% barium sulphate by weight, •
  • barium sulphate quartz powder and silane-modified quartz powder can be used in the quantities indicated above.
  • pigments optionally a solvent, about 0% by weight to 20% by weight (the other components supplement to 100% by weight),
  • Aliphatic anhydride wherein between 1% by weight and 50% by weight of aliphatic anhydride, preferably between 5% by weight and 40% by weight of aliphatic anhydride and most preferably between 5% by weight and 30% by weight of aliphatic anhydride are used, and
  • MSA-modified polybutadiene wherein between 99% and 50% by weight MSA-modified polybutadiene, preferably between 90% and 65% MSA-modified polybutadiene and most preferably between 70 and 85% MSA by weight modified polybutadiene can be used
  • the coating is mixed in a drum mixer with the rubber granules.
  • the amount of catalyst is between 0.5 wt .-% and 5 wt .-%, based on the sum of B and A. It is also possible to adjust other mixing ratios and to dispense with the premixing of the coating components and at the same time to the Admit submitted rubber granules.
  • the preferred mixing ratios are given in the table.
  • the coating of the granules takes place in several layers.
  • a cross-linking step is in each case installed (keeping the temperature as for the paint addition for a certain time, or keeping a temperature higher than the temperature for paint addition for a certain time).
  • the A mixture is prepared and stored under nitrogen. It will be
  • Epikure Curing Agent 868 Adliphatic Anhydride, Hexion
  • the formulations of the invention have excellent properties, such as low abrasion values before and after exposure and weathering, good elasticity before and after exposure and weathering, and are stable to weathering.
  • the formulations of the invention have an excellent color stability Exposure and weathering as well as excellent stability during thermal cycling on and under exposure to high temperatures, for example at 50 degrees Celsius over 4 weeks.
  • granules which have been coated with the formulations according to the invention dry slightly after being sprinkled.
  • 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 blend of the invention and the method of the present invention, but also three-dimensional molded rubber articles or rubber surface articles such as toys, rubber mats or tire outer flanks.
  • finely ground fillers may be added, such as barium sulfate, calcium carbonate, quartz powder, or aluminum trihydroxide. coating tests
  • the coating experiments were carried out in a mixer (manufacturer Lödige, type M5R9) at a speed of 150 revolutions per minute. Introduced into the mixing chamber 1 5 kg rubber granules of the type "fine" (available from Fa. Named groups GmbH) and heated in the mixing chamber with a heating jacket by means of thermal oil at 90 0 C. After the rubber granulate has reached the intended temperature, the mixer (manufacturer Lödige, type M5R9) at a speed of 150 revolutions per minute. Introduced into the mixing chamber 1 5 kg rubber granules of the type "fine" (available from Fa. Named groups GmbH) and heated in the mixing chamber with a heating jacket by means of thermal oil at 90 0 C. After the rubber granulate has reached the intended temperature, the
  • Coating composition (by mixing component A, component B and catalyst) in one portion. Then the coating is cured for about 30 minutes at this temperature.
  • the coating experiments were carried out in a mixer (manufacturer Lödige, type M5R9) at a speed of 150 revolutions per minute. Introduced into the mixing chamber 1 5 kg rubber granules of the type "fine" (available from Fa. Named groups GmbH) and heated in the mixing chamber with a heating jacket by means of thermal oil at 90 0 C. After the rubber granulate has reached the intended temperature, the coating composition is (By mixing component A, component B and catalyst) in three portions, mixing between each addition for 10 minutes at 120 ° C. After addition of the third portion, the coating is cured for about 15 minutes at this temperature.
  • Example 3 Example 3:
  • the coating experiments were carried out in a Drais TD250 mixer at a speed of 23 revolutions / minute.
  • 90 kg of rubber granules of the "fine" type (available from Genanograph GmbH) are introduced into the mixing chamber and heated in the mixing chamber by means of heat transfer oil to 90 ° C.
  • the coating composition (by mixing of component A, component B and catalyst) in three portions, mixing between each addition for 20 minutes at 90 ° C.
  • the coating is cured at 105 ° C. for about 10 minutes.
  • the coating trials were carried out in a Drais TD250 vacuum paddle dryer with a nominal capacity of 250 liters at a speed of 23 revolutions / minute.
  • the mixing chamber 90 kg rubber granules of the type "fine" (available from Fa. Genan
  • the paint formulation used in the experiments according to Example 1-4 is prepared as follows:
  • the A mixture was prepared and stored under nitrogen. In this case, 15 parts by weight of Epikure Curing Agent 868 (Aliphatic Anhydride, Fa.
  • the B-blend was prepared as follows:
  • Epikote Resin 760 (cycloaliphatic epoxy, Hexion)
  • Blanc fixe micro iller barium sulphate, Sachtleben
  • the grind value is determined according to DIN EN ISO 1524.
  • the A mixture is prepared and stored under nitrogen. It will be
  • Epikure Curing Agent 868 Adliphatic Anhydride, Fa.
  • Component A Composition according to A3
  • Component B Composition B7 Catalyst: 1, 2 g Epikote Amount ratio
  • A: B 1: 1
  • Cycloaliphatic epoxy resin wherein between 10% 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,
  • Barium sulfate wherein between 1% and 50% by weight of barium sulfate, preferably between 20% and 45% by weight barium sulfate, and most preferably between 30% and 40% barium sulfate by weight, are used,
  • Anhydride preferably between 5% and 40% aliphatic anhydride by weight, and most preferably between 7% and 30% 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 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 to dispense with the premixing of the coating components and at the same time add them to the submitted rubber granules.
  • the preferred mixing ratios are given in the table.
  • the B mixture can be prepared as follows:
  • Tego Dispers 650 wetting and dispersing agent, Evonik
  • Wingstay L antioxidant, Eliokem
  • the A mixture is prepared and stored under nitrogen. It will be
  • Epikure Curing Agent 868 Adliphatic Anhydride, Fa.
  • the coating can also be applied by all methods customary in coating technology, for example spraying, dipping, brush application, knife coating, rolling or the like.
  • the viscosity of the coating can be through
  • the coating system according to the invention bonds excellently with the rubber particles to be coated, and also the individual, completely or partially cured coating layers bond well with one another.
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of a device for irradiating granules.

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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 Beschichtung ist lösungsmittelfrei.

Description

Verfahren zur Herstellung von mehrschichtig beschichteten Gummipartikeln und mehrschichtig beschichtete Gummipartikel 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 Gummioberflächen 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. Bei der Beschichtung wird nicht auf eine besondere Zugabeart des Lackes, wie beispielsweise ein- und/oder mehrfache Beschichtung, geachtet. Es wird so beschichtet, dass eine angeblich vollständige Umhüllung des Altreifengranulats erfolgt, konkrete technische Maßnahmen hierzu werden nicht beschrieben. Es ist in der Praxis allerdings davon auszugehen, dass beim Einsatz eines Lackanteiles von z.B. 5 bis 10% im Verhältnis zu 95 bis 90% Gummi keine vollständige Umhüllung des Gummis erfolgen kann. Vielmehr ist die vollständige Beschichtung der Oberfläche von vielen solcherart beschichteten Gummipartikeln nicht erfolgt. Teilweise unbeschichteter Gummi steht aus Lackflächen heraus bzw. Lack ist nicht in größere Tiefen von Zerklüftungen, Vertiefungen verteilt bzw. Kanten der Gummipartikel sind nicht vollständig beschichtet. Dies ist vor allem bei der genaueren Betrachtung von solcherart umhülltem Granulat im Mikroskop zu sehen.
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 Magnesiumhydroxyd 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. Außerdem können mineralstoffhaltige Überzüge bei langdauernder Bespielung von damit ausgerüstetem Kunstrasen aufgrund von erhöhter Reibung von herausstehenden anorganischen und harten Oberflächen der Infill-Matehalien an Kunstrasenhalmen zu einem erhöhten Verschleiß von Kunstrasenhalmen bzw. Kunstrasensystemen führen. Auch könnte die Haut von Spielern durch eine hochabrasive Außenbeschichtung der Kunstraseninfillmaterialien abrasiv geschädigt werden.
DE 10 2008 000 367.0 beschreibt ein Verfahren mit dem gecoatete Gummigranulate durch ein besonders gutes Lacksystem hergestellt werden. Es wird beschrieben, dass man in einer oder mehreren Schichten auftragen kann. Ein besonderer Effekt, der bei mehrmaligem Auftragen erziel bar wäre, ist nicht beschrieben.
Nachteile des Standes der Technik
Der zitierte Stand der Technik weist als Nachteil auf, dass keine Herstellbedingungen von beschichteten Granulaten aus Gummi gegeben wurden, bei denen eine besonders effektive Nutzung des Lackes durch einen gezielten, mehrschichtigen Auftrag erfolgt.
Ferner werden keine physikalischen und/oder chemischen Daten offenbart, 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.
Aufgabe
In Anbetracht des oben zitierten Standes der Technik mit seinen Nachteilen bestanden nun die Aufgaben, ein weiteres Herstellungsverfahren zur Herstellung eines freifliesenden Gummigranulats zur Verfügung zu stellen. Das Verfahren soll einfach sein, gut in einen größeren Maßstab übertragbar sein und so flexibel sein, dass es sowohl mit als auch ohne Lösungsmittel ausführbar ist. Darüber hinaus soll das Verfahren kostengünstig sein und eine möglichst hohe Farbstärke bei möglichst geringer verwendeter Lackmenge soll erreicht werden. 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 Füllmaterialen 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-VuI kanisat 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.
Ferner sollte ein weiteres einfaches Beschichtungsverfahren für die
Gummigranulate entwickelt werden, um den Forderungen nach kostengünstiger Herstellung nachzukommen.
Ferner sollte ein einfaches und dennoch effektives Beschichtungsverfahren für die Gummigranulate entwickelt werden, um den Forderungen nach kostengünstiger Herstellung nachzukommen. Eine möglichst hohe Farbstärke bei möglichst geringer verwendeter Lackmenge sollte erreicht werden. Eine möglichst gute Verteilung der Farbe auf den Gummigranulaten sollte erreicht werden. Ferner ist zu erwarten, dass sich auch die Auswaschung von Schwermetallen, wie beispielsweise Zn, durch das erfindungsgemäße Verfahren verringern lässt.
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 und ein Verfahren zur Herstellung der Beschichtung. 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 Zugabe des Lackes zum Gummigranulat erfolgt so, dass in einem Mischer Granulat mit einer ersten Teilmenge an Lack beschichtet wird, dann ein Aushärteschritt durchgeführt oder eine Wartezeit eingehalten wird, dann eine weitere Teilmenge an Lack zugegeben wird, ein Aushärteschritt durchgeführt oder eine Wartezeit eingehalten wird, usw. Nach dem letzten Lackzugabeschritt wird noch ein Aushärteschritt durchgeführt oder eine Wartezeit eingehalten, dann das Granulat abgefüllt. Die Wartezeit zwischen den einzelnen Schritten beträgt zwischen 5 und 50 Minuten, Bevorzugt zwischen 5 und 20 Minuten und ganz besonders bevorzugt zwischen 5 und 15 Minuten.
Der Aushärteschritt am Ende des Beschichtungsverfahrens dauert zwischen 5 und 60 Minuten, Bevorzugt zwischen 5 und 50 Minuten und ganz besonders bevorzugt zwischen 5 und 40 Minuten.
Die erste Teilmenge des Lacks beträgt ca. 1/3 der gesamten Lackmenge, die zweite Teilmenge des Lacks beträgt ebenfalls ca. 1/3 der gesamten Lackmenge und die dritte Teilmenge des Lacks beträgt ebenfalls ca. 1/3 der gesamten Lackmenge, wobei diese Angaben als grobe Richtschnur zu verstehen sind.
Die Erwärmung der zu beschichtenden Partikel oder der Mischung von
Lackformulierung und Partikeln kann auch durch Infrarotstrahler erfolgen. Eine Erwärmung durch Infrarotstrahler kann z.B. in einem Schritt nach der Durchmischung von Lack mit den zu beschichtenden Partikeln erfolgen. Darüber hinaus können nicht nur Gummipartikel, sonder auch Gummioberflächen oder Gummibeläge mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Mischung beschichtet werden.
Die Beschichtung des Granulates erfolgt in mehreren Schichten. Nach der Aufgabe der jeweiligen Lackmengen wird jeweils ein Vernetzungsschritt eingebaut (halten der Temperatur wie bei der Lackzugabe für eine gewissen Zeit, bzw. halten einer gegenüber der Temperatur bei Lackzugabe erhöhten Temperatur für eine gewisse Zeit).
Figure imgf000011_0001
An den Beispielen ist ersichtlich, dass die Produkteigenschaften für ein erfindungsgemäßes Beschichtungsverfahren besser sind als für ein Verfahren nach Stand der Technik (in den Beispielen wurde gezeigt, dass eine Beschichtung mit drei Portionen Lack bessere Ergebnisse liefert als die Beschichtung mit kontinuierlicher Lackzugabe oder mit einmaliger Lackzugabe). Sowohl der Abrieb vor und nach UV-Behandlung als auch die Farbe zeigen deutliche Verbesserungen.
Die Farbmessung erfolgt in Anlehnung an die DIN 5033.
Der erfindungsgemäße Schnelltest auf Abrieb nach Bestrahlung umfasst die Schritte, dass man
i.) den Abrieb eines Granulats vor der Bestrahlung bestimmt, ii.) das Granulat bestrahlt, iii.) den Abrieb des bestrahlten Granulats bestimmt.
Die Bestimmung der Abriebfestigkeit schließt die folgenden Schritte ein:
A) Mahlen in einer Schneidmühle
Durch Mahlen wird zunächst versucht, das Granulat zumindest teilweise zu zerkleinern. Zu diesem Zweck wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Schneidmühle eingesetzt, die üblicherweise aus einem horizontal oder vertikal angeordneten Rotor besteht, der mit Messern bestückt ist, die im Rahmen einer ersten besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gegen im Gehäuse der Mühle verankerte Messer arbeiten. Eine schematische Skizze einer derartigen Mühle ist in Römpp Lexikon Chemie, Herausgeber: J. Falbe, M. Regitz, 10. Auflage, Georg Thieme Verlage, Stuttgart, New York, 1998, Band: 4, Stichwort: „Mühle", Seite 2770 dargestellt. Für weitere Details wird daher auf diese Druckschrift und die genannten Literaturstellen verwiesen.
Im Rahmen einer zweiten besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Gehäuse der Mühle keine verankerten Messer, so dass das gemahlene Granulat leichter aus dem Gehäuse entnommen werden kann.
Das Arbeitsprinzip der Schneidmühle ist vorzugsweise cutting / impact.
Über die von der Mühle abgegebene Energie kann die Intensität der Mahlung gesteuert werden. Bevorzugt werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Schneidmühlen eingesetzt, die eine Energie der Schneidmühle im Bereich von 10 W bis 400 W, insbesondere im Bereich von 50 W bis 300 W, abgeben. Die Drehzahl der Schneidmühle liegt vorzugsweise im Bereich von 100/min bis 30.000/min, insbesondere im Bereich von 1.000 /min bis 25.000/min.
Die Umfanggeschwindigkeit der Schneidmühle liegt vorzugsweise im Bereich von 10 m/s bis 100 m/s, insbesondere im Bereich von 20 m/s bis 80 m/s.
Die Dimensionierung der Mühle kann grundsätzlich frei gewählt und auf die Erfordernisse des Einzelfalls angepasst werden. Zweckmäßigerweise wird die Mahlkammer der Schneidmühle beim Mahlen zu mindestens 10%, bezogen auf das maximale Nutzvolumen der Schneidmühle, gefüllt.
Die Schneidmühle und das Schneidwerkzeug sind vorzugsweise aus einem härteren Material gefertigt als das zu untersuchende Granulat. Besonders bewährt hat sich der Einsatz von Mahlkammern und Schneidmessern aus Edelstahl, insbesondere aus Edelstahl 1.4034.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird das Mahlgut vorzugsweise in der Kammer der Schneidmühle platziert und durch einen Edelstahlschläger innerhalb einer vorgegebenen Belastungszeit („Mahldauer") scherbelastet. Dabei tritt ein gegeneinander Reiben, Zerschlagen und Zerschneiden von
Granulaten oder von Schichten auf den Granulaten auf. Durch die massive und komplexe Natur der Scherungen wird eine schnelle Testung der Abriebstabilität von Granulaten insbesondere von beschichteten Kunststoffgranulaten, erreicht. Die Ergebnisse des Tests werden vor allem durch folgende Variablen beeinflusst:
■ Elastizität der Beschichtung.
■ Scherfestigkeit der Beschichtung.
■ Stärke der Anhaftung der Beschichtung am Partikel. ■ Größe der Partikel. ■ Größenverteilung der Partikel.
■ Elastizität der Partikel.
■ Scherfestigkeit der Partikel.
Auch durch die Dauer des Mahlens werden die Ergebnisse beeinflusst.
Bevorzugt werden für die Zwecke der vorliegenden Erfindung Mahldauern im Bereich von 5 Sekunden bis 10 Minuten, insbesondere im Bereich von 5 Sekunden bis 150 Sekunden, gewählt.
Die Einwirkung der Mahlkraft der Schneidmühle kann kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen. Es hat sich eine Vorgehensweise besonders bewährt, bei welcher die Mahlkraft während der Mahlung vorzugsweise nicht variiert wird.
Bei Bedarf kann die Mahlkammer der Schneidmühle während dem Mahlen temperiert, insbesondere geheizt oder gekühlt, werden, um Erkenntnisse über das Abriebverhalten der Granulate bei anderen Temperaturen zu erlangen.
Auch eine sich im Mahlverlauf ändernde Temperierung ist denkbar. Zu diesem
Zweck wird vorzugsweise eine geeignete, temperierte Flüssigkeit, wie z.B.
Wasser, in die Heiz-/Kühlkammer der Mahlkammer, eingebracht.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Schneidmühlen sind kommerziell erhältlich. Ganz besonders bewährt hat sich die folgende Mühle:
> Analysenmühle: Universalmühle M20,
o Hersteller: IKA-Werke GmbH & Co. KG o Arbeitsprinzip: cutting / impact o Drehzahl max. (1/min.): 20000 o Material Schläger/Messer: Edelstahl 1.4034 o Material Mahlkammer: Edelstahl 1.4301 B) Siebung der scherbelasteten Granulate
Nach dem Mahlen wird die Teilgrößenverteilung des gemahlenen Produkts durch Siebanalyse ermittelt, wobei vorzugsweise in Anlehnung an die DIN 53 477 (November 1992) vorgegangen wird.
Es werden vorzugsweise runde Analysensiebe (kurz Siebe genannt) eingesetzt, deren Siebrahmen vorzugsweise aus Metall besteht. Die Siebe haben bevorzugt einen Nenndurchmesser von 200 mm. Der Siebdeckel, sämtliche Siebrahmen und die Siebpfanne passen vorzugsweise dichtschließend auf- oder ineinander. Die Siebe sind vorzugsweise mit Metalldrahtgewebe nach DIN ISO 3310 Teil 1 bespannt. In vielen Fällen ist ein Siebsatz von 6 Sieben mit Metalldrahtgewebe (Maschenweite: 63μm, 125μm, 250μm, 500μm, 1 mm, 2mm) ausreichend. Besonders bevorzugt wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ein Siebsatz verwendet, der ein 500μm Sieb und einen Boden umfasst.
Von mechanischen Siebhilfen, wie Gummiwürfeln, ist wegen der Gefahr der Verfälschung der Ergebnisse und der Beschädigung des Siebes mit Metalldrahtgewebe abzuraten.
Durch die Auswahl der Plansiebmaschine wird vorzugsweise dafür gesorgt, dass eine dem Siebgut entsprechende Trennung in Kornfraktionen nach 15 Minuten beendet ist. Die Trennung wird vorzugsweise durch eine horizontale, kreisförmige Bewegung des Siebsatzes mit einer Umdrehungsfrequenz von vorzugsweise 300 +- 30 min"1 und einer Amplitude von 15 mm erreicht.
Vorzugsweise wird diskontinuierlich gesiebt, besonders bevorzugt in mehreren Intervallen, ganz besonders bevorzugt in 3 bis 10 Intervallen, insbesondere in 5 Intervallen. Dabei sind die Intervalle vorzugsweise gleich lang und sind zweckmäßigerweise 1 Minute bis 5 Minuten, insbesondere 3 Minuten, lang. Nach jedem Intervall wird die Siebung vorzugsweise unterbrochen und dann wieder neu gestartet. Dies kann eventuell an der Siebmaschine programmiert werden.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Siebmaschinen sind kommerziell erhältlich. Ganz besonders bewährt hat sich die folgende Siebmaschine:
> Siebmaschine: Modell: AS 400 Control
o Hersteller: Retsch GmbH o Siebgutbewegung: horizontal kreisend o Drehzahl digital: 50 - 300 min"1 o Intervallbetrieb 1 - 10 min o B x H x T: 540 x 260 x 507 mm
B) Wägung der unterschiedenen Siebfraktionen
Die Ermittlung der Teilchengrößenverteilung erfolgt auf an sich bekannte Weise durch Auswiegen der Siebe.
Das Ergebnis der Siebanalyse wird mit mindestens einem Referenzwert verglichen, um den Abrieb des untersuchten Granulats einzuordnen.
Dabei vergleicht man die ermittelte Korngrößenverteilung des gemahlenen Produkts vorzugsweise mit dem Ergebnis von mindestens einem anderen Granulat, um den Abrieb des untersuchten Granulats im Vergleich zum anderen Granulat einzuordnen. Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vergleicht man die ermittelte Korngrößenverteilung des gemahlenen Produkts mit der Korngrößenverteilung des ungemahlenen Edukts, um den Abrieb des untersuchten Granulats einzuordnen.
Im Rahmen einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vergleicht man die ermittelte Korngrößenverteilung des gemahlenen Produkts mit mindestens einem vorgegebenen Grenzwert, um den Abrieb des untersuchten Granulats einzuordnen.
Im Übrigen hat sich für die Zwecke der vorliegenden Erfindung insbesondere der Anteil von Partikeln kleiner 500 μm als besonders geeignetes Kriterium erwiesen, um den Abrieb der Partikel zu beurteilen.
D) Optional: Prüfung von Belägen auf den Wänden der Mahlkammer
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Variante der vorliegenden Erfindung werden die Wände nach dem Mahlen hinsichtlich möglicher Beläge geprüft, die durch die Scherbelastung der Granulate in der Schneidmühle hervorgerufen wurden. Durch optischen Vergleich (z.B. mit geeigneten Referenzproben, Referenzen, Referenzskalen) ist es in der Regel möglich, die Festigkeit und die Haftung von Stoffschichten auf Oberflächen oder in Zwischenschichten von mehrschichtigen Granulaten einzuschätzen oder einzustufen.
Für die erfindungsgemäße Bestrahlung der Granulate ordnet man die Granulate in einem Probenbehälter an und bestrahlt sie mit einer Bestrahlungslampe, wobei man die Granulate während der Bestrahlung periodisch durchmischt, so dass verschiedene Oberflächen der Granulate bestrahlt werden. Der Begriff „periodisch" bezeichnet in diesem Zusammenhang eine in gleichen Abständen regelmäßig wiederkehrende Tätigkeit (hier die Durchmischung), wobei vorliegend eine Wiederholung von mindestens 2 Vorgängen, bevorzugt von mindestens 5 Vorgängen, insbesondere von mindestens 10 Vorgängen, bevorzugt wird.
Die Wiederholungsrate der Tätigkeit (hier die Durchmischung) ist vorzugsweise mindestens 1 Vorgang pro Minute, bevorzugt mindestens 5 Vorgänge pro Minute, insbesondere mindestens 10 Vorgänge pro Minute. Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erfolgt während der Bestrahlung eine kontinuierliche Durchmischung.
Der Begriff „Durchmischung" bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine gründliche Mischung der Granulate. Dies führt vorzugsweise zu einer Veränderung der dreidimensionalen Orientierung von mindestens zwei Granulaten, bevorzugt von mindestens 5 Granulaten, insbesondere von mindestens 10 Granulaten. Weiterhin werden vorzugsweise die Positionen von mindestens zwei Granulaten, bevorzugt von mindestens 5 Granulaten, insbesondere von mindestens 10 Granulaten, relativ zueinander verändert.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Granulate derart durchmischt, dass mindestens zwei verschiedene, vorzugsweise mindestens drei verschiedene, Oberflächen der Granulate nacheinander bestrahlt werden, wobei jede dieser Oberflächen mindestens zweimal, bevorzugt mindestens fünfmal, insbesondere mindestens 10 mal, bestrahlt wird.
Das erfindungsgemäße Bestrahlungsverfahren unterscheidet sich aufgrund der periodischen Durchmischung der Granulate während der Bestrahlung von den bekannten Bestrahlungsverfahren, bei welchen man die Granulate während der Bestrahlung nicht durchmischt und nur eine Oberfläche der Granulate kontinuierlich bestrahlt.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu einer sehr gleichmäßigen Bestrahlung der gesamten Oberfläche der Granulate. Vorzugsweise erfolgt die Bestrahlung in einer Weise, dass der Unterschied zwischen der kürzesten Bestrahlungsdauer einer Oberfläche der Granulate und der längsten Bestrahlungsdauer einer Oberfläche der Granulate höchstens 100 %, bevorzugt höchstens 50 %, insbesondere höchstens 20 %, der längsten Bestrahlungsdauer einer Oberfläche der Granulate beträgt.
Durch die Bestrahlung wird der Einfluss von Licht, insbesondere von Sonnenlicht, auf die Granulate simuliert. Das Licht umfasst daher vorzugsweise Bestandteile des natürlichen Sonnenlichts; die Bestrahlung erfolgt vorzugsweise mit einer Wellenlänge im Bereich von 1 nm bis 1.000 nm, bevorzugt mit einer Wellenlänge im Bereich von 200 nm bis 400 nm (sogenanntes Nahe UV-Strahlung), insbesondere mit einer Wellenlänge im Bereich von 295 nm bis 315 nm (sogenannte UV-B-Strahlung).
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestrahlung von Granulaten. Diese Vorrichtung umfasst
a. mindestens eine Bestrahlungslampe und b. mindestens einen Probenbehälter für das zu bestrahlende Granulat,
wobei der Probenbehälter mit einem Antrieb verbunden ist, damit der Probenbehälter während der Bestrahlung bewegt und die Granulate durchmischt werden können. Die Position der Bestrahlungslampe relativ zum Probenbehälter kann prinzipiell frei gewählt werden, wobei die Bestrahlungslampe vorzugsweise innerhalb des Probenbehälters angeordnet ist. Sie kann jedoch auch außerhalb des Probenbehälters angeordnet sein, wenngleich diese Variante weniger bevorzugt wird.
Bevorzugt wird weiterhin eine direkte Einwirkung der Strahlen auf das zu bestrahlende Granulat. Materialien, die das Licht der Bestrahlungsquelle teilweise oder vollständig absorbieren oder umlenken können, sind daher nach Möglichkeit auf der Verbindungsgeraden zwischen der Bestrahlungslampe und dem Granulat zu vermeiden. Es sei denn, durch spezielle Materialien, wie z. B. Filter, wird eine gewünschte Verringerung von unerwünschter Strahlung, wie z. B. IR-Strahlung (Wärmestrahlung), erreicht, bei gleichzeitig möglichst guter Durchlässigkeit insbesondere für UV-B Strahlung.
Die Bestrahlungslampe ist vorzugsweise mit einer Inertgasspülung ummantelt, die vorzugsweise zwischen der Bestrahlungslampe und dem Probenbehälter angeordnet ist. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders geeignete Inertgase umfassen insbesondere Stickstoff sowie alle Edelgase, wie Helium und Neon.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist weiterhin eine Spülung der Granulate im Probenraum mit mindestens einem Gas und/oder mindestens einer Flüssigkeit vorgesehen, um den Einfluss des Gases und/oder der Flüssigkeiten auf die Eigenschaften des Granulats während der Bestrahlung zu untersuchen. Für diese Zwecke besonders geeignet sind Luft, Wasserdampf, saurer Wasserdampf, saurer Regen und Wasser. Weiterhin ist die Bestrahlungslampe vorzugsweise mit einem Filter versehen, der zumindest teilweise IR-Strahlung (780 nm bis 1 mm) aus dem Strahlungsspektrum der Bestrahlungslampe herausfiltert. Bevorzugt ist die Bestrahlungslampe zu diesem Zweck mit einem Quenchraum ummantelt, der eine IR-Quenchflüssigkeit umfasst und vorzugsweise zwischen der
Bestrahlungslampe und dem Probenbehälter, besonders bevorzugt zwischen der Inertgasspülung und dem Probenbehälter angeordnet ist.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders geeignete IR- Quenchflüssigkeiten umfassen alle Flüssigkeiten, die bei den
Untersuchungsbedingungen flüssig sind und die im Bereich von 780 nm bis 1 mm Licht zumindest teilweise absorbieren.
Durch die Verwendung eines IR-Filters wird ein Erwärmen der Granulate während der Bestrahlung weitgehend vermieden.
Die Form des Probenbehälters unterliegt ebenfalls keinen besonderen Beschränkungen. Besonders bewährt haben sich jedoch Probenbehälter mit einem Bereich, der eine gerade zylindrischen Form umfasst, wobei die Bestrahlungslampe vorzugsweise zentriert in der Mitte des Zylinders angeordnet ist.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die Bestrahlungslampe eine längliche Form, wobei die Ausrichtung der Bestrahlungslampe vorzugsweise der Hauptachse des
Probenbehälters, insbesondere der Hauptachse eines geraden zylindrischen Teils des Probenbehälters, entspricht.
Die Innenwände des Probenbehälters umfassen vorzugsweise ein reflektierendes Material, um das Licht, welches z. B. die Granulate nicht getroffen oder passiert hat, nach Reflexion auf die Granulate zu leiten. Auf diese Weise lässt sich die Effektivität der Bestrahlung deutlich erhöhen. In diesem Zusammenhang besonders geeignete reflektierende Materialien führen zu einer Reflexion von mindestens 5 %, bevorzugt mindestens 25 %, besonders bevorzugt mindestens 50 %, der einfallenden Strahlung. Ein für diesen Zweck ganz besonders geeignetes Material ist Stahl.
Vorzugsweise sind mindestens 80 % der gesamten inneren Oberfläche des Probenbehälters mit dem reflektierenden Material beschichtet und/oder bestehen aus diesem.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Probenbehälter weiterhin ein Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, bevorzugt einer Wärmeleitfähigkeit größer 1 W / (m ■ K), insbesondere größer 3 W / (m ■ K), gemessen bei 25°C.
Vorzugsweise bestehen mindestens 80 % des Probenbehälters aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit.
Zusätzlich umfasst die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung vorzugsweise mindestens ein Temperierelement, bevorzugt ein Heiz- oder Kühlelement, insbesondere ein Kühlelement, das die Bestrahlung der Kunststoffpartikel bei fest vorgegebenen Temperaturbedingungen oder in fest vorgegebenen Temperaturbereichen erlaubt.
Der Probenbehälter umfasst ferner vorzugsweise mindestens ein Mischelement zum Vermischen der Granulate während der Bestrahlung. Besonders bewährt haben sich in diesem Zusammenhang Strömungsbrecher, die die Bewegung der Granulate bei einer Rotation des Behälters entlang seiner Hauptachse zumindest teilweise umlenken. Zur Steigerung des Durchmischungseffekts der Granulate sind das Kopf- und/oder das Fußende, besonders bevorzugt das Kopf- und das Fußende, des Probenbehälters angeschrägt, um die Granulate während der Bestrahlung noch stärker zu durchmischen. Dabei nimmt der Innendurchmesser des
Probenbehälters in Richtung des angeschrägten Endes vorzugsweise ab.
Die Größe des Probenbehälters ist von untergeordneter Bedeutung. Bevorzugt ist der Probenbehälter derart dimensioniert, dass er zwischen 10 g und 500 kg Granulate aufnehmen kann. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ganz besonders geeignete Probenbehälter weisen ein Fassungsvolumen im Bereich von 1 kg bis 10 kg auf.
Während der Bestrahlung wird der Probenbehälter vorzugsweise zu 0,1 % bis 10 %, bevorzugt zu 0,5 % bis 5 %, bezogen auf das das Gesamtvolumen des Probenbehälters, mit Granulaten gefüllt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird der Probenbehälter vorzugsweise gedreht, um die Durchmischung der Granulate zu erreichen. Die Drehung erfolgt dabei vorzugsweise um eine Hauptachse des Behälters, wobei die Bestrahlungslampe vorzugsweise ebenfalls entlang dieser Hauptachse positioniert ist.
Die Drehgeschwindigkeit ist vorzugsweise im Bereich von 1 UPM bis 500 UPM.
Der Aufbau einer für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders geeigneten Bestrahlungsapparatur wird in Fig. 1 schematisch gezeigt. Sie umfasst eine Bestrahlungslampe (3) und einen Probenbehälter (2), wobei die Bestrahlungslampe (3) länglich ausgebildet und zentriert entlang der Hauptachse des Probenbehälters (2) angeordnet ist. Der Probenbehälter (2) weist eine gerade zylindrische Form mit angeschrägten Kopf- und Fußenden (7) auf, wobei der Innendurchmesser des Probenbehälters (2) in Richtung der angeschrägten Enden (7) abnimmt.
Der Probenbehälter (2) ist vorzugsweise aus einem wärmeleitfähigen Stahl gefertigt, der mindestens 5 % der einfallenden Strahlung reflektiert.
Die Bestrahlungslampe ist mit einer Inertgasspülung (4) ummantelt, die zwischen der Bestrahlungslampe (3) und dem Probenbehälter (2) angeordnet ist.
Weiterhin ist die Bestrahlungslampe (3) mit einem Quenchraum (5) ummantelt, der eine IR-Quenchflüssigkeit umfasst und zwischen der Inertgasspülung (4) und dem Probenbehälter (2) angeordnet ist.
Die Vorrichtung umfasst ein Temperierelement (1 ), vorzugsweise ein Kühlwasserbad, zum Temperieren des Probenbehälters (2) im Laufe der Bestrahlung.
Während der Bestrahlung wird der Probenbehälter (2) mittels des Antriebs vorzugsweise kontinuierlich um die Hauptachse des Probenbehälters (3) gedreht, entlang der die Bestrahlungslampe (3) positioniert ist.
Die Temperatur während der Bestrahlung kann prinzipiell frei gewählt und insbesondere auf die Bedingungen abgestimmt werden, die simuliert oder nachgestellt werden sollen. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung liegt die Temperatur jedoch vorzugsweise im Bereich von 00C bis 95°C. Über die Zeitdauer der Bestrahlung und über die Bestrahlungsstärke lässt sich die Intensität der Bestrahlung der Granulate steuern. Bevorzugt erfolgt die Bestrahlung für eine Zeit im Bereich von 1 h bis 1.000 h, insbesondere im Bereich von 24 h bis 500 h. Weiterhin erfolgt die Bestrahlung der Granulate vorzugsweise mit einer Bestrahlungsstärke im UV-B Bereich im Bereich von 1 W/m2 bis 10.000 W/m2, insbesondere im Bereich von 100 W/m2 bis 1.000 W/m2.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Schnelltests werden weiterhin die Farbeigenschaften des Granulats vor und nach der Bestrahlung untersucht. Die Farbmessung erfolgt dabei vorzugsweise in Anlehnung an DIN 5033.
Darüber hinaus wird vorzugsweise die Zinkeluation des Granulats vor und nach der Bestrahlung untersucht. Die Messung der Zinkeluation erfolgt dabei vorzugsweise in Anlehnung an die Vornorm DIN V 18035-7, 6.11.3 (Sportplätze, Teil 7: Kunstrasenoberflächen). Besonders bewährt hat sich insbesondere die folgende Vorgehensweise:
Zur Bestimmung der Konzentration der Schwermetalle werden 100 g Granulate in einer Flasche mit CO2-Einleitungseinrichtung mit 1 I entionisiertem Wasser (Granulat zu Wasser wie 1 :10) unter ständiger CO2-Begasung (etwa 50 ml CO2/min) während 24 h eluiert. Das Eluat wird durch einen Glasfilter (säuregewaschen, 0,3 μm bis 1 μm) abfiltriert (1. Eluat). Die gleiche Probe wird anschließend einer zweiten Elution über 24 h unterzogen (2. Eluation: 24 h bis 48 h, so genanntes saures 48 h-Eluat), und das Eluat abfiltriert. Zur Ablösung von anhaftenden Gasblasen wird die Flasche während der Elution gelegentlich geschüttelt (eventuell Schütteltisch). Für die Bewertung werden vorzugsweise die im sauren 48 h-Eluat bestimmten Schwermetallkonzentrationen herangezogen.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Schnelltests wird darüber hinaus das Wasserrückhaltevermögen des Granulats vor der Bestrahlung untersucht. Besonders bevorzugt ist weiterhin die Bestimmung des Wasserrückhaltevermögens des Granulats nach der Bestrahlung.
Für die Bestimmung des Wasserrückhaltevermögens hat sich in diesem Zusammenhang die folgende Vorgehensweise besonders bewährt:
In einem Kunststoffzylinder (Dιnnen = 27mm, H = 160mm), dessen Unterseite mit einem Netzgewebe (Maschenweite ca. 0,4mm) versehen ist, werden eine ca. 40mm hohe Schüttung der Probe eingebracht. Der Zylinder wird an einer Waage angebracht und in einen Wasserbehälter eingetaucht, um die Granulatschüttung komplett mit Flüssigkeit zu bedecken (ca. 10mm Überstand). Um eine Benetzung der Probe mit VE-Wasser zu erzielen werden nach dem 1. Eintauchen Probe und Wasser verrührt.
Die Versuchsergebnisse belegen, dass durch den dreifachen Auftrag der Farbmenge auf das Gummigranulat eine bessere Farbe erreicht wird im Vergleich zu dem einmaligen Auftrag der gleichen Farbmenge auf das Gummigranulat. 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 wie Silbond FW 600 EST), um eine bessere Anbindung an die Polymermatrix zu erreichen, wie beispielsweise mit Glycidyloxymethylpropylthmethoxythoxysilan, 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 AI kenen 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 des Produkt POLYVEST® OC 800 S, POLYVEST® EP OC 1000 S der POLYVEST® EP OC 1200 S verwendet. Beispielsweise wird als mit Maleinsäureanhydrid modifiziertes Polymer des Produkt POLYVEST® OC 800 S verwendet. POLYVEST® OC 800 S stellt ein mit Maleinsäureanhydrid - modifiziertes Polyöl 110 der Evonik Degussa GmbH dar und ist unter diesem Namen bei der Evonik Degussa GmbH erhältlich.
POLYVEST® OC 800 S, POLYVEST® EP OC 1000 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, POLYVEST® EP OC 1000 S und POLYVEST® EP OC 1200 S weisen gute elektrische Isoliereigenschaften und Tieftemperatureigenschaften auf. POLYVEST® OC 800 S, POLYVEST® EP OC 1000 S und POLYVEST® EP OC 1200 S sind löslich in Aliphaten, Aromaten, Ethern und verträglich mit langöligen Alkydharzen, Kolophonium, Harzestern und Zink-Resinaten. Es kann als Vernetzerkomponente in 2K-Systemen, als polymerer Kreideaktivator für Kautschuk-, insbesondere für EPDM-Mischungen und für wasserlösliche, oxidativ trocknende Bindemittel eingesetzt werden.
Härter- und/oder Bindemittel komponente können wahlweise lösemittelfrei bzw. lösemittelhaltig 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, Trennmittel oder Verlaufshilfsmittel beigefügt werden. Als Lösungsmittel können in der Lackindusthe üblichen Lösungsmittel verwendet werden, wie beispielsweise Ester aus organischen Carbonsäuren und aliphatischen Alkoholen, wie beispielsweise Ethylacetat, Propylacetat, Butylacetat oder Methoxypropylacetat.
Die Verwendung von aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen, Ketonen und Ethern ist gleichfalls möglich.
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. Einige Katalysatoren können schon bei der Fertigung der jeweiligen Härter- oder Bindemittelkomponente 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
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Härterkomponente A
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Mischungsverhältnis
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Katalysator
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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, wird in mehreren Schritten aufgetragen. Nach der Aufgabe jeder einzelnen Schicht wird ein Vernetzungsschritt (Zeit, Erwärmung) dazwischengeschaltet. Am Ende der Zugabe der letzten Lackschicht wird ein ein Vernetzungsschritt (Zeit, Erwärmung) vorgenommen.
Durchführung der Erfindung
Eine Mischung B aus einem
• cycloaliphatischen Epoxidharz, wobei zwischen 10 Gewichts-% und 80 Gewichts-% cycloaliphatisches Epoxidharz, bevorzugt zwischen 15 Gewichts-% und 70 Gewichts-% cycloaliphatisches Epoxidharz und ganz besonders bevorzugt zwischen 20 und 50 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-%,
• gegebenenfalls ein Antioxidans • Bariumsulfat, wobei zwischen 1 Gewichts-% und 60 Gewichts-% Bariumsulfat, bevorzugt zwischen 20 Gewichts-% und 50 Gewichts-% Bariumsulfat und ganz besonders bevorzugt zwischen 30 Gewichts-% und 45 Gewichts-% Bariumsulfat eingesetzt werden, • Statt Bariumsulfat kann Quarzmehl und silanmodifiziertes Quarzmehl in den oben angegebenen Mengen eingesetzt werden.
• Titandioxid,
• gegebenenfalls weiteren Pigmenten, • optional einem Lösungsmittel, ca. 0 Gewichts-% - 20 Gewichts-% (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 5 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 zwischen 70 und 85 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 ausgehärtet. 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 Beschichtung wird in einen Trommelmischer mit dem Gummigranulat gemischt. Die Menge an Katalysator beträgt zwischen 0,5 Gew.-% und 5 Gew.-%, bezogen auf die Summe von B und A. 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.
Die Beschichtung des Granulates erfolgt in mehreren Schichten. Nach der Aufgabe der jeweiligen Lackmengen wird jeweils ein Vernetzungsschritt eingebaut (halten der Temperatur wie bei der Lackzugabe für eine gewissen Zeit, bzw. halten einer gegenüber der Temperatur bei Lackzugabe erhöhten Temperatur für eine gewisse Zeit).
Herstellung der Mischung A
Die A-Mischung wird unter Stickstoff hergestellt und gelagert. Dabei werden
• 15 Gew.-Teile Epikure Curing Agent 868 (Aliphatisches Anhydrid, Fa. Hexion) mit
• 85 Gew.-Teilen Polyvest EP OC 1000 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 geringe Abriebwerte vor und nach Belichtung und Bewitterung, gute 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 Granulate, die mit den erfindungsgemäßen Formulierungen beschichtet wurden, nach Beregnung 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 und dem erfindungsgemäßen Verfahren beschichtet werden, sondern auch dreidimensional geformte Gegenstände aus Gummi oder Gegenstände mit einer Oberfläche aus Gummi, wie beispielsweise Spielzeug, Gummimatten oder Reifenaußenflanken.
Füllstoff
Als Füllstoffe können anorgonische, feingemahlene Füllstoffe zugegeben werden, wie beispielsweise Bariumsulfat, Calziumcarbonat, Quarzmehl, oder Aluminiumtrihydroxyd. Beschichtungsversuche
Beispiel 1
Die Beschichtungsversuche wurden in einem Mischer (Hersteller Lödige, Typ M5R9) bei einer Drehzahl von 150 Umdrehungen pro Minute durchgeführt. In die Mischkammer werden 1 ,5 kg Gummigranulat des Typs „Fein" (erhältlich von Fa. Genan Gruppen GmbH) eingefüllt und in der Mischkammer mit Heizmantel mittels Wärmeträgeröl auf 90 0C aufgeheizt. Nachdem das Gummigranulat die vorgesehene Temperatur erreicht hat, wird die
Beschichtungszusammensetzung (Durch Vermischen von Komponente A, Komponente B und Katalysator) in einer Portion zugegeben. Dann wird die Beschichtung ca. 30 Minuten bei dieser Temperatur ausgehärtet.
Beispiel 2
Die Beschichtungsversuche wurden in einem Mischer (Hersteller Lödige, Typ M5R9) bei einer Drehzahl von 150 Umdrehungen pro Minute durchgeführt. In die Mischkammer werden 1 ,5 kg Gummigranulat des Typs „Fein" (erhältlich von Fa. Genan Gruppen GmbH) eingefüllt und in der Mischkammer mit Heizmantel mittels Wärmeträgeröl auf 90 0C aufgeheizt. Nachdem das Gummigranulat die vorgesehene Temperatur erreicht hat, wird die Beschichtungszusammensetzung (Durch Vermischen von Komponente A, Komponente B und Katalysator) in drei Portionen zugegeben, wobei zwischen jeder Zugabe 10 Minuten bei 1200C gemischt wurde. Nach Zugabe der dritten Teilmenge wird die Beschichtung ca. 15 Minuten bei dieser Temperatur ausgehärtet. Beispiel 3:
Die Beschichtungsversuche wurden in einem Mischer Drais TD250 bei einer Drehzahl von 23 Umdrehungen/Minute durchgeführt. In die Misch kammer werden 90 kg Gummigranulat des Typs „Fein" (erhältlich von Fa. Genan Gruppen GmbH) eingefüllt und in der Mischkammer mittels Wärmeträgeröl auf 90 0C aufgeheizt. Nachdem das Gummigranulat die vorgesehene Temperatur erreicht hat, wird die Beschichtungszusammensetzung (Durch Vermischen von Komponente A, Komponente B und Katalysator) in drei Portionen zugegeben, wobei zwischen jeder Zugabe 20 Minuten bei 900C gemischt wurde. Nach Zugabe der dritten Teilmenge wird die Beschichtung ca. 10 Minuten bei 1050C ausgehärtet.
Beispiel 4
Die Beschichtungsversuche wurden in einem Drais TD250 Vakumschaufeltrocker mit 250Liter Nominalfassungsvolumen bei einer Drehzahl von 23 Umdrehungen/Minute durchgeführt. In die Mischkammer werden 90 kg Gummigranulat des Typs „Fein" (erhältlich von Fa. Genan
Gruppen GmbH) eingefüllt und in der Mischkammer mittels Wärmeträgeröl auf 85 °C aufgeheizt. Nachdem das Gummigranulat die vorgesehene Temperatur erreicht hat, wird die Beschichtungszusammensetzung (Durch Vermischen von Komponente A, Komponente B und Katalysator) kontinuierlich während 18 Minuten zugegeben, dann auf 1200C aufgeheizt und bei dieser Temperatur 20 Minuten ausgehärtet. Beispiel 5: Herstellung der lösungsmittelhaltigen Formulierung
Die bei den Versuchen nach Beispiel 1-4 verwendete Lackformulierung wird wie folgt hergestellt:
Herstellung der Mischung A
• Die A-Mischung wurde unter Stickstoff hergestellt und gelagert. Dabei wurden 15 Gew.-Teile Epikure Curing Agent 868 (Aliphatisches Anhydrid, Fa.
Hexion) mit
• 85 Gew.-Teilen Polyvest EP OC 1000 S (spezielles MSA-modifiziertes Polybutadien von Evonik) unter Rühren vermischt, bis eine homogene Formulierung entstanden war.
Herstellung der Mischung B
Die B-Mischung wurde wie folgt hergestellt:
• 73,2 Gewichts-% Epikote Resin 760 (Cycloaliphatisches Epoxydharz, Hexion),
• 13,2 Gewichts-% Blanc fixe micro (Füllstoff Bariumsulfat, Sachtleben),
• 10 Gewichts- % Kronos 2190 (Pigment TiO2, Kronos), • 2 Gewichts-% Heliogengrün L 8730 (Pigment, BASF),
• 0,6 Gewichts-% Hostapermgelb H3G (Pigment, Clahant), • 1 Gewichts-% Wingstay L (Antioxidant; Fa. Eliokem) wurden dispergiert und in einer Perlmühle gemahlen bis die entsprechende Kornfeinheit (Ghndowert < 5 μ) erreicht wurde.
Der Grindowert wird nach DIN EN ISO 1524 bestimmt.
Herstellung der Mischung A
Die A-Mischung wird unter Stickstoff hergestellt und gelagert. Dabei werden
• 15 Gew.-Teile Epikure Curing Agent 868 (Aliphatisches Anhydrid, Fa.
Hexion) mit
85 Gew.-Teilen Polyvest EP OC 1000 S (spezielles MSA-modifiziertes Polybutadien von Evonik
unter Rühren vermischt, bis eine homogene Formulierung entstanden ist.
Beispiel 1
Komponente A: Zusammensetzung gemäß A3 Komponente B: Zusammensetzung B7 Katalysator: 1 ,2 g Epikote Mengenverhältnis A:B = 1 :1
Beispiel 2: Lösungsmittelfreie Formulierung
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-% Bariumsulfat 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 B-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 A-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 Beschichtung kann auch mit allen in der Beschichtungstechnik üblichen Methoden, beispielsweise Spritzen, Tauchen, Pinselauftrag, Rakeln, Rollen o. ä. aufgetragen werden. Die Viskosität der Beschichtung kann durch
Verwendung eines Lösungsmittels der Beschichtungsmethode angepasst werden.
Das erfindungsgemäße Lacksystem bindet hervorragend mit den zu beschichtenden Gummipartikeln ab, außerdem binden auch die einzelnen, ganz oder teilweise gehärteten Lackschichten gut untereinander ab.
Diese gute Anbindung der Beschichtung auf bereits ausgehärteten Beschichtungen ermöglicht eine Neulackierung bereits gecoateter, gebrauchter Partikel oder beschichteter Gegenstände. Dieses Verfahren kann zur Auffrischung oder zur Umlackierung bereits gebrauchter Gummipartikel eingesetzt werden. ABBILDUNG
Die Abbildung Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Bestrahlung von Granulaten.
Bezugszeichenliste:
Figure imgf000045_0001

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, und üblichen Hilfsstoffen
einem Katalysator
und gegebenenfalls einem Lösungsmittel
in einer Mischapparatur vermischt und dann diese Lackmischung zu den Gummipartikeln in der Beschichtungsapparatur unter Mischen einmal zugibt und vor der zweiten und ggf. den weiteren Zugaben aushärtet und die Beschichtung in einem letzten Schritt endhärtet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass man den Lack in zwei bis sieben Teilschritten zugibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass man den Lack in zwei bis fünf Teilschritten zugibt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass man den Lack in zwei bis drei Teilschritten zugibt.
5. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Aushärteschritte bei 60 0C bis 150 0C vornimmt.
6. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
man die Aushärteschritte bei 80 0C bis 120 0C vornimmt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
man das Verfahren in einem Wirbelschichtreaktor durchführt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
man das Verfahren in einem Feststoffmischer oder Trommelmischer durchführt.
9. Beschichtete Gummipartikel, erhältlich nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 8.
10.Verwendung der beschichteten Gummipartikel nach Anspruch 9 zum Bau von Sportstätten.
11.Verwendung der beschichteten Gummipartikel nach Anspruch 9 als Einstreu für Kunstrasen.
12. Kunstrasen,
dadurch gekennzeichnet, dass
er mit beschichteten Gummipartikeln nach Anspruch 9 gefüllt ist.
13. Verwendung der beschichteten Gummipartikel nach Anspruch 9 als Element im Landschaftsbau.
14. Verwendung der beschichteten Gummipartikel nach Anspruch 8 als Füllstoff zur Herstellung von Belägen, indem man das beschichtete Gummipartikel in eine Polymermatrix einbringt und die Polymermatrix aushärtet.
15. Beschichteter Gummi, erhältlich nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 8.
16. Gegenstand aus beschichtetem Gummi, erhältlich nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 8.
17. Verfahren zur Überlackierung von bereits beschichteten Gummipartikeln oder Gummiteilen,
dadurch gekennzeichnet, dass
das bereits beschichtete Gummipartikel oder das Gummiteil nach einem Verfahren des Anspruchs 1 beschichtet wird.
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