DE20000354U1 - Rubber paste containing solvents - Google Patents
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Rechtsanwältin P. KOTSCHAttorney P. KOTSCH
10. Jan. 200010 Jan 2000
STAHLGRUBER Otto Gruber GmbH & Co. D-81675 MünchenSTAHLGRUBER Otto Gruber GmbH & Co. D-81675 Munich
Die Erfindung betrifft eine niedrigviskose Kautschukpaste, deren Lösemittelanteil nur etwa 50-70 Gew.-% beträgt.The invention relates to a low-viscosity rubber paste whose solvent content is only about 50-70 wt.%.
Zur Reparatur elastomerer Bauteile, wie beispielsweise Reifen, Fördergurte und dergleichen, und zur Applikation elastomerer Beschichtungen auf Oberflächen, wie Metall, Beton, Corden und Geweben, ist es häufig erforderlich, die Kontaktflächen mit Haftklebstoffen oder Vulkanisierlösungen für die Applikation vorzubereiten.To repair elastomeric components, such as tires, conveyor belts and the like, and to apply elastomeric coatings to surfaces such as metal, concrete, cords and fabrics, it is often necessary to prepare the contact surfaces for application with pressure-sensitive adhesives or vulcanizing solutions.
Üblicherweise werden diese Klebstoffe und/oder Vulkanisierlösungen unter Verwendung von Lösungsmitteln, beispielsweise aus der Gruppe der Kohlenwasserstoffe und/oder der chlorier-Usually, these adhesives and/or vulcanizing solutions are produced using solvents, for example from the group of hydrocarbons and/or chlorinated
ten Kohlenwasserstoffe, hergestellt und in ihrer Viskosität eingestellt.hydrocarbons, and their viscosity is adjusted.
Im Stand der Technik ist beispielsweise ein flüssiger Kautschuk-Cement bekannt, der 85-95 Gew.-% Trichlorethylen sowie Kautschuk, Vulkanisationsbeschleuniger und Füll- und Hilfsstoffe enthält. Ferner ist ein Chlorkohlenwasserstoff- und aromatenfreier flüssiger Kautschuk-Cement bekannt, bei dem 85-95 Gew.-% eines Lösungsmittelgemisches aus Kohlenwasserstoffen und Ethylacetat als Lösemittel verwendet werden.In the prior art, for example, a liquid rubber cement is known which contains 85-95% by weight of trichloroethylene as well as rubber, vulcanization accelerators and fillers and auxiliary materials. Furthermore, a liquid rubber cement free of chlorinated hydrocarbons and aromatics is known in which 85-95% by weight of a solvent mixture of hydrocarbons and ethyl acetate is used as a solvent.
Bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Kautschuk-Cementen liegt die Brookfield-Viskosität zur Sicherstellung einer entsprechenden Applikation im Bereich von etwa 1,5 bis 15 Pa. Aufgrund des hohen Lösungsmittelanteils im Bereich von 80 bis 95 Gew.-% ist nach erfolgtem Auftragen der Kautschuklösung und vor dem Aufbringen des elastomeren Bauteils oder der elastomeren Beschichtung eine Trocknungszeit von mindestens 10 bis 20 min erforderlich, da ansonsten das enthaltene Lösungsmittel die Trennhaftwerte bzw. die Güte der Verbindung negativ beeinflussen kann.In the case of these rubber cements known from the state of the art, the Brookfield viscosity is in the range of approximately 1.5 to 15 Pa to ensure appropriate application. Due to the high solvent content in the range of 80 to 95 wt.%, a drying time of at least 10 to 20 minutes is required after the rubber solution has been applied and before the elastomer component or the elastomer coating is applied, since otherwise the solvent contained can negatively influence the release adhesion values or the quality of the connection.
Während der Trocknungszeit, in der das Lösungsmittel aus dem Einstrich entweicht, ist der Arbeitsablauf unterbrochen. Durch die entweichenden Lösungsmitteldämpfe ergibt sich ferner eine Geruchsbelästigung, wobei die Lösungsmitteldämpfe je nach verwendetem Lösungsmittel sogar gesundheitsschädlich sein können.During the drying time, when the solvent escapes from the coating, the workflow is interrupted. The escaping solvent vapors also cause an unpleasant smell, and depending on the solvent used, the solvent vapors can even be harmful to health.
Die Herstellung der niedrigviskosen Kautschuklösungen ist zudem oft schwierig, da die einzuarbeitenden Feststoffe nicht oder nur schwierig in dem Lösungsmittel verteilt werden können bzw. vor und während der Anwendung nur durch wiederholtes Rühren und Schütteln der Lösung in Verteilung gehalten werden können.In addition, the preparation of low-viscosity rubber solutions is often difficult because the solids to be incorporated cannot be distributed in the solvent or can only be distributed with difficulty before and during use by repeatedly stirring and shaking the solution.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine lösungsmittelhaltige hochviskose Kautschukpaste anzugeben, durch die die Trocknungszeit nach dem Auftragen deutlich vermindert und dadurch auch die Standzeit in der Fertigung minimiert werden kann.The invention is therefore based on the object of specifying a solvent-containing, highly viscous rubber paste by means of which the drying time after application can be significantly reduced and thus also the downtime in production can be minimized.
Ferner sollen lösungsmittelhaltige Kautschukpasten angegeben werden, deren Lagerstabilität im Vergleich mit niedrigviskosen Kautschuklösungen verbessert ist, d.h. Kautschukpasten, deren Inhaltsstoffe über einen längeren Zeitraum homogen in der Paste verteilt sind.Furthermore, solvent-containing rubber pastes are to be specified whose storage stability is improved compared to low-viscosity rubber solutions, i.e. rubber pastes whose ingredients are homogeneously distributed in the paste over a longer period of time.
Es sollen auch trotz der enthaltenen Füllstoffe und Vulkanisationsaktivatoren gesundheitsschädliche chlorierte und/oder aromatenhaltige Kohlenwasserstoffe als Lösemittel möglichst vermieden werden, um die Arbeitsplatzbelastung und die Geruchsbelästigung einzuschränken.Despite the fillers and vulcanization activators contained, harmful chlorinated and/or aromatic hydrocarbons should be avoided as far as possible as solvents in order to limit workplace exposure and odor nuisance.
Die Erfindung betrifft daher eine lösungsmittelhaltige Kautschukpaste zur Applikation elastomerer Reparaturkörper und/oder Beschichtungen, die 50 bis 70 Gew.-% Lösemittel, 20 bis 40 Gew.-% Kautschuk sowie 2 bis 10 Gew.-% Vulkanisationsaktivator/Vulkanisationsbeschleuniger und 2 bis 10 Gew.-% Füll- und Hilfsstoffe enthält.The invention therefore relates to a solvent-containing rubber paste for the application of elastomeric repair bodies and/or coatings, which contains 50 to 70 wt.% solvent, 20 to 40 wt.% rubber and 2 to 10 wt.% vulcanization activator/vulcanization accelerator and 2 to 10 wt.% fillers and auxiliary materials.
Die Feststoffe in der Kautschukpaste sind durch das Lösemittel soweit gelöst, daß die Paste leicht auf die zu behandelnde Oberfläche aufgebracht werden kann. Die Applikation kann beispielsweise durch Auftragen mit einem stabilen Flach- oder Rundpinsel, vorteilhaft mit einer Borstenlänge von 15 bis 30 mm erfolgen.The solids in the rubber paste are dissolved by the solvent to such an extent that the paste can be easily applied to the surface to be treated. The application can be carried out, for example, by applying it with a sturdy flat or round brush, preferably with a bristle length of 15 to 30 mm.
Als Lösungsmittel kann ein Chlorkohlenwasserstoff- und aromatenfreies Lösemittel, vorzugsweise ein aromatenfreies bzw.The solvent used can be a chlorinated hydrocarbon and aromatics-free solvent, preferably an aromatics-free solvent.
entaromatisiertes Kohlenwasserstoffgemisch mit einem Siedebereich von 60 bis 200 0C und/oder ein Lösungsmittelgemisch verwendet werden, das aus aromatenfreien bzw. entaromatisierten Kohlenwasserstoffen mit einem Siedebereich von 60 bis 200 0C und Alkoholen und/oder Ketonen besteht.A dearomatized hydrocarbon mixture with a boiling range of 60 to 200 ° C and/or a solvent mixture consisting of aromatic-free or dearomatized hydrocarbons with a boiling range of 60 to 200 ° C and alcohols and/or ketones may be used.
Vorteilhaft wird in der erfindungsgemäßen Paste ein aromatenfreies bzw. entaromatisiertes Kohlenwasserstoffgemisch mit einem Siedebereich von 100 bis 200 0C und bevorzugt von 60 bis 120 0C eingesetzt.Advantageously, an aromatic-free or dearomatized hydrocarbon mixture with a boiling range of 100 to 200 ° C and preferably of 60 to 120 ° C is used in the paste according to the invention.
Soweit aufgrund spezieller Vorschriften, wie beispielsweise Brandschutz, der Einsatz eines chlorierten Lösungsmittels unabdingbar ist, kann die erfindungsgemäße Paste auch unter Verwendung eines derartigen Lösemittels hergestellt werden. In diesem Fall kann beispielsweise ein unbrennbarer chlorierter Kohlenwasserstoff, wie beispielsweise Trichlorethylen, Perchlorethylen oder Tetrachlorethylen verwendet werden.If the use of a chlorinated solvent is essential due to special regulations, such as fire protection, the paste according to the invention can also be produced using such a solvent. In this case, for example, a non-flammable chlorinated hydrocarbon such as trichloroethylene, perchloroethylene or tetrachloroethylene can be used.
Die Viskosität der erfindungsgemäßen Kautschukpaste liegt vorzugsweise über 250 Pa.The viscosity of the rubber paste according to the invention is preferably above 250 Pa.
Bei den Vulkanisationsaktivatoren bzw. Vulkanisationsbeschleunigern handelt es sich um herkömmliche Produkte, die üblicherweise in Vulkanisierlösungen oder Haftklebstoffen eingesetzt werden, wie beispielsweise Beschleuniger aus der Gruppe der Thiurame, Amine, Dithiocarbamate oder Thiazole.Vulcanization activators or vulcanization accelerators are conventional products that are usually used in vulcanizing solutions or pressure-sensitive adhesives, such as accelerators from the group of thiurams, amines, dithiocarbamates or thiazoles.
Als Füll- und Hilfsstoffe können beispielsweise Kreide, Kieselsäure, Ruße oder Farbstoffe verwendet werden.Chalk, silica, carbon black or dyes can be used as fillers and auxiliary materials.
Durch die Erhöhung des Feststoffanteils kann der Lösungsmittelanteil im Vergleich zum Stand der Technik um bis zu 50 % verringert werden.By increasing the solids content, the solvent content can be reduced by up to 50% compared to the state of the art.
Durch den geringeren Lösungsmittelanteil und gegebenenfalls die deutlich geringere Geruchsintensität der verwendeten Lösungsmittel kann daher auch die Geruchsbelästigung bzw. Emissionsbelastung am Arbeitsplatz verringert werden.Due to the lower solvent content and possibly the significantly lower odour intensity of the solvents used, the odour nuisance or emission pollution in the workplace can also be reduced.
Die erfindungsgemäße Kautschukpaste ist einfach herzustellen, indem die Bestandteile miteinander vermischt werden und bleibt auch zeitlich stabil, da sich die Bestandteile, insbesondere die enthaltenen Füllstoffe und Vulkanisationsaktivatoren/Vulkanisationsbeschleuniger auch nach längerer Lagerzeit, beispielsweise unter den Lagerbedingungen gemäß DIN 7716, nicht entmischen. In Abhängigkeit von dem gewünschten Einsatz können Zubereitungen mit einer Lagerfähigkeit von bis zu 4 Jahren realisiert werden.The rubber paste according to the invention is easy to produce by mixing the components together and also remains stable over time, since the components, in particular the fillers and vulcanization activators/vulcanization accelerators contained therein, do not separate even after a long storage period, for example under the storage conditions according to DIN 7716. Depending on the desired use, preparations with a storage life of up to 4 years can be realized.
Da die Mindesttrocknungszeit der erfindungsgemäßen Kautschukpaste deutlich verringert ist, kann das Reparaturpflaster und/oder die Beschichtung früher aufgebracht werden, wodurch der Applikationsvorgang deutlich verkürzt werden kann, was einen nicht unerheblichen wirtschaftlichen Vorteil darstellt.Since the minimum drying time of the rubber paste according to the invention is significantly reduced, the repair patch and/or the coating can be applied earlier, whereby the application process can be significantly shortened, which represents a not insignificant economic advantage.
Die erfindungsgemäße lösungsmittelhaltige Kautschukpaste kann ferner sowohl für die Selbstvulkanisation bei Umgebungstemperatur ohne zusätzliche Temperaturerhöhung als auch für die Warm-/Heißvulkanisation eingesetzt werden.The solvent-containing rubber paste according to the invention can also be used both for self-vulcanization at ambient temperature without additional temperature increase and for warm/hot vulcanization.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der oben genannten erfindungsgemäßen Kautschukpasten zur Applikation von elastomeren Reparaturkörpern und/oder Beschichtungen.The invention also relates to the use of the above-mentioned rubber pastes according to the invention for the application of elastomeric repair bodies and/or coatings.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der oben genannten erfindungsgemäßen Kautschukpasten zur Applikation von elastomeren Reparaturkörpern in und/oder an Reifen.The invention further relates to the use of the above-mentioned rubber pastes according to the invention for the application of elastomeric repair bodies in and/or on tires.
Die elastomeren Reparaturkörper verfügen vorzugsweise über eine spezielle unvulkanisierte Verbindungsfläche aus einer Naturkautschukmischung mit Schwefel und anorganischen Vulkanisationsaktivatoren. The elastomeric repair bodies preferably have a special unvulcanized bonding surface made of a natural rubber mixture with sulfur and inorganic vulcanization activators.
Das folgende Beispiel soll die Erfindung näher erläutern.The following example is intended to explain the invention in more detail.
Es wurden verschiedene Kautschukkleber, drei erfindungsgemäße hochviskose Kautschukpasten (Bl, B2 und B3) und zwei niedrigviskose Kautschuklösungen des Standes der Technik (Vl und V2), hergestellt, die Lösemittel, Kautschuk, Vulkanisationsbeschleuniger/Vulkanisationsaktivatoren sowie Füll- und Hilfsstoffe enthalten, wobei die erfindungsgemäßen Kautschukpasten etwa 40-50 % weniger Lösemittel als die Kautschuklösungen des Standes der Technik enthalten. Die Bestandteile der verschiedenen Kleber und ihre Mengenanteile in Gew.-% sind in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt. In der Tabelle 1 ist ferner die Viskosität der verschiedenen Kautschukkleber angegeben.Various rubber adhesives were produced, three high-viscosity rubber pastes according to the invention (B1, B2 and B3) and two low-viscosity rubber solutions of the prior art (V1 and V2), which contain solvents, rubber, vulcanization accelerators/vulcanization activators and fillers and auxiliary materials, with the rubber pastes according to the invention containing about 40-50% less solvent than the rubber solutions of the prior art. The components of the various adhesives and their proportions in % by weight are listed in Table 1 below. Table 1 also shows the viscosity of the various rubber adhesives.
serstoffe (Siedebereich 60-200 0C)CHC- and aromatics-free coal water
hydrogens (boiling range 60-200 0 C)
serstoffe (Siedebereich 60-200 0C)CHC- and aromatics-free coal water
hydrogens (boiling range 60-200 0 C)
und KetonenSolvent mixture of alcohols
and ketones
schleunigerVulcanization activators/Be
accelerator
Die Kautschukkleber wurden durch Mischen der enthaltenen Komponenten hergestellt.The rubber adhesives were prepared by mixing the components contained.
Die Zubereitungen Bl, B2, B3 und V2 wurden anschließend zur Reparatur eines Reifens (unter Selbstvulkanisation, Umgebungstemperatur ohne zusätzliche Temperaturzuführung) eingesetzt. Preparations Bl, B2, B3 and V2 were then used to repair a tire (under self-vulcanization, ambient temperature without additional heat application).
Hierzu wurde die zur Behandlung und späteren Anbindung des Reparaturkörpers vorgesehene Fläche in üblicher Weise gesäubert und mit einem geeigneten Rauhwerkzeug mechanisch vorbereitet. For this purpose, the area intended for treatment and subsequent connection of the repair body was cleaned in the usual way and mechanically prepared with a suitable roughening tool.
Danach wurde der durch das Rauhen gelöste Staub mit einem Staubsauger sorgfältig entfernt; anschließend wurde die gerauhte Fläche mit den erfindungsgemäßen Kautschukpasten bzw.The dust released by roughening was then carefully removed with a vacuum cleaner; the roughened surface was then coated with the rubber pastes or rubber coatings according to the invention.
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der als Vergleichsbeispiel dienenden Kautschuklösung eingestrichen. the rubber solution used as a comparison example.
Das Einstreichen erfolgte mit einem Pinsel, der eine stabile Borstenmischung aufweist; die Borstenlänge beträgt etwa 20 mm.The paint was applied using a brush with a sturdy bristle mixture; the bristle length is about 20 mm.
Nach Trocknungszeiten von 2 min, 4 min, 6 min und 10 min wurde jeweils das Reparaturpflaster aufgebracht, dessen spezielle unvulkanisierte Verbindungsfläche aus einer Naturkautschukmischung mit Schwefel und anorganischen Vulkanisationsaktivatoren besteht.After drying times of 2 min, 4 min, 6 min and 10 min, the repair patch was applied, the special unvulcanized bonding surface of which consists of a natural rubber mixture with sulfur and inorganic vulcanization activators.
Nach der Vulkanisation wurden dann jeweils die Trennhaftwerte bestimmt, die in der Tabelle 2 aufgeführt sind. Bei den angegebenen Trennhaftwerten handelt es sich um Mittelwerte aus mehreren Prüfreihen. Die Trennhaftwerte sind bezogen auf den mit der Vergleichslösung V2 nach einer Trocknungszeit von 10 min erzielten Trennhaftwert (Prozent) angegeben. Die Tabelle 2 zeigt ferner das Trocknungsverhalten der Zubereitungen.After vulcanization, the release adhesion values were determined, which are listed in Table 2. The release adhesion values given are average values from several test series. The release adhesion values are given in relation to the release adhesion value (percent) achieved with the comparison solution V2 after a drying time of 10 minutes. Table 2 also shows the drying behavior of the preparations.
bei 18-22 0Cdry season
at 18-22 0 C
* erhebliche Lösungsmittelrückstände feststellbar ** teilweise noch Reste von Lösungsmittel feststellbar* significant solvent residues detectable ** some solvent residues still detectable
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß bei deutlich kürzeren Trocknungszeiten vergleichbare Trennhaftwerte erzielt werden können.It can be seen from the table that comparable release adhesion values can be achieved with significantly shorter drying times.
Ferner bewertete ein Panel von Testpersonen die Geruchsentwicklung eines Testeinstrichs (Applikation der Gemische Bl, B2, B3 und Vl auf einer Fläche von 100 cm2) und die Streichbarkeit dieser verschiedenen Zubereitungen. Die Beurteilung ist in der Tabelle 3 angegeben.Furthermore, a panel of test persons evaluated the odor development of a test coating (application of the mixtures Bl, B2, B3 and VI on an area of 100 cm 2 ) and the spreadability of these different preparations. The assessment is shown in Table 3.
Es wurde auch jeweils die Lagerstabilität der Kautschukkleber Bl, B2, B3 und Vl untersucht. Die Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle 3 zusammengefaßt.The storage stability of the rubber adhesives Bl, B2, B3 and VI was also investigated. The results are also summarized in Table 3.
* als gut bewertet
*1 ohne Mangel* rated as good
*1 without defect
*2 beginnende Phasentrennung*2 beginning phase separation
*3 Phasentrennung, ohne Umrühren/Aufschütteln nicht verwendbar *3 Phase separation, cannot be used without stirring/shaking
Wie aus der Tabelle 3 hervorgeht, lassen sich alle getesteten Zubereitungen gut verarbeiten. Die erfindungsgemäßen Kautschukpasten unter Verwendung von Chlorkohlenwasserstoff- undAs can be seen from Table 3, all tested preparations can be processed well. The rubber pastes according to the invention using chlorinated hydrocarbon and
aromatenfreien Lösemitteln (Bl und B2) weisen eine nur geringe Geruchsentwicklung auf. Ferner sind alle erfindungsgemäßen Pasten auch bei einer Lagerzeit von 12 Monaten noch stabil, wohingegen bei der Vergleichslösung des Standes der Technik bereits nach einer Woche die Entmischung einsetzt.aromatic-free solvents (Bl and B2) have only a slight odor development. Furthermore, all pastes according to the invention are still stable even after a storage period of 12 months, whereas in the comparative solution of the prior art, demixing begins after just one week.
Claims (9)
50 bis 70 Gew.-% Lösemittel,
20 bis 40 Gew.-% Kautschuk,
2 bis 10 Gew.-% Vulkanisationsaktivator- oder Vulkanisationsbeschleuniger, und
2 bis 10 Gew.-% Füll- und Hilfsstoffe. 1. Solvent-containing rubber paste for the application of elastomeric repair bodies and/or coatings, characterized in that it contains the following components:
50 to 70 wt.% solvent,
20 to 40 wt.% rubber,
2 to 10 wt.% vulcanization activator or vulcanization accelerator, and
2 to 10 wt.% fillers and excipients.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE20000354U DE20000354U1 (en) | 2000-01-10 | 2000-01-10 | Rubber paste containing solvents |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3996085A (en) | 1975-05-05 | 1976-12-07 | Caterpillar Tractor Co. | Tube-tire patch and method and apparatus for applying same |
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| US4634488A (en) | 1982-07-02 | 1987-01-06 | Compagnie Generale Des Establissements Michelin | Material intended to form a joint between two bodies on the outside of their interface; methods of producing assemblies with such material; assemblies thus obtained |
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2000
- 2000-01-10 DE DE20000354U patent/DE20000354U1/en not_active Expired - Lifetime
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