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DE2729784A1 - Moulded articles of controllable porosity - obtd. by blending rubber tyre and thermoplastic resin particles - Google Patents

Moulded articles of controllable porosity - obtd. by blending rubber tyre and thermoplastic resin particles

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DE2729784A1
DE2729784A1 DE19772729784 DE2729784A DE2729784A1 DE 2729784 A1 DE2729784 A1 DE 2729784A1 DE 19772729784 DE19772729784 DE 19772729784 DE 2729784 A DE2729784 A DE 2729784A DE 2729784 A1 DE2729784 A1 DE 2729784A1
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James Edward Turner
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Abstract

A heat and press. moulded prod. comprises a mixt. of particalized rubber tyres, including their fibrous cord content, and a lesser amt. of synthetic resin thermoplastic material bits. The prod. comprises a homogeneously incomplete rest mixt., including portions of a reset mixt. of melted resin and tyre particles and portions of tyre particles alone in a bonded relationship. The prods. may take the form of garbage cans, nursery pots, buckets, fence posts or railroad cross ties. Waste materials presenting an ecological problem are converted to useful articles having improved resiliency, toughness, wt. and porosity characteristics, in comparison with moulded plastic prods. The porosity of the prod. is proportional to the ratio of tyre particles to resin bits in the mixt. and is therefore controllable.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine neue StoffzusammensetzungThe invention relates generally to a new composition of matter

und zwar einen neuen Rohstoff, der aus regenerierten Abfallstoffen besteht, bzw. die unter Druck- und Wärmeeinwrikung daraus geformten Erzeugnisse.namely a new raw material made from regenerated waste materials or the products formed from it under the influence of pressure and heat.

Genauer gesagt betrifft die Erfindung durch thermisches Druckgießen geformte Erzeugnisse, bei deren Herstellung Partikel aus altem Gummireifenmaterial und Schnitzel aus synthetischem Polymer- und Copolymermaterial verwendet werden, wobei diese Partikel und Schnitzel eine solche Größe besitzen und in einem solchen Verhältnis miteinander gemischt sind, daß sich das gegosse.le Erzeugnis im allgemeinen auf gleiche Weise und unter den gleichen allgemeinen TemperaturrAushärtungs- und sonstigen Bedingungen hestellen läßt, wie wenn das Erzeugnis aus Kunststoff allein gefertigt wUrde.More specifically, the invention relates to thermal die casting molded products that are manufactured using particles of old rubber tire material and chips made of synthetic polymer and copolymer material are used, these particles and chips having such a size and in such a size Proportion are mixed with each other that the cast product in general in the same way and under the same general temperature r-curing and other conditions can be established, such as when the product is made of plastic alone was manufactured.

Die Ansammlung von alten Autoreifen, Kunstharzabfällen und Behältern bereitet seit langem Umweltprobleme, da diese Abfallstoffe nicht biologisch abbaubar sind. Mögliche Deponieflächen werden zunehmend weniger und in manchen Gebieten ist das Vergraben von solchen Abfällen wie auch das Verbrennen verboten.The accumulation of old car tires, synthetic resin waste and containers Has been causing environmental problems for a long time, as these waste materials are not biodegradable are. Possible landfill areas are becoming less and less and in some areas it is burying and burning of such waste is prohibited.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, altes Gummi und Kunstharzabfälle zum Gießen bzw. Formen von Erzeugnissen zu regenerieren. Dabei ist angestrebt, gegossene Erzeugnisse hervorzubringen, welche im Vergleich mit Erzeugnissen, die nur aus Gummi oder nur aus Kunststoff bestehen, verbesserte elastische und Festigkeitseigenschaften aufweisen. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine Stoffzusammensetzung aus einer Mischung von zerkleinerten Gummireifen und Kunstharzabfällen vorzuschlagen, bei der die Teilchen eine solche Größe aufweisen und in einem solchen Verhältnis miteinander gemischt sind, daß sich daraus durch thermisches Druckgießen ein Enderzeugnis herstellen läßt, welches eine steuerbare Porosität aufweist.The invention is therefore based on the object of old rubber and To regenerate synthetic resin waste for casting or molding products. Included The aim is to produce cast products which, in comparison with products which consist only of rubber or only of plastic, improved elastic and strength properties exhibit. It is also an object of the invention to provide a composition of matter from a Mix of propose shredded rubber tires and synthetic resin waste, in which the particles are of such size and ratio are mixed with one another to form an end product by thermal die casting can be produced, which has a controllable porosity.

Merkmale der Erfindung, die sich auf einen Ausgangsstoff für das thermische Druckgießen von Enderzeugnissen beziehen und die zur Lösung der obigen Aufgabe beitragen, stellen eine Rohstoffmischung dar, die aus zerkleinertem, vorvulkanisiertem Gummimaterial.einschließlich der darin enthaltenen textilen Faserstoffeinlagen und aus einem geringeren Anteil an zerkleinertem Kunstharzmaterial besteht. Der Grad der Porosität der wieder ausgehärteten Erzeugnisse steht im allgemeinen in einem Verhältnis zu der Größe der Gummipartikel und deren Anteil in der Rohstoffmischung und läßt sich dadurch steuern.Features of the invention, which relates to a raw material for the thermal Refer to die casting of end products and which contribute to the solution of the above problem, represent a mixture of raw materials made from crushed, pre-vulcanized rubber material, including of the textile fiber inserts contained therein and from a smaller proportion consists of crushed synthetic resin material. The degree of porosity of the re-cured Product is generally related to the size of the rubber particles and their proportion in the raw material mixture and can be controlled thereby.

In der US-PS 3 338 849 ist bereits vorgeschlagen wordeii, regenerierte alte Gummireifen mit Bitumen und Polyäthylen zu mischen, um verbesserte Straßen- und Spielplatzoberflächen herzustellen.US Pat. No. 3,338,849 has already proposed regenerated mixing old tires with bitumen and polyethylene to improve road and to manufacture playground surfaces.

Gemäß US-PS 2 041 223 wird Gummiabfällen Schwefel zugegeben, um einen Klebstoff oder eine Beschichtungsmasse zur Verwendung bei Gummischuhen und dergleichen zu erhalten. Die US-PS 2 392 691 enthält den Vorschlag, Gummi und/oder Regeneratgummi einem Phenolharz zuzusetzen, wobei das Harz direkt als Bindemittel dient, oder indem diese Materialien zu Pulverform gemahlen zusammen mit FUllstoffen und Aushärtmitteln als ein Gießmaterial dienen. Nach US-PS 2 593 681 soll man Kunststoffe, synthetischen Gummi und Gummi mit Lösungsmitteln zusammenbringen, um eine brauchbarefltissige Beschichtungsmasse zu erhalten. Die US-PS 3 386 925 lehrt Mischungen aus regenerierten Gummis und Kunststoffen, die sich im ExtrusionsT und Spritzgießverfahren verarbeiten lassen.According to US Pat. No. 2,041,223, sulfur is added to scrap rubber in order to obtain a Adhesive or coating for use in rubber shoes and the like to obtain. U.S. Patent 2,392,691 suggests rubber and / or reclaimed rubber to add a phenolic resin, the resin serving directly as a binder, or by these materials are ground into powder form together with fillers and curing agents serve as a molding material. According to US Pat. No. 2,593,681, plastics, synthetic Bring rubber and rubber together with solvents to produce a usable liquid To obtain coating compound. U.S. Patent 3,386,925 teaches mixtures of regenerated Rubbers and plastics that are processed in extrusion and injection molding processes permit.

Als Lösung der gestellten Aufgabe wurde aber gefunden, daß sich aus zerkleinerten Partikeln aus regenerierten Gummireifen und Kunstharzabfällen ein in seinem Materialeigenschaften neues und brauchbares Enderzeugnis gießen läßt, indem man die Teilchengröße und das Mischungsverhältnis dieser beiden Kompnenten in einer gießfähigen Rohmaterialmischung so wählt, daß sich diese Stoffmischung durch thermisches Druckgießen zu wieder ausgehärteten Enderzeugnissen verarbeiten läßt, deren Gefüge aus einem im wesentlichen homogen- unvollständig wieder ausgeherteten Material aufgebaut ist, welches teilweise aus einer wieder ausgehärteten Mischung von geschmolzenen thermoplastischen Kunstharzschnitzeln und Gummireifenpartikeln und teilweise aus in fester Verbindung darin eingebetteten Gummireifenpartikeln in ihrem ursprUnglichen Zustand besteht. Die gewünschte oder geforderte Porosität des Enderzeugnisses, beispielsweise eines Ktibels für kleine Karpfen oder eines Behälters für Zuchttöpfe, läßt sich in Abhängigkeit von der Größe der Gummiteilohen und dem verhältnismäBigen Gewichtsanteil diese Teilchen in der Gießmaterialmischung verändern.As a solution to the problem, it was found that from crushed particles from regenerated rubber tires and synthetic resin waste can cast new and usable end product in its material properties, by looking at the particle size and the mixing ratio of these two components in a pourable raw material mixture so that this mixture of substances process by thermal pressure casting to re-hardened end products leaves, the structure of which is essentially homogeneous and incompletely hardened Material is built up, which is partly made up of a re-hardened mixture of melted thermoplastic resin chips and rubber tire particles and partially of solidly embedded rubber tire particles exists in its original state. The desired or required porosity of the end product, for example a table for small carp or a Container for breeding pots, can be depending on the size of the rubber parts and the relative weight proportion of these particles in the casting material mixture change.

In einem bevorzugten Ausführungsbereich enthält die erfindungsgemäße Mischung zwischen 50 und 80 Gew.-% an zerkleinertem, vorvulkanisierten gummiähnlichem Material und im übrigen zerkleinertes Kunstharz-Abfallmaterial aus verschiedenen Polymeren, Copolymeren oder Fiberglas. Das gummiähnliche Material besteht vorzugsweise aus zerkleinerten Gummireifen einschlieBlich ihrer Textilfasereinlagen, die im allgemeinen jedoch 10 % des zerkleinerten Reifenmaterials nicht überschreiten sollen, aber unter Ausschluß der in den Reifen eventuell enthaltenen Metallteile.In a preferred embodiment, the invention contains Mixture between 50 and 80% by weight of crushed, pre-vulcanized rubber-like material Material and otherwise crushed synthetic resin waste material of various Polymers, Copolymers or fiberglass. The rubber-like material consists preferably of shredded rubber tires including their textile fiber inserts, which, however, generally does not exceed 10% of the shredded tire material should, but excluding the metal parts that may be contained in the tires.

Im Sinne der Erfindung soll unter dem Ausdruck "zerkleinerte Gummireifen" oder "vorvulkanisiertes Gummimaterial", welches einen Teil der Stoffmischung bildet, jeder der folgenden Stoffe mit verstanden werden: Naturkautschuk, Polymerisate, Zwischenpolymerisate und Copolymerisate konjugierter Diolefine, z.B.For the purposes of the invention, the expression "crushed rubber tires" or "pre-vulcanized rubber material", which forms part of the mixture of substances, each of the following substances are included: natural rubber, polymers, Intermediate polymers and copolymers of conjugated diolefins, e.g.

Polybutadien, Butadien-Styrol-Copolymerisate, Butadien-Acrylnitril -Copolymerisate, Polymerisate und Copolymerisate von Methylpentadien, polymerische Formen von chlorsubstituierten Produkten aus konJugierten Diolefinen, beispielsweise Polychloroprenpolymerisaten nicht konjugierter Systeme, beispielsweise Polyisobutylen und Copolymerisate von Isobutylen und Isopren,und Kondensations-Polymerisate vom Typ der Polysulfide.Polybutadiene, butadiene-styrene copolymers, butadiene-acrylonitrile -Copolymers, polymers and copolymers of methylpentadiene, polymeric Forms of chlorine-substituted products from conjugated diolefins, for example Polychloroprene polymers of non-conjugated systems, for example polyisobutylene and copolymers of isobutylene and isoprene, and condensation polymers from Type of polysulfide.

Wenn die beiden Stoffe in der Mischung in kaltem Zustand miteinander vermischt werden müssen, wird die ausgewählte Art von Kunstharzabfällen so zerkleinert, daß ihre Teilchengröße in etwa der Größe der Gummitsilchen entspricht, mit denen sie vermischt werden sollen. Wenn ein Banbury-Mischer oder eine andere Art von Heiß-Mischer verwendet wird, ist das Verhältnis der Teilchengrößen zueinander von geringerer Bedeutung.When the two substances in the mixture are cold with each other must be mixed, the selected type of synthetic resin waste is crushed in such a way that that their particle size corresponds approximately to the size of the rubber silicone with which they should be mixed. If a Banbury mixer or some other type of hot mixer is used, the ratio of the particle sizes to one another is smaller Meaning.

Die Porosität des Enderzeugnisses, welches unter Verwendung der oben beschrienen Stoffmischung im thermischen Druckgießverfahren gegossen wurde, ergibt sich im allgemeinen aus dem verhältnismäßigen Anteil von Gummiteilen in der Mischung, sowie aus deren Größe. So ergibt eine Gummi-Kunststoff-Mischung im Verhältnis 1:1 ein Erzeugnis mit sehr geringer Porosität. Eine Mischung Gummi zu Kunststoff im Verhältnis von 80:20 führt dagegen zu einem sehr porösen Erzeugnis. FUr die erfindungsgemäße Anwendung lassen sich Gummiteilchen mit einer Größe verwenden, die sich beim Durchgang durch Siebe mit Maschenweiten vom 0,5 bis 9,5 mm (30 mesh bis 3/8 inch-screen-mesh) ergibt. Wenn zerkleinerte Autoreifen als gummiähnlicher Bestandteil in der Mischung verwendet werden, wird alles das, was von den Gummireifen durch die Siebe hindurchgeht, eIngesetzt, bis auf die Metallbestandteile, die dann magnetisch abgeschieden werden.The porosity of the final product obtained using the above described mixture of substances in the thermal die casting process poured generally results from the relative proportion of rubber parts in the mix, as well as from its size. This results in a rubber-plastic mixture in a ratio of 1: 1 a product with very low porosity. A mixture of rubber to plastic in a ratio of 80:20, on the other hand, leads to a very porous product. For the application according to the invention, rubber particles with a size can be used which are found when passing through sieves with mesh sizes from 0.5 to 9.5 mm (30 mesh up to 3/8 inch screen mesh). When crushed car tires than rubber-like The ingredient used in the mix becomes all that from the rubber tire passes through the sieves, except for the metal components, which then be magnetically deposited.

Wegen der Isoliereigenschaften der verwendeteten Gummiteilchen und den stark porositätserzeugenden Eigenschaften der Gummiteilchen, die zusätzlich zur Isolierwirkung beitragen, sollte die Form zum Gießen der Erzeugnisse, beispielsweise ausgehend von einer gleichen Form zum Gießen reiner Plastikgegenstände, entsprechend abgeändert werden. Im allgemeinen sind eine größere Einspritzöffnung und größere Gießkanäle für das erfindungsgemäße Gießmaterial erforderlich, damit es die gesamte Form erfüllen kann. Wegen der Volumenzahme bei der Gummi-Kunststoff-Mischung sollten mehr Gießkanäle vorgesehen werden, um sicherzustellen, daß das Gießmaterial vom Eingußende der Form bis zum entgegengesetzten Ende gelangt. Der Druck wird gegenüber dem reinen Kunststoffguß im allgemeinen erhöht werden müssen. Diese Maßnahmen sind Jedoch lediglich Anpassungen gemäß dem Stand der Gießtechnik, wie sie auch bei der Verarbeitung von verschiedenen und speziellen Kunststoffen sowie von Fiberglas erforderlich sind.Because of the insulating properties of the rubber particles used and the strong porosity-generating properties of the rubber particles, which in addition Contribute to the insulating effect, should the mold for casting the products, for example starting from the same mold for pouring pure plastic objects, accordingly be modified. Generally, the larger the injection opening and the larger Casting channels for the casting material according to the invention required so that it is the entire Form can meet. Because of the increase in volume in the rubber-plastic mixture more casting channels are provided to ensure that the casting material from The sprue end of the mold reaches the opposite end. The pressure is opposite must be increased to the pure plastic molding in general. These measures are However, only adjustments in accordance with the state of the art of casting technology, as is also the case with the Processing of different and special plastics as well as fiberglass required are.

Das aus der beschriebenen Mischung erhaltene erfindungsgemäße Enderzeugnis besitzt im Vergleich zu gegossenen Kunststoffartikeln verbesserte Eigenschaften in Bezug auf Elastizität, Festigkeit, Gewicht und Porosität.The end product according to the invention obtained from the mixture described has improved properties compared to molded plastic articles in terms of elasticity, strength, weight and porosity.

Entsprechend der Steuerung der'Wärmezufuhr, der Erweichungszeit, des Druckes und andere Parameter des Gießprozesses kann das erhaltene Enderzeugnis eine gewünschte Porosität und Dichte aufweisen, indem es aus einer wieder ausgehärteten, unvollständig homogenen Mischung von geschmolzenen Kunststoff-Gummi-Verschnitt besteht, der an Gummiteilchen im ursprünglichen Zustand gebunden ist, und indem es durch Gas erzeugte Hohlräume bzw.According to the control of the 'heat supply, the softening time, the Pressure and other parameters of the casting process can result in a final product have the desired porosity and density by making it from a re-hardened, there is an incompletely homogeneous mixture of melted plastic-rubber offcuts, which is bound to rubber particles in the original state, and by being through Gas-generated cavities or

Fehlstellen enthält. Die aus diesen regenerierten Stoffen hergestellten Enderzeunisse, wie beispielsweise Abfallbehälter, Zuchtbehälter, Kübel, Zaunpfähle und Eisenbahnschwellen,sind einleuchtenderweise billiger als ihre derzeitig verwendeten Gegenstilcke, wobei sie in Bezug auf viele Anwendungen sogar verbesserte Eigenschaften in Bezug auf Festigkeit, Gewicht, Elastizität und Porosität aufweisen.Contains imperfections. Those made from these regenerated materials End products, such as waste containers, cultivation containers, buckets, fence posts and railroad ties, are obviously cheaper than their currently used ones Gegenstilcke, with even improved properties in relation to many applications in terms of strength, weight, elasticity and porosity.

Claims (7)

Durch thermisches Druckgießen geformtes Erzeugnis aus hauptsächlich regenerierbaren Abfallstoffen PatentansPrüche fs 1.IEin aus einem Ausgangsmaterial aus einer Mischung von erstens zerkleinerten Gummireifen einschließlich der Textileinlagen und zweitens einem geringeren Anteil an Schnitzeln aus thermoplastischen Kunstharzen unter Druck- und Wärmeeinwirkung geformtes Erzeugnis aus einem im wesentlichen bomogen- unvollständig wieder ausgehärteten Material, welches teilweise aus einer wieder ausgehärteten Mischung von geschmolzenen thermoplatischen Kunstharzschnitzeln und Gummireifenpartikeln und teilweise aus in fester Verbindung darin eingebetteten Gummireifenpartikeln in ihrem ursprünglichen Zustand besteht, wobei die Porosität des Erzeugnisses im wesentlichen propotional dem Verhältnis der Gummireifenpartikel zu den Schnitzeln aus thermoplastischen Kunstharzen in der AusgangsLischung ist.Product molded by thermal die-casting mainly from Waste materials that can be regenerated Patent claims for 1.IEin from a single starting material from a mixture of firstly shredded rubber tires including the textile inserts and secondly, a smaller proportion of chips made from thermoplastic synthetic resins product formed under the action of pressure and heat from an essentially arcuate incompletely re-cured material, which is partly made of a re- cured mixture of melted thermoplastic resin chips and Rubber tire particles and partially embedded therein in a fixed connection Rubber tire particles in their original state are composed of porosity of the product is essentially proportional to the ratio of the tire particles to the chips made of thermoplastic synthetic resins in the starting mixture. 2. Erzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß das thermoplastische Kunstharzmaterial aus zerkleinertem Schrott oder Abfall besteht, der wenigstens einen der Stoffe Polyäthylen, Styrol und/oder Polypropylen enthält.2. Product according to claim 1, characterized in that the thermoplastic Resin material consists of crushed scrap or waste, the at least contains one of the substances polyethylene, styrene and / or polypropylene. 3. Erzeugnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Kunstharzmaterial Fiberglas enthält.3. Product according to claim 1, characterized in that the thermoplastic Resin material contains fiberglass. 4. Erzeugnis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sein Gefüge im Schnitt eine Mehrzahl von durch Gas erzeugten Hohlräumen zwischen im wesentlichen aneinandergrenzenden Wandungsoberflächen besitzt.4. Product according to claim 2, characterized in that its structure in section a plurality of gas-generated voids between substantially has adjoining wall surfaces. 5. Erzeugnis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Gummireifenmaterial reicht weniger als 50 % und nicht mehr als 80 sS der Mischung ausmacht.5. Product according to claim 4, characterized in that the comminuted Tire material is less than 50% and not more than 80% of the mixture matters. 6. Erzeugnis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zerkleinerte Gummireifenmaterial aus Partikeln von einer solchen Größe besteht, daß sie Siebe zwischen 0,5 mm und 9,5mm Maschenweite (30 mesh 3/8 inch-screen-mesh) passieren.6. Product according to claim 5, characterized in that the crushed Rubber tire material is made up of particles of such a size that they can sieve between 0.5 mm and 9.5 mm mesh size (30 mesh 3/8 inch screen mesh). 7. Erzeugnis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Textilfasergehalt der zerkleinerten Gummireifen weniger als 10 Gew.-0,o' der Mischung beträgt.7. Product according to claim 6, characterized in that the textile fiber content of the crushed rubber tire is less than 10% by weight of the mixture.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992011988A1 (en) * 1991-01-10 1992-07-23 Gummiwerk Kraiburg Elastik Beteiligungs-Gmbh & Co. Mouldings from vulcanised waste rubber material
EP1092520A1 (en) * 1999-10-15 2001-04-18 Franz Holzer Process for recycling of tyres, rubber or elastomeric scrap and thermoplastic scrap of any kind
EP1258505A1 (en) * 2001-05-18 2002-11-20 Formtech AG Composite material

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