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Title:
PRESSED PRODUCTS MADE OF A CROSSLINKABLE MATERIAL, METHOD FOR THE PRODUCTION AND FURTHER PROCESSING THEREOF TO PRODUCE ELASTOMER-BASED MOULDED BODIES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/165804
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a method for producing pressed products made of a crosslinkable material based on an elastomer-containing powder or granulate, in particular a recycled material such as scrap tyres. The method also relates to the pressed products obtained therefrom and to the further processing thereof. The pressed products are very well suited for further processing to form crosslinked elastomer compounds and moulded bodies formed therefrom, and for the substitution of raw rubber or compositions containing raw rubber.

Inventors:
PAASCHE ALEXANDER (DE)
NAGEL MANFRED (DE)
ALTING KIRSTEN (DE)
MAIER ROBERT (DE)
BUSCHULTE TIM (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/053562
Publication Date:
September 07, 2023
Filing Date:
February 14, 2023
Export Citation:
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Assignee:
EVONIK OPERATIONS GMBH (DE)
FORWARD ENG GMBH (DE)
International Classes:
B29B17/00; C08L19/00
Foreign References:
US5157082A1992-10-20
EP2115042B12011-07-20
US20100102468A12010-04-29
DE102007040659A12009-03-05
EP0508056B11994-10-12
Other References:
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PAASCHE ALEXANDER: "Surface modification of ground rubber with trans-polyoctenamer", 9 March 2020 (2020-03-09), pages 1 - 6, XP055933202, Retrieved from the Internet [retrieved on 20220620]
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ZEDLER LUKASZ ET AL: "Reactive Sintering of Ground Tire Rubber (GTR) Modified by a Trans-Polyoctenamer Rubber and Curing Additives", POLYMERS, vol. 12, no. 12, 17 December 2020 (2020-12-17), pages 3018, XP055933227, DOI: 10.3390/polym12123018
K. FORMELA: "Sustainable development of waste tires recycling technologies - recent advances, challenges and future trends", ADVANCED INDUSTRIAL AND ENGINEERING POLYMER RESEARCH, vol. 4, 2021, pages 209 - 222
WENIG, WH. -W. FIEDELJ. PETERMANN: "The Microstructure ofTrans-Polyoctenamer", COLLOID & POLYMER SCIENCE, vol. 266, no. 3, March 1988 (1988-03-01), pages 227 - 34
SCHNEIDER, WOLFGANG AMICHAEL F MÜLLER: "Crystallinity and thermal behaviour of trans-poly (1-octenylene", MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS, vol. 189, no. 12, 1988, pages 2823 - 2837
F. RÖTHEMEYE, F, SOMMER: "Kautschuk Technologie", vol. 3, 2013, HANSER VERLAG, pages: 3
DIEDRICH, KMBJ BURNS: "Possibilities of ground tire recycling with transpolyoctenamer", GUMMI, FASERN, KUNSTSTOFFE, vol. 53, no. 3, 2000, pages 178 - 183
Attorney, Agent or Firm:
EVONIK PATENT ASSOCIATION (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Ein Verfahren zur Herstellung eines Presslings aus einem vernetzbaren Material, das Verfahren umfassend:

(a) Bereitstellen einer Mischung umfassend:

(i) ein Pulver oder Granulat enthaltend wenigstens ein Elastomer, und

(ii) ein oder mehrere Additive umfassend wenigstens ein festes Bindemittel aufweisend eine Schmelz- oder Erweichungstemperatur (Tm) von 100°C oder weniger, und ethylenisch ungesättigte funktionelle Gruppen,

(b) Verdichten der auf eine Temperatur von weniger als 120°C erwärmten Mischung unter Verwendung eines formgebenden Werkzeugs zu einem Pressling, und

(c) Entformen des Presslings, nach Abkühlen, bei einer Temperatur von weniger als Tm, um den Pressling aus einem vernetzbaren Material zu erhalten.

2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei das Pulver oder Granulat wenigstens ein recycletes Elastomer enthält, wobei das Pulver oder Granulat bevorzugt durch ein Verfahren zum Recycling von Altreifen oder Teilen davon bereitgestellt wird, und/oder wobei das wenigstens eine Elastomer einen vernetzten Naturkautschuk, einen vernetzten Synthesekautschuk, ein thermoplastisches Elastomer oder eine Mischung oder Kombination davon umfasst.

3. Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das wenigstens eine Bindemittel eine Schmelz- oder Erweichungstemperatur (Tm) im Bereich von 30°C bis 80°C aufweist und/oder wobei das wenigstens eine Bindemittel ethylenisch ungesättigte funktionelle Gruppen umfasst.

4. Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das wenigstens eine Bindemittel wenigstens ein thermoplastisches Polymer, ein Harz, ein Ionomer, ein Wachs, oder eine Mischung oder Kombination davon umfasst.

5. Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das wenigstens eine Bindemittel wenigstens ein Polyalkenamer umfasst oder daraus besteht, vorzugsweise ein Poly-C5-Ci5-alkenamer, insbesondere ein Polyoctenamer.

6. Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die in Schritt (a) bereitgestellte Mischung des Weiteren ein Vernetzungsmittel umfasst, wobei das wenigstens eine Vernetzungsmittel vorzugsweise Schwefel oder ein Peroxid umfasst, insbesondere Schwefel, und/oder wobei die in Schritt (a) bereitgestellte Mischung des Weiteren (iii) wenigstens ein Polymer umfasst, das von den Komponenten (i) und (ii) verschieden ist, wobei das wenigstens eine Polymer (iii) bevorzugt ein thermoplastisches Polymer, insbesondere ein Polyolefin, umfasst, und/oder wobei das Polymer (iii) bevorzugt ein recycletes Polymer umfasst. Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Mischung in Schritt

(b) um einen Komprimierungsfaktor von wenigstens 1 ,2, vorzugsweise von wenigstens 1 ,4 oder wenigstens 1 ,7 oder wenigstens 2,0, beispielsweise in einem Bereich von 1 ,8 bis 4,0 oder von 2,0 bis 3,0, verdichtet wird, und/oder wobei das Verdichten in Schritt (b) bei Bedingungen erfolgt unter denen das Bindemittel formbar und/oder fließfähig ist. Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Mischung auf eine Temperatur im Bereich von 40°C bis <120°C erwärmt wird, vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich von 60 bis 110°C. Das Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Entformen in Schritt

(c) bei einer Temperatur von 60°C oder weniger, wie etwa von 40°C oder weniger, beispielsweise im Bereich von 10°C bis 40°C, erfolgt. Ein Pressling aus einem vernetzbaren Material erhältlich nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9. Der Pressling gemäß Anspruch 10, wobei der Pressling ein Volumen von weniger oder gleich 500 cm3 und/oder eine maximale Länge von weniger oder gleich 200 cm aufweist und/oder wobei der Pressling vorportioniert ist, wobei der Pressling vorzugsweise ein oder mehrere Sollbruchstellen aufweist und/oder wobei der Pressling in Form einer Rolle, Spule, Spindel oder einer Schicht- oder Lagenstruktur vorliegt. Ein Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers umfassend:

(I)

(a) Bereitstellen eines Presslings aus einem vernetzbaren Material nach irgendeinem der Ansprüche 10 oder 11 , und

(b) Vernetzen des vernetzbaren Materials zu einer vernetzten Elastomermasse, oder

(II)

(a) Bereitstellen eines Einsatzmaterials für ein formgebendes Werkzeug, wobei das Einsatzmaterial wenigstens einen Pressling aus einem vernetzbaren Material nach irgendeinem der Ansprüche 10 oder 11 oder einen oder mehrere Teile davon umfasst,

(b) Formgeben des Einsatzmaterials unter Verwendung des formgebenden Werkzeugs zu einer gewünschten Form, und (c) Vernetzen des Einsatzmaterials zu einer vernetzten Elastomermasse. Das Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das Vernetzen bei einer Temperatur im Bereich von 140 bis 200°C und/oder für eine Zeit von 60 Minuten oder weniger durchgeführt wird, und/oder wobei das Formgeben durch Formpressen, Extrudieren oder Spritzpressen erfolgt. Ein Formkörper umfassend eine vernetzte Elastomermasse erhältlich nach dem Verfahren gemäß irgendeinem der Ansprüche 12 oder 13. Verwendung eines Presslings aus einem vernetzbaren Material nach irgendeinem der Ansprüche 10 oder 11 oder eines oder mehrerer Teile davon zur Herstellung eines Gegenstands umfassend eine vernetzte Elastomermasse und/oder zur Substitution von Rohkautschuk oder Rohkautschuk-haltigen Zusammensetzungen.

Description:
PRESSLINGE AUS EINEM VERNETZBAREN MATERIAL, VERFAHREN ZU DEREN HERSTELLUNG UND WEITERVERARBEITUNG ZU ELASTOMERBASIERTEN FORMKÖRPERN

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Presslingen aus einem vernetzbaren Material auf Basis eines elastomerhaltigen Pulvers oder Granulats, insbesondere aus recycletem Material wie etwa Altreifen, die daraus erhältlichen Presslinge und deren Weiterverarbeitung, insbesondere in Verfahren zum Herstellen von Elastomermassen und daraus gebildeten Formkörpern. Die erfindungsgemäßen Presslinge eignen sich sehr gut zur Substitution von Rohkautschuk oder Rohkautschuk-haltigen Zusammensetzungen in bestehenden Wertschöpfungsketten.

Technischer Hintergrund

Gummielastische Erzeugnisse werden konventionell durch Formgebung und Vernetzung zähviskoser Formulierungen auf Basis vernetzbarer Materialien wie Rohkautschuk hergestellt. Grundsätzlich lassen sich auch elastomerbasierte Pulver oder Granulate durch Verpressen zu gummielastischen Erzeugnissen verarbeiten. Dabei können Pulver oder Granulate wie sie beim Recycling von gebrauchten Elastomermaterialien, beispielsweise Altreifen, gewonnen werden, eingesetzt werden, was unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten erstrebenswert ist. Mit einem Volumen von etwa 1 .000 Millionen Altreifen, die weltweit pro Jahr anfallen, stellen Altreifen ein bedeutendes Umweltproblem und zugleich ein großes wirtschaftliches Potential für Wiederverwertungsmöglichkeiten dar, vgl. etwa K. Formela „Sustainable development of waste tires recycling technologies - recent advances, challenges and future trends“, Advanced Industrial and Engineering Polymer Research 4 (2021), 209-222.

Elastomerbasierte Pulver oder Granulate bestehen jedoch im Allgemeinen aus einer Vielzahl von einzelnen Partikeln aus einem bereits vernetzten elastomeren Material. Die Produkteigenschaften, wie Materialzusammenhalt, mechanische Eigenschaften oder Alterungsbeständigkeit, sind daher bei Herstellung gummielastischer Erzeugnisse aus elastomerbasierten Pulvern oder Granulaten häufig vergleichsweise schlecht, die resultierenden Produkte mithin von eingeschränkter Verwendbarkeit. Zudem weisen elastomerbasierte Pulver oder Granulate im Allgemeinen eine geringe Schüttdichte auf, die deutlich (z.B. um einen Faktor von 2-4) unter der Dichte der zu fertigenden gummielastischen Erzeugnisse liegt. Rohkautschuk weist hingegen eine dem finalen Erzeugnis ähnliche Dichte auf. Bei der Verwendung von elastomerbasierten Pulvern oder Granulaten zur Fertigung von gummielastischen Erzeugnissen können daher zur Verarbeitung von Rohkautschuk-basierenden Einsatzmaterialien, wie etwa durch Formpressen oder Spritzpressen, eingesetzte Werkzeuge regelmäßig nicht oder nur unter Schwierigkeiten eingesetzt werden, und es sind stattdessen eigens angefertigte Werkzeuge nötig, die auf eine größere Volumenreduktion im Verarbeitungsprozess ausgelegt sind. Zusätzlich ist die Handhabung und Dosierung von elastomerbasierten Pulvern oder Granulaten im Fertigungsprozess verglichen zu Rohkautschuk- basierenden Einsatzmaterialien aufwändiger und nicht mit bestehender Ausstattung in Rohkautschuk-basierenden Verarbeitungsprozessen kompatibel. Diese Faktoren erschweren somit eine unter Nachhaltigkeits- und Kostengesichtspunkten erstrebenswerte Substitution von Rohkautschuk oder Rohkautschuk-haltigen Zusammensetzungen durch elastomerbasierte Pulver oder Granulate in bestehenden Wertschöpfungsketten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabenstellung zugrunde, Mittel und Verfahrensweisen zur Verwendung von elastomerbasierten Pulvern oder Granulaten für die Herstellung von gummielastischen Erzeugnissen bereitzustellen, welche die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise vermindern oder beheben. Insbesondere sollten die Mittel und Verfahrensweisen kostengünstig und in effizienter Weise unter Ermöglichung des Einsatzes von im großen Maßstab verfügbarer recycleter Materialien wie etwa Altreifengranulat, realisierbar sein, eine einfache Substitution von Rohkautschuk oder Rohkautschuk-haltigen Zusammensetzungen durch elastomerbasierte Pulver oder Granulate in bestehenden Wertschöpfungsketten ermöglichen und eine Herstellung von gummielastischen Erzeugnissen mit Produkteigenschaften, die auch anspruchsvolleren Anwendungen genügen können, ermöglichen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die zugrundeliegende Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Presslings aus einem vernetzbaren Material wie im angehängten unabhängigen Anspruch 1 definiert und die nach diesem Verfahren erhältlichen Presslinge. Das Verfahren umfasst:

(a) Bereitstellen einer Mischung umfassend:

(i) ein Pulver oder Granulat enthaltend wenigstens ein Elastomer, und

(ii) ein oder mehrere Additive umfassend wenigstens ein festes Bindemittel aufweisend eine Schmelz- oder Erweichungstemperatur (T m ) im Bereich von 100°C oder weniger, und ethylenisch ungesättigte funktionelle Gruppen,

(b) Verdichten der auf eine Temperatur von weniger als 120°C erwärmten Mischung unter Verwendung eines formgebenden Werkzeugs zu einem Pressling, und

(c) Entformen des Presslings, nach Abkühlen, bei einer Temperatur von weniger als T m , um den Pressling aus einem vernetzbaren Material zu erhalten. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern unter Verwendung der erfindungsgemäßen Presslinge. Das Verfahren kann ein Bereitstellen eines hierin beschriebenen Presslings aus einem vernetzbaren Material, und Vernetzen des vernetzbaren Materials zu einer vernetzten Elastomermasse umfassen. Das Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers kann auch folgende Schritte umfassen:

(a) Bereitstellen eines Einsatzmaterials für ein formgebendes Werkzeug, wobei das Einsatzmaterial wenigstens einen hierin beschriebenen Pressling aus einem vernetzbaren Material oder einen oder mehrere Teile davon umfasst,

(b) Formgeben des Einsatzmaterials unter Verwendung des formgebenden Werkzeugs zu einer gewünschten Form, und

(c) Vernetzen des Einsatzmaterials zu einer vernetzten Elastomermasse.

Die Erfindung betrifft zudem Formkörper und Gegenstände umfassend eine vernetzte Elastomermasse, die nach diesem Verfahren erhältlich sind.

Des Weiteren richtet sich die Erfindung auf die Verwendung eines Presslings aus einem vernetzbaren Material, wie hierin beschrieben, oder eines oder mehrerer Teile davon, zur Herstellung eines Gegenstands umfassend eine vernetzte Elastomermasse und/oder zur Substitution von Rohkautschuk oder Rohkautschuk-haltigen Zusammensetzungen.

Die erfindungsgemäßen Presslinge lassen sich kostengünstig und in effizienter Weise unter Einsatz kommerziell verfügbarer Ausgangsmaterialien und existierender Technologie aus dem Bereich Pulververarbeitung herstellen. Dabei können hohe Anteile, beispielsweise 70 Gew.% oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht des Presslings, von in großem Maßstab verfügbaren recycleten Materialien wie etwa Altreifengranulat eingesetzt werden. Die erfindungsgemäß hergestellten Presslinge weisen im Allgemeinen eine signifikant höhere Dichte als die Schüttdichte der Ausgangsmischung auf und können somit raum- und kostensparend gelagert und transportiert werden. Es lassen sich Presslinge mit einem guten Materialzusammenhalt und einer hohen Festigkeit herstellen. Die erfindungsgemäßen Presslinge lassen sich mit gebräuchlicher Ausstattung Rohkautschuk-basierender Verarbeitungsprozesse einfach handhaben und weiterverarbeiten, ohne dass hierzu eigens angefertigte Werkzeuge nötig wären. In den erfindungsgemäßen Presslingen können die Partikel des elastomerbasierten Pulver oder Granulat für eine Vernetzung aktiviert vorliegen. Die Presslinge können als gebrauchsfertiges Zwischenprodukt (Masterbatch) dienen, das effektiv zu vernetzten Elastomermassen und daraus gebildeten Formkörper weiterverarbeitet werden kann. Die resultierenden gummielastischen Erzeugnisse können Produkteigenschaften, die auch anspruchsvolleren Anwendungen genügen, aufweisen. Die erfindungsgemäßen Presslinge begünstigen somit eine aus Nachhaltigkeits- und Kostengesichtspunkten erstrebenswerte Substitution von Rohkautschuk oder Rohkautschuk- haltigen Zusammensetzungen durch elastomerbasierte Pulver oder Granulate in bestehenden Wertschöpfungsketten.

Abbildungen

Abbildung 1 a stellt eine Fotografie des Materials nach versuchter Herstellung eines Presslings aus einem Pulver aus Altreifen nach Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel) dar.

Abbildung 1 b stellt eine Fotografie des nach Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel) erhaltenen Presslings, nach Fall aus 2 m Höhe, dar.

Abbildung 1c stellt eine Fotografie eines nach Beispiel 3 erhaltenen Presslings gemäß der vorliegenden Erfindung, nach Fall aus 2 m Höhe, dar.

Abbildung 1d stellt eine Fotografie eines nach Beispiel 4 erhaltenen Presslings gemäß der vorliegenden Erfindung, nach Fall aus 2 m Höhe, dar.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Wie oben beschrieben, betrifft die Erfindung Presslinge aus einem vernetzbaren Material und ein Verfahren zu deren Herstellung. Zur Herstellung eines Presslings aus einem vernetzbaren Material wird nach der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben eine Mischung bereitgestellt, die unter anderem ein elastomerhaltiges Pulver oder Granulat umfasst. Unter einem „Pulver“ oder „Granulat“ ist hierbei jeweils ein Feststoff zu verstehen, der in Form einer Vielzahl feiner Partikel vorliegt. Die Partikel können sich dabei typischerweise bei Agitation des Pulvers bzw. Granulats frei zueinander bewegen. Das im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendete Pulver oder Granulat ist typischerweise rieselfähig. Ein „Granulat“ wird dabei im Rahmen der vorliegenden Beschreibung durch die Dimensionen der Partikel von einem Pulver unterschieden. Demnach ist hierin von einem „Pulver“ die Rede, wenn die Partikel Abmessungen im sub-Millimeterbereich aufweisen. Ein „Granulat“ meint hingegen teilchenförmig vorliegende Feststoffe, die größere Partikel mit Abmessungen >1 mm enthalten. Zum Teil werden in der Fachwelt alternative Begriffe wie etwa „Mehl“ (bspw. „Gummimehl“) oder „Grieß“ zur Bezeichnung von pulver- bzw. granulatförmigem Material verwendet. Unabhängig von einer derartigen alternativen Bezeichnung sind auch solche Materialien als Pulver bzw. Granulat im Sinne der vorliegenden Offenbarung anzusehen und als solche einsetzbar. Das erfindungsgemäß eingesetzte Pulver oder Granulat enthält wenigstens ein Elastomer. Unter einem „Elastomer“ wird dabei ein elastisch verformbares Polymermaterial verstanden. Elastomere sind daher formfest, aber elastisch und finden nach einer Verformung wieder in ihre ursprüngliche Gestalt zurück, d.h. weisen gummielastische Eigenschaften auf. Beispiele für Elastomere, die im erfindungsgemäß eingesetzten Pulver oder Granulat enthalten sein können, sind etwa Elastomere, die durch weitmaschige Vernetzung (auch als Vulkanisation bezeichnet) von Naturkautschuk oder synthetischem Kautschuk erhältlich sind und auch als Gummimaterialien bezeichnet werden, und thermoplastische Elastomere. Das wenigstens eine Elastomer kann daher beispielsweise einen vernetzten Naturkautschuk, einen vernetzten Synthesekautschuk, ein thermoplastisches Elastomer oder eine Mischung oder Kombination davon umfassen. Naturkautschuk wird aus dem Latex des Kautschukbaums (Hevea brasiliensis) gewonnen und besteht überwiegend aus cis-1 ,4- Polyisopren. Beispiele synthetischer Kautschuke umfassen etwa Ethylen-Propylen-Dien Kautschuke (EPDM), Styrol/Diolefin-Kautschuke, wie etwa Styrol/Butadienkautschuk (SBR), Polybutadienkautschuk, Polyisopren, Styrol/Isopren-Kautschuk, Butadien/Isopren-Kautschuk, Butylkautschuk, wie etwa Isobuten/Isopren-Kautschuk, Halobutylkautschuk, wie etwa Chlor- oder Brombutylkautschuk, Nitrilkautschuk, hydrierter Nitrilkautschuk, carboxylierter Butadien/Acrylnitril- Kautschuk, Styrol/Butadien/Acrylnitril-Kautschuk, carboxylierter Styrol/Butadien-Kautschuk, Silikonkautschuk, Polychloropren und epoxydierten Naturkautschuk. Beispiele für thermoplastische Elastomere umfassen etwa thermoplastische Polyamidelastomere, thermoplastische Polyesterelastomere, thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis, wie PP/EPDM, thermoplastische Styrol-Blockcopolymere, und thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis.

Das Pulver oder Granulat kann das wenigstens eine Elastomer in einer Menge entsprechend wenigstens 30 Gew.%, beispielsweise etwa wenigstens 35 Gew.% oder wenigstens 40 Gew.%, oder wenigstens 50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pulvers oder Granulats, enthalten. Das Pulver oder Granulat kann bis zu 100 Gew.% des wenigstens einen Elastomers enthalten (d.h. im Fall von 100% aus diesem bestehen), beispielsweise 90 Gew.% oder weniger, 80 Gew.% oder weniger, 70 Gew.% oder weniger, oder 60 Gew.% oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pulvers oder Granulats. Der Anteil des Elastomers kann in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegen, beispielsweise von 30 Gew.% bis 100 Gew.%, oder von 40 Gew.% bis 80 Gew.%. Typischerweise enthält das Pulver oder Granulat wenigstens 40 Gew.%, wie etwa 40 bis 70 Gew.%, des wenigstens einen Elastomers, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pulvers oder Granulats.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Pulver oder Granulat kann bevorzugt wenigstens ein recycletes Elastomer enthalten. Unter „recycletem Elastomer“ ist dabei ein Elastomer zu verstehen, welches bereits in einem Erzeugnis verwendet wurde und aus diesem Erzeugnis, typischerweise am Ende von dessen bestimmungsgemäßer Verwendung, wiedergewonnen wird. Das recyclete Elastomer kann dabei beispielsweise irgendeines der oben genannten Elastomere oder eine Mischung oder Kombination daraus, etwa in den oben genannten Mengen, umfassen. Das Erzeugnis aus dem das recyclete Elastomer gewonnen wird, kann dabei ein beliebiges elastomerhaltiges Erzeugnis oder Teil oder Material davon sein. Illustrative Beispiele umfassen etwa Altreifen (wie Pkw-Reifen, Lkw- Reifen, Geländereifen), oder Teile davon, wie etwa Reifenlaufflächen oder Seitenwände, gebrauchte Förderbänder, Dichtungen, Schuhsohlen oder sonstige Elastomererzeugnisse. Bevorzugt wird das erfindungsgemäß eingesetzte Pulver oder Granulat durch ein Verfahren zum Recycling von Altreifen oder Teilen davon bereitgestellt.

Altreifenmaterialien und Verfahren zu deren Recycling sind etwa in K. Formela „Sustainable development of waste tires recycling technologies - recent advances, challenges and future trends“, Advanced Industrial and Engineering Polymer Research 4 (2021), 209-222 zusammengefasst. Zum Recycling von Altreifen werden dabei üblicherweise zunächst Stahl und Gewebebestandteile entfernt und der zu recycelnde Altreifen(-teil) dann nach mechanischer Grobzerkleinerung durch Mahlen entweder bei Umgebungstemperatur oder kryogen unter Stickstoffkühlung zu einem Pulver oder Granulat vermahlen. Andere Verfahren nutzen etwa eine Zerkleinerung mittels Wasserstrahlen. Durch Recycling aus Altreifen(-teilen) gewonnene Pulver und Granulate (im englischen auch als „ground tire rubber (GTR) bezeichnet) sind von einer Vielzahl an Anbietern wie etwa MRH GmbH, Genan GmbH oder Roth International GmbH kommerziell erhältlich, zu einem Bruchteil der Kosten, die mit der originären Herstellung entsprechender Elastomere verbunden sind.

Wie dem Fachmann bewusst ist, können Pulver oder Granulate, die durch ein Recyclingverfahren aus elastomerhaltigen Erzeugnissen wie Altreifen gewonnen werden, neben der Elastomerkomponente weitere Bestandteile enthalten, die im Recyclingverfahren nicht oder nur teilweise von der Elastomerkomponente getrennt werden. Diese weiteren Bestandteile können jegliche in den recycelten Erzeugnissen oder Materialien üblicherweise neben der Elastomerkomponente eingesetzten Inhaltsstoffe umfassen, beispielsweise Rückstände der Mittel, die zur Vernetzung des Elastomers eingesetzt wurden, Verarbeitungshilfsmittel und/oder Additive wie Pigmente oder Füllstoffe. So enthalten Pulver oder Granulate aus einem Recycling von Altreifen gewöhnlich nicht unerhebliche Mengen an Füllstoffen wie Ruß und/oder Silika, sowie Rückstände der Mittel, die zur Vernetzung des Elastomers eingesetzt wurden. Das Pulver oder Granulat kann beispielsweise weitere Bestandteile, die von der Elastomerkomponente verschieden sind, in einer Menge von bis zu 70 Gew.%, wie etwa 65 Gew.% oder weniger, oder 60 Gew.% oder weniger, oder 50 Gew.% oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pulvers oder Granulats, enthalten. Das Pulver oder Granulat kann weitere Bestandteile, die von der Elastomerkomponente verschieden sind, beispielsweise in einer Menge von 10 Gew.% oder mehr, oder 20 Gew.% oder mehr, oder 30 Gew.% oder mehr, oder 40 Gew.% oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht des Pulvers oder Granulats, enthalten. Der Anteil der weiteren Bestandteile, die von der Elastomerkomponente verschieden sind, sofern vorhanden, kann in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegen, beispielsweise von 10 Gew.% bis 70 Gew.%, oder von 20 Gew.% bis 60 Gew.%.

Die Größe der Partikel in den Pulvern oder Granulaten kann wahlweise eingestellt werden. Dies kann zweckmäßiger weise etwa durch Fraktionierung mittels Sieben unter Verwendung einer sukzessiven Anordnung von Sieben mit unterschiedlicher Maschenweite erfolgen. Partikel mit Abmessungen, die größer als eine durch die Maschenweite definierte Sieböffnung sind, werden durch das entsprechende Sieb zurückgehalten, Partikel mit kleineren Abmessungen passieren das entsprechende Sieb. Die erfindungsgemäß eingesetzten Pulver oder Granulate können beispielsweise eine Partikelgröße von 5 Mesh (4,0 mm) oder weniger, oder von 10 Mesh (1 ,7 mm) oder weniger, oder von 16 Mesh (1 ,0 mm) oder weniger, oder von 20 Mesh (0,84 mm) oder weniger, oder von 24 Mesh (0,71 mm) oder weniger, oder von 28 Mesh (0,60 mm) oder weniger, oder von 32 Mesh (0,50 mm) aufweisen. Die erfindungsgemäß eingesetzten Pulver oder Granulate können beispielsweise eine Partikelgröße von 150 Mesh (0,105 mm) oder mehr, oder von 115 Mesh (0,125 mm) oder mehr, oder von 100 Mesh (0,149 mm) oder mehr, oder von 80 Mesh (0,18 mm) oder mehr, oder von 65 Mesh (0,21 mm) oder mehr, oder von 60 Mesh (0,25 mm) oder mehr, oder von 48 Mesh (0,30 mm) oder mehr, oder von 42 Mesh (0,35 mm) oder mehr, oder von 35 Mesh (0,42 mm) oder mehr, aufweisen. Die Pulver oder Granulate können eine Partikelgröße aufweisen, die in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegt, beispielsweise von 150 Mesh (0,105 mm) bis 5 Mesh (4,0 mm), oder von 115 Mesh (0,125 mm) bis 20 Mesh (0,84 mm), oder von 65 Mesh (0,21 mm) bis 35 Mesh (0,42 mm), oder von 32 Mesh (0,50 mm) bis 10 Mesh (1 ,7 mm). Die vorstehenden Angaben beziehen sich dabei auf Siebe der Tyler Standard-Reihe (vgl. etwa Chemiker-Kalender, H.U. von Vogel, Springer Verlag, 1956).

In der erfindungsgemäß zur Herstellung der Presslinge bereitgestellten Mischung kann ein vorstehend näher beschriebenes elastomerhaltiges Pulver oder Granulat, oder eine Mischung oder Kombination von ein oder mehreren elastomerhaltigen Pulvern mit ein oder mehr elastomerhaltigen Granulaten, oder eine Mischung oder Kombination aus zwei oder mehr elastomerhaltigen Pulvern oder eine Mischung oder Kombination aus zwei oder mehr elastomerhaltigen Granulaten eingesetzt werden.

Das elastomerhaltige Pulver und/oder Granulat stellt üblicherweise die mengenmäßig überwiegende Komponente der Mischung dar. So kann die Mischung das elastomerhaltige Pulver und/oder Granulat beispielsweise in einer Menge entsprechend 50 Gew.% oder mehr, oder 60 Gew.% oder mehr, oder 70 Gew.% oder mehr, oder 75 Gew.% oder mehr, oder 80 Gew.% oder mehr, oder 85 Gew.% oder mehr, oder 90 Gew.% oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, enthalten. Das elastomerhaltige Pulver und/oder Granulat kann beispielsweise in der Mischung in einer Menge von 99 Gew.% oder weniger, oder von 95 Gew.% oder weniger, oder von 90 Gew.% oder weniger, oder von 85 Gew.% oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung enthalten sein. Der Anteil des elastomerhaltigen Pulvers und/oder Granulats kann in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegen, beispielsweise von 50 Gew.% bis 95 Gew.%, oder von 60 Gew.% bis 85 Gew.%.

Die zur Herstellung von Presslingen aus einem vernetzbaren Material nach der vorliegenden Erfindung eingesetzte Mischung enthält zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen elastomerhaltigen Pulver oder Granulat ein oder mehrere Additive. Die ein oder mehreren Additive umfassen dabei wenigstens ein Bindemittel.

Das wenigstens eine Bindemittel ist fest, d.h. es liegt bei Standardbedingungen (20°C, 101 ,3 kPa) in fester Form vor. Das Bindemittel kann durch seine thermischen Eigenschaften charakterisiert sein und sich insbesondere durch eine relativ niedrige Schmelz- oder Erweichungstemperatur (T m ) auszeichnen. So weist das Bindemittel eine Schmelz- oder Erweichungstemperatur von 100°C oder weniger auf. Das Bindemittel kann beispielsweise eine Schmelz- oder Erweichungstemperatur von 90°C oder weniger, oder von 80°C oder weniger, oder von 70°C oder weniger, oder von 60°C oder weniger aufweisen. Das Bindemittel kann beispielsweise eine Schmelz- oder Erweichungstemperatur von 20°C oder mehr, oder 30°C oder mehr, oder von 35°C oder mehr, oder von 40°C oder mehr, oder von 45°C oder mehr, oder von 50°C oder mehr aufweisen. Die Schmelz- oder Erweichungstemperatur kann in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegen, beispielsweise im Bereich von 30°C bis 100°C, wie etwa im Bereich von 40°C bis 100°C, wie etwa von 40°C bis 90°C, oder von 50°C bis 80°C oder von 50°C bis 70°C. Vorzugsweise weist das Bindemittel eine Schmelz- oder Erweichungstemperatur von 80°C oder weniger, bevorzugter von 70°C oder weniger, etwa im Bereich von 30°C bis 70°C, auf. Die Schmelztemperatur bezeichnet die Temperatur bei der ein Stoff bei Atmosphärendruck (101 ,3 kPa) von einem festen in einen flüssigen Aggregatzustand übergeht. Mit Erweichungstemperatur (auch Glasübergangstemperatur genannt) ist die Temperatur gemeint, bei der ein Stoff (z.B. amorphes Polymer) bei Atmosphärendruck (101 ,3 kPa) von einem festen, glasigen, spröden Zustand in einen erweichten, flexiblen Zustand übergeht. Die Schmelztemperatur des Bindemittels kann mittels Differentialrasterkalorimetrie gemäß DIN EN ISO 11357-3 bestimmt werden, wobei üblicherweise der Schmelzpunkt nach dem zweiten Aufheizen als Messergebnis gewertet, und eine Aufheiz-Abkühlrate von 20°C/min verwendet wird. Die Erweichungstemperatur des Bindemittels kann mittels Differentialrasterkalorimetrie gemäß DIN EN ISO 11357-2 bestimmt werden. Durch eine relativ niedrige Schmelz- oder Erweichungstemperatur, wie oben beschrieben, lässt sich das Bindemittel verhältnismäßig einfach durch Anwendung von Druck und/oder Erwärmen in einen weichen und/oder fließfähigen Zustand überführen. Das Bindemittel vermag somit leicht, beispielsweise vor oder während eines Mischvorgangs zur Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Mischung, in einen weichen und/oder fließfähigen Zustand überführt werden, wodurch eine Dispergierung, Benetzung, Anquellen, und Aktivierung der elastomerhaltigen Pulver oder Granulate gefördert werden kann. Wo ein Übergang erfolgt, ist dieser im Allgemeinen reversibel, so dass das erweichte/fließfähige Bindemittel durch Verringerung des Drucks und/oder Abkühlen wieder in einen festen Zustand überführt werden kann, und das Bindemittel so zur Festigkeit und dem Materialzusammenhalt der erfindungsgemäßen Presslinge beitragen kann.

Als Bindemittel können erfindungsgemäß Bindemittel an sich bekannter Art verwendet werden. Das Bindemittel kann beispielsweise ein thermoplastisches Polymer, ein Harz, ein Ionomer, ein Wachs oder eine Mischung oder Kombination davon umfassen. Solche Bindemittel lassen sich in bekannter Weise herstellen und sind im Handel verfügbar. Beispiele thermoplastischer Polymere umfassen etwa Ethylen-Vinyl-Acetat-(EVA)-Copolymere, Polystyrol, Polyester wie etwa Polyethylenterephthalat, Polycarbonate, Polyamide, Acrylpolymere, Polyurethane, Dien-basierte Polymere wie Acryl-Butadien-Styrol (ABS), Polybutadiene und Flüssigkautschuke, und insbesondere Polyolefine wie etwa Polyethylen, Propylen und darauf basierende Copolymere. Beispiele geeigneter Harze umfassen etwa natürliche Harze wie etwa Kollophonium, Tallharze oder Tallpech. lonomere lassen sich durch Copolymerisation von unpolaren oder wenig polaren Monomeren mit Monomeren, die über ionisierbare funktionelle Gruppen verfügen, herstellen. Die ionisierbaren funktionellen Gruppen führen zu ionischen Bindungen zwischen den Polymermolekülen. Beispiele von lonomeren sind etwa unter den Handelsnamen Surlyn® oder Nucrel® von DuPont oder Eltex® von Ineos kommerziell verfügbar. Beispiele für als Bindemittel verwendbare Wachse sind etwa paraffinische Wachse.

Die ein oder mehreren Additive umfassen darüber hinaus ethylenisch ungesättigte funktionelle Gruppen. Die ein oder mehreren Additive umfassen mithin wenigstens eine ethylenisch ungesättigte Verbindung. „Ethylenisch ungesättigt“ bedeutet hierin, dass die dadurch spezifizierten funktionellen Gruppen oder Verbindungen ein oder mehrere Kohlenstoff-Kohlenstoff- Mehrfachbindung(en), wie C=C Doppelbindungen und/oder CEC Dreifachbindungen, aufweisen. Die mit der Additivkomponente eingeführten ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen dienen der Vernetzbarkeit des Materials und können die Partikel des elastomerhaltigen Pulvers oder Granulats gegenüber einer Vernetzung aktivieren und eine Vernetzung, insbesondere durch Ausbildung kovalenter Bindungen, zwischen verschiedenen Partikeln des elastomerhaltigen Pulvers oder Granulats fördern. Es ist dabei möglich, dass das wenigstens eine Bindemittel ein oder mehrere ethylenisch ungesättigte funktionelle Gruppen umfasst, d.h. Bindemittelfunktionalität und ethylenisch ungesättigte funktionelle Gruppen können in einer Komponente vereint vorliegen. Alternativ enthält das wenigstens eine eingesetzte Bindemittel keine vernetzbaren ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen. In diesem Fall werden zusätzlich zu dem Bindemittel ein oder mehrere ethylenisch ungesättigte Verbindungen eingesetzt. Bei diesen ethylenisch ungesättigten Verbindungen kann es sich insbesondere um ethylenisch ungesättigte niedermolekulare (Molekulargewicht <500 g/mol) Oligomere oder monomere organische Verbindungen handeln. Beispiele sind etwa Substanzen, die üblicherweise als Monomere oder Reaktivverdünner eingesetzt werden, wie etwa Acrylate. Bevorzugt wird jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Bindemittel eingesetzt, dass selbst ein oder mehrere ethylenisch ungesättigte funktionelle Gruppen umfasst, etwa ein Bindemittel der oben genannten Arten enthaltend ein oder mehrere ethylenisch ungesättigte funktionelle Gruppen.

Besonders bevorzugt kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein ethylenisch ungesättigtes Bindemittel vom Polyalkenamer-Typ Verwendung finden. Das wenigstens eine eingesetzte Bindemittel kann mithin wenigstens ein Polyalkenamer umfassen oder daraus bestehen. Mit dem Begriff „Polyalkenamer“ sind hierin Polymere umfassend eine Grundstruktur

-[(CH2)x-CH=CH]n- mit x als ganzer Zahl (typischerweise im Bereich von 3 bis 13) und n>2, üblicherweise n>10, häufig n>50, gemeint. Die Polymere können dabei in offenkettiger Form, in zyklischer Form oder als Mischung offenkettiger und zyklischer Moleküle vorliegen. Ein oder mehrere Wasserstoffatome der Grundstruktur können wahlweise durch ein oder mehrere organische Gruppen, beispielsweise Alkylgruppen, substituiert sein, oder die Grundstruktur ist nicht substituiert. Ein Polyalkenamer kann C=C-Doppelbindungen, die sich vernetzen lassen, in die Mischung einbringen und weist zudem in der Regel eine gute chemische Kompatibilität zu üblichen Elastomerkomponenten auf. Erfindungsgemäß kann das Bindemittel insbesondere ein Poly-Cs-Cis-alkenamer umfassen oder daraus bestehen. Beispiele für Poly-Cs-Cis-alkenamere, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen etwa Polypentenamer, Polyhexenamer, Polyheptenamer Polyoctenamer, Poly(3-methyloctenamer), Polydecenamer, Poly(3- methyldecenamer), Polydodecenamer, oder Mischungen und Kombinationen davon. Poly-Cs-Cis- alkenamere sind durch ringöffnende Metathese-Polymerisation eines entsprechenden Cycloolefins, wie etwa Cyclopenten, Cyclohexen, Cyclohepten, Cycloocten, Cyclodecen, Cyclododecen oder substituierten Derivaten davon, erhältlich. Die ringöffnende Metathese-Polymerisationsreaktion wird durch Ziegler-Natta Katalysatoren wie etwa Halogeniden oder Acetylacetonaten von W, Mo oder Rh mit AlEts oder AlEtCh und einem Aktivator katalysiert.

Polyalkenamere, die erfindungsgemäß als Bindemittel eingesetzt werden können, weisen typischerweise ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (M w ) von 10.000 g/mol oder mehr, wie etwa 20.000 g/mol oder mehr, wie etwa 50.000 g/mol oder mehr, wie etwa 80.000 g/mol oder mehr, wie etwa 100.000 g/mol oder mehr, auf. Das Polyalkenamer kann beispielsweise ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (M w ) von 300.000 g/mol oder weniger, wie etwa 250.000 g/mol oder weniger, wie etwa 200.000 g/mol oder weniger, oder 180.000 g/mol oder weniger, oder 150.000 g/mol oder weniger aufweisen. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht (M w ) des Polyalkenamers kann in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegen, beispielsweise von 10.000 g/mol bis 250.000 g/mol, vorzugsweise im Bereich von 80.000 bis 180.000 g/mol. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht (M w ) des Polyalkenamers kann durch Gelpermeationschromatographie (GPC) unter Verwendung von Polystyrolstandards bestimmt werden. Die Bestimmung des gewichtsmittleren Molekulargewichts des Polyalkenamers kann dabei gemäß GPC mittels DIN 55672-1 erfolgen.

Das Polyalkenamer kann durch seine thermischen Eigenschaften charakterisiert sein und insbesondere eine relativ niedrige Schmelz- oder Erweichungstemperatur, wie oben beschrieben, aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Polyalkenamer durch seinen Kristallinitätsanteil charakterisiert sein. So kann das Polyalkenamer bei Standardbedingungen (20°C, 101 ,3 kPa) beispielsweise einen Kristallinitätsanteil von 20% oder mehr, wie etwa 25% oder mehr, oder 30% oder mehr, aufweisen. Das Polyalkenamer kann beispielsweise einen Kristallinitätsanteil von 60% oder weniger, wie etwa 50% oder weniger, wie etwa 40% oder weniger, wie etwa 35% oder weniger aufweisen. Der Kristallinitätsanteil kann in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegen, beispielsweise im Bereich von 20% bis 50%, oder von 25% bis 35%. Der Kristallinitätsanteil des Polyalkenamers kann mittels Differentialrasterkalorimetrie gemäß DIN EN ISO 11357-7 bestimmt werden. Der Kristallinitätsanteil eines Polyalkenamers lässt sich auch mittels Röntgenbeugungsverfahren bestimmen, wie etwa in Wenig, W., H. -W. Fiedel, und J. Petermann. „The Microstructure of Trans-Polyoctenamer“. Colloid & Polymer Science 266, Nr. 3 (März 1988): 227-34 beschrieben.

Erfindungsgemäß kann ein Polyalkenamer oder eine Mischung oder Kombination von zwei oder mehr Polyalkenameren als Bindemittel eingesetzt werden. Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäß eingesetzte Bindemittel ein Polyoctenamer oder besteht aus einem solchen. Das Polyoctenamer kann insbesondere ein 1 ,8-Polyoctenamer sein. Das Polyoctenamer kann ein trans/cis-Doppelbindungsverhältnis von wenigstens 60:40, bevorzugt 70:30 oder mehr, wie etwa im Bereich von 75:25 bis 90:10 aufweisen. Das trans/cis-Doppelbindungsverhältnis kann mittels Infrarotspektroskopie (FT-IR) bestimmt werden, wie etwa in Schneider, Wolfgang A, und Michael F Müller. „Crystallinity and thermal behaviour of trans-poly (1-octenylene)“. Macromolecular Chemistry and Physics 189, Nr. 12 (1988): 2823-2837 beschrieben. Polyoctenamere mit überwiegend trans-Doppelbindungen werden auch als trans-Polyoctenamere bezeichnet. Polyoctenamere sind unter dem Handelsnamen Vestenamer® kommerziell von Evonik erhältlich.

Die ein oder mehreren Additive, welche das Bindemittel und die ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen umfassen, wie etwa o.g. Polyalkenamer, werden üblicherweise in einer Gesamtmenge von 1 Gewichtsteil oder mehr, bezogen auf 100 Gewichtsteile des elastomerhaltigen Pulvers oder Granulats, eingesetzt. Die ein oder mehreren Additive, welche das Bindemittel und die ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen umfassen, können beispielsweise in einer Gesamtmenge von bevorzugt 2 Gewichtsteilen oder mehr, 3 Gewichtsteilen oder mehr, oder 4 Gewichtsteilen oder mehr, oder 5 Gewichtsteilen oder mehr, oder 8 Gewichtsteilen oder mehr, oder 10 Gewichtsteilen oder mehr, bezogen auf 100 Gewichtsteile des elastomerhaltigen Pulvers oder Granulats, eingesetzt werden. Die ein oder mehreren Additive, welche das Bindemittel und die ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen umfassen, können beispielsweise in einer Gesamtmenge von 30 Gewichtsteilen oder weniger, bevorzugt von 20 Gewichtsteilen oder weniger, bevorzugter von 18 Gewichtsteilen oder weniger, noch bevorzugter von 15 Gewichtsteilen oder weniger, bezogen auf 100 Gewichtsteile des elastomerhaltigen Pulvers oder Granulat, eingesetzt werden. Das Polyalkenamer kann wie oben erwähnt das Bindemittels bilden. Das wenigstens eine Polyalkenamer kann daher in einer Menge eingesetzt werden, die im Bereich der vorstehenden angegebenen Mengen liegen kann. So kann das wenigstens eine Polyalkenamer in einer Gesamtmenge von 1 Gewichtsteil oder mehr, bezogen auf 100 Gewichtsteile des elastomerhaltigen Pulvers oder Granulats, eingesetzt werden, beispielsweise in einer Gesamtmenge von bevorzugt 2 Gewichtsteilen oder mehr, 3 Gewichtsteilen oder mehr, oder 4 Gewichtsteilen oder mehr, oder 5 Gewichtsteilen oder mehr, oder 8 Gewichtsteilen oder mehr, oder 10 Gewichtsteilen oder mehr, bezogen auf 100 Gewichtsteile des elastomerhaltigen Pulvers oder Granulats. Das wenigstens eine Polyalkenamer kann beispielsweise in einer Gesamtmenge von 30 Gewichtsteilen oder weniger, bevorzugt von 20 Gewichtsteilen oder weniger, bevorzugter von 18 Gewichtsteilen oder weniger, noch bevorzugter von 15 Gewichtsteilen oder weniger, bezogen auf 100 Gewichtsteile des elastomerhaltigen Pulvers oder Granulat, eingesetzt werden. Die Gesamtmenge an o.g. Additiven, wie etwa an Polyalkenamer, kann in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegen, beispielsweise in einem Bereich von 1 bis 30 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 2 bis 20 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile des elastomerhaltigen Pulvers oder Granulats.

Wahlweise kann die zur Herstellung von Presslingen aus einem vernetzbaren Material nach der vorliegenden Erfindung eingesetzte Mischung zusätzlich zu dem elastomerhaltigen Pulver oder Granulat und den oben beschriebenen ein oder mehreren Additiven, welche das Bindemittel und die ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen umfassen, ein oder mehrere weitere Komponenten umfassen.

So kann in der zur Herstellung von Presslingen aus einem vernetzbaren Material nach der vorliegenden Erfindung eingesetzten Mischung wahlweise des Weiteren wenigstens ein Polymer eingesetzt werden, das von dem elastomerhaltigen Pulver oder Granulat und den oben beschriebenen Additiven, welche das Bindemittel und die ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen umfassen, verschieden ist. Bei dem optionalen zusätzlichen Polymer kann es sich beispielsweise um ein thermoplastisches Polymer handeln, wie etwa ein Polyolefin, ein Polyester wie Polyethylenterephthalat, ein Polyamid, Polystyrol, Polyvinylchlorid oder eine Mischung oder Kombination davon. Beispiele geeigneter Polyolefine umfassen etwa Polyethylen, Polypropylen und Copolymere basierend auf Ethylen und/oder Propylen, optional mit ein oder mehreren anderen Comonomer(en). Das optionale zusätzliche Polymer ist typischerweise kein Elastomer und/oder ist ethylenisch gesättigt. Bevorzugt umfasst das optionale zusätzliche Polymer ein recycletes Polymer oder ist ein solches. Recycelte Polymere wie etwa Polyolefine sind in großen Mengen kostengünstig am Markt verfügbar. Die Verwendung des zusätzlichen, bevorzugt recycleten Polymers kann erfindungsgemäß zur Herstellung von Presslingen enthaltend Polymermischungen oder -blends dienen deren Eigenschaften durch Wahl der relativen Mengen der verschiedenen eingesetzten Polymere in weiten Bereichen eingestellt werden können. So können etwa zwischen 5 und 95 Gew.%, wie etwa zwischen 20 und 80 Gew.%, der oben genannten Menge an elastomerhaltigem Pulver oder Granulat in der Mischung durch das optionale zusätzliche Polymer ersetzt werden.

Die Materialmischung aus der die erfindungsgemäßen Presslinge hergestellt sind, enthält vernetzbare Gruppen, insbesondere ethylenisch ungesättigte Gruppen. Diese können beispielsweise durch Aussetzen gegenüber aktinischer Strahlung, Erwärmen und/oder unter Einwirkung von etwaig im elastomerhaltigen Pulver oder Granulat enthaltenen Rückständen vernetzungsaktiver Stoffe in einem der Herstellung der Presslinge nachgelagerten Schritt, wie weiter unter im Zusammenhang mit der Weiterverarbeitung der Presslinge näher beschrieben, vernetzt werden. Um diese nachgelagerte Vernetzung zu fördern, können der zur Herstellung der Presslinge dienenden Mischung gezielt ein oder mehrere Vernetzungsmittel zugesetzt werden. Als Vernetzungsmittel kommen dabei alle Stoffe in Betracht durch welche die Materialmischung unter Ausbildung eines dreidimensionalen Netzwerks vernetzt werden kann. Die Vernetzung kann dabei insbesondere durch chemische Reaktion unter Beteiligung der ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen erfolgen, wodurch kovalente Bindungen zwischen ursprünglich separaten Polymermolekülen oder Partikeln ausgebildet werden können, und sich so ein dreidimensionales Netzwerk bilden kann. Als Vernetzungsmittel können somit jegliche aus dem Stand der Technik bekannten Vernetzungsmittel, die zur Vernetzung von ethylenisch ungesättigten Polymeren geeignet sind, verwendet werden. Bekannte übliche Vernetzungssysteme wie sie etwa in F. Röthemeyer, F. Sommer, Kautschuk Technologie, 3. Aufl., Hanser Verlag, 2013 beschrieben sind, basieren etwa auf Schwefel bzw. schwefelhaltigen Verbindungen, oder auf Peroxiden, und können im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Das wenigstens eine Vernetzungsmittel kann somit beispielsweise ein oder mehrere Peroxide umfassen. Als peroxidische Vernetzungsmittel können dabei insbesondere organische Peroxide eingesetzt werden. Beispiele geeigneter organischer Peroxide umfassen etwa Dicumylperoxid, Di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxid, tert. -Butyl peroxybenzoat, 1 ,1-Di-(tert.-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexan, Butyl-4,4-di-(tert.- butylperoxy)valerat, Di-(2-tert.-butyl-peroxyisopropyl)-benzen, tert.-Butylcumylperoxid, 2,5- Dimethyl-2,5-di-(tert.-butylperoxy)-hexan, Di-tert.-butylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.- butylperoxy)hex-3-in, oder Mischungen und Kombinationen davon. Solche peroxidischen Vernetzungsmittel sind etwa unter dem Handelsnamen Peroxan® kommerziell von Pergan erhältlich. Das wenigstens eine Vernetzungsmittel kann alternativ oder zusätzlich Schwefel und/oder Schwefeldonoren umfassen. So kann in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bevorzugt elementarer Schwefel als Vernetzungsmittel eingesetzt. Elementarer Schwefel kann in löslicher Form oder unlöslicher Form verwendet werden, bevorzugt in löslicher Form. Mit löslichem Schwefel ist dabei die bei gewöhnlichen Temperaturen stabile Form des gelben Schwefels (Cyclooctaschwefel, Ss, auch als a-Schwefel bezeichnet) gemeint, die in CS2 hochgradig löslich ist. Unter unlöslichem Schwefel versteht man hingegen in CS2 kaum lösliche Schwefelmodifikationen. Zusätzlich oder alternativ zum Schwefel können ein oder mehrere Schwefelspender als Vernetzungsmittel eingesetzt werden. Beispiele für Schwefelspender sind etwa Dithioalkane, Dicaprolactamsulfide, polymere Polysulfide, Schwefel-Olefin Addukte, oder Thiurame wie etwa Tetramethylthiuramdisulfid, Tetraethylthiuramdisulfid oder Dipentamethylenthiuramtetrasulfid. Bevorzugt kann erfindungsgemäß Schwefel als Vernetzungsmittel eingesetzt werden.

Das Vernetzungsmittel, sofern verwendet, wird im Allgemeinen in einer Menge eingesetzt, die wirksam im Hinblick auf die Vernetzungsreaktion ist. Üblicherweise wird das Vernetzungsmittel in einer Menge von 0,01 Gewichtsteilen oder mehr, wie etwa 0,05 Gewichtsteilen oder mehr, oder 0,1 Gewichtsteilen oder mehr, oder 0,2 Gewichtsteilen oder mehr, oder 0,3 Gewichtsteilen oder mehr, pro Gewichtsteil an dem oben beschriebenen Additiv mit ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen eingesetzt. Das Vernetzungsmittel kann beispielsweise in einer Menge von 3 Gewichtsteilen oder weniger, wie etwa 2 Gewichtsteilen oder weniger, oder 1 Gewichtsteil oder weniger, oder 0,8 Gewichtsteilen oder weniger, oder 0,5 Gewichtsteilen oder weniger pro Gewichtsteil an dem oben beschriebenen Additiv mit ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen eingesetzt werden. Das Vernetzungsmittel kann beispielsweise in einer Menge eingesetzt werden, die in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegt, etwa von 0,01 bis 2 Gewichtsteilen, oder von 0,03 bis 1 Gewichtsteilen, oder von 0,1 bis 0,5 Gewichtsteilen, pro Gewichtsteil an dem oben beschriebenen Additiv mit ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen.

Wahlweise können in der Mischung weiterhin ein oder mehrere Vernetzungshilfsmittel eingesetzt werden. Die ein oder mehreren Vernetzungshilfsmittel können beispielsweise ein oder mehrere Komponenten ausgewählt aus Beschleunigern, Aktivatoren, Dispergiermitteln, Komplexbildnern und Verzögerern umfassen. Solche Vernetzungshilfsmittel sind beispielsweise in F. Röthemeyer, F. Sommer, Kautschuk Technologie, 3. Aufl., Hanser Verlag, 2013 beschrieben.

Beispiele für Beschleuniger umfassen etwa Xanthogenate, Guanidine, Dicarbamate, Dithiocarbamate, Thiurame, Thioharnstoffverbindungen, Benzothiazolsulfonamide, Aldehydamine, Amin-Derivate wie Tetramine, Disulfide, Thiazole, Sulfenamide, Sulfenimide, Piperazine, und Amincarbamate. Beispielhafte konkrete Verbindungen, die erfindungsgemäß als Beschleuniger eingesetzt werden können, sind etwa N-tert.-butyl-2-benzothiazylsulfenamid, o-Tolyl Biguanidin (OTBG), 1 ,3-Di-o-Tolylguanidin (DOTG), A/-Cyclohexylbenzothiazol-2-sulfenamid (CBS), Benzothiazyl-2-tert.-butylsulfenamid (TBBS), Benzo-thiazyl-2-dicyclohexylsulfenamid (DCBS), 1 ,3- Diethylthioharnstoff (DETU), 2-Mercaptobenzothiazol (MBT), Benzothiazyldicyclohexylsulfenamid (DCBS), 2-Mercaptobenzothiazoldisulfid (MBTS), Dimethyldiphenylthiuramdisulfid (MPTD), Ethylenthioharnstoff (ETU), Triethyltrimethyltriamin (TTT); N-t-Butyl-2-benzothiazol-sulfenimid (TBSI, 1 ,1'-Dithiobis(4-methylpiperazin), Hexamethylendiamincarbamat (HMDAC), Tetrabenzylthiuramdisulfid (TBZTD), Diethylthioharnstoff (DETU), N,N-Ethylen-thioharnstoff (ETU), Diphenylthioharnstoff (DPTU), Benzothiazyl-2-tert.-butylsulfenamid (TOBS), N,N'- Diethylthiocarbamyl-N'-cyclohexylsulfenamid (DETCS), Cyclohexylethylamin, Dibutylamin, Polyethylenpolyamine oder Polyethylenpolyimine wie z.B. Triethylentetramin (TETA).

Der oder die Beschleuniger werden üblicherweise in einer Menge eingesetzt, die einem Gewichtsverhältnis von Beschleuniger zu Vernetzungsmittel im Bereich von 1 :5 bis 5:1 entspricht, wie etwa im Bereich von 1 :4 bis 4:1 , oder von 1 :3 bis 3:1 oder von 1 :2 bis 2:1 .

Als Aktivator kann beispielsweise Zinkoxid verwendet werden. In der Mischung kann des Weiteren eine Fettsäure oder Salz davon, beispielsweise Stearinsäure oder ein Stearat wie Zinkstearat eingesetzt werden. Solche Verbindungen können beispielsweise als Dispergiermittel und Komplexbildner wirken. Bevorzugt kann in der Mischung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Presslinge beispielsweise ein Vernetzungssystem enthaltend Schwefel, einen oder mehrere Beschleuniger, Zinkoxid und eine Fettsäure oder ein Salz davon, wie Stearinsäure, eingesetzt werden.

Aktivatoren wie Zinkoxid werden üblicherweise in einer Menge eingesetzt, die einem Gewichtsverhältnis von Aktivator zu Vernetzungsmittel im Bereich von 1 :4 bis 8:1 entspricht, wie etwa im Bereich von 1 :3 bis 5:1 , oder von 1 :2 bis 4:1 oder von 1 :1 bis 3:1 .

Fettsäure oder Salze davon, wie Stearinsäure oder Stearat, werden üblicherweise in einer Menge eingesetzt, die einem Gewichtsverhältnis von Fettsäure/Salz zu Vernetzungsmittel im Bereich von 1 :10 bis 10:1 entspricht, wie etwa im Bereich von 1 :8 bis 8:1.

Wahlweise kann die zur Herstellung von Presslingen aus einem vernetzbaren Material nach der vorliegenden Erfindung eingesetzte Mischung zusätzlich je nach Bedarf und Anwendung ferner eine oder mehrere weitere Komponenten enthalten, wie sie im Bereich von Elastomerzusammensetzungen gebräuchlich zum Einsatz kommen, wie etwa Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Weichmacher, Verarbeitungshilfsstoffe wie etwa Öle, Formtrennmittel, Flammschutzmittel, Alterungs-, UV- oder Ozonschutzmittel und Haftmittel. Falls verwendet, werden solche optionalen Komponenten in Mengen eingesetzt, die zum Erreichen des jeweiligen Einsatzzwecks geeignet sind. Zweckmäßige Mengen sind für den Fachmann durch fachübliche Versuche ermittelbar. Die zur erfindungsgemäßen Herstellung der Presslinge eingesetzte Mischung lässt sich kostengünstig und in effizienter Weise unter Verwendung üblicher Techniken und Ausrüstung aus dem Bereich Pulververarbeitung herstellen. So können das elastomerhaltige Pulver oder Granulat, die ein oder mehreren Additive, welche das Bindemittel und die ethylenisch ungesättigten Gruppen umfassen, sowie etwaige weitere optionale Komponenten, in geeigneten Mengen, wie sie oben beschrieben sind, in einem Mischer unter Homogenisierung zu einer entsprechenden Mischung vermischt werden. Als Mischer kann beispielsweise ein gewöhnlicher Pulvermischer oder bevorzugt ein Hochgeschwindigkeitsmischer wie etwa ein Henschel-Blender, Speed Mixer oder Fluidmischer verwendet werden. Das Vermischen kann sich beispielsweise an der in EP 0 508 056 B1 oder in Diedrich, KM, und BJ Burns „Possibilities of ground tire recycling with trans- polyoctenamer“. Gummi, Fasern, Kunststoffe 53, Nr. 3 (2000): 178-183 beschriebenen Weise, orientieren. Die Herstellung der Mischung unter Verwendung von Pulvermischtechnologie ist im Allgemeinen kostengünstiger als die Herstellung vergleichbarer Mischungen auf Basis von Rohkautschuk. So sind Pulvermischer hinsichtlich Investitions- und Betriebskosten in der Regel deutlich günstiger als die zur Verarbeitung von Rohkautschuk-basierenden Zusammensetzungen üblicherweise eingesetzten Walzenmischer oder Innenmischer.

Im Übrigen lassen sich die erfindungsgemäß hergestellten Presslinge aus dem vernetzbaren Material auch wieder zur Bereitstellung einer oben beschriebenen Ausgangsmischung einsetzen. So können ein oder mehrere Presslinge umfassend wenigstens das elastomerhaltige Pulver oder Granulat, und die ein oder mehreren Additiven, welche das Bindemittel und die ethylenisch ungesättigten Gruppen umfassen, sowie etwaige weitere optionale Komponenten, zerkleinert werden, etwa unter Verwendung einer Mühle oder anderen mechanischen Zerkleinerungsvorrichtung, und zur Herstellung der Mischung, wie oben beschrieben, eingesetzt werden. Auf diese Weise können beispielsweise Presslinge, die als Ausschuss anfallen, etwa solche, die in einem Qualitätskontrollschritt ausgesondert werden, effektiv in dem erfindungsgemäßen Verfahren wiederverwertet werden.

Die in der bereitgestellten Mischung enthaltenen Komponenten, wie das elastomerhaltige Pulver oder Granulat, die ein oder mehreren Additive, welche das Bindemittel und die ethylenisch ungesättigten Gruppen umfassen, sowie etwaige weitere optionale Komponenten wie ein Vernetzungsmittel, liegen im Allgemeinen physikalisch miteinander vermischt, etwa in Form eines Blends, vor, sind jedoch nicht durch feste chemische Bindungen, wie kovalente Bindungen, verbunden. Durch den Gehalt an vernetzbaren funktionellen Gruppen, insbesondere ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen, ist die Materialmischung vernetzbar. Die erhaltene Mischung ist üblicherweise fließ- oder rieselfähig.

Die bereitgestellte Mischung weist typischerweise eine Schüttdichte von weniger als 1 ,0 g/cm 3 , beispielsweise von 0,9 g/cm 3 oder weniger, von 0,8 g/cm 3 oder weniger, oder von 0,7 g/cm 3 oder weniger, oder von 0,6 g/cm 3 oder weniger, auf. Die Mischung kann beispielsweise eine Schüttdichte von 0,1 g/cm 3 oder mehr, oder von 0,2 g/cm 3 oder mehr, oder von 0,3 g/cm 3 oder mehr, oder von 0,4 g/cm 3 oder mehr aufweisen. Die Mischung kann etwa eine Schüttdichte aufweisen, die in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegt, beispielsweise von 0,1 g/cm 3 bis 1 ,0 g/cm 3 , oder von 0,2 g/cm 3 bis 0,8 g/cm 3 , oder von 0,3 g/cm 3 bis 0,7 g/cm 3 . Die Schüttdichte kann beispielsweise gemäß DIN ISO 697 bestimmt werden.

Aus den oben beschriebenen vernetzbaren Materialmischungen lassen sich erfindungsgemäß Presslinge herstellen, die aus einem entsprechenden vernetzbaren Material bestehen und eine signifikant höhere Dichte als die Schüttdichte der Ausgangsmischung aufweisen können.

Die bereitgestellte, wahlweise erwärmte Mischung wird dazu unter Verwendung eines formgebenden Werkzeugs zu einem Pressling verdichtet. Das Verdichten unter Verwendung eines formgebenden Werkzeugs zu einem Pressling kann unter Anwendung von Druck oder Unterdrück (Vakuum) erfolgen. Das Verdichten erfolgt dabei im Allgemeinen nach Bereitstellen der Mischung, unter Verwendung eines hierzu vorgesehenen formgebenden Werkzeugs und unter kontrollierten Bedingungen. Durch das Verdichten wird dabei im Allgemeinen ein Formkörper mit definierter, durch das formgebende Werkzeug bestimmter Form als Pressling gebildet. Eine möglicherweise beim Mischen, wie etwa in einem Mischer, auftretende Verdichtung der Mischung ist dementsprechend hiervon zu unterscheiden und führt gewöhnlicherweise nicht zur Bildung eines Presslings.

Die Art, Form und Dimensionen des im erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen der Presslinge eingesetzten formgebenden Werkzeugs sind nicht beschränkt. Es können erfindungsgemäß jegliche aus dem Stand der Technik an sich bekannte zur Herstellung von Presslingen geeignete formgebende Werkzeuge verwendet werden. Das Formgeben und/oder Verdichten kann beispielsweise diskontinuierlich oder kontinuierlich, etwa mittels Formpressen oder Extrusion erfolgen. Das Verdichten kann beispielsweise in einer Pressform unter Anwendung von Druck erfolgen.

Die eingesetzte Mischung wird hierbei generell um einen Komprimierungsfaktor > 1 verdichtet. Der Komprimierungsfaktor gibt das Verhältnis der geometrischen Dichte (D g ) des eingesetzten Materials im Druck beaufschlagten formgebenden Werkzeug zu der Schüttdichte (D s ) der Ausgangsmischung an. Wird eine vorgegebene Menge einer Ausgangsmischung mit einer Schüttdichte (D s ) und einem Ausgangsvolumen (V s ) in einer Pressform auf ein bestimmtes Volumen (V g ) verdichtet, so kann hieraus die geometrische Dichte (D g ) des eingesetzten Materials im Druck beaufschlagten formgebenden Werkzeug berechnet und der entsprechende Komprimierungsfaktor angegeben werden. Die eingesetzte Mischung kann im erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise um einen Komprimierungsfaktor von wenigstens 1 ,2, oder von wenigstens 1 ,3, oder von wenigstens 1 ,4, oder von wenigstens 1 ,5, oder von wenigstens 1 ,6, oder von wenigstens 1 ,7, oder von wenigstens 1 ,8, oder von wenigstens 2,0 verdichtet werden. Die eingesetzte Mischung kann beispielsweise um einen Komprimierungsfaktor von 4,0 oder weniger, oder von 3,5 oder weniger, oder von 3,0 oder weniger, oder von 2,5 oder weniger verdichtet werden. Die Mischung kann entsprechend einem Komprimierungsfaktor verdichtet werden, der in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegt, beispielsweise im Bereich von 1 ,2 bis 3,5 oder von 1 ,8 bis 4,0 oder von 2,0 bis 3,0. Vorzugsweise wird die eingesetzte Materialmischung im erfindungsgemäßen Verfahren um einen Kompressionsfaktor von wenigstens 1 ,4, besonders bevorzugt von wenigstens 1 ,8 oder von wenigstens 2,0 verdichtet. Hierdurch lassen sich besonders vorteilhafte Eigenschaften des Presslings im Sinne eines guten Materialzusammenhalt und hoher Festigkeit und Dichte erzielen.

Das Verdichten kann erfindungsgemäß insbesondere unter Anwendung von Druck erfolgen. Der im erfindungsgemäßen Verfahren zum Verdichten ausgeübte Druck kann je nach verwendetem formgebendem Werkzeug, Material und gewünschtem Verdichtungsgrad variieren. Der Druck kann im Allgemeinen so gewählt werden, dass eine Verdichtung um einen Komprimierungsfaktor, wie oben beschrieben, erfolgt. Der ausgeübte Druck kann beispielsweise in einem Bereich von 0,1 MPa bis 20 MPa liegen, beispielsweise in einem Bereich von 0,3 MPa bis 10 MPa oder von 0,5 MPa bis 5 MPa. Wie oben beschrieben kann das Verdichten auch durch Anwenden von Unterdrück (Vakuum) erfolgen, beispielsweise bei 0,05 MPa bis 0,1 MPa.

Das Verdichten wird typischerweise für eine Dauer ausgeführt, die ausreichend lang ist, um die angestrebte Verdichtung und Konsolidierung der Materialmischung zu erreichen, und andererseits möglichst kurz ist, um ökonomischen Faktoren Rechnung zu tragen. Die Verdichtungsdauer daher kann in weiten Grenzen variieren, von einigen Sekunden bis zu mehreren Stunden. So kann die Verdichtungsdauer beispielsweise wenigstens 10 Sekunden betragen, wie etwa wenigstens 20 Sekunden, wie etwa wenigstens 30 Sekunden, oder wenigstens 1 Minute, oder wenigstens 5 Minuten. Die Verdichtung der Materialmischung kann etwa für eine Zeitdauer von 120 Minuten oder weniger erfolgen, wie etwa 90 Minuten oder weniger, 60 Minuten oder weniger, oder 40 Minuten oder weniger, oder 30 Minuten oder weniger, oder 20 Minuten oder weniger, oder 10 Minuten oder weniger.

Die Mischung kann für eine Dauer verdichtet werden, die in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegt, beispielsweise im Bereich von 10 Sekunden bis 120 Minuten oder von 20 Sekunden bis 90 Minuten, oder von 30 Sekunden bis 30 Minuten.

Wie oben bereits erwähnt, ist die Mischung, die zu einem Pressling verdichtet wird, erwärmt. Ein Erwärmen der Mischung kann vor und/oder während des Verdichtens erfolgen. So kann die Mischung etwa bevor sie in das formgebende Werkzeug eingebracht wird, erwärmt werden, beispielsweise im Zuge der oben beschriebenen Herstellung der Mischung. Beispielsweise kann die Mischung beim Mischvorgang etwa durch die dabei entstehende Reibungswärme und/oder durch externe Wärmezufuhr, etwa über eine Heizvorrichtung des verwendeten Mischers, erwärmt werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Mischung nach dem Mischvorgang erwärmt werden, etwa in einem temperierten Lagerungsbehälter oder in einem Ofen. Zusätzlich oder alternativ kann die Mischung nachdem sie in das formgebende Werkzeug eingebracht wird, erwärmt werden, beispielsweise mittels einer beheizbaren Pressform. Weiterhin ist beispielsweise auch ein Erwärmen durch Bestrahlung, etwa mittels Mikrowellenstrahlung oder Infrarotstrahlung möglich.

Durch das Erwärmen der Materialmischung können vorteilhafte Eigenschaften des Presslings im Sinne eines guten Materialzusammenhalt und hoher Festigkeit und Dichte erzielt werden.

Die eingesetzte Mischung, die zu einem Pressling verdichtet wird, wird im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt auf eine Temperatur ungefähr im Bereich der Schmelz- oder Erweichungstemperatur (T m ) des Bindemittels bzw. Polyalkenamers oder darüber erwärmt. So kann die Mischung auf eine Temperatur größer oder gleich (T m -10 K) erwärmt werden, wie etwa auf eine Temperatur größer oder gleich (T m -5 K), oder auf eine Temperatur größer oder gleich T m , oder auf eine Temperatur größer oder gleich (T m +5 K), oder auf eine Temperatur größer oder gleich (T m +10 K). Die Mischung kann beispielsweise auf eine Temperatur kleiner oder gleich (Tm+50 K) erwärmt werden, wie etwa auf eine Temperatur kleiner oder gleich (T m +40 K), auf eine Temperatur kleiner oder gleich (T m +30 K), oder auf eine Temperatur kleiner oder gleich (T m +20 K). Die Materialmischung kann auf eine Temperatur erwärmt werden, die in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegt, beispielsweise im Bereich von (T m -10 K) bis (T m +50 K), oder im Bereich von T m bis (T m +40 K). Die Mischung wird jedoch nicht auf Temperaturen von 120°C oder mehr erwärmt. Die Mischung, die zu einem Pressling verdichtet wird, ist somit gemeinhin auf eine Temperatur von <120°C erwärmt. Eine Temperatur der Mischung von weniger als 120°C, ermöglicht ein Ablaufen von Vernetzungsreaktionen bei der Herstellung des Presslings in signifikantem Ausmaß zu vermeiden, und so die Formbarkeit und Vernetzbarkeit des Materials zu erhalten. Die Mischung, die zu einem Pressling verdichtet wird, kann beispielsweise auf eine Temperatur im Bereich von T m bis <120°C oder von 40°C bis 120°C erwärmt werden. Die Mischung kann etwa auf eine Temperatur von 45°C oder mehr, 50°C oder mehr, 55°C oder mehr, 60°C oder mehr, 65°C oder mehr, oder 70°C oder mehr erwärmt werden. Die Mischung, die zu einem Pressling verdichtet wird, kann etwa auf eine Temperatur von 115°C oder weniger, wie etwa 110°C oder weniger, 105°C oder weniger, 100°C oder weniger, 95°C oder weniger, oder 90°C oder weniger erwärmt sein. Die Mischung, die zu einem Pressling verdichtet wird, kann auf eine Temperatur in einem Bereich, der sich durch eine Kombination vorstehender Werte ergibt erfolgen, etwa im Bereich von T m bis 110°C, oder von 60 bis 110°C, oder von (T m +10 K) bis 100°C, oder von 70°C bis 100°C. Das Verdichten im erfindungsgemäßen Verfahren kann insbesondere bei Bedingungen erfolgen unter denen das Bindemittel formbar und/oder fließfähig ist. So kann beispielsweise ein unter Standardbedingungen in fester Form vorliegendes Bindemittel durch Anwenden von Druck und Erwärmen auf eine gegenüber Umgebungstemperatur erhöhte Temperatur, beispielsweise wie oben beschrieben im Bereich der Schmelz- oder Erweichungstemperatur (T m ) des Bindemittels oder darüber, in einen weichen und/oder fließfähigen Zustand überführt werden, und so beim Verpressen effektiv Hohlräume auffüllen, zwischen Partikel des elastomerhaltigen Pulvers oder Granulats dringen und diese benetzen, anquellen, aneinander binden und/oder für eine Vernetzung aktivieren.

Nach dem Verdichten des Materials wird der gebildete Pressling entformt. Der Pressling kann dann dem formgebenden Werkzeug entnommen werden. Das Entformen erfolgt im Allgemeinen nach Reduktion des zum Verpressen angewendeten Drucks, insbesondere bei Umgebungsdruck, beispielsweise nach Öffnen der Pressform oder Passieren des Extruderauslass. Das Entformen umfasst ein Lösen des gebildeten Presslings von dem formgebenden Werkzeug. Dies kann beispielsweise manuell oder maschinell erfolgen. Das Entformen kann beispielsweise ein Lösen durch Schlag, Klopfen, Greifen, Anwendung von Über- oder Unterdrück, Stanzen, Schneiden oder eine Kombination davon umfassen. Wahlweise kann auch ein Formtrennmittel zum Einsatz kommen.

Die Mischung, die zum Verdichten zu dem Pressling erwärmt wurde, wird vor dem Entformen abgekühlt. Die Mischung wird auf eine Temperatur unterhalb der Schmelz- oder Erweichungstemperatur (T m ) des Bindemittels abgekühlt. Dadurch kann das erweichte/fließfähige Bindemittel bzw. Polyalkenamer wieder einen starreren und/oder festen Zustand annehmen, und so zu Festigkeit und einem guten Materialzusammenhalt des gebildeten Presslings beitragen. So kann das Entformen des Presslings etwa bei einer Temperatur von weniger als oder gleich (T m -5 K), oder einer Temperatur von weniger als oder gleich (T m -10 K), oder einer Temperatur von weniger als oder gleich (T m -20 K) erfolgen. Das Entformen des Presslings kann beispielsweise bei einer Temperatur von 10°C oder mehr, wie etwa 15°C oder mehr, oder 20°C oder mehr, oder 25°C oder mehr, erfolgen. Das Entformen des Presslings kann bei einer Temperatur erfolgen, die in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegt, beispielsweise im Bereich von Umgebungstemperatur (wie etwa 10-25°C) bis zu <T m , wie etwa von 10°C bis <T m , oder von 15°C bis (T m -5 K). Das Entformen erfolgt üblicherweise bei einer Temperatur von weniger als 60°C, wie etwa von weniger als 40°C, beispielsweise im Bereich von 10°C bis 40°C, wie etwa ungefähr bei Umgebungstemperatur.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhältlichen Presslinge bestehen aus einem vernetzbaren Material, das durch die zur Herstellung des Presslings eingesetzte Materialmischung definiert wird. Die erhaltenen Presslinge können etwa noch wenigstens 70%, vorzugweise wenigstens 90% oder im Wesentlichen alle, der vernetzbaren ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen, die in der ursprünglich bereitgestellten, zur Herstellung des jeweiligen Presslings eingesetzten Materialmischung enthalten sind, umfassen. Sie lassen sich als solche, wie unten näher beschrieben, zu vernetzten Elastomermassen und daraus gebildeten Formkörper weiterverarbeiten. Die Presslinge können dabei eine gebrauchsfertige Zusammensetzung aufweisen, die effektiv, ohne Notwendigkeit des Zusatzes weiterer Komponenten, zu vernetzten Elastomermassen und daraus gebildeten Formkörpern weiterverarbeitet werden können.

Die erfindungsgemäß hergestellten Presslinge können eine signifikant höhere Dichte als die Schüttdichte der Ausgangsmischung aufweisen. Beispielsweise können die Presslinge eine geometrische Dichte aufweisen, die um einen Faktor von 1 ,2 oder mehr, oder von 1 ,3 oder mehr, oder von 1 ,4 oder mehr, oder von 1 ,5 oder mehr, oder von 1 ,6 oder mehr, oder von 1 ,7 oder mehr, oder von 1 ,8 oder mehr, oder von 2,0 oder mehr, oder von 2,5 oder mehr größer ist als die Schüttdichte der zur Herstellung des jeweiligen Presslings eingesetzten Materialmischung. Die Presslinge können beispielsweise eine geometrische Dichte aufweisen, die um einen Faktor von bis zu 5,0, wie etwa von bis zu 4,0, oder von bis zu 3,5, oder von bis zu 3,0 größer ist als die Schüttdichte der zur Herstellung des jeweiligen Presslings eingesetzten Materialmischung. Die Presslinge können eine geometrische Dichte aufweisen, die um einen Faktor größer ist als die Schüttdichte der zur Herstellung des jeweiligen Presslings eingesetzten Materialmischung, der in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegt, beispielsweise um einen Faktor im Bereich von 1 ,2 bis 5,0, wie etwa im Bereich von 1 ,5 bis 4,0, oder von 1 ,8 bis 3,0. Damit ermöglichen sie elastomerhaltige Pulver oder Granulate, wie etwa auf Basis recycleter Elastomere, z.B. aus Altreifen gewonnen, in eine leicht handhabbare und weiterverarbeitbare Form mit signifikant höherer Dichte zu überführen. Die Presslinge können eine Dichte aufweisen, die der theoretischen Dichte des entsprechenden vernetzten Materials nahekommt. Die erfindungsgemäß hergestellten Presslinge können beispielsweise eine geometrische Dichte aufweisen, die 20% oder mehr, vorzugsweise 50% oder mehr, bevorzugter 70% oder mehr, noch bevorzugter 80% oder mehr, oder 90% oder mehr, der theoretischen Dichte des entsprechenden vernetzten Materials entspricht. Die erfindungsgemäßen Presslinge können somit raum- und kostensparend gelagert, transportiert und weiterverarbeitet werden. Aufgrund der relativ hohen Dichte ist in der Regel eine Weiterverarbeitung der Presslinge mit üblichen formgebenden Werkzeugen, wie sie zur Verarbeitung von Rohkautschuk-basierenden Einsatzmaterialien eingesetzt werden, möglich, ohne dass eigens angefertigte Werkzeuge mit größerem Füllvolumen nötig wären, wie es bei der direkten Verarbeitung von elastomerhaltigen Pulvern oder Granulaten zu vernetzten Elastomermassen und daraus gebildeten Formkörpern regelmäßig der Fall ist. Die erfindungsgemäß hergestellten Presslinge sind zudem einfacher und sauberer in der Handhabung als Pulver oder Granulate, und lassen sich durch gängige Mittel wie Greifer oder Förderbänder die zur Handhabung von Kautschukrohlingen Verwendung findet, handhaben. Die Herstellung der Presslinge basierend auf Pulvermischtechnologie ist dabei wesentlich kostengünstiger als die Herstellung vergleichbarer Mischungen auf Basis von Rohkautschuk. Die erfindungsgemäßen Presslinge eignen sich daher sehr gut zur Substitution von Rohkautschuk oder Rohkautschuk-haltigen Zusammensetzungen in bestehenden Produktionsprozessen. Die Festigkeit und der Materialzusammenhalt der Presslinge können dabei wie in den Beispielen veranschaulicht, durch Wahl der Verfahrensbedingungen eingestellt werden. Es lassen sich erfindungsgemäß konsolidierte Presslinge von hoher Festigkeit und mit gutem Materialzusammenhalt herstellen.

Erhaltene Presslinge können zudem wie oben angesprochen in dem erfindungsgemäßen Verfahren rückgeführt werden und wieder in dem Schritt der Bereitstellung einer Mischung zur Herstellung von Presslingen eingesetzt werden. Dadurch können beispielsweise Presslinge, die als Ausschuss anfallen, etwa solche, die in einem Qualitätskontrollschritt ausgesondert werden, in dem erfindungsgemäßen Verfahren wiederverwertet werden, was die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erhöht.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Presslinge aus einem vernetzbaren Material unterschiedlichster Formgebung und Dimensionen hergestellt werden. Die Formgebung und Dimensionen können dabei durch die Wahl des zur Herstellung des Presslings eingesetzten formgebenden Werkzeugs festgelegt werden. Mögliche Formgebungen reichen von einfachen Formen wie Quadern, Würfeln, Blöcken, Platten, Tafeln, Strängen, Pellets, Kugeln oder Zylindern zu komplexen geometrischen Formen. Die Presslinge weisen üblicherweise eine Länge in Richtung maximaler Erstreckung (maximale Länge) von weniger oder gleich 200 cm auf, wie etwa von weniger oder gleich 100 cm, oder von weniger oder gleich 50 cm, oder von weniger oder gleich 30 cm, oder von weniger oder gleich 10 cm. Die Presslinge können beispielsweise eine Länge in Richtung maximaler Erstreckung (maximale Länge) von 1 cm oder mehr aufweisen, wie etwa von 2 cm oder mehr, oder von 5 cm oder mehr, oder von 10 cm oder mehr. Die Presslinge können etwa eine maximale Länge aufweisen, die in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegt, beispielsweise im Bereich von 1 cm bis 200 cm, oder von 2 cm bis 30 cm. Die erfindungsgemäßen Presslinge können etwa ein Volumen von weniger oder gleich 1 .000 cm 3 aufweisen, wie etwa von weniger oder gleich 500 cm 3 , von weniger oder gleich 200 cm 3 , von weniger oder gleich 100 cm 3 , von weniger oder gleich 50 cm 3 , oder von weniger oder gleich 20 cm 3 , oder von weniger oder gleich 10 cm 3 . Die erfindungsgemäßen Presslinge können beispielsweise ein Volumen von 1 cm 3 oder mehr aufweisen, wie etwa von 2 cm 3 oder mehr, oder 5 cm 3 oder mehr, oder von 10 cm 3 oder mehr, oder von 20 cm 3 oder mehr, oder von 50 cm 3 oder mehr. Die Presslinge können etwa ein Volumen aufweisen, das in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegt, beispielsweise im Bereich von 1 cm 3 bis 1 .000 cm 3 , wie etwa im Bereich von 10 cm 3 bis 200 cm 3 . Es sind jedoch erfindungsgemäß auch Presslinge mit größeren Abmessungen möglich, etwa mit Volumina von 10.000 cm 3 oder mehr, oder 0,1 m 3 oder mehr oder von 1 m 3 oder mehr, und/oder maximalen Längen von mehr als 2 m, wie etwa von zu 3 m oder mehr, oder 5 m oder mehr, oder 10 m oder mehr. So sind beispielsweise etwa mittels Extrusion Presslinge beliebiger Länge erzeugbar. Diese können beispielsweise in Form einer Rolle, Spule, Spindel oder einer Schichtoder Lagenstruktur (etwa Wigwag Sheet) aufgenommen werden. Der aufgenommene, zum Beispiel aufgerollte, Pressling kann bei Bedarf wieder abgenommen, zum Beispiel abgerollt, und geteilt werden.

Es kann vorgesehen sein, dass der Pressling vorportioniert ausgestaltet ist. So können etwa Presslinge mit definiert vorgegebenen Portionen (beispielsweise bestimmten Massen) ausgebildet sein, um eine Konfektionierung und Dosierung zu erleichtern. Beispielsweise kann ein erfindungsgemäßer Pressling ein oder mehrere Sollbruchstellen aufweisen. Die Sollbruchstellen können eine einfache Aufteilung des Presslings in mehrere gleich oder unterschiedlich große Teile ermöglichen. Die Sollbruchstellen können beispielsweise in Form von Verjüngungen, Stegen, Perforationen oder anderen Verbindungselementen, die vergleichsweise einfach mechanisch getrennt werden können, gebildet werden.

Aus den oben beschriebenen erfindungsgemäßen Presslingen aus einem vernetzbaren Material lassen sich Elastomermassen und daraus gebildete Formkörper herstellen. Unter „Elastomermasse“ wird hierin ein formfestes elastomerhaltiges Material mit gummielastischen Eigenschaften verstanden. Elastomermassen können durch Vernetzen (auch als Vulkanisieren bezeichnet) des hierin beschriebenen vernetzbaren Materials hergestellt werden. Das Vernetzen kann beispielsweise Bestrahlen mit aktinischer Strahlung und/oder Erwärmen auf eine Temperatur bei der eine chemische Vernetzungsreaktion in der Zusammensetzung abläuft, erfolgen. Durch die chemischen Vernetzungsreaktionen können Verknüpfungen über kovalente Bindungen zwischen ursprünglich separaten Molekülen ausgebildet werden, und sich so ein dreidimensionales Netzwerk bilden. Vorliegend kann die Vernetzung insbesondere durch chemische Reaktion unter Beteiligung von ethylenisch ungesättigten funktionellen Gruppen, die sowohl in der Additivkomponente, etwa in dem Bindemittel, insbesondere dem Polyalkenamer, wie auch dem (aktivierten) elastomerhaltigen Pulver oder Granulat vorhanden sein können, erfolgen, beispielsweise unter Einwirkung eines Vernetzungsmittels, etwa unter Ausbildung von Schwefelbrücken. Es kann so ein weitmaschiges dreidimensionales Netzwerk ausgebildet werden, welches dem resultierenden vernetzten Material gummielastische Eigenschaften verleiht. In der aus dem vernetzbaren Material erhältlichen Elastomermasse können somit die Additivkomponente und das elastomerhaltige Pulver oder Granulat miteinander vernetzt vorliegen. Die Partikel des Pulvers oder Granulats sind damit im Allgemeinen fest in die Elastomermasse eingebunden.

Aus den erfindungsgemäßen Presslingen selbst können unmittelbar, ohne Notwendigkeit einer weiteren Formgebung, Formkörper aus einer vernetzten Elastomermasse hergestellt werden. Hierzu wird ein Pressling aus einem vernetzbaren Material, wie oben beschrieben, bereitgestellt, und dann das vernetzbare Material zu einer vernetzten Elastomermasse vernetzt. Diese Verfahrensweise kann insbesondere zur Anwendung kommen, wenn die Presslinge bereits die gewünschte Endform aufweisen.

Die Presslinge können jedoch gerade auch bei einer formgebenden Herstellung von elastomerbasierten Formkörpern Verwendung finden. Hierbei kann ein Einsatzmaterial für ein formgebendes Werkzeug, das wenigstens einen erfindungsgemäßen Pressling aus einem vernetzbaren Material oder einen oder mehrere Teile davon umfasst, bereitgestellt werden. Der wenigstens eine Pressling kann hierzu bei Bedarf zerkleinert oder zerteilt werden. Das Einsatzmaterial kann neben dem erfindungsgemäßen Pressling optional weitere Komponenten umfassen, beispielsweise Bindemittel und/oder Verarbeitungshilfsstoffe wie etwa Formtrennmittel, und/oder verstärkende Gewebe oder Fasern. Das Einsatzmaterial wird dann unter Verwendung des formgebenden Werkzeugs zu einer gewünschten Form geformt und das Einsatzmaterial zu einer vernetzten Elastomermasse vernetzt. Das Formgeben mittels des formgebenden Werkzeugs kann vor, während und/oder nach dem Vernetzen erfolgen, vorzugsweise vor und/oder während des Vernetzens. Für das Vernetzen und Formgeben der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können übliche Prozesstechniken und Werkzeuge, wie sie dem Fachmann aus dem Bereich der Verarbeitung von Kautschukzusammensetzungen bekannt und etwa in F. Röthemeyer, F. Sommer, Kautschuk Technologie, 3. Aufl., Hanser Verlag, 2013 beschrieben sind, eingesetzt werden. Wie oben beschrieben, ermöglichen die erfindungsgemäßen Presslinge vorteilhafterweise insbesondere eine Verwendung formgebender Werkzeuge, wie sie sonst zur Verarbeitung von Rohkautschuk-basierenden Einsatzmaterialien, eingesetzt werden. Das Formgeben kann beispielsweise durch Formpressen, Extrudieren oder Spritzpressen erfolgen.

Das Vernetzen kann, unabhängig davon ob eine Formgebung erfolgt oder nicht, insbesondere bei einer Temperatur von größer als 120°C, wie etwa 140°C oder mehr, wie etwa 150°C oder mehr, wie etwa 160°C oder mehr erfolgen. Die Vernetzung kann beispielsweise bei einer Temperatur von 250°C oder weniger, wie etwa 220°C oder weniger, wie etwa 200°C oder weniger, wie etwa 180°C oder weniger durchgeführt werden. Die Vernetzung des vernetzbaren Materials kann beispielsweise bei einer Temperatur, die in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegt, beispielsweise von 120°C bis 250°C, oder von 140°C bis 220°C, erfolgen. Bevorzugt wird die Vernetzung bei einer Temperatur im Bereich von 140°C bis 200°C durchgeführt.

Die Vernetzungszeit richtet sich nach der angewendeten Vernetzungstemperatur und den Dimensionen der eingesetzten Menge an zu vernetzendem Material. Die Vernetzung wird in der Regel in einer Zeit von 60 Minuten oder weniger durchgeführt, beispielsweise in einer Zeit von 30 Minuten oder weniger, oder 20 Minuten oder weniger, oder 15 Minuten oder weniger, oder 10 Minuten oder weniger, oder 5 Minuten oder weniger. Die Vernetzung kann beispielsweise in einer Zeit von 10 Sekunden oder mehr, wie etwa 15 Sekunden oder mehr, wie etwa 30 Sekunden oder mehr, wie etwa 1 Minute oder mehr, wie etwa 2 Minuten oder mehr, wie etwa 5 Minuten oder mehr erfolgen. Die Vernetzung des vernetzbaren Materials kann für eine Zeit, die in einem durch eine beliebige Kombination vorstehend genannter Werte aufgespannten Bereich liegt, durchgeführt werden, beispielsweise für eine Zeit im Bereich von 10 Sekunden bis 60 Minuten, wie etwa im Bereich von 2 bis 30 Minuten. Üblicherweise liegt die Vernetzungszeit im Bereich von 1 bis 20 Minuten. Niedrige Vernetzungstemperaturen und große Dimensionen an zu vernetzendem Material erfordern dabei tendenziell längere Vernetzungszeiten.

Aus den erfindungsgemäßen Presslingen können so Formkörper unterschiedlichster Formen und Dimensionen hergestellt werden. Die hergestellten Formkörper können selbst nutzbare Erzeugnisse darstellen oder nach Weiterverarbeitung und/oder als Teile in Erzeugnissen Verwendung finden. So können die erfindungsgemäßen Presslinge zur Herstellung jeglicher üblichen Erzeugnisse der kautschukverarbeitenden Industrie dienen, beispielsweise von Reifen oder Reifenkomponenten, Kabelummantelungen, Röhren, Matten, Belägen, Förderbändern, Antriebsbändern, Walzen, Beschichtungen, Schläuche, Dämpfern, Schutzelemente, Schuhsolen, Bällen, Dichtungselementen, oder Profilen, und Behältnissen jeglicher Art wie etwa Bechern, Töpfen und Eimern.

Die aus den erfindungsgemäßen Presslingen erhältlichen Elastomermassen und daraus gebildeten Formkörper können einen guten Materialzusammenhalt und gute mechanische Eigenschaften, die auch anspruchsvolleren Anwendungen genügen können, aufweisen.

Die erfindungsgemäßen Presslinge eignen sich jedoch generell hervorragend zur Substitution von Rohkautschuk oder Rohkautschuk-haltigen Zusammensetzungen in bestehenden Produktionsprozessen.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand einiger konkreter Beispiele illustriert. Die Beispiele sind exemplarisch und dienen der Veranschaulichung. Sie sind nicht als einschränkend für die Erfindung anzusehen, die sich vielmehr auf die gesamte in der allgemeinen Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellte Breite, einschließlich von Äquivalenten, erstreckt.

Beispiele

Herstellung von Materialmischunqen (Beispiele 1-6)

Es wurden verschiedene Materialmischungen auf Basis von elastomerhaltigem Pulver aus Altreifen (engl.: ground tire rubber, GTR) hergestellt. Hierzu wurden die in Tabelle 1 aufgelisteten Ausgangsmaterialien in den angegebenen Mengen in einem Mischer vom Typ Hauschild SpeedMixer DAC 400 (Hauschild GmbH & Co KG, Deutschland) bei hoher Mischgeschwindigkeit (1 .800 U/min) jeweils zu einer homogenen Materialmischung vermischt. Durch den Mischvorgang wurde die Materialmischung dabei auf eine Temperatur von 85°C ± 5°C erwärmt. Die Temperatur wurde mit Hilfe eines Infrarotthermometers (Bosch UniversalTemp) bestimmt.

Die Mengen der einzelnen Komponenten sind in Tabelle 1 als Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile des Pulvers aus Altreifen (engl.: parts per hundred rubber component, kurz „phr“) angegeben.

Tabelle 1 :

*: Vergleichsbeispiel

1 : Pulver aus Altreifen (ground tire rubber, GTR), Partikelgröße <425 pm, kommerziell erhältlich von Genan GmbH

2: Polyoctenamer, kommerziell erhältlich von Evonik unter dem Handelsnamen Vestenamer®, T m :

54°C

3: Vivatec 500, kommerziell erhältlich von Hansen & Rosenthal

4: Mahlschwefel, kommerziell erhältlich von Avokal

5: Zinkoxid, reinst, kommerziell erhältlich von Dr. Wieland GmbH & Co. KG

6: kommerziell erhältlich von Calcic

7: A/-Cyclohexylbenzothiazol-2-sulfenamid, Vulkanisationsbeschleuniger, kommerziell erhältlich von Lanxess

8: Tetrabenzylthiuramdisulfid, Vulkanisationsbeschleuniger, kommerziell erhältlich von Richon Die auf diese Weise erhaltenen Mischungen waren pulverförmig und rieselfähig. Die Schüttdichte der Materialmischungen wurde bestimmt durch Abwiegen von 100 g der jeweiligen Materialmischung, Einfüllen der abgewogenen Menge der Materialmischung in einen zylinderförmigen Messbecher (Durchmesser: 10 cm) und Ablesen des von der Materialmischung im Messbecher eingenommenen Volumens. Die als Quotient des ermittelten jeweiligen Volumens zum eingesetzten Gewicht der Materialmischung bestimmten Schüttdichten sind in Tabelle 1 angegeben.

Herstellung von Presslingen (Beispiele 1-6)

Aus den hergestellten Materialmischungen der Beispiele 1-6 wurden durch Formpressen (mit unbeheiztem Formwerkzeug) Presslinge hergestellt. Hierzu wurden 100 g der jeweiligen erwärmten (T: 85°C ± 5°C) Materialmischung in eine zylinderförmige Kavität (Durchmesser: 7 cm) einer unbeheizten Pressform aus ASA-Kunststoff (ASA Extrafill von Fillamentum) gegeben und anschließend mittels eines formschlüssig von oben in die Kavität eingreifenden Druckstempels einer Presse (Lauffer RLKV 25/1) unter Anwenden von Druck verdichtet. Der Druckstempel wurde dazu mittels der Presse in eine Stellung gebracht, die einem Abstand (h) der mit der Materialmischung in Kontakt tretenden ebenen Stempelfläche des Druckstempels zu der planaren Bodenfläche der zylinderförmigen Kavität von 26 mm entspricht. Der ausgeübte Druck lag schätzungsweise im Bereich von 0,5-3 MPa. Nach ca. 90 Minuten Komprimierungsdauer wurde die Pressform durch Entfernen des Druckstempels aus der Kavität geöffnet und der gebildete zylinderförmige Pressling dann manuell aus der Kavität entformt. Die Temperatur des Presslings wurde dabei unmittelbar vor dem Entformen mittels eines Infrarotthermometers (Bosch UniversalTemp) gemessen und betrug jeweils 30°C ± 5°C.

Die erhaltenen Presslinge wurden hinsichtlich ihrer Festigkeit und ihres Materialzusammenhalts untersucht und qualitativ bewertet. Hierzu wurden die erhaltenen Presslinge aus einer Höhe von 2 Metern auf einen Betonboden fallen gelassen. Weiterhin wurde der Materialzusammenhalt bei händischem Ausüben von Druck untersucht. Die Bewertung erfolgte dabei gemäß einer Skala von 0-5, wobei:

0: kein Materialzusammenhalt (kein konsolidierter Pressling gebildet)

1 : geringer Materialzusammenhalt (fragiler Pressling, unter geringer manueller

Krafteinwirkung oder durch Fall zerstört)

2: mäßiger Materialzusammenhalt (Pressling unter manueller Krafteinwirkung oder durch Fall weitgehend zerstört)

3: mäßiger bis guter Materialzusammenhalt (Pressling hält manueller Krafteinwirkung weitgehend stand, Beschädigung durch Fall)

4: guter Materialzusammenhalt (Pressling hält manueller Krafteinwirkung stand, kaum

Beschädigung durch Fall) 5: sehr guter Materialzusammenhalt (Pressling hält manueller Krafteinwirkung stand, keine/minimale Beschädigung durch Fall)

Zudem wurde die Dichte der erhaltenen Presslinge als geometrische Dichte (D g ) aus der eingesetzten Menge der verdichteten Materialmischung und dem aus den mittels eines Messschiebers gemessenen Abmessungen (Durchmesser, Höhe) des jeweiligen zylinderförmigen Presslings bestimmten Volumens ermittelt.

Die ermittelten Eigenschaften der aus den verschiedenen eingesetzten Materialmischungen hergestellten Presslinge sind in nachfolgender Tabelle 2 zusammengefasst. Das Verhältnis der geometrischen Dichte (D g ) des erhaltenen jeweiligen Presslings und der Schüttdichte (D s ) der zu dessen Herstellung eingesetzten Materialmischung ist in Tabelle 2 ebenfalls angegeben.

Tabelle 2:

*: Vergleichsbeispiel

Aus dem Pulver aus Altreifen allein wird kein konsolidierter Pressling erhalten (Beispiel 1). Wie aus Abbildung 1a ersichtlich, lag das eingesetzte Material auch nach dem Pressvorgang noch pulverförmig vor. Zwar lassen sich bei deutlich längerer Kompressionsdauer (> 6 h) auch aus dem Pulver aus Altreifen allein Presslinge herstellen, diese sind jedoch von unzureichender Qualität und weisen einen geringen Materialzusammenhalt und eine geringe Festigkeit auf, so dass sie bereits bei geringer Krafteinwirkung auseinanderfallen. Durch Zusatz eines Prozessöls zu dem Pulver aus Altreifen lässt sich ein konsolidierter Pressling herstellen, die Dichte und der Materialzusammenhalt bleiben jedoch gering (vgl. Beispiel 2), der Pressling ist jedoch weiterhin von relativ geringer Festigkeit und wird durch Fall leicht zerstört (vgl. Abbildung 1 b). Die derart hergestellten Presslinge weisen zudem kaum Vernetzungsfunktionalität auf und sind mithin nicht effektiv zu konsolidierten Elastomermassen vernetzbar. Demgegenüber werden erfindungsgemäß Presslinge hergestellt (vgl. Beispiele 3-6) in denen die elastomerhaltigen Partikel durch ein Bindemittel effektiv zusammengehalten werden und die zusätzliche Vernetzungsfunktionalität aufweisen, so dass sie nachfolgend effektiv zu konsolidierten vernetzten Elastomermassen und daraus gebildeten Formkörpern verarbeitet werden können. Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, ergeben dabei bereits vergleichsweise geringe relative Mengen des eingesetzten Bindemittels einen ordentlichen Materialzusammenhalt und einen konsolidierten festen Pressling (vgl. Beispiel 3), der wie Abbildung 1c illustriert, manueller Krafteinwirkung weitgehend standhält und bei Fall zwar teilweise beschädigt wird, aber grundsätzlich intakt bleibt. Durch den Zusatz von Prozessöl, Vernetzungsmittel und Additiven lässt sich der Materialzusammenhalt, die Festigkeit und Dichte des Presslings weiter erhöhen (vgl. Beispiel 4). Bei Einsatz größerer Mengen an Bindemittel nimmt dabei die Festigkeit und Dichte des Presslings weiter zu (vgl. Beispiel 5). Es werden konsolidierte Presslinge mit großer Festigkeit, hervorragendem Materialzusammenhalt und hoher Dichte erhalten, die wie Abbildung 1d exemplarisch für Beispiel 4 zeigt, manueller Krafteinwirkung standhalten und durch Fall kaum oder gar nicht beschädigt werden. Der Einsatz besonders großer Mengen an Prozessöl kann hingegen die Festigkeit und den Materialzusammenhalt verringern (vgl. Beispiel 6).

Es können somit erfindungsgemäß gebrauchsfertige, leicht handhabbare und mittels üblicher zur Formgebung und Vernetzung von rohkautschukbasierten Zusammensetzungen eingesetzter Werkzeuge effektiv weiter verarbeitbare Presslinge bereitgestellt werden.

Variation von Prozessparametern a) Temperatur der Materialmischung (Beispiele 4 und 7-9)

Aus der Materialmischung des Beispiels 4 wurden wie oben beschrieben durch Formpressen (mit unbeheiztem Formwerkzeug) Presslinge hergestellt, wobei die Materialmischung, die in die zylinderförmige Kavität der Pressform gefüllt wurde, jeweils eine unterschiedliche Temperatur T aufwies, nämlich a) 85°C ± 5°C (Beispiel 4), b) 65°C ± 5°C (Beispiel 7), c) 50°C ± 5°C (Beispiel 8) oder d) 30°C ± 5°C (Beispiel 9). Die unterschiedlichen Temperaturen der Materialmischung wurden durch Variation der Mischdauer eingestellt, wobei kürzere Mischdauern aufgrund der kürzeren Wirkdauer von erwärmenden Reibungskräften zu niedrigeren Temperaturen führen. Im Fall der Beispiele 4, 7 und 8 betrug die Komprimierungsdauer etwa 90 Minuten, im Fall des Beispiels 9 etwa 6 h.

Die auf diese Weise erhaltenen Presslinge wurden wie oben beschrieben hinsichtlich ihrer Festigkeit, ihres Materialzusammenhalts und ihrer Dichte untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefasst. Tabelle 3:

*: Vergleichsbeispiel

Es wurden durchgängig, auch bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur des verwendeten Bindemittels (54°C), Presslinge erhalten, welche Vernetzungsfunktionalität aufweisen und nachfolgend effektiv zu konsolidierten vernetzten Elastomermassen und daraus gebildeten Formkörpern verarbeitet werden können. Ohne Erwärmen der Mischung (T : 30°C ± 5°C) war der Materialzusammenhalt, die Festigkeit und Dichte des Presslings jedoch gering (Beispiel 9). Presslinge mit einem guten Materialzusammenhalt und hoher Festigkeit und Dichte wurden hingegen bei Erwärmen der Materialmischung auf Temperaturen im Bereich der Schmelztemperatur des verwendeten Bindemittels (vgl. Beispiel 8), oder vorzugsweise darüber (vgl. Beispiele 4 und 7), erzielt. So kann das Verpressen etwa mit einer Mischung erfolgen, die auf eine Temperatur von 50°C oder mehr, vorzugsweise etwa 60°C oder mehr, oder 80°C oder mehr, erwärmt wurde. Bei Temperaturen im Bereich der Schmelztemperatur des verwendeten Bindemittels oder darüber verflüssigt sich das Bindemittel und kann somit Hohlräume zwischen den elastomerhaltigen Partikeln füllen und die Partikel effektiv benetzen, anquellen und aneinanderbinden. b) Kompressionsdauer, Temperatur bei Entformung (Beispiele 4 und 10-12)

Aus der Materialmischung des Beispiels 4 wurden wie oben im Zusammenhang mit den Beispielen 1-6 beschrieben durch Formpressen (mit unbeheiztem Formwerkzeug) Presslinge hergestellt, wobei die Komprimierungsdauer, und damit einhergehend die für die natürliche Abkühlung der Materialmischung in der Pressform zur Verfügung stehende Zeit, wie in nachfolgender Tabelle 4 angegeben variiert wurde. Dadurch wurde die vor dem Entformen gemessene Temperatur, die ebenfalls in Tabelle 4 angegeben ist, variiert.

Die Presslinge wurden, soweit konsolidierte Presslinge erhaltenen wurden, wie oben beschrieben hinsichtlich ihrer Festigkeit, ihres Materialzusammenhalts und ihrer Dichte untersucht. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 4 zusammengefasst. Tabelle 4:

*: Vergleichsbeispiel

Im Fall der Beispiele 11 und 12 bei denen eine Entformung bei Temperaturen von 65°C bzw. 85°C, deutlich oberhalb des Schmelzpunkts des Bindemittels (54°C) erfolgte, wurde kein konsolidierter Pressling erhalten. Nach dem Pressvorgang verblieb vielmehr ein Pulver dessen Zustand sich durch die Kompression im Wesentlich nicht verändert hat. Wie aus Tabelle 4 ersichtlich, wurden hingegen, wenn die Entformung bei niedrigeren Temperaturen, wie etwa unterhalb von 60°C erfolgte, konsolidierte erfindungsgemäße Presslinge aus einem vernetzbaren Material erhalten (vgl. Beispiele 4 und 10). Dies indiziert, dass wenn die eingesetzte Materialmischung wie in diesen Beispielen zum Verpressen auf eine Temperatur erwärmt wird bei der sich das Bindemittel verflüssigt, vor Entformen ein Abkühlen auf eine geringere Temperatur zweckdienlich sein kann, damit sich das Bindemittel wieder verfestigen kann, um einen ausreichenden Zusammenhalt zwischen den elastomerhaltigen Partikeln auszubilden. Besonders vorteilhafte Eigenschaften des Presslings im Sinne eines guten Materialzusammenhalt und hoher Festigkeit und Dichte wurden insbesondere bei Entformungstemperaturen unterhalb des Schmelzpunkts des verwendeten Bindemittels (vgl. Beispiel 4), wie etwa bei Umgebungstemperatur, erzielt.

c) Kompressionsfaktor (Beispiele 4 und 13-15)

Aus der Materialmischung des Beispiels 4 wurden wie oben im Zusammenhang mit den Beispielen 1-6 beschrieben durch Formpressen (mit unbeheiztem Formwerkzeug) Presslinge hergestellt, wobei die Materialmischung um einen Kompressionsfaktor verdichtet wurde, der jeweils unterschiedlich eingestellt wurde, indem der Abstand (h) der mit der Materialmischung in Kontakt tretenden ebenen Stempelfläche des Druckstempels zu der planaren Bodenfläche der zylinderförmigen Kavität variiert wurde und a) 26 mm (Beispiel 4), b) 39 mm (Beispiel 13), c) 52 mm (Beispiel 14) oder d) 65 mm (Beispiel 15) betrug.

Die auf diese Weise erhaltenen Presslinge wurden wie oben beschrieben hinsichtlich ihrer Festigkeit, ihres Materialzusammenhalts und ihrer Dichte untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 zusammengefasst.

Tabelle 5:

Wie Beispiel 15 illustriert, ist es erfindungsgemäß möglich, Presslinge aus einem vernetzbaren Material bereits bei einem vergleichsweise geringen Kompressionsfaktor wenig größer als 1 ,0 zu erzeugen. Gleichwohl war der Materialzusammenhalt, die Festigkeit und die Dichte des Presslings dann gering. Bei größerem Kompressionsfaktor wurden hingegen Presslinge mit zunehmend größerem Materialzusammenhalt und größerer Festigkeit und Dichte erhalten (vgl. Beispiele 4, 13 und 14). Besonders vorteilhafte Eigenschaften des Presslings im Sinne eines guten Materialzusammenhalt und hoher Festigkeit und Dichte wurden insbesondere bei Verdichten der eingesetzten Materialmischung um einen Kompressionsfaktor von > 1 ,4 (Beispiele 4 und 13), insbesondere von >2,0 (Beispiel 4) erreicht.

Variation des elastomerhaltiqen Pulvers (Beispiel 16)

Erfindungsgemäß können Materialmischungen auf Basis beliebiger elastomerhaltiger Pulver oder Granulate eingesetzt werden. Exemplarisch wurde gemäß Beispiel 16 eine Materialmischung nach der oben im Zusammenhang mit den Beispielen 1-6 beschriebenen Vorgehensweise hergestellt, wobei jedoch statt dem elastomerhaltigen Pulver aus Altreifen ein SBR-Kautschukpulver eingesetzt wurde. Hierzu wurden die in Tabelle 6 aufgelisteten Ausgangsmaterialien in den angegebenen Mengen in einem Mischer vom Typ Hauschild SpeedMixer DAC 400 (Hauschild GmbH & Co KG, Deutschland) bei hoher Mischgeschwindigkeit (1 .800 U/min) zu einer homogenen Materialmischung vermischt. Die Materialmischung wurde dabei auf eine Temperatur von 85°C ± 5°C erwärmt.

Tabelle 6:

9: Vulkanisiertes SBR-Kautschukpulver, kommerziell erhältlich von Roth International

Die ermittelte Schüttdichte der auf diese Weise erhaltenen Mischung ist in Tabelle 6 ebenfalls angegeben.

Aus der erhaltenen SBR-basierten Materialmischung wurden wie oben im Zusammenhang mit den Beispielen 1-6 beschrieben durch Formpressen (mit unbeheiztem Formwerkzeug) ein Pressling hergestellt und dieser hinsichtlich seiner Eigenschaften untersucht.

Der erhaltene Pressling wies eine relativ hohe Dichte (0,89 g/cm 3 ) auf. Er zeichnete sich zudem durch ein hohes Maß an Festigkeit und einen sehr guten Materialzusammenhalt aus (Bewertung von 5 auf der zugrunde gelegten oben erläuterten Skala von 0 bis 5). Herstellung von Formkörpern aus vernetzten Elastomermassen

Aus den hergestellten erfindungsgemäßen Presslingen aus vernetzbarem Material lassen sich unter Vulkanisation der vernetzbaren Zusammensetzung zu einer Elastomermasse Formkörper herstellen, wobei -im Gegensatz zu den pulverförmigen Ausgangsmischungen- vorteilhafterweise ohne Schwierigkeiten formgebende Werkzeuge verwendet werden können, wie sie sonst zur Verarbeitung von Rohkautschuk-basierenden Einsatzmaterialien, eingesetzt werden.

Exemplarisch wird dies vorliegend am Beispiel von Presslingen, die aus der oben beschriebenen Materialmischung gemäß Beispiel 4 hergestellt wurden, gegenüber einer Weiterverarbeitung der pulverförmigen Ausgangsmaterialmischung zu Formkörpern aus einer vernetzten Elastomermasse illustriert.

Hierzu wurde eine beheizbare zweiteilige Pressform aus Stahl bestehend aus einem unteren zylinderförmigen Körper, der an seiner Oberseite mittig eine halbkugelförmige Vertiefung (Durchmesser: 61 ,5 mm) als Materialaufnahme aufweist, und aus einer oberen Druckplatte, die an ihrer Unterseite mittig einen halbkugelförmigen Vorsprung mit geringerem Durchmesser (57,7 mm) als die halbkugelförmige Vertiefung aufweist und über Führungen zentriert auf dem unteren zylinderförmigen Körper aufgebracht werden kann, so dass der halbkugelförmige Vorsprung der Druckplatte zentriert in die halbkugelförmige Vertiefung des unteren zylinderförmigen Körpers eingreift, verwendet. Eine solche Pressform ist zur Herstellung halbkugelförmiger Formkörper, wie sie etwa zur Herstellung von Bällen dienen, aus Rohkautschuk-basierenden Einsatzmaterialien gebräuchlich.

In einem ersten Schritt wurde aus der Materialmischung nach Beispiel 4 der Tabelle 1 wie oben beschrieben ein Pressling aus einem vernetzbaren Material hergestellt. Die Herstellung des Presslings erfolgte wie oben für Beispiel 4 beschrieben, außer dass eine Pressform aus ASA- Kunststoff mit zylinderförmiger Kavität kleineren Durchmessers (40 mm) Verwendung fand und der Druckstempel zum Verpressen mittels der Presse in eine Stellung gebracht wurde, die einem Abstand (h) der mit der Materialmischung in Kontakt tretenden ebenen Stempelfläche des Druckstempels zu der planaren Bodenfläche der zylinderförmigen Kavität von 20 mm entspricht.

Zur Herstellung eines Formkörpers aus einer entsprechenden vernetzten Elastomermasse wurde dann die oben beschriebene beheizbare zweiteilige Pressform aus Stahl auf eine Temperatur von 165°C erwärmt. Anschließend wurde a) der wie vorstehend beschrieben hergestellte Pressling oder b) die pulverförmige Ausgangsmischung nach Beispiel 4 der Tabelle 1 in die halbkugelförmige Materialaufnahme des unteren zylinderförmigen Körpers der Pressform gegeben. Anschließend wurde die obere Druckplatte über die Führungen zentriert auf dem unteren zylinderförmigen Körper der Pressform aufgebracht und die derart zusammengesetzte, befüllte Pressform in eine Presse (Lauffer RLKV 25/1) eingebracht mittels derer die obere Druckplatte der Pressform bis zum bündigen Anschlag auf die Oberseite des unteren zylinderförmigen Körpers gedrückt wurde. Der halbkugelförmige Vorsprung der Druckplatte griff hierbei zentriert in die halbkugelförmige Vertiefung des unteren zylinderförmigen Körpers ein und verpresste dadurch das zwischen beiden befindliche Material. Die befüllte, in der Presse eingebrachte Pressform wurde dabei für 18 Minuten bei der Temperatur von 165°C gehalten, um die vernetzbare Zusammensetzung zu vulkanisieren. Nach Abkühlen wurde die Druckplatte von dem zylinderförmigen Körper der Pressform entfernt und der durch den Press- und Vulkanisationsvorgang erhaltene konsolidierte Formkörper, der eine Form entsprechend einer Hälfte einer Hohlkugel aufwies, entnommen.

Die Befüllung der Pressform mit der pulverförmigen Ausgangsmischung erwies sich hierbei als problematisch. Bei Verwendung der pulverförmigen Ausgangsmischung war zur Herstellung von Formkörpern der durch die Pressform vorgegebenen Form einer Hälfte einer Hohlkugel mit einer Wandstärke von 3,8 mm eine Überfüllung der halbkugelförmigen Vertiefung der Pressform nötig. Dadurch bedingt kam es zu Verunreinigungen der Arbeitsumgebung durch überschüssiges Pulver und einhergehende Materialverluste. Andere Geometrien wären durch Überfüllen der Form mit der pulverförmigen Ausgangsmischung gar nicht erst realisierbar. Die Herstellung des Formkörpers unter Verwendung des Presslings war hingegen problemlos möglich. Transport- und Lagerkosten der Presslinge sind zudem verglichen mit der pulverförmigen Ausgangsmischung deutlich geringer.