CZ301095A3

CZ301095A3 - Method of achieving adhesion between chlorosulfonated polyethylene and non-polar polyolefin elastomer

Info

Publication number: CZ301095A3
Application number: CZ953010A
Authority: CZ
Inventors: Frederick H Sexsmith
Original assignee: Lord Corp
Priority date: 1993-05-25
Filing date: 1994-05-16
Publication date: 1996-05-15
Also published as: HUT74030A; EP0713512A4; WO1994028078A1; CA2160901A1; CN1124493A; EP0713512A1; HU9503368D0

Description

Vynález se týká způsobu dosažení adheze mezi určitými adhezivními kompozicemi a určitými polyolefinickými elastomery. Konkrétněji se vynález týká způsobu dosažení adheze mezi určitými chlorsulfonovanými polyethyleny a nepolárními polyolefinickými elastomerními materiály.

Dosavidní stav techniky

Ethy1en-propy1en-dienové terpolymery (EPDM) a isobuty1enisoprenové kopolymery (IIR) jsou obecně považovány za většinou polární vulkanizovatelné pryžovité materiály a v souvislosti s tím bylo zjištěno, že je velmi obtížné je spojovat nebo dosáhnout adheze pomocí organických povlaků, V důsledku toho bylo vynaloženo dodavateli adheziv a příbuzných produktů mnoho úsilí ve vývoji vhodných a účinných adheziv a primerů pro tyto nepolární elastomery. Toto úsilí trvalo v případě EPDM sloučenin přibližně 30 let a v případě IIR více než 40 let.

Reprezentativní adhezivní nebo primerové kompozice vyvinuté během let pro navázání olefinických elastomeru byly založeny spíše na nehalogenovaných elastomerech než jiných halogen obsahujících fiImotvorných pryskyřicích. Tyto kompozice typicky obsahují aromatickou nitrososloučeninu jako je nitrosobenzen nebo prekurzor aromatické nitrososloučeniny jako je chinondioxim. Aromatické nitrososloučeniny nebo prekurzory jsou považovány za zesíťovací činidla, která vytvářejí spojení mezi adhezivní kompozicí a olefinickým substrátem, který je vázán.

Pro vulkanizační spojení olefinických elastomerú jako je EPDM ke kovu jsou adhezivní přípravky nabízeny několika dodavateli adheziv. (Viz aktuální seznamy adhezivních produktů a průvodce od Lord Corporation, Elastomer Products Division [CHEMLOK adheziva]; Morton Chemical Corporation, Adhesive Division [THIXON adheziva]; Metallgesellschaft [MEGUM adheziva]. Taková adheziva jsou typicky nanesena nad vhodný primerový nátěr pro kov. Primery pro kov vhodné pro použití pod adhezivy pro olefinické elastomery typicky obsahují vysoce halogenované nebo halogen obsahující pryskyřice spolu se vhodnými termosetovými pryskyřicemi a různými anorganickými plnivy. (Vhodné primery jsou také citovány ve výše vedených průvodcích a seznamech komerčně dostupných produktů).

Typické komerční aplikace pro EPDM elastomer - kov sestavy zahrnují antivibrační nebo antišokové podložky a pouzdra pro motorová vozidla. EPDM je zejména vhodný pro sestavy, které musí sloužit při zvýšených teplotách a/nebo za přítomnosti kyslíku. Bohužel jsou EPDM, jinak velmi používané dienové elastomery, náchylné k poškození oxidačním rozštěpením polymerového řetězce a v případě přírodního kaučuku i k tepelné reverzi.

Jiné důležitá automobilová aplikace pro sestavy EPDM elastomer-kov jsou extrudované EPDM okenní drážky nebo těsnící pásky na kovu. Kovová deska (typicky hliník a galvanizovaná ocel) se normálně potáhne vhodným primerem a adhezivním vrchním nátěrem, suší a štípe do kontinuální formy substrátu okenních drážek. Kompaundovaný ale netvrzený EPDM se pak extruduje do potaženého kovu a váže se teplem takže podnítí EPDM vulkanizační reakci.

Adheziva a primery pro navázání EPDM okenních drážek jsou obecně velmi podobné těm, která jsou vybrána pro výrobu EPDM podložek nebo pouzder a obecně obsahují alespoň jednu halogenovanovanou nebo halogen obsahující filmotvornou tvářecí látku a aromatickou nitrosos1oučeninu nebo prekurzor. Adhezivní kompozice tohoto typu jsou popsány v US pat.č. 3282883 (DeCrease, Shafer) a také v US pat.č. 4119587 (Jazenski, Manino). Oba patenty uvádějí použití chlorsulfonovaného polyethylenu jako vhodné halogen obsahující filmotvorné látky, a nitrosobenzen jako nezbytné činidlo.

Jiné automobilové aplikace EPDM využívají výhodu dobré extrudovatelnosti netvrzených elastomerú a jejich vynikající rezistence k degradaci při vulkanizaci. V aplikacích pro okenní drážky je často specifikováno výrobcem automobilů, že elastomerní profil by měl být semišován, tj. s polyesterovými textilními vlákny.Vyčnívání vzájemně těsně uspořádaných vláken semišovací extruze umožňuje dobré těsnění okenního skla při jeho vytahování a stahování, takže vlhkost a jiné nečistoty nemohou vstupovat do vnitřku dveří automobilu. Semišovaný elastomerový povrch také přináší malé nebo Žádné nežádoucí tření při pohybu okenního skla v tomto povrchu.

účinná adheziva pro navázání textilních semišových vláken k nevulkanizovaným nebo vulkanizujícím EPDM extruzím byla vyvinuta během několika posledních let. Podle současného stavu techniky jsou používány dvě obecné metody. První využívá použití příměrových kompozic, které se snadno vážou k EPDM účinkem tepla. Elastomerní semišované adhezivum urethanového typu pak může být aplikováno k primovanému EPDM a výsledkem je velmi dobře navázaný semišový povrch. Typické primerové kompozice, podobně jako přípravky pro navázání EPDM ke kovu, jsou založeny na jedné nebo více filmotvorných tvářecích látkách a aromatické nitrososloučenině nebo jejím prekurzoru.

EPDM primerové kompozice používané pro semišování extruzí mohou být rovněž použity, je-li žádoucí potahovat elastomerní EPDM substrát. Například může být EPDM potažen z estetických důvodů jako bílé potahy u EPDM postranních stěn pneumatik. Primerové kompozice pro navázání EPM jsou komerčně dostupné od LORD Corporation pod obchodními názvy CHEMLOK 236, CHEMLOK 459 a TS332O-19.

Druhým přístupem k semišování EPDM extruzí jsou adhezivní kompozice urethanového typu, které adherují přímo k neošetřenému EPDM povrchu. Takové adhezivní přípravky jsou subjektem US pat.č. 4535121 (Oezelli, Hoffmann). Za účelem dosažení přímé vazby k nevulkanizovanému nebo vulkanizujíčímu substrátu vyžadují kompozice uretanového typu použití aromatických nitrososloučenin nebo prekurzorů stejných typů jak jsou používány v EPDM-kov adhezivech.

I když současný stav techniky poskytuje adekvátní adherující EPDM primer,adheziva a povlakové kompozice, mají existující formulace nedostatky a nevýhody. Jednou z obtíží spojených s adhezivy podle současného stavu techniky je tvorba puchýřků pod extrudovaným EPDM po navázání. Tyto puchýřky se přičítají rozkladným produktům aromatických nitrososloučenin použitým v takových formulacích.

Rovněž zde existují potíže při použití aromatických nitrososloučenin s vybarvením, které vznikají díky aromatickému chromofornímu charakteru těchto materiálů. Například mohou dinitrosobenzeny nebo jejich zbytky v semišových adhezivech přicházet do kontaktu se světle zbarvenými laky v automobilu a působit, že se tyto nevratně vybarvují žlutě nebo hnědě. Povlaky primerů na bázi těchto materiálů mohou také vést k zabarvení bílých nebo jinak světle zbarvených krycích povlaků.

Další nevýhodou pojivových nebo základních kompozic, které jsou naprosto neúčinné bez aromatických nitrososloučenin je požadavek vysoké teploty pro jejich tepelnou aktivaci. Často je nežádoucí nebo neobvyklé vystavovat sestavy vysoké teplotě za účelem dosažení adheze.

Mnoho z těchto nevýhod a nežádoucích rysů kompozic podle známého stavu techniky vyvolává potřebu adhezivních formulací pro navázání nepolárních polyolefinických elastomerů jako je EPDM nebo IIR, které by nevyžadovaly použití aromatických ni trososloučenin.

Podstata vynálezu

Nyní bylo s překvapením objeveno, že určité chlor obsahující polyolefiny jsou schopny se vázat k nepolárním polyolefinickým elastomerům přímo a pod vlivem tepla, bez potřeby aromatických nitrososloučenin. Tyto extrémně jednoduché adhezivní nebo primerové formulace se projevily jako účinné jak s vulkanizovanými tak vulkanizujíčími nepolárními polyolefinickými elastomery.

Předložený vynález je založen na neočekávaném objevu, že chlorsulfonované polyolefiny, mající obsah chloru ne větší než asi 30 procent, mají neobvyklou a podstatnou afinitu pro nepolární polyolefinické elastomery. Předložený vynález se tak týká způsobu dosažení adheze mezi adhezivní kompozicí a nepolárním polyolefinickým elastomerem, který zahrnuje kontakt adhezivní kompozice s povrchem nepolárního polyolefinického elastomeru při zvýšené teplotě dostačující pro dosažení adheze, kde adhezivní kompozice obsahuje v podstatě chlorsulfonovaný polyolefin, mající obsah chloru mezi asi 5 a 30 procenty.

Předložený vynález se týká způsobu dosažení adheze mezi adhezivní kompozicí a nepolárním polyolefinickým elastomerem, zahrnujícího kontakt adhezivní kompoice s povrchem nepolárního polyolefinického elastomeru při zvýšené teplotě dostačující pro dosažení adheze,kde adhezivní kompozice obsahuje v podstatě chlorsulfonovaný polyolefin, mající obsah chloru mezi asi 5 a 30 procenty.

Nepolární polyolefinické elastomery (NPP elastomery) vhodné pro použití ve způsobu podle předloženého vynálezu mohou být v podstatě jakékoliv elastomerní olefinové kopolymery, které mají zbytkové nenasycení uhlík-uhlík. Příklady NPP elastomeru zahrnují terpolymery ethylen-propylen-dien (EPDM), kopolymery isobutylen-isopren (IIR) a elastomerní trans-polypentenové koplymery, preferovány jsou EPDM a IIR. Jak je v oboru známo, EPDM se připraví z ethylenových monomerů, propylenových monomerů a dienových monomeru. Dienové monomery vhodné pro přípravu EPDM mohou být jakékoliv dienové monomery kopolymerizovatelné s ethylenovými nebo propy1enovými monomery tak, že poskytují zbytkové nenasycení, výhodně zbytkové nenasycení v postranním řetězci ve výsledném polymeru. Příklady dienových monomerů zahrnují 1,4-hexadien, ethylidennorbornen a dicyklopentadien, kde preferován je 1,4-hexadien a ethylidennorbornen. NPP elastomer může být v podstatě v jakékoliv formě, která je schopna přijmout adhezivní kompozici. Například NPP elastomer může být ve formě bloku, proužku nebo desky jak se získá při přetlačování nebo vstřikování netvrzeného NPP elastomeru.

Chlorsulfonovaný polyolefin použitelný ve způsobu podle předloženého vynálezu může být v podstatě jakýkoliv olefinický polymer nebo kopolymer, který byl současně následovně chlorován a následovně chlorsulfonován v roztoku, disperzi nebo ve formě taveniny a proto obsahuje až asi 3 procenta síry a až asi 30 procent chloru. Příklady chlorsulfonovaných polyolefinů vhodných v předloženém vynálezu zahrnují chlorsulfonovaný polyethylen, chlorsulfonovaný polypropylen, chlorsulfonovaný ethylen-propylenový kopolymer, chlorsulfonovaný trans-polypenten a chlorsulfonovaný polyisobutylen,kde preferován je chlorsulfonovaný polyethylen. Chlorsulfonované polyolefiny jsou komerčně dostupné a mohou být připraveny metodami, které jsou v oboru známé, jako je rozpouštění polyethylenu ve chloridu uhličitém a podrobení výsledného roztoku směsi plynného chloru a oxidu siřičitého za vysoké teploty a vysokého tlaku. Chlorid uhličitý se pak odstraní za získání prášku chlorsulfonovaného polyethylenu. Různé chlorsulfonované polyolefiny jsou také obchodně dostupné od

E.I.du Pont de Nemours & Co. pod obchodními názvy HYPALON a ASCIUM.

Chlorsulfonovaný polyolefin může být ve formě latexu pro použití ve vodné kompozici. Latexy chlorsulfonovaných polyolefinů jsou obchodně dostupné a mohou být připraveny metodami známými v oboru jako je rozpouštění chlorsulfonovaného polyolefinů v rozpouštědle a přídavek povrchově aktivní látky k výslednému roztoku. Potom se k roztoku přidává voda za vysokého střihu pro emulgování polymeru. Rozpouštědlo se pak odežene a získá se latex, mající celkový obsah pevných látek od asi 10 do 60, výhodně od asi 25 do 50 procent hmotnostních.

Jak je uvedeno výše, je obsah chloru chlorsulfonovaného polyolefinu podstatný pro účinnost adhezivního spojení získaného metodou podle vynálezu.Specificky bylo zjištěno, že chlorsulfonované polyolefiny, mající obsah chloru ne větší než asi 30 procent mají překvapující a neočekávaně vynikající afinitu k NPP elastomerním materiálům. V souladu s tím musí mít chlorsulfonované polyolefiny podle předloženého vynálezu obsah chloru mezi asi 5 a 30 procenty, výhodně mezi asi 18 a 26 procenty. Obsah síry je typicky mezi asi 0,5 procenty a 3 procenty, výhodně mezi asi 0,9 a 1,6 procentem. Chlorsulfonovaný polyolefin podle předloženého vynálezu má typicky číselnou průměrnou molekulovou hmotnost v rozmezí od asi 50000 do 150000, výhodně od asi 60000 do 120000.

Chlorsulfonované polyolefiny, mající obsah chloru zde uvedený, mohou být použity bez přítomnosti tradičních aromatických nitrososloučenin nebo jejich prekurzorů, které mají výše popsané nevýhody. Z tohoto hlediska fráze obsahující v podstatě je myšlena jako vylučující použití tradičních aromatických nitrososloučenin nebo jejich prekurzorů, což je pokládáno za přínos, poskytující základní a nové charakteristiky adhezivních kompozic, obsahujících chlorsulfonované polyolefiny podle předloženého vynálezu. Tradiční aromatické nitrosos1oučeniny nebo jejich prekurzory poškozují základní a nové charakteristiky podle předloženého vynálezu, protože působí puchýřkování a zabarvení a vyžadují vysoké aktivační teploty jak je popsáno výše.

Chlorsulfonované polyolefiny podle předloženého vynálezu mohou však být použity v kombinaci s inertními pomocnými složkami jako jsou plast ifikátory, plniva, pigmenty, dispergační a smáčecí činidla, činidla snižující povrchové tření, zesilovací činidla a podobně, v množstvích známých odborníkům v oboru adheziv pro získání požadované barvy, konzistence, povrchových charakteristik nebo povětrnostních charakteristik. Příklady inertních pomocných složek použitelných v předloženém vynálezu zahrnují plastifikátory jako jsou chlorované parafiny a polymerní polyestery; plniva jako jsou saze a hlinky; pigmenty jako je oxid titaničitý a ftalocyaninové soli; dispergační činidla jako je kyselina stearová a její soli; a činidla snižující povrchové tření jako jsou silikony.

Určitá reaktivní pomocná činidla mohou být také nezbytná pro adhezi chlorsulfonovaných polyolefinů k substrátům jiným než jsou NPP elastomery, například při laminaci nebo navázání NPP elastomerů k jiným odlišným substrátům nebo polymerům, nebo při semišování NPP elastomerových extruzí polyesterovými semišovacími vlákny. Použití reaktivních pomocných látek může také být použito pro zlepšení vlastností životnosti jako je tepelná rezistence navázaných sestav. Příklady reaktivních pomocných složek zahrnují akceptory kyseliny jako je oxid hořečnatý, klejt a diepoxidové akceptory kyseliny;

akcelerátory jako je tetramethylthiuramdisulfid, dipentamethy1enthiuramhexasulfid a 4,4-dithiomorfolin; vulkanizační činidla jako je dikumylperoxid; přídavná vulkanizační činidla jako je pentaerythritol a m-fenylenbismáleimid; a pomocná pojivová činidla jako jsou polyisokyanáty (např. methylen-bis-(p-cyklohexylisokyanát)) a termoreaktivní fenolické pryskyřice. Pomocná vazebná činidla jsou primárně využívána k pomoci v navázání NPP elastomerů k jiným odlišným substrátům.

Při dosažení adheze mezi předloženými adhezivními kompozicemi a NPP elastomery, je možno provádět mnoho vazebných a potahovacích postupů. Například mohou být NPP elastomery navázány k jiným NPP elastomerúm nebo jiným pevným substrátům. NPP elastomery mohou být také poskytnuty s ochranným a/nebo dekorativním potahem.

Jestliže se použije metoda podle předloženého vynálezu pro navázání NPP elastomerů k jiným NPP elastomerúm nebo k jiným pevným substrátům, aplikuje se předložená adhezivní kompozice tak, že bude v kontaktu s NPP elastomerem během vazebného procesu, po kterém se NPP elastomer a jiný substrát uvedou do kontaktu s dalším substrátem při dostatečné teplotě a tlaku a po dostatečnou časovou dobu pro uskutečnění navázání. Dostatečně zvýšené teploty pro navázání jsou obvykle v rozmezí od asi 110 °C do 220 °C, výhodně od asi 130 °C do 200 °(2, Dostatečné vazebné tlaky jsou typicky v rozmezí od asi 20 do 175, výhodně od asi 5 do 150 megaPascal (mPa). Dostatečné vazebné doby jsou typicky v rozmezí od asi 30 sekund do 60 minut, výhodně od asi 3 do 20 minut v závislosti na vazebné metodě a také na vulkanizační rychlosti a tloušťce navazovaného elastomerů. V případě navázání již vulkanizovaného NPP elastomerů k témuž nebo jiným substrátům by měl být tlak takový, aby působil asi 2 a 20procentní kompresi NPP elastomerů, výhodně asi 5 a 15procentní kompresi.

Jestliže se vážou NPP elastomery k jiným NPP elastomerúm není obvykle nutný přídavný primerový nebo vrchní nátěr adheziva. Nicméně jestliže se vážou NPP elastomery k jiným odlišným substrátům, může být vyžadována další příměrová nebo vrchní adhezivní kompozice. Jestliže se použije v kombinaci s dalším primerovým nebo vrchním nátěrem adheziva, je předložená adhezivní kompozice aplikována takovým způsobem, že bude v přímém kontaktu s NPP elastomerem během vazebného procesu. Například při vázání NPP elastomeru ke kovu může být konvenční primerové adhezivum kompatibilní s kovem být aplikováno na kovový povrch, přes něj se může aplikovat předložená adhezivní kompozice jako vrchní nátěr tak, že NPP elastomer bude v přímém kontaktu s předloženou adhezivní kompozicí při kontaktu s potaženým kovovým povrchem. Naopak může být předložená adhezivní kompozice aplikována jako primerové adhezivum k NPP elastomeru,a na ni může být aplikován vrchní nátěr adheziva kompatibilního s jiným substrátem pro navázání k jinému substrátu. Jedním příkladem, kdy předložená adhezivní kompozice může být použita jako primerové adhezivum, je při navázání textilních vláken při semišování NPP elastomeru. V typickém semišovacím postupu je polyurethanové vrchní adhezivum aplikováno k primovanému NPP elastomeru tak, že váže vločky k NPP elastomeru.

NPP elastomery, které jsou navázány v souladu s vynálezem mohou být jakékoliv NPP elastomery popsané výše a tak metoda podle předloženého vynálezu může být použita pro navázání shodných, podobných nebo rozdílných NPP elastomerů k jinému elastomeru. NPP elastomery nebo jiné elastomery navazované podle předloženého vynálezu mohou být ve vulkanizovaném nebo nevulkanizovanéra stavu. V případě nevulkanizovaného elastomeru je vazebná teplota typicky dostačující k uskutečnění jak navázání tak vulkanizace. Příklady jiných pevných odlišných substrátů použitelných pro navázání k NPP elastomeru v souladu s vynálezem zahrnují kovy jako je za studená válcovaná ocel, pískem čištěné oceli, galvanizované oceli, fosfatizované oceli, nerezové oceli, hliník, upravený hliník, mosaz, titan a podobně; a různých vulkanizované a nevulkanizované polární elastomery jako je kaučuk na bázi kopolymeru akrylonitri1-butadien chloroprenový kaučuk, polyurethanové elastomery a elastifikovaný a plastifikovaný polyvinylchlorid.

Způsob podle vynálezu může být také použit pro aplikaci ochranných a/nebo dekorativních povlaků na povrch NPP elastomerú. Adhezivní kompozice je typicky nejprve naplněna požadovanými pigmenty, činidly pro snížení otěru povrchu nebo jinými aditivy nezbytnými pro dosažení požadovaného účinku ve výsledném potahu. Potah se pak aplikuje na NPP elastomer a vystaví se zvýšené teplotě ve výše popsaném rozmezí s ohledem na navazované NPP elastomery a nejvýhodněji se vystaví teplotě v rozmezí od asi 120 do 180 °C, výhodně od asi 130 do 165 °C.

Adhezivní kompozice mohou být aplikovány k NPP elastomerú nebo jinému substrátu, který je navazován nebo potahován, postřikem, ponořením, štětcem, nanesením válečkem nebo podobně za tvorby suchého filmu, majícího tloušťku v rozmezí od asi 0,1 do 1, výhodně asi 0,2 až 1,5 mm.

Adhezivní kompozice mohou být také použity ve formě folie nebo pásku při umístění folie nebo pásku mezi NPP elastomer a další podobný nebo odlišný substrát, ke kterému je připojován. Folie nebo páska mohou být vytvořeny natřením adhezivní kompozice a rozpouštědla nebo vody na odstranitelný papír s následujícím odstraněním rozpouštědla nebo vody jak je to známo v oboru.

Adhezivní kompozice podle předloženého vynálezu mohou být používány jako přípravky na bázi rozpouštědla nebo vody.

Typická rozpouštědla použitelná v předloženém vynálezu zahrnují xylen, toluen, ethylbenzen, trichlorethylen,

1,1,1-trichlorethan, perchlorethylen, tetrahydrofuran a podobně, kde preferován je toluen nebo xylen. Pro použití ve vodných přípravcích je preferována deionizovaná voda. Pomocné složky budou voleny tak, aby byly kompatibilní s jednotlivým použitým přípravkem na bázi rozpouštědla nebo vody. Netěkavé složky (obvykle označované také jako celkový obsah pevných látek nebo TSC) adhezivních přípravků připravených v souladu s předloženým vynálezem typicky zahrnují rozmezí od asi 1 do 40, výhodně od asi 8 do 20 procent v případě přípravků na bázi rozpouštědel a od asi 1 do 60, výhodně od asi 8 do 35 procent v případě přípravků na bázi vody.

Následující přípravky jsou poskytnuty pro ilustraci vynálezu a nejsou v žádném případě míněny jako omezující rozsah vynálezu, který je definován patentovými nároky.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

EPDM elastomerní sloučenina byla připravena z následujících složek:

S1 ožka terpolymer ethylenu, propylenu a

1,4-hexadi enu^(a >

oxid zinečnatý kyselina stearová saze nastavovací olej síra díly hmotnostní (DH) 100,0

5,0

1,0

80,0

40,0

1,5 tetraměthy1thiurammonosulfid merkaptobenzthiazol

1,5

0,5 ^(a,NORDEL 1070 (E.I.du Pont de Nemours & Co.)

Adhezivní vrchní povlak, mající obsah netěkavých látek asi 17 procent, byl připraven z následujících složek za použití vysokorychlostního mixéru (KINETIC DISPERSION Co., Laboratory model).

Složka (HD) chlorsulfonovaný polyethylen 11,20 (24 % Cl obsah)<^a>

saze 5,56 xylen 83,24 <a)HYPALON 45 (E.I.du Pont de Nemours & Co.)

Běžná příměrová kompozice pro kov (CHEMLOK 205 - Lord Corporation) byla aplikována namočením (a podle instrukcí výrobce) na parou odmaštěné pískem otryskané ocelové vzorky plechy (tloušťka suchého filmu 0,2 mm). Primerem opatřené vzorky plechu byly pak namočeny do adhezivního vrchního povlaku popsaného výše. Tloušťka suchého filmu vrchního nátěru byla přibližně 1,3 mm.

Kousky nevulkanizované EPDM elastomerní sloučeniny připravené výše,1/4 tloušťka, byly pak vulkanizovány v lisu ve styku s adhezivem potaženými ocelovými vzorky po 30 minut při 160 °C. Spojené sestavy byly testovány podle ASTM D429-B (modifikováno pro 45° úhel odtrhování) při rychlosti čelistí zkoušeče pevnosti v tahu 2 za minutu. Výsledná kvalita vazby byla 100% odtržení elastomerů (žádné interfaciální poškození) při odtahové hodnotě pro poškození 90 lb (průměr).

Po jednom týdnu byl výše popsaný postup opakován pro ověření použití téhož pokusného povlaku a téže EPDM sloučeniny. Opět zkoušená sestava byla odtržena ze 100 % v elastomerním tělese při hodnotě odtahu 100 lb (průměr). Příklad 2

Druhá elastomerní sloučenina byla připravena z následujících složek:

Složka (HD) terpolymer ethylenu, propylenu a 100,0 ethylidennorbornenu^(a >

saze 110,0 nastavovací olej 100,0 kyselina stearová 1,0 oxid zinečnatý 5,0 merkatobenzthiazol 0,5 síra 1,5 tetramethylthiurammonosulfid 1,5 ^(a)EPSYN 55 (Copolymer Corp.)

Testování vazby bylo opakováno za použití stejného primeru, vrchního povlaku a postupu jako v příkladu 1. Výsledky byly 100% elastomerní odtržení při hodnotě odtahu 98 lb (průměr).

Srovnávací příklad 3

Byl připraven podobný povlak jak je popsán v přikladu 1 za použití HYPAlon 40 (35 % obsah chloru) místo HYPALONu 45. Pro poskytnutí srovnatelné tloušťky filmu po namočení byl zvýšen obsah netěkavé složky vrchního povlaku z asi 17 % na asi 22 % mírným snížením množství xylenu.

Spojení a testování setavy EPDM-ocel bylo provedeno jako v příkladu 2. Vzniklo velmi špatné spojení. Při průměrné odtahové hodnotě 35 lb (proti 98 lb v příkladu 2) a poškození bylo 100% interfaciální poškození (proti 100% odtržení elastomeru pro vzorek z příkladu 2).

Příklad 4

Vzorky 1/8 silné stejné EPDM sloučeniny, která byla použita v příkladu 1, byly vulkanizovány v lisu po 20 minut při 160 °C. Stejný adhezivní vrchní povlak jako v příkladu 1 byl nanesen na dva 1 proužky těchto vzorků štětcem a potažené proužky těchto vzorků byly sušeny na vzduchu. Potažené proužky byly laminovány (potažená plocha k potažené ploše) v PRECO PRESS při 13000 lb tlaku desek se 4 pístem (10% komprese) a zahřívá se na 10 minut na 138 °C. Výsledný laminát byl ochlazen a byl učiněn pokus o ruční delaminaci. Nebylo možné tímto způsobem odtrhnout navázané vrstvy. Prasknutí laminátu odloupnutím za použití zkoušeče pevnosti v tahu pak vedlo k odražení elastomeru (ne interfaciálnímu poškození).

Příklad 5

Obecně byl proveden stejný postup jako v příkladu 4. Adheziva byla opět připravena za použití nejen HYPALONu 45 ale také jiných chlorsulfonovaných polyethylenů s výrazně vyššími specifickými obsahy chloru. Byly jimi HYPALON 20 se 29 % chloru, HYPALON 40 se 35 % chloru, HYPALON 30 se 43 % chloru a HYPALON 48 také se 43 % chloru.

Byla vyrobena adheziva s konstantním poměrem 5,56 dílů sazí k 11,20 dílům chlorsulfonovaného polyethylenu v xylenu.

Obsahy netěkavých látek v některých dhezivech byly v rozmezí 17 až 24 %, ale všechny byly upraveny na poskytnutí přibližně stejné tlušťky suchého filmu po namočení.

Lamináty byly připraveny za použití stejného vulkánizovaného EPDM a stejného laminačního postupu jako v příkladu 4 s tím rozdílem, že tepelný cyklus v tomto případě byl 10 minut při 144 °C.Pro každé adhezivum byly testovány dva vzorky. Výsledky byly následující:

Typ

chlorsulf onovaného	%	%	prům.hodnota	způsob
polyethylenu	chloru	síry	odtahu(lb)	poškození
HYPALON 45	24	1,0	51	100% odtržení elas tomeru
HYPALON 20	29	1,4	29	25% odtržení elastomeru 75% interfaciál- ní poškození
HYPALON 40	35	1,0	19	100% interfac. poškození
HYPALON 48	43	1,0	16	100% interfac. poškození
HYPALON 30	43	1 , 1	15	100% interfac.

poškození

Výše uvedené údaje demonstrují extrémně kritický a progresivní vliv obsahu chloru na vazebnou účinnost.

Příklad 6

Bílá povlaková formulace byla připravena kulovým mletím následujících složek:

Složka (HD) chlorsulfonovaný polyethylen^(a> 9,24 oxid titaničitý 7,82 toluen 82,94 (a)HYPALON 45 (E.I.du Pont de Nemours & Co.)

Byly připraveny podložky z vulkanizovaného EPDM a vytvrzeny jako v příkladu 4. Výše uvedený bílý povlak byl natřen na vytvrzený proužek vulkanizovaného EPDM. Po sušení na vzduchu byl zahřát v sušárně na 153 °C na 10 minut. Výsledný vytvrzený bílý povlak byl velmi tuhý a elastomerní a byl přilepen tak silně k EPDM, že bylo téměř nemožné jej odstranit škrábáním špičkou nože.

Příklad 7

HYPALON 45 ve formě vodné disperze s obsahem 40,4 % netěkavých látek byl získán od SUMITOMO SEIKA CHEMICAL CO. v Japonsku. Tato vodná disperze byla označena dodavatelem jako CMS LATEX 450.

Latex byl zředěn deionizovanou vodou na obsah 17,9 % netěkavých látek. Byl natřen na vulkanizované proužky stejné EPDM sloučeniny, která byla použita pro příklady 4 a 5. Potažené a sušené proužky byly umístěny líc-líc do PRECO PRESS pod tlakem desek 1500 lb se 4 průměrem pístu a byly pak zahřátý na 138 °C na 10 minut, 1 laminované proužky byly testovány na odolnost v odlupování v laboratorním zkoušeči pevnosti v tahu s rychlostí odtahování čelistí 20 za minutu. Odtahovací síla pro prasknutí dvou laminátů byla průměrně

37,5 lb s poškozením 90 % v tělese elastomeru a 10% poškození mezipovrchu k adhezivu a vulkanizovanému povrchu.

Příklad 8

Poly(dimethylsiloxan)emulze označená DOW CORNING 346 Si1 iconeEmulsion (obsah netěkavých látek 60 %) byla přimíšena jako činidlo snižující povrchový sStěr s CMS LATEXem 450 z předchozího příkladu v množství asi pět dílů silikonové emulze na 95 dílů CMS LATEXu 450. Směs byla nanesena na proužek téhož vulkanizovaného EPDM jak byl použit v příkladech 4 a 5. Po sušení na vzduchu povlak dobře přilnul k elastomerovému substrátu a vykazoval velmi nízký koeficient povrchového otěru, což bylo přičítáno silikonovému aditivu.

Claims

1. Způsob dosažení adheze mezi adhezivní kompozicí a nepolárním polyolefinickým elastomerem, vyznačující se tím, že zahrnuje kontakt adhezivní kompozice s povrchem nepolárního polyolefinického elastomeru při zvýšené teplotě dostačující pro uskutečnění adheze, kde adhezivní kompozice obsahuje v podstatě chlorsulfonovaný polyolefin, mající obsah chloru mezi asi 5 a 30 procenty.

2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se t í m, že nepolární polyolefinický elastomer je vybrán ze skupiny, zahrnující terpolymery ethylen-propylen, kopolymery isobuty1en-isopren a elastomerní trans-polypentenové kopo 1ymery.

3. Způsob podle nároku 2,vyznačuj ící se t í m, že nepolárním polyolefinickým elastomerem je terpolymer ethylen-propylen-dien nebo kopolymer i sobuty1en-i sopren.

4. Způsob podle nároku 3,vyznačující se t í m, že ethylen-propylen-dienový terpolymer je odvozen od dienového monomeru vybraného ze skupiny, zahrnující 1,-hexadien, ethylidennorbornen a dicyklopentadien.

5. Způsob podle nároku 4,vyznačuj ící se t í m, že dienovým monomerem je 1,4-hexadien nebo ethylidennorbornen.

6. Způsob podle nároku 1,vyznačující se t í m, že chlorsulfonovaný polyolefin je vybrán ze skupiny, zahrnující chlorsulfonovaný polyethylen, chlorsulfonovaný polypropylen, chlorsulfonovaný kopolymer ethylen-propylen, chlorsulfonovaný trans-polypenten a chlorsulfonovaný pólyi sobuty1en.

7. Způsob podle nároku 6,vyznačuj ící se t í m, že chlorsulfonovaný polyolefin je chlorsulfonovaný polyethylen.

8. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se t í m, že chlorsulfonovaný polyolefin má obsah chloru mezi asi 18 a 26 procenty.

9. Způsob podle nároku 1,vyznačující se t í m, že chlorsulfonovaný polyolefin má obsah síry mezi asi 0,5 a 3 procenty.

10. Způsob podle nároku 9, vyznačuj ící t í m, že obsah síry je mezi 0,5 a 3 procenty.

11. Způsob podle nároku 1,vyznačující se t í m, že chlorsulfonovaný polyolefin má číselnou průměrnou molekulovou hmotnost v rozmezí od asi 50000 do 150000.

12. Způsob podle nároku 11,vyznačuj ící se t í m, že molekulová hmotnost je v rozmezí od asi 60000 do 120000.

13.

Způsob podle nároku 1, vyznačuj ící t í m, že adhezivní kompozice také obsahuje inertní pomocné složky vybrané ze skupiny, zahrnující plastifikátory, plniva, pigmenty, dispergační a smáčecí činidla, činidla snižující povrchové tření a zesilovací činidla.

14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se t í m, že plast ifikátory jsou vybrány ze skupiny, zahrnující chlorované parafiny a polymerní polyestery; plniva jsou vybrána ze skupiny, zahrnující saze a hlinky;

pigmenty jsou vybrána ze skupiny, zahrnující oxid titaničitý a ftalocyaninové soli; dispergační činidla jsou vybrána ze skupiny, zahrnující kyselinu stearovou a její soli; a činidla snižující povrchové tření jsou silikony.

15. Způsob podle nároku 1,vyznačující se t í m, že adhezivní kompozice také obsahuje reaktivní pomocné složky vybrané ze skupiny, zahrnující akceptory kyselin, urychlovače, vulkanizační činidla, pomocná vulkanizační činidla a pomocná pojivová činidla.

16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se t í m, že akceptory kyseliny jsou vybrány ze skupiny, zahrnující oxid hořečnatý, klejt a diepoxidové akceptory kyseliny; akcelerátory jsou vybrány ze skupiny, zahrnující tetramethylthiuramdisulf id, dipentamethylenthiuramhexasulfid a 4,4-dithiomorfolin; vulkanizační činidla je dikumylperoxid; přídavná vulkanizační činidla jsou vybrána ze skupiny, zahrnující pentaerythri to 1 a m-fenylenbismaleimid; a pomocná pojivová činidla jsou vybrána ze skupiny, zahrnující polyisokyanáty jako je methylen-bis-(p-cyklohexylisokyanát) a termoreaktivní fenolické pryskyřice.

17. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se t í m, že nepolární polyolefinický elastomer je navázán k jinému nepolárnímu polyolefinickému elastomerú.

18. Způsob podle nároku 1,vyznačující se t í m, že nepolární polyolefinický elastomer je opatřen * ochranným a/nebo dekorativním povlakem.

r

19. Způsob podle nároku 1,vyznačující se t í m, že nepolární polyolefinický elastomer je navázán k jinému odlišnému substrátu.

20. Způsob podle nároku 19, vyznačující se t í m, že adhezivní kompozice je použitelná v kombinaci s dalším primerovou nebo potahovou adhezivní kompozicí.