-
Die Erfindung betrifft einen Schuh mit einem Schuhoberteil und einer Schuhsohle, umfassend ein thermoplastische Fasern enthaltendes textiles Flächengebilde und ein elastomeres Material, wobei das textile Flächengebilde mit dem elastomeren Material verbunden ist, wobei das textile Flächengebilde zumindest einen Teil des Schuhoberteils bildet und das elastomere Material zumindest einen Teil der Schuhsohle bildet, wobei das elastomere Material hergestellt ist durch Vernetzen einer Kautschukmischung enthaltend einen Kautschukanteil, wobei wenigstens ein Abschnitt des textilen Flächengebildes mit dem elastomeren Material in Kontakt ist, wobei die Kautschukmischung wenigstens ein Polymer enthält, das Anhydridgruppen und/oder Carboxylgruppen aufweist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schuhs.
-
Gebrauchsgegenstände in Gestalt von Schuhen, die ein Schuhoberteil mit einem textilen Flächengebilde und einer Sohle enthaltend eine elastomeres Material enthalten, sind bekannt. Zur Verbindung von Schuhoberteil mit einer vorab vulkanisierten Sohle werden dabei regelmäßig Klebstoffe eingesetzt. Dies ist aufwendig, da für eine haltbare Klebeverbindung die Sohle z.B. durch Schleifen und/oder mit Chemikalien vorbehandelt werden muss. Eine weitere bekannte Möglichkeit ist es, eine vorab vulkanisierte Sohle aus elastomeren Material mit einem Polyurethanschaum an dem Schuhoberteil zu befestigen. Bei beiden Verfahren werden viele Arbeitsschritte benötigt. Zudem bringen sie Einschränkungen bei der Schuhkonstruktion mit sich.
-
Die
DE 692 31 944 T2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von einem mehrschichtigen Stoff, der mit einem vulkanisierten Elastomer hergestellt ist. Hierbei werden auch Sportschuhsohlen mit einem Verbundmaterial beschrieben, das Verstärkungselemente aus thermoplastischem Elastomer umfasst.
-
Die
DE 33 29 127 A1 beschreibt Verstärkungselemente für Elastomere auf der Basis von Festigkeitsträgern aus Verstärkungsfasern, die mit Haftvermittlern auf Polyisocyanatbasis ausgerüstet sind.
-
Die
DE 199 51 542 A1 beschreibt einen Innenschuh zur Befestigung an einem Außenschuh, umfassend ein wasserdichtes Innenschutzmaterial. Die Sohlenaußenseite ist dabei mit einer Beschichtung aus vulkanisiertem Elastomer versehen, die mit dem Innenschuhmaterial einen Verbund bildet.
-
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Schuh anzugeben, bei dem eine gute Verbindung des thermoplastische Fasern enthaltenden textilen Flächengebildes an dem elastomeren Material erreicht wird. Die Erfindung stellt sich darüber hinaus die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schuhs anzugeben.
-
Die Aufgabe wird bei einem Schuh mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Demnach ist ein Schuh mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gekennzeichnet, dass die Schuhsohle eine Laufsohle ist und eine profilierte Lauffläche aufweist, dass das elastomere Material einen aktiven oder halbaktiven Füllstoff aufweist, dass die Anhydridgruppen und die Carboxylgruppen zusammen zwischen 0,5 Gew% und 4 Gew% bezogen auf den Kautschukanteil der Kautschukmischung ausmachen und dass die Kautschukmischung ein Schwefel-Vernetzungssystem aufweist.
-
Durch die beanspruchte Merkmalskombination ergibt sich dabei eine stabile Verbindung der thermoplastischen Fasern an dem elastomeren Material. Dabei wird eine stabile Haftung des elastomeren Materials an den thermoplastischen Fasern erreicht, ohne dass die Fasern mit einem Haftvermittler versehen werden müssen, bevor die Kautschukmischung aufgetragen wird. Darüber hinaus kann das elastomere Material vorteilhafte Eigenschaften erhalten. Insbesondere kann eine gute Elastizität, eine gute Dauerwechselfestigkeit, aber auch eine gute Abriebfestigkeit erhalten werden. Damit können langlebige Gebrauchsgegenstände hoher Qualität hergestellt werden. Vorzugsweise ist das elastomere Material ein Gummi. Aber auch die Herstellung ist nicht nur einfach und sicher, sondern kann auch kostengünstig durchgeführt werden. Zu den günstigen Herstellkosten trägt bei, dass kein Haftvermittler aufgetragen werden muss und gleichwohl eine stabile Verbindung erreicht wird. Demnach kann das elastomere Material direkt an das textile Flächengebilde anvulkanisiert werden. Aufwendige Zwischenschritte können daher entfallen. Zudem neigt die vorgesehene Kautschukmischung nur zu einer geringen Anhaftung am Werkzeug, sodass ansonsten anfallender Aufwand für die Reinigung des Werkzeugs gering gehalten wird. Die stabile Verbindung zwischen den thermoplastischen Fasern und dem elastomeren Material zeigt sich auch an dem Schälwiderstand. Dieser kann nach EN 1392 ermittelt werden. Insbesondere ermöglicht die Erfindung, einen Schälwiderstand zwischen elastomeren Material und textilen Flächengebilde von mehr als 3 N/mm zu erreichen.
-
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das wenigstens eine Polymer, das Anhydridgruppen und/oder Carboxylgruppen aufweist, in der Kautschukmischung einen Anteil zwischen 10 Gew% und 70 Gew% bezogen auf den Kautschukanteil der Kautschukmischung ausmacht.
-
Vorzugsweise liegt der vorgenannte Anteil zwischen 10 Gew% und 50 Gew% und besonders bevorzugt zwischen 10 Gew% und 40 Gew%. Dies trägt zu einer guten Haftung bei.
-
Weiterhin wird eine gute Haftung des elastomeren Materials an dem textilen Flächengebildet dadurch gefördert, dass die Anhydridgruppen und die Carboxylgruppen zusammen zwischen 0,5 Gew% und 4 Gew% bezogen auf den Kautschukanteil der Kautschukmischung ausmachen. Bevorzugt machen die Anhydridgruppen und die Carboxylgruppen zusammen zwischen 1 Gew% und 3 Gew% aus. Die vorgenannte Angabe des gemeinsamen Gewichtsanteils für Anhydridgruppen und Carboxylgruppen bedeutet nicht, dass stets beide Komponenten (Anhydridgruppen und Carboxylgruppen) vorhanden sein müssen. Sofern nur eine Komponente vorhanden ist, bezieht sich die Angabe des Gewichtsanteils auf diese.
-
Erfindungsgemäß hat sich besonders bewährt, wenn das wenigstens eine Polymer, welches Anhydridgruppen und/oder Carboxylgruppen aufweist, in der Kautschukmischung als einer oder mehrere der Stoffe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR) umfassend Anhydridgruppen und/oder Carboxylgruppen, Polybutadien umfassend Anhydridgruppen und/oder Carboxylgruppen, Ethylen-Propylen-DienKautschuk (EPDM) umfassend Anhydridgruppen und/oder Carboxylgruppen, Ethylenvinylacetat (EVA) umfassend Anhydridgruppen und/oder Carboxylgruppen, Butadienkautschuk (BR) umfassend Anhydridgruppen und/oder Carboxylgruppen und Polyolefin umfassend Anhydridgruppen und/oder Carboxylgruppen enthalten ist. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Polymer, welches Anhydridgruppen und/oder Carboxylguppen enthält Butadienkautschuk (BR) und/oder Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR) umfasst. Besonders bevorzugt umfasst das Polymer umfassend Anhydridgruppen ein mit Maleinsäureanhydrid gepfropftes Polymer. Weiterhin ist bevorzugt, dass das Polymer umfassend Carboxylgruppen ein mit Acrylsäure und/oder mit Bernsteinsäure und/oder mit Fumarsäure gepfropftes Polymer umfasst.
-
Vorzugsweise sind die Anhydridgruppen und/oder die Carboxylgruppen auf einem Seitenzweig des Polymers angeordnet.
-
Eine besonders gute Haftung des elastomeren Materials an dem textilen Flächengebilde wird dann erreicht, wenn die Kautschukmischung, aus der das elastomere Material hergestellt ist, Acrylnitril umfasst. Dabei macht vorzugsweise das Acrylnitril bezogen auf den Kautschukanteil der Kautschukmischung wenigstens 18 Gew% aus. In bevorzugter Weise liegt der Anteil des Acrylnitrils bezogen auf den Kautschukanteil der Kautschukmischung bei weniger als 45%.
-
In vorteilhafter Weise enthält die Kautschukmischung, aus der das elastomere Material hergestellt ist, einen oder mehrere der Stoffe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR), Naturkautschuk (NR), Butadien-Kautschuk (BR) und Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk (EPDM). Besonders bevorzugt enthält die Kautschukmischung SBR und/oder NR und/oder NBR.
-
Erfindungsgemäß kann weiterhin vorgesehen sein, dass das textile Flächengebilde in wenigstens einem Abschnitt in das elastomere Material eingebettet ist. Wenn das elastomere Material beidseitig des textilen Flächengebildes angeordnet ist, wird eine besonders gute Haftung erreicht. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Randabschnitt des textilen Flächengebildes in das elastomere Material eingebettet.
-
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das textile Flächengebilde Fasern aus einem oder mehreren der Stoffe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamid, Polyester und Polyaramid aufweist. Daneben können auch Fasern aus Cellulose vorgesehen sein. Erfindungsgemäß bevorzugt sind Fasern aus aliphatischen Polyamiden, insbesondere aus Polyamid 6.6 (PA6.6), erhältlich z.B. als Nylon, Polyamid 6 (PA6), erhältlich z.B. als Perlon und PA6.12. Weiterhin sind bevorzugt Fasern aus Polyester. Hierbei kommen aliphatische oder aromatische Polyester in Betracht. Besonders bevorzugt sind dabei Fasern aus Polyethylenterephthalat (PET) und Polybutylenterephthalat (PBT).
-
Eine weitere Verbesserung der Erfindung sieht vor, dass ein Flächengewicht des textilen Flächengebildes zwischen 50 g/m2 und 800 g/m2 liegt. Vorzugsweise liegt das Flächengewicht zwischen 100 g/m2 und 400 g/m2.
-
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das textile Flächengebilde eine Maschenware. Insbesondere kann das textile Flächengebilde ein Gewirk oder ein Gestrick umfassen.
-
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das textile Flächengebilde ein Gelege, ein Vlies (non-woven) oder ein Gewebe umfasst.
-
Vorzugsweise ist das Polymer, welches Carboxylgruppen aufweist, ein Kautschuk.
-
Die beanspruchte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Gebrauchsgegenstand ein Schuh ist, mit einem Schuhoberteil und einer Schuhsohle, wobei das textile Flächengebilde zumindest einen Teil des Schuhoberteils bildet und das elastomere Material zumindest einen Teil der Schuhsohle bildet. Vorzugsweise ist dabei ein Randbereich des Schuhoberteils mit dem elastomeren Material verbunden. Das elastomere Material bildet eine Laufsohle oder einen Abschnitt hiervon.
-
Die Schuhsohle weist eine profilierte Lauffläche auf.
-
dass der Gebrauchsgegenstand als ein Reifen, ein Keilriemen, ein Förderband oder eine Membran ausgebildet ist. Hierbei kann das textile Flächengebilde vollständig in das elastomere Material eingebettet sein.
-
Weiterhin ist erfindungsgemäß, dass die Kautschukmischung einen Füllstoff aufweist, der halbaktiv oder aktiv ist. Vorzugsweise kann der Füllstoff Kieselsäure und/oder Ruß umfassen.
-
Erfindungsgemäß ist bevorzugt, dass die Kautschukmischung kein Metallacrylat und kein Metallmethacrylat enthält. Insbesondere ist bevorzugt, dass die Kautschukmischung kein Zinkacrylat enthält. Hierbei kann eine gute Haftung des textilen Flächengebildes an dem elastomeren Material erzielt werden, wobei gleichzeitig eine nur geringe Verschmutzung des Vulkanisationswerkzeugs (z.B. der Vulkanisationsform) erreicht wird.
-
Das Schwefelvernetzungssystem umfasst Schwefel, der als elementarer Schwefel und/oder als wenigstens ein schwefelabspaltendes Molekül vorliegen kann. Weiterhin kann das Schwefelvernetzungssystem wenigstens einen Vernetzungsaktivator und/oder einen Vernetzungsbeschleuniger enthalten. Vorzugsweise sind die Komponenten Schwefel, Vernetzungsaktivator und Vernetzungsbeschleuniger gleichzeitig vorhanden.
-
Der Vernetzungsaktivator kann insbesondere ein Metalloxid und eine Fettsäurenverbindung umfassen. Das Metalloxid kann bevorzugt Zinkoxid und/oder Zinkperoxid umfassen. Die Fettsäurenverbindung kann eine Fettsäure und/oder ein Metallsalz einer Fettsäure umfassen. Vorzugsweise wird eine organische Fettsäure bzw. ein Metallsalz einer organischen Fettsäure verwendet. Insbesondere kann die Fettsäurenverbindung eine Stearinsäure umfassen. Das Metallsalz einer Fettsäure kann insbesondere Zinkstearat umfassen.
-
Der Vernetzungsbeschleuniger kann insbesondere einen basischen organischen Vernetzungsbeschleuniger umfassen. Vorzugsweise ist der Vernetzungsbeschleuniger ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen der Carbamate, Thiurame, Thiazole, Sulfenamide und Amine.
-
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Herstellung eines Schuhs mit den Merkmalen von Anspruch 9 gelöst. Das beanspruchte Verfahren weist folgende Schritte auf:
- - Bereitstellen einer Kautschukmischung enthaltend einen Kautschukanteil, wobei die Kautschukmischung wenigstens ein Polymer enthält, das Anhydridgrupppen und/oder Carboxylgruppen aufweist, wobei die Anhydridgruppen und die Carboxylgruppen zusammen zwischen 0,5 Gew% und 4 Gew% bezogen auf den Kautschukanteil der Kautschukmischung ausmachen, wobei die Kautschukmischung ein Schwefel-Vernetzungssystem aufweist und wobei die Kautschukmischung einen aktiven oder halbaktiven Füllstoff aufweist;
- - Bereitstellen eines textilen Flächengebildes enthaltend thermoplastische Fasern;
- - Herstellen eines Kontakts zwischen der Kautschukmischung und dem textilen Flächengebilde in wenigstens einem Abschnitt des textilen Flächengebildes;
- - Vernetzen der Kautschukmischung, wobei das elastomere Material entsteht, das mit dem textilen Flächengebilde haftend verbunden ist.
-
Vorteilhaft ist hierbei, dass das elastomere Material unmittelbar an das textile Flächengebilde anvulkanisiert werden kann. Hierbei wird eine stabile Haftung erreicht. Der Schwefel dient bei der Vernetzung als Vernetzungsmittel.
-
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kautschukmischung vor dem Vernetzen einem Formgebungsschritt unterworfen wird. Die Formgebung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass eine Formgebung in einer Vulkanisationsform erfolgt. Auf diese Weise kann bei der Herstellung eines Schuhs eine Sohle mit einem Profil geformt werden. Das textile Flächengebilde oder ein Abschnitt hiervon kann vor dem Füllen der Vulkanisationsform mit der Kautschukmischung in die Form eingelegt werden.
-
Die Herstellung wird dadurch vereinfacht, dass die Kautschukmischung technisches Zinkperoxid als Vernetzungsaktivator für das Schwefel-Vernetzungssystem aufweist. Technisches Zinkperoxid enthält neben Zinkperoxid auch Zinkoxid. Insbesondere kann der Gehalt an Zinkperoxid zwischen 50 Gew% und 60 Gew% des technischen Zinkperoxids betragen.
-
Erfindungsgemäß ist bevorzugt, dass vor dem Aufbringen der Kautschukmischung kein Haftvermittler auf das textile Flächengebilde aufgebracht wird. Die Erfindung ermöglicht dabei, auch ohne Haftvermittler eine gute Haftung zwischen textilem Flächengebilde und elastomerem Material zu erhalten.
-
Eine besonders gute Haftung wird dann erreicht, wenn die Fasern des textilen Flächengebildes vor dem Aufbringen der Kautschukmischung einer Aufrauhung unterzogen werden.
-
Das Vernetzen erfolgt vorzugsweise unter Zufuhr von Wärme. Bevorzugt erfolgt das Vernetzen zudem unter Überdruck.
-
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie der Zeichnung.
-
Es zeigen:
- 1: Einen Gebrauchsgegenstand in Gestalt eines Schuhs;
- 2: Einen nicht erfindungsgemäßen Gebrauchsgegenstand in Gestalt eines Reifens.
-
1 zeigt eine Seitenansicht eines Gebrauchsgegenstands, der als Schuh 1 ausgebildet ist. Der Schuh 1 weist ein Schuhoberteil 2 auf, das als Schaft ausgebildet ist. Weiterhin weist der Schuh 1 eine Schuhsohle 3 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Schuhoberteil 2 ein textiles Flächengebilde auf. Dieses bildet zumindest einen Teil des Schuhoberteils 2. Die Schuhsohle 3 weist ein unten näher beschriebenes elastomeres Material auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schuhsohle 3 als Laufsohle ausgebildet. Die Schuhsohle 3 ist ein Formteil und kann insbesondere profiliert sein. Das Schuhoberteil 2 ist in einem Randbereich mit der Schuhsohle 3 verbunden. Das elastomere Material der Schuhsohle 3 ist mit dem textilen Flächengebilde des Schuhoberteils 2 verbunden. Hierzu ist das elastomere Material an das textile Flächengebilde anvulkanisiert.
-
Das textile Flächengebilde kann insbesondere eine Maschenware umfassen. Insbesondere kann das textile Flächengebilde ein Gewirk oder ein Gestrick umfassen. Das textile Flächengebilde kann aber auch ein Gelege, ein Vlies (non-woven) oder ein Gewebe umfassen.
-
Ein Flächengewicht des textilen Flächengebildes liegt zwischen 50g/m2 und 800g/m2. Bevorzugt ist dabei ein Flächengewicht zwischen 100g/m2 und 400g/m2.
-
2 zeigt einen nicht erfindungsgemäßen Gebrauchsgegenstand, der als Reifen 4 ausgebildet ist. 2 zeigt dabei den Reifen 4 in einem Querschnitt. Aus Gründen der übersichtlicheren Darstellung ist dabei die Querschnittsfläche nicht schraffiert.
-
Der Reifen 4 ist als ein Luftreifen ausgebildet und weist einen profilierten Laufstreifen 5 auf. Weiterhin umfasst der Reifen einen Gürtel 6 und eine Karkasse 7. Erkennbar ist weiterhin eine Innenschicht 8 und eine Seitenwand 9. Der Reifen weist weiterhin Wulstbereiche 10 mit einem Wulstkern 11 auf. Weiterhin weist das dargestellte Ausführungsbeispiel eine Gürtelabdecklage 12 auf. Insbesondere die Gürtelabdecklage 12 und/oder und die Karkasse 7 können dabei textile Flächengebilde umfassen, die thermoplastische Fasern enthalten. Die Darstellung lässt dabei gut erkennen, dass die Gürtelabdecklage 12 und die Karkasse 7 das elastomere Material verstärken. Hierzu sind die Gürtelabdecklage 12 und die Karkasse 7 in das elastomere Material vollständig eingebettet.
-
Nachfolgend werden weitere Informationen insbesondere zu dem textilen Flächengebilde enthaltend thermoplastische Fasern und dem elastomeren Material zusammengefasst. Die Angaben betreffen sowohl den Gebrauchsgegenstand aus 1 als auch den Gebrauchsgegenstand aus 2, ohne jedoch auf diese beiden Ausführungsbeispiele beschränkt zu sein.
-
Das textile Flächengebilde umfasst nach der Erfindung thermoplastische Fasern. Die Fasern können dabei aus Polyamid, Polyester und/oder Polyaramid bestehen. Bevorzugt sind dabei Fasern aus aliphatischen Polyamiden, insbesondere aus Polyamid 6.6, Polyamid 6 und Polyamid 6.12. Vorteilhaft sind zudem Fasern aus Polyester. Hierbei kommen aliphatische oder auch aromatische Polyester in Betracht. Besonders bevorzugt sind dabei Fasern aus Polyethylenterephthalat und Polybutylterephthalat.
-
Zur Herstellung eines Gebrauchsgegenstandes ist vorgesehen, dass ein textiles Flächengebilde mit thermoplastischen Fasern bereitgestellt wird. Weiter ist vorgesehen, dass eine Kautschukmischung enthaltend einen Katuschukanteil bereitgestellt wird, wobei die Kautschukmischung wenigstens ein Polymer enthält, das Anhydridgruppen und/oder Carboxylgruppen aufweist. Bei der Herstellung eines Gebrauchsgegenstandes wird dann zunächst ein Kontakt zwischen der Kautschukmischung dem textilen Flächengebilde in wenigstens einem Abschnitt des textilen Flächengebildes erzeugt. Dies kann durch Aufbringen der Kautschukmischung auf das textile Flächengebilde oder einen Abschnitt hiervon geschehen. Schließlich wird die Kautschukmischung vernetzt. Dabei entsteht das elastomere Material, das mit dem textilen Flächengebilde fest verbunden ist.
-
Nachfolgend wird eine Reihe von Beispielen für die Kautschukmischung beschrieben. Darüber hinaus ist ein Vergleichsbeispiel angegeben. Zu dem jeweiligen Beispiel ist darüber hinaus ein Schälwiderstand angegeben. Dieser ist nach der EN 1392 bestimmt.
-
Bestandteile der beispielhaft angegebenen Kautschukmischungen sind folgende Komponenten:
- NBR 33%ACN bezeichnet ein Nitril-Butadien-Kautschuk mit einem Gehalt an Acrylnitril von 33 %.
- Carboxylierter NBR 7,5 % MAH bezeichnet einen mit Maleinsäureanhydrid gepfropften Nitril-Butadien-Kautschuk. Der Anteil der Maleinsäureanhydridgruppen beträgt dabei 7,5 Gew% des carboxylierten NBR.
- Carboxylierter BR 17 % MAH bezeichnet einen mit Maleinsäureanhydrid gepfropften Butadien-Kautschuk. Der Anteil der Maleinsäureanhydridgruppen beträgt dabei 17 Gew% des carboxylierten BR.
- SBR bezeichnet einen Styrol-Butadien-Kautschuk.
-
Die Kautschukmischungen enthalten darüber hinaus einen Füllstoff. In den beispielhaft angegebenen Kautschukmischungen ist Kieselsäure als Füllstoff enthalten.
-
Die Kautschukmischungen enthalten darüber hinaus ein Schwefel-Vernetzungssystem mit Schwefel als Vernetzungsmittel. In den beispielhaft angegebenen Kautschukmischungen ist neben Schwefel ein Vernetzungsaktivator für die Schwefelvernetzung vorgesehen. Als Vernetzungsaktivator wirken dabei die Stearinsäure und das technische Zinkperoxid. An Stelle von Stearinsäure oder zusätzlich zu dieser kann z.B. auch Zinkstearat als Bestandteil des Vernetzungsaktivators eingesetzt werden. Als Vernetzungsbeschleuniger sind ZBEC und MBTS vorgesehen.
-
Die Kautschukmischungen enthalten als Alterungsschutzmittel ein phenolisches Antioxidans.
-
Die Angaben in der Tabelle beziehen sich auf „phr“. „„Phr” bezeichnet dabei den Massenanteil des jeweiligen Bestandteils der Kautschukmischung bezogen auf 100 Teile Kautschuk (parts per hundred rubber).
-
Die nachfolgende Tabelle 1 enthält vier Ausführungsbeispiele.
-
Ausführungsbeispiel 1 ist dabei ein nicht erfindungsgemäßes Vergleichsbeispiel bei dem die Kautschukmischung kein Polymer enthält, das Anhydridgruppen oder Carboxylgruppen aufweist. Bei dieser Kautschukmischung wird bei einem textilen Flächengebilde enthaltend Fasern aus PET ein Schälwiderstand von 1,81 N/mm erreicht. Der Schälwiderstand wird jeweils nach EN 1392 ermittelt. Der Schälwiderstand PET wurde an einem textilen Flächengebilde aus PET-Fasern ermittelt. Der Schälwiderstand PA wurde an einem textilen Flächengebilde aus PA-Fasern ermittelt.
-
Die Vergleichsbeispiele
2,
3 und
4 zeigen demgegenüber Mischungen, die unterschiedliche Anteile an carboxyliertem NBR enthalten, im Übrigen aber mit der Mischung
1 übereinstimmen. Bei textilen Flächengebilden mit PET-Fasern werden dabei im Vergleich zu Beispiel 1 erheblich bessere Schälwiderstände erreicht. Bei Ausführungsbeispiel
2 wurde darüber hinaus der Schälwiderstand für ein textiles Flächengebilde mit strukturierten PET-Fasern ermittelt. Strukturiert bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Fasern des textilen Flächengebildes aufgeraut wurden, bevor die Kautschukmischung aufgebracht wurde. Hierbei ist ersichtlich, dass durch eine solche Behandlung der Schälwiderstand nochmals deutlich gesteigert werden kann. Die Messwerte zeigen jedoch auch, dass bereits ohne eine solche Strukturierung ein erheblich verbesserter Schälwiderstand erreicht wird. Bei Beispiel 2 ist darüber hinaus der Schälwiderstand für ein textiles Flächengebilde enthaltend Fasern aus Polyamid angegeben. Dabei wird deutlich, dass die hohen Schälwiderstände auch erreicht werden können, wenn Fasern aus Polyamid vorgesehen sind.
Tabelle 1
| Rohstoff [phr] | 1 | 2 | 3 | 4 |
| NBR 33%ACN | 100 | 85 | 70 | 55 |
| carboxylierter NBR 7,5%MAH | 0 | 15 | 30 | 45 |
| Kieselsäure | 30 | 30 | 30 | 30 |
| Stearinsäure | 1 | 1 | 1 | 1 |
| phenolisches Antioxidans | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Schwefel | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| technisches Zinkperoxid | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
| ZBEC | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| MBTS | 1,2 | 1,2 | 1,2 | 1,2 |
| Anteil Anhydridgruppen und Carboxylgruppen bezogen auf den Kautschukanteil [Gew%] | 0 | 1,125 | 2,25 | 3,375 |
| Schälwiderstand PET [N/mm] | 1,81 | 4,24 | 2,89 | 2,45 |
| Schälwiderstand PET strukturiert [N/mm] | - | 5,24 | - | - |
| Schälwiderstand PA [N/mm] | - | 4,95 | - | - |
-
Tabelle 2 zeigt zwei weitere Ausführungsbeispiele
5 und
6. Bei diesen Kautschukmischungen ist ein mit Maleinsäureanhydrid gepropfter Butadienkautschuk vorgesehen. Die Maleinsäureanhydridgruppen machen dabei 17 Gew% aus. Die Mischungen
5 und
6 unterscheiden sich dabei in dem Gehalt an carboxylierten BR 17 % MAH. In beiden Fällen wurde wiederrum der Schälwiderstand ermittelt. Für beide Mischungen ergibt sich ein guter Schälwiderstand, der ganz erheblich über demjenigen des Vergleichsbeispiels
1 liegt. Ausführungsbeispiel
6 zeigt dabei, dass auch für ein textiles Flächengebilde mit Fasern aus Polyamid ein hoher Schälwiderstand erreicht wird.
Tabelle 2
| Rohstoff [phr] | 5 | 6 |
| NBR 33%ACN | 90,9 | 83 |
| carboxylierter BR 17%MAH | 9,1 | 16,7 |
| Kieselsäure | 27,3 | 25 |
| Stearinsäure | 0,9 | 0,8 |
| phenolisches Antioxidans | 0,9 | 0,8 |
| Schwefel | 1,4 | 1,25 |
| Technisches Zinkperoxid | 2,2 | 2,1 |
| ZBEC | 0,5 | 0,4 |
| MBTS | 1,1 | 1 |
| Anteil Anhydridgruppen und Carboxylgruppen bezogen auf den Kautschukanteil [Gew%] | 1,55 | 2,84 |
| Schälwiderstand PET [N/mm] | 3,84 | 4,08 |
| Schälwiderstand PA [N/mm] | - | 4,23 |
-
Tabelle 3 zeigt drei weitere Ausführungsbeispiele
7 bis
9. Die Kautschukmischung enthält dabei jeweils auch Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR). Weiterhin ist neben carboxyliertem NBR 7,5 % MAH auch carboxyliertes BR 17 % MAH enthalten. Auch bei den Kautschukmischungen
7 bis
9 werden gute Schälwiderstände erreicht, die erheblich über demjenigen des Vergleichsbeispiels
1 liegen. Ausführungsbeispiel
6 zeigt wiederrum, dass gute Werte auch für textile Flächengebilde mit Polyamidfasern erhalten werden können.
Tabelle 3
| Rohstoff [phr] | 7 | 8 | 9 |
| NBR 33%ACN | 48,2 | 26,3 | 0 |
| carboxylierter NBR 7,5%MAH | 13,2 | 13,2 | 13,2 |
| carboxylierter BR 17%MAH | 12,3 | 12,3 | 12,3 |
| SBR | 26,3 | 48,2 | 74,5 |
| Kieselsäure | 26,3 | 26,3 | 26,3 |
| Stearinsäure | 0,89 | 0,89 | 0,89 |
| phenolisches Antioxidans | 0,89 | 0,89 | 0,89 |
| Schwefel | 1,3 | 1,3 | 1,3 |
| technisches Zinkperoxid | 2,2 | 2,2 | 2,2 |
| ZBEC | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
| MBTS | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| Anteil Anhydridgruppen und Carboxylgruppen bezogen auf den Kautschukanteil [Gew%] | 3,08 | 3,08 | 3,08 |
| Schälwiderstand PET [N/mm] | 4,05 | 3,98 | 3,54 |
| Schälwiderstand PA [N/mm] | - | - | 3,61 |
-
Die Tabellen 1 bis 3 verdeutlichen, dass jeweils eine gute Haftung des elastomeren Materials an dem textilen Flächengebilde erreicht wird. Die Haftung ist dabei so gut, dass eine Vielzahl von Gebrauchsgegenständen hergestellt werden kann, ohne dass vor dem Aufbringen der Kautschukmischung ein Haftvermittler auf das textile Flächengebilde aufgebracht wird. Dies vereinfacht die Herstellung und trägt zu einer erheblichen Kostensenkung bei. Zudem wird die Prozesssicherheit verbessert.
