DE102022202035A1 - Artikel, insbesondere ein Luftfederbalg, ein Metall-Gummi-Element oder ein Schwingungsdämpfer - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Artikel mit einem ein- oder mehrschichtigen Grundkörper mit elastischen Eigenschaften, insbesondere einen Luftfederbalg, ein Metall-Gummi-Element oder einen Schwingungsdämpfer.Der Grundkörper des Artikels besteht oder enthält zur Verbesserung der brandhemmenden Eigenschaften wenigstens eine Schicht D, die aus einer Kautschukmischung aufgebaut ist, die wenigstens eine Kautschukkomponente und eine Kombination aus Hydromagnesit (Mg5(CO3)4(OH)2•4H2O) und Huntit (Mg3Ca(CO3)4) als Flammschutzmittel enthält.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Artikel mit einem ein- oder mehrschichtigen Grundkörper mit elastischen Eigenschaften, insbesondere einen Luftfederbalg, ein Metall-Gummi-Element oder einen Schwingungsdämpfer.
  • Artikel mit elastischen Eigenschaften, die zur Federung bspw. von Kraftfahrzeugen oder Schienenfahrzeugen eingesetzt werden und / oder der Schwingungsdämpfung dienen, werden unter Verwendung elastomerer Mischungen, auch als Kautschukmischungen bezeichnet, hergestellt. Diese, für die grundlegenden Eigenschaften solcher Artikel üblicherweise verwendeten elastomeren Mischungen sind hinreichend bekannt. Artikel mit herausragenden elastischen Eigenschaften, wie bspw. Metall-Gummi Elemente oder Schwingungsdämpfer, enthalten vorzugsweise vulkanisierte Kautschukmischungen, die überwiegend auf natürlichem Polyisopren (NR) und / oder synthetischen Polyisopren (IR) basieren. Artikel mit einer sehr guten Witterungs-, Mineralöl- und Wärmebeständigkeit, wie bspw. Luftfederbälge, enthalten vorzugsweise vulkanisierte Kautschukmischungen, die überwiegend auf Chloroprenkautschuk (CR) basieren.
  • Allerdings zeigen Artikel mit diesen elastomeren Mischungen deutliche Nachteile im Brandverhalten. Im Brandfall entstehen unter anderem dichte Rauchgase. Beim Verbrennungsprozess der genannten elastomeren Mischungen, die überwiegend auf NR und / oder IR basieren, ist die Wärmefreisetzungsrate besonders hoch. Beim Verbrennungsprozess der elastomeren Mischungen, die überwiegend auf CR basieren, ist das entstehende Rauchgas für Mensch und Tier toxisch.
  • Aufgrund der in den letzten Jahren gestiegenen Anforderungen hinsichtlich des Brandschutzes, welche sich vor allem in der verschärften Brandschutznorm EN45545 zeigt, ergibt sich ein erhöhter Bedarf an brandschutzoptimierten Polymerartikeln. Diesen Brandschutzanforderungen können sowohl die genannten elastomeren Mischungen, die überwiegend auf NR und / oder IR basieren, vor allem aufgrund der geforderten maximalen Wärmefreisetzungsrate, als auch die flammwidrigen elastomeren Mischungen, die überwiegend auf CR basieren, insbesondere aufgrund der geforderten Rauchgastoxizität, nicht mehr gerecht werden. Somit erfüllen die Artikel, welche diese elastomeren Mischungen enthalten, die verschärften Anforderungen zumeist nicht mehr.
  • Eine übliche Methode das Brandverhalten von Kautschukmischungen zu verbessern, ist das direkte Einmischen von zum Teil vergleichsweise großen Mengen brandhemmender Substanzen. Allerdings führt diese Maßnahme bei den betroffenen Mischungen in der Regel dazu, dass sich die physikalischen Eigenschaften, insbesondere bspw. die Härte, die für den Einsatz in dynamischen Anwendungen relevant ist, verschlechtern. An den betroffenen Artikeln zeigt sich das insbesondere daran, dass sich die Federungs-, Setz- bzw. Schwingungseigenschaften signifikant verschlechtern. Erfahrungsgemäß ist in diesen Mischungen die Härte für den Einsatz in dynamischen Anwendungen zu hoch. Der Nachteil einer signifikant höheren Shore A Härte bei Verwendung des natürlichen Minerals Sepiolith in größeren Mengen, wie in Patent WO2018/033267 A1 beschrieben, zeigt sich in Kautschukmischungen auf CR/NR Basis besonders deutlich.
  • In US2017/0267260 A1 wird eine schwingungsdämpfende Vorrichtung beschrieben, deren elastomere Schwingungsdämpfungsstruktur durch eine außenliegende Feuerschutzschicht mindestens teilweise abgedeckt wird. Die Feuerschutzschicht ist aus Chloroprenkautschuk aufgebaut und enthält Magnesiumhydroxid (MDH) oder Aluminiumtrihydrat (ATH) als Flammschutzmittel. Hierbei findet der Schutz in der obersten außenliegenden Schicht statt. Bei sehr intensiven Brandereignissen kommt es bei mehrschichtigen Grundkörpern für verschiedene Anwendungsgebiete zum Schmelzen innenliegender Festigkeitsträger, die sowohl eine starke Energiefreisetzung bei der Entzündung auslösen wie auch einen Funktionsverlust erleiden.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen Artikel bereitzustellen, der sich durch ein optimiertes Brandschutzverhalten auszeichnet, um die verschärften Anforderungen, insbesondere die in EN-45545 beschriebenen, zu erfüllen. Insbesondere soll wenigstens der in der Norm beschriebene Anforderungssatz R9 Hazard Level 2 erreicht werden.
  • Des Weiteren soll eine Verbesserung des Verarbeitungsverhaltens, sichtbar durch eine geringere Viskosität und gleichzeitiger Zunahme der Scorchsicherheit, und eine verbesserte dynamische Beständigkeit und Medienbeständigkeit, insbesondere gegenüber neutralen Flüssigkeiten, wie z. Bsp Wasser, sichtbar u.a. an dem Quellungsverhalten, erzielt werden.
  • Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass der Artikel einen ein- oder mehrschichtigen Grundkörper mit elastischen Eigenschaften besitzt, wobei wenigstens eine Schicht D des Grundkörpers aus einer Kautschukmischung aufgebaut ist, die wenigstens eine Kautschukkomponente und eine Kombination aus Hydromagnesit (Mg5(CO3)4(OH)2•4H2O) und Huntit (Mg3Ca(CO3)4) als Flammschutzmittel enthält.
  • Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die Kombination aus Hydromagnesit (Mg5(CO3)4(OH)2•4H2O) und Huntit (Mg3Ca(CO3)4) als Flammschutzmittel in einer Kautschukmischung für elastomere Artikel einen positiven Einfluss auf das Brandverhalten hat
  • Hierdurch ist es sogar möglich, dass nicht nur der Anforderungssatz R9 Hazard Level 2, sondern sogar der Anforderungssatz R9 Hazard Level 3 erfüllt, mit einer geringeren Gesamtmenge an Flammschutzmitteln in der Mischung und / oder durch eine geringere Schichtdicke der Brandschutzmischung.
  • Eine geringere Gesamtmenge an Flammschutzmitteln zeigt sich unter anderem in einem geringeren Abrieb, einem verbesserten Weiterreißwiderstand, einer vorteilhaften niedrigeren Härte. Ebenfalls wird dadurch die Elastizität der Mischung und somit die dynamische Tauglichkeit verbessert.
  • Eine geringere Schichtdicke der Brandschutzschicht am Luftfederbalgartikel ist ebenfalls vorteilhaft für dessen dynamische Tauglichkeit und Haltbarkeit.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die Begriffe „Kautschuk“ und „Elastomer“ im Rahmen dieser Erfindung synonym verwendet werden. Gleiches gilt somit für die Begriffe „Kautschukmischung“ und „Elastomermischung“.
  • Erfindungsgemäß wird eine Kombination aus Hydromagnesit (Mg5(CO3)4(OH)2•4H2O) und Huntit (Mg3Ca(CO3)4) als Flammschutzmittel eingesetzt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Menge der Kombination aus Hydromagnesit und Huntit 25 bis 80 phr. Weniger als 25 phr ergeben keinen ausreichenden Brandschutz mehr und mehr als 80 phr führen aufgrund der großen Härte zu einer geringeren dynamischen Tüchtigkeit.
  • Bevorzugt ist es, wenn die Kombination aus Hydromagnesit und Huntit zu 40 bis 60 Gew.-% aus Hydromagnesit und zu 60 bis 40 Gew.-% aus Huntit besteht.
  • Zur Erniedrigung der Komplexität im Herstellprozess des Artikels bzw. bei der Herstellung der Kautschukmischung für die Schicht D, ist es vorteilhaft, wenn die Kautschukmischung der Schicht D die Kombination von Huntit und Hydromagnesit als einziges Flammschutzmittel enthält. In diesem Fall beträgt die Menge an weiteren Flammschutzmitteln 0 phr.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Kautschukmischung der Schicht D noch wenigstens ein weiteres Flammschutzmittel.
    Es kommen hierbei insbesondere Stannate, wie Zinkstannat oder Zinkhydroxystannat, weitere Hydroxide, wie Magnesiumhydroxid oder Calciumhydroxid, Cyanurate, wie Melamincyanurat, Borate, wie Zinkborat oder Calciumborat, phosphorhaltige Komponenten, wie Resorcinoldiphosphat, Melaminphosphat oder aromatische Polyphosphate, stickstoffhaltige Komponenten, wie Ammoniumphosphat, Intumeszenzgemische, Carbonate, wie Calciumcarbonat oder Magnesiumcarbonat, oder Blähgraphit, Antimontrioxid oder Aluminiumtrihydrat in Frage.
  • Besonders vorteilhaft hat sich allerdings gezeigt, wenn die Kautschukmischung der Schicht D noch wenigstens Zinkhydroxystannat oder Zinkstannat alleine oder in Kombination enthält. Zinkhydroxystannat oder Zinkstannat werden bevorzugt in einer Gesamtmenge von 6 bis 20 phr, besonders bevorzugt 7,5 bis 12,5 phr verwendet und zeigen besonders gute Vorteile hinsichtlich der Rauchgasdichte und der sich daraus ergebenen geringeren Brandintensität.
  • Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Kautschukmischung der Schicht D noch ATH oder MDH oder eine Kombination aus MDH und ATH enthält. Hier hat sich jeweils eine Gesamtmenge, bezogen auf die einzelne Substanz oder die Kombination, von 1 bis 10 phr, bevorzugt von 5 bis 9 phr, zur Verbesserung des so genannten MARHE-Wertes für die Wärmefreisetzungsrate als bevorzugt gezeigt.
    Die Wärmefreisetzungsrate wird dabei über den Sauerstoffverbrauch bestimmt, der während einer entsprechenden Prüfung kontinuierlich ermittelt wird. Als Beurteilungsparameter wird die über die Zeit gemittelte Wärmefreisetzungsrate (ARHE, Average Rate of Heat Emission) berechnet und hieraus der MARHE-Wert (Maximalwert von ARHE bezogen auf die Versuchsdauer) erzeugt.
  • Die Kautschukmischung der Schicht D enthält wenigstens eine Kautschukkomponente, die bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Ethylen-Propylen-Mischpolymerisat (EPM) und / oder Ethylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat (EPDM) und / oder Nitrilkautschuk (NBR) und / oder caboxylierter Nitrilkautschuk (XNBR) und / oder (teil)hydrierter Nitrilkautschuk (HNBR) und / oder Fluor-Kautschuk (FKM) und / oder Chloropren-Kautschuk (CR) und / oder Naturkautschuk (NR) und/ oder epoxidierter Naturkautschuk (ENR) und / oder Isopren-Kautschuk (IR) und / oder Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) und/oder caboxylierter Styrol-Butandien-Kautschuk (XSBR) und / oder Butylkautschuk (IIR) und / oder Brombutylkautschuk (BIIR) und / oder Chlorbutylkautschuk (CIIR) und / oder bromiertes Copolymer aus Isobutylen und Paramethylstyrol (BIMS) und / oder Butadien-Kautschuk (BR) und / oder Chloriertes Polyethylen (CM) und / oder Chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM) und / oder alkyliertes chlorsulfoniertes Polyethylen (ACSM) und / oder Polyepichlorhydrin-kautschuke (CO ; ECO ; ETER) und / oder Acrylat-Kautschuk (ACM) und / oder Ethylen-Acrylat-Kautschuk (AEM) und / oder Silikonkautschuk (MQ, VMQ, PVMQ, FVMQ) und / oder fluorierter Methylsilikonkautschuk (MFQ) und / oder perfluorierter Propylen-Kautschuk (FFPM) und/ oder Perfluorcarbon-Kautschuk (FFKM) und / oder Polyurethan (PU). Die genannten Kautschuke können alleine oder im Verschnitt eingesetzt werden.
  • Besonders gut geeignet sind CR, BR, EPDM oder NBR jeweils alleine oder in Kombination, wobei der Verschnitt, auch als Blend bezeichnet, aus CR und NBR besonders vorteilhaft ist.
  • Diese Kautschuke zeigen höhere Pyrolysetemperaturen im Temperaturbereich von etwa 430°C, bei dem die CO2 Abspaltung der Kombination aus Hydromagnesit und Huntit beginnt. Die sich bei der Pyrolyse bildenden brennbaren Gasen, die sich ggf. auch schon entzündet haben können, werden durch das entstehende inerte CO2 verdünnt bis zur Flammverlöschung. Da das inerte CO2 über einen breiten Temperaturbereich unmittelbar zur Verfügung steht, kann die Flamme an Ihrer Entzündung bzw. erneuten Entzündung eine lange Zeit gehindert werden. Diese Eigenschaft verbessert den Brandschutz signifikant.
  • Die Pyrolysetemperaturen der Kautschuke sind aber nicht allein zu betrachten. Eine gute Verträglichkeit der Kautschuke untereinander ist für den Brandschutz ebenfalls vorteilhaft. Eine bessere Verträglichkeit bedeutet in der Regel ein verbessertes Brandschutzverhalten der Mischung.
  • Die deutlich bessere Verträglichkeit von CR mit NBR im Vergleich zu CR mit NR zeigt sich insbesondere in Form von deutlich kleineren Polymerdomänen im CR/NBR Blend, u.a. mit dem Ergebnis einer höheren Festigkeit, größeren Bruchdehnung und stärkeren Polymerstruktur. Eine stärkere Polymerstruktur bleibt im Brandfall eine längere Zeitdauer stabil. Höhere Festigkeiten und größere Bruchdehnungen sind in der Regel besser für die dynamische Tüchtigkeit. Der CR-Kautschuk hat ergänzend noch den Vorteil seiner selbstverlöschenden Eigenschaften.
  • Der Grundkörper kann entweder nur aus der Schicht D aufgebaut sein oder aber wenigstens eine weitere Schicht enthalten.
  • Sind weitere Schichten vorhanden, so bildet die Schicht D bevorzugt die äußerste, d.h. nach außen weisende, Schicht des Artikels.
  • Möglich ist aber auch, dass die Schicht D zwischen weiteren Schichten eingebettet ist oder die Innenschicht bildet. Im letzteren Fall ersetzt die Schicht D dann die unten aufgeführte Schicht A.
  • Handelt es sich bei der Schicht D um die äußerste Schicht oder ist die Schicht D zwischen weiteren Schichten eingebettet, so ist es in einer bevorzugten Ausführungsform möglich, dass die Schicht D den Grundkörper nicht vollständig umfasst, sondern lediglich teilweise vorhanden ist, vor allem an den Stellen, die hinsichtlich der Brandgefahr besonders exponiert sind.
  • So kann zum Beispiel eine weitere Schicht A vorhanden sein, welche die so genannte „Innenkappe“ bildet und die aus einer Elastomermischung aufgebaut ist und besonders gute elastische Eigenschaften besitzt. Die Elastomermischung ist eine vulkanisierbare, bevorzugt thermoplastfreie, Kautschukmischung, enthaltend wenigstens eine Kautschukkomponente sowie weitere Mischungsingredienzien. Als Kautschukkomponenten sind insbesondere zu nennen: Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPM), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Nitrilkautschuk (NBR), caboxylierter Nitrilkautschuk (XNBR), (teil)hydrierter Nitrilkautschuk (HNBR), Fluor-Kautschuk (FKM), Chloropren-Kautschuk (CR), Naturkautschuk (NR), epoxidierter Naturkautschuk (ENR), Isopren-Kautschuk (IR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), caboxylierter Styrol-Butandien-Kautschuk (XSBR), Butylkautschuk (IIR), Brombutylkautschuk (BIIR), Chlorbutylkautschuk (CIIR), Bromiertes Copolymer aus Isobutylen und Paramethylstyrol (BIMS), Butadien-Kautschuk (BR), Chloriertes Polyethylen (CM), Chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM), Alkyliertes Chlorsulfoniertes Polyethylen (ACSM), Polyepichlorhydrinkautschuke (CO; ECO; ETER), Ethylen-Vinylacetat-Kautschuk (EVA), Acrylat-Kautschuk (ACM), Ethylen-Acrylat-Kautschuk (AEM), Silikonkautschuk (MQ, VMQ, PVMQ, FVMQ), Fluorierter Methylsilikonkautschuk (MFQ), Perfluorierter Propylen-Kautschuk (FFPM), Perfluorcarbon-Kautschuk (FFKM), Polyurethan (PU).
  • Die vorgenannten Kautschuktypen können unverschnitten sein. Auch der Einsatz eines Verschnittes ist möglich.
  • Welcher Kautschuktyp bevorzugt wird, hängt von der Artikelart und der Anforderung an den einzelnen Artikel ab. Die üblichen Mischungsingredienzien umfassen wenigstens einen Vernetzer oder ein Vernetzersystem (Vernetzungsmittel und Beschleuniger). Zusätzliche Mischungsingredienzien sind zumeist wenigstens noch ein Füllstoff und/oder wenigstens ein Verarbeitungshilfsmittel und/oder wenigstens einen Weichmacher, wie bspw. Phosphorsäureesterweichmacher, und/oder wenigstens ein Alterungsschutzmittel, sowie gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe, wie z.B. Farbpigmente, Verstärkungsfasern, etc.
  • Diesbezüglich wird auf den allgemeinen Stand der Kautschukmischungstechnologie verwiesen.
  • Die Zusammensetzung der Kautschukmischung der Schicht A kann qualitativ und / oder quantitativ gleich oder verschieden der Kautschukmischung der Schicht D sein.
  • Ist die Kautschukmischung der Schicht A qualitativ und quantitativ identisch zur Kautschukmischung der Schicht D, d.h. ebenso brandhemmend ausgestattet, so können im Brandfall die sich bildenden brandfördernden Gase und Substanzen nicht oder nur verzögernd nach Außen treten und einen Artikelbrand somit nicht oder nur weniger als üblich verstärken. Ebenso werden etwaige vorhandene und teilweise schnell schmelzende Festigkeitsträgerschichten, siehe Schicht B, hierdurch besser geschützt oder treten nicht nach außen.
  • Des Weiteren kann in einer besonderen Ausführungsform wenigstens eine Schicht B vorhanden sein, die aus wenigstens einem Festigkeitsträger gebildet wird. Bevorzugt handelt es sich hierbei um ein Cordgewebe aus einer oder mehreren Lagen, bevorzugt aus zwei Lagen, welches eine gute Haftung zu den damit in direktem Kontakt stehenden weiteren Schichten aufweist.
  • Als Materialien für die Schicht B können alle bekannten synthetischen und natürlichen Materialien allein oder in Kombination, d.h. als Hybridgewebe, verwendet werden. Als synthetische Materialien kommen insbesondere synthetische Polymere, wie bspw. Acrylnitril, Polyacrylnitril, Polypropylen, Polyester, Polyamid, Polyurethan, Polyphenylensulfid, Polyoxadiazol, Aramide, wie p-Aramid, m-Aramid oder co-poly para Aramid, Polyimid, Polyetherimid, Polyetheretherketon, Polyethylen-2,6-naphthalat, Polyphenylen, Polyphenylenoxid, Polyphenylensulfid, Polyphenylenether, Polybenzoxazole, Polyvinylalkohol in Frage.
  • Bei den natürlichen Materialien kann es sich um Steinwolle oder Asbest oder um Baumwolle, Flachs oder Hanf, oder um Wolle oder Seide, handeln.
  • Anorganische Materialien wie Glas, Keramik, Kohlenstoff (Carbon), Metall, wie bspw. Stahl, oder Gestein, wie bspw. Basalt, sind ebenso denkbar.
  • Vorzugsweise handelt es sich um Polyamid, insbesondere PA6.6, oder Polyester allein oder in Kombination.
  • Zur Erzielung einer ausreichenden Konfektionsklebrigkeit für den Herstellprozesses des Artikels kann das Cordgewebe einseitig oder beidseitig gummiert bzw. friktioniert sein. Zur Gummierung kann bevorzugt entweder eine Zusammensetzung verwendet werden, die quantitativ und / oder qualitativ gleich der Zusammensetzung für die Schicht A oder quantitativ und / oder qualitativ gleich der Zusammensetzung für die Schicht D ist. Dies vereinfacht den Herstellprozess des Artikels und trägt zu einem dynamisch tauglichen Haftungsverbund mit bei.
  • Der Artikel ist bevorzugt ein Luftfederbalg, ein Metall-Gummi-Element, ein Schwingungsdämpfer oder ein Lager, bspw. Kastenlager oder ein Konuslager, insbesondere ein Formartikel für gummigefederte Schienenfahrzeugräder.
  • Die Erfindung soll nun anhand von Vergleichs- und Ausführungsbeispielen, die in der Tabelle 1 zusammengefasst sind, näher erläutert werden. Die mit „E“ gekennzeichneten Mischungen sind hierbei erfindungsgemäße Mischungen für die Schicht D, während es sich bei den mit „V“ gekennzeichneten Mischungen um Vergleichsmischungen handelt. Bei sämtlichen in der Tabelle enthaltenen Mischungsbeispielen sind die angegebenen Mengenangaben Gewichtsteile, die auf 100 Gewichtsteile Gesamtkautschuk bezogen sind (phr).
    E1 V1
    Mischungszusammensetzung
    NBR-Kautschuk phr 100,00 100,00
    Ruß (N550) phr 8,00 8,00
    Zinkoxid phr 5,00 5,00
    Ozon- und Alterungsschutz, Stearinsäure, MgO phr 12,65 12,65
    Sepiolith phr 6,75 6,75
    Diphenyl-2-ethylhexylphosphat und Arylphosphat phr 10,00 10,00
    Mischung aus Hydromagnesit und Huntit (Ultracarb ™ LH3) phr 57,00 0,00
    Aluminiumtrihydrat phr 0,00 57,00
    Calciumborat phr 9,00 9,00
    Zinkhydroxystannat phr 12,50 12,50
    Schwefel phr 0,20 0,20
    Vulkanisationsbeschleuniger phr 0,75 0,75
    Physikalische Eigenschaften
    Dichte (ISO 1183-1) g/ccm 1,52 1,51
    Härte (ISO 7619-1) Sh A 61 59
    Zugfestigkeit (ISO 37) Längs - Quer MPa 14,5 - 13,5 12,7 - 11,9
    Reißfestigkeit (ISO 37) Längs-Quer % 746 - 760 706 - 732
    Weiterreißfestigkeit (ISO 34-1A) N/mm (Fmax, median) 11 15,1 12,9
    Weiterreißfestigkeit (ISO 34-1A) N/mm (Fmax, median) ⊥ 13,3 12,7
    Cone [EN 45545-2 (02/2016), T03.02] [ISO 5660-1:2015]
    Abmessungen [100 x 100 x Probendicke in mm] 2,2 2,2
    Exponierte Oberfläche 88,4 cm^2
    Strahlungsintensität 25 KW / m^2
    Abstand zum Heizstrahler [mm] 25 25
    Prüfung mit Drahtfixierung mit Gitter mit Gitter
    Zündfunke permanent
    Brennverhalten
    Enzündungszeitpunkt [s] 68 75
    Verlöschen nach [s] 257 278
    Prüfdauer [s] 1200 1200
    MARHE (orientierend) [KW/m^2] 57,2 49,6
    Gesamte Wärmefreisetzung [THR] [MJ/m^2] 27,7 21,7
    Rauchgaskammer [EN 45545-2 (02/2016), T10.03] [ISO 5659-2 (05/2017]
    Abmessungen [75 x 75 x Probendicke in mm] 2,1 2,1
    Strahlungsintensität 25 KW / m^2
    Prüfung mit Pilotflamme ja ja
    Abstand Probe - Cone [mm] 25 25
    Prüfung mit Drahtgitter mit Gitter mit Gitter
    Brennverhalten
    Enzündungszeitpunkt [s] 82 84
    Verlöschen nach [s] 191 375
    Versuchsdauer nach DIN EN 45545-2 Tab.6 [s] 600 600
    Rauchentwicklung
    CF 3,02 3,02
    Clear beam Korrekturfaktor Dc 14,36 25,65
    Spezifische opt. Dichte nach 4 min Ds(4) 147 224
    Spezifische opt. Dichte nach 10 min Ds(10) 147 215
    Maximum der spezif. opt. Dichte Ds(max) 158 236
    Erreichen von Ds(max) [s] 331 307
    VOF4 in 4 Minuten VOF4 [min] 243 359
  • Anhand Tabelle 1 wird ersichtlich, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung E1 für die Schicht D deutliche Vorteile hinsichtlich der Reiß- und Zugfestigkeiten bietet. Der MARHE-Wert von E1 erfüllt die Anforderungen des HL2, ist aber etwas schlechter als der der Vergleichsmischung V1. Der MARHE- Wert beschreibt den mittleren Maximalwert der über die Zeit gemittelten Wärmefreisetzungsrate bezogen auf die Versuchsdauer. Diese geringfügige Verschlechterung kompensiert E1 allerdings vollständig durch die deutlich besseren Werte im Vergleich zu V1 hinsichtlich der Rauchentwicklung. Im Brandfall besteht eine Gefährdung für Lebewesen im Wesentlichen durch das entstehende und häufig toxische Rauchgas und weniger durch die Wärmefreisetzungsrate. Hinsichtlich der Rauchentwicklung zeigen sich die Vorteile der erfindungsgemäßen Mischung für die Schicht D besonders markant.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2018/033267 A1 [0005]
    • US 2017/0267260 A1 [0006]

Claims (7)

  1. Artikel mit einem ein- oder mehrschichtigen Grundkörper mit elastischen Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schicht D des Grundkörpers aus einer Kautschukmischung aufgebaut ist, die wenigstens eine Kautschukkomponente und eine Kombination aus Hydromagnesit (Mg5(CO3)4(OH)2•4H2O) und Huntit (Mg3Ca(CO3)4) als Flammschutzmittel enthält.
  2. Artikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Flammschutzmittel 25 bis 80 phr beträgt.
  3. Artikel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kautschukmischung der Schicht D noch zusätzlich Zinkhydroxystannat oder Zinkstannat oder eine Kombination aus Zinkhydroxystannat und Zinkstannat enthält.
  4. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kautschukmischung der Schicht D noch zusätzlich Aluminiumtrihydrat oder Magnesiumhydroxid oder eine Kombination aus Aluminiumtrihydrat und Magnesiumhydroxid enthält.
  5. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht D als Kautschukkomponente einen Verschnitt aus CR und NBR (CR/NBR) enthält.
  6. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere Schicht B vorhanden ist, die aus wenigstens einem Festigkeitsträger gebildet wird.
  7. Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Luftfederbalg, ein Metall-Gummi-Element, einen Schwingungsdämpfer, ein Dämpfungselement eines Lagers, einer Buchse oder einer Schichtfeder oder Konusfeder handelt.
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