DE10336842A1 - Selbsthaftender, vibrationsdämpfender Streifen und Zusammensetzung - Google Patents

Selbsthaftender, vibrationsdämpfender Streifen und Zusammensetzung Download PDF

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Abstract

Ein selbsthaftender, vibrationsdämpfender Streifen zum Anhaften an einem Substrat (24) ist vorgesehen. Der Streifen wird von einer vibrationsdämpfenden Zusammensetzung (12) gebildet, die ein synthetisches Kautschukpolymer, ein thermoplastisches Polymer, einen Weichmacher und einen organischen Füllstoff umfaßt, der rezyklierten Kraftfahrzeugpulverlack umfaßt. Die Zusammensetzung wird vorzugsweise zu einem Streifen gemacht, der eine Trennschicht auf einer Oberfläche und eine Aluminiumfoliendeckschicht (18) auf der anderen Oberfläche einschließt. Bei der Verwendung wird der Streifen auf einer Oberfläche zum Anhaften an einem Substrat, wie einem Kraftfahrzeug- oder Zubehörteil gebracht, um vibrationsdämpfende Eigenschaften zu bekommen und gegen Infiltration von Luft, Staub und Feuchtigkeit abzudichten.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist auf einen Klebestreifen gerichtet, der aus einer vibrationsdämpfenden Zusammensetzung aufgebaut ist, und betrifft spezieller eine vibrationsdämpfende Zusammensetzung, die in die Form eines selbsthaftenden, vibrationsdämpfenden Streifens für die Verwendung bei Kraftfahrzeugen, Zubehör und anderen Anwendungen extrudiert werden kann.
  • Vibrationsdämpfende Werkstoffe sind weit verbreitet in der Industrie, um die Vibration und Geräusche mechanischer Systeme, wie Automobile und Zubehör, wie Unterlegscheiben und Trockner, Kühlgeräte usw. Typischerweise umfassen vibrationsdämpfende Materialien thermoplastische oder kautschukartige Werkstoffe, die Vibrationen und Geräusche unterdrücken können. Die vibrationsdämpfenden Materialien werden auf ausgewählten Teilen oder Bereichen des Kraftfahrzeugs oder Zubehörs aufgebracht, um Vibrationen und Geräusche daran zu hindern, ins Innere des Kraftfahrzeugs oder zur Außenseite des Zubehörs übertragen zu werden.
  • Eine übliche Methode zur Aufbringung des vibrationsdämpfenden Materials ist die, es in der Form eines Bogens oder Streifens einschließlich einer Klebstoffschicht vorzusehen, die den Dämmstoff zum Anhaften an dem erwünschten Substrat, wie einer Kraftfahrzeugkörperplatte oder Innenplatte eines Zubehörs, bringt. Dies erfordert jedoch, daß das vibrationsdämpfende Material mit wenigstens einer Schicht eines druckempfindlichen Klebstoffs laminiert wird. Alternativ kann der Bogen oder Streifen zum Anhaften an dem Substrat unter Verwendung mechanischer Befestigungseinrichtungen gebracht werden. Siehe beispielsweise die US-Patentschriften 5,635,562, 5,712,083 und 5,858,521. Die Verwendung einer getrennten Klebstoffschicht oder von Befestigungsmaterialien fügt zusätzliche Stufen und Materialien zu dem Herstellungsverfahren hinzu, was sowohl zeitaufwendig als auch kostspielig ist.
  • Demnach besteht ein Bedarf in der Technik bezüglich eines vibrationsdämpfenden Materialstreifens, der ausgezeichnete vibrationsdämpfende Eigenschaften liefert und der leicht zum Anhaften an einem Substrat gebracht werden kann, wie an einer Platte eines Kraftfahrzeugkörpers oder an einer Zubehörwand, ohne Notwendigkeit für getrennte Klebstoffe oder Befestigungsmittel.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung deckt den Bedarf, indem sie einen selbsthaftenden, vibrationsdämpfenden Streifen vorsieht, welcher starke Bindungshaftung an einem Substrat hat. Außerdem liefert der vibrationsdämpfende Streifen der vorliegenden Erfindung gute Vibrationsdämpfungseigenschaften sowie ein Abdichten der Infiltration von Luft, Staub und Feuchtigkeit.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung bekommt man einen selbstklebenden, vibrationsdämpfenden Streifen, der eine vibrationsdämpfende Zusammensetzung umfaßt, die ein synthetisches Kautschukpolymer, ein thermoplastisches Polymer aus der Gruppe der amorphen Polyolefine und Copolymere oder Terpolymere auf Ethylenbasis, einen Weichmacher und einen organischen Füllstoff aufweist. Die vibrationsdämpfende Zusammensetzung liegt in der Form eines Streifens mit ersten und zweiten Hauptoberflächen vor.
  • Das synthetische Kautschukpolymer wird vorzugsweise aus der Gruppe Butylkautschuk, Polyisobutylen und Gemischen hiervon ausgewählt.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt das thermoplastische Polymer ein amorphes Polyolefin, das aus der Gruppe der Polypropylen-Ethylen-Copolymere, Polypropylen/Polypropylen-Ethylen-Copolymere, Polypropylen-Homopolymere, Polyethylen-Homopolymere und Gemische hiervon ausgewählt wird. Bei einer anderen Ausführungsform umfaßt das thermoplastische Polymer ein Copolymer oder Terpolymer auf Ethylenbasis, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ethy len/Vinylacetat-Copolymeren, Ethylen/Vinylacetat/Säureterpolymeren, Ethylen-Acrylsäure-Copolymeren und Gemischen hiervon besteht.
  • Der Weichmacher in der vibrationsdämpfenden Zusammensetzung umfaßt vorzugsweise Polybuten.
  • Der organische Füllstoff umfaßt vorzugsweise rückgeführten Kraftfahrzeugpulverlack, welcher an den vibrationsdämpfenden Eigenschaften der Zusammensetzung teilhat.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der selbsthaftende vibrationsdämpfende Streifen eine Zusammensetzung aus etwa 5 bis 10 Gew.-% eines synthetischen Kautschukpolymers, etwa 1 bis 10 Gew.-% eines thermoplastischen Polymers, das aus der Gruppe der amorphen Polyolefine und Copolymere oder Terpolymere auf Ethylenbasis ausgewählt wird, etwa 15 bis 30 Gew.-% eines Weichmachers und etwa 5 bis 50 Gew.-% eines organischen Füllstoffes. Stärker bevorzugt umfaßt die Zusammensetzung etwa 23 bis etwa 27 Gew.-% eines organischen Füllstoffes.
  • Die vibrationsdämpfende Zusammensetzung kann weiterhin ein Antioxidationsmittel, einen Adhäsionsförderer, ein oder mehrere Färbemittel, Dispergiermittel und herkömmliche Füllstoffe, wie anorganische Füllstoffe, verstärkende Kieselsäuren oder Entwässerungsmittel einschließen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Trennschicht zum Anhaften an wenigstens einer Hauptoberfläche des Streifens angebracht. Eine Aluminiumfolie als Außenschicht wird auch vorzugsweise auf wenigstens eine Hauptoberfläche des Streifens laminiert. Die Deckschicht umfaßt vorzugsweise Aluminiumfolie, kann aber auch andere Metalle oder Kunststoffe umfassen. Vorzugsweise wird die Trennschicht zum Anhaften an einer Oberfläche des Streifens gebracht, und die Aluminiumfoliendeckschicht wird mit der anderen Oberfläche des Streifens laminiert. Der vibrationsdämpfende Streifen (einschließlich des Streifens und der Deckschicht) hat vorzugsweise eine Dicke von etwa 0,5 bis 2,0 mm.
  • Bei der Verwendung wird der selbstanhaftende, vibrationsdämpfende Streifen zum Anhaften an einem Substrat, wie einem Kraftfahrzeug- oder Zubehörteil gebracht. Das Substrat kann ein Metall, wie Stahl, umfassen oder kann auch aus Holz, Glas oder Stoff bestehen. Der Streifen wird vorzugsweise zum Anhaften gebracht, indem die Trennschicht entfernt wird, so daß der Streifen an seiner zweiten Oberfläche anhaftet, so daß die Aluminiumfolie auf ihrer ersten Oberfläche nach außen blickt. Wenn der Verbund von Streifen und Substrat erst einmal zum Anhaften gebracht wurde, zeigt er einen minimalen Verbundverlustfaktor von 0,05 in einem Temperaturbereich von –40°C bis 60°C und eine Resonanzfrequenz von 200 Hz. Unter „Verbund" versteht man die Kombination des Dämmstreifens, der an einem Substrat anhaftet.
  • Demnach ist es ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, eine selbsthaftende, vibrationsdämpfende Zusammensetzung zu bekommen, die an einem Substrat, wie einem Kraftfahrzeug oder Zubehörteil zum Anhaften gebracht wird. Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung, der beigefügten Zeichnung und den anhängenden Ansprüchen offenbar.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine perspektivische Darstellung des selbsthaftenden, vibrationsdämpfenden Streifens nach der vorliegenden Erfindung, und
  • 2 ist eine perspektivische Darstellung des vibrationsdämpfenden Streifens, der an einem Substrat anhaftet.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Der selbsthaftende, vibrationsdämpfende Streifen nach der vorliegenden Erfindung ergibt eine Anzahl von Vorteilen gegenüber bekannten vibrationsdämpfenden Materialien, die in der Automobilindustrie oder bei Zubehörteilen verwendet werden. Die Verwendung des vibrationsdämpfenden Streifens nach der vorliegenden Erfindung beseitigt die Notwendigkeit einer getrennten Klebstoffschicht oder getrennten Befestigungseinrichtung, da der Streifen nach der vorliegenden Erfindung als beides wirken kann, als Klebstoff und als Dämmstoff. Außerdem haben wir gefunden, daß die Verwendung eines organischen Füllstoffs, der rückgeführten Kraftfahrzeugpulverlack umfaßt, überraschenderweise an den vibrationsdämpfenden Eigenschaften der Zusammensetzung teilhat. Obwohl nicht gewünscht ist, sich an eine spezielle Theorie zu binden, so wird doch angenommen, daß der hohe organische Gehalt (etwa 75 bis 80 Gew.-%) des Pulverlacks wirksam beim absorbieren von Geräusch- und Vibrationsenergie ist, besonders in dem Glasübergangsbereich der in dem Pulver enthaltenen Polymermaterialien. Wir haben gefunden, daß die Acrylpolymere in dem Füllstoff weit verbreitet sind und eine Glasübergangstemperatur (Tg) von etwa 120°C haben, während verschiedene andere Polymere in dem Füllstoff Glasübergangstemperaturen im Bereich von etwa 40°C bis etwa 100°C haben. So wird Geräusch- und Vibrationsenergie, die von den Kraftfahrzeugen oder dem Zubehör erzeugt werden, in innere Vibrations-, Rotations- und/oder Translationsbewegungen durch die Polymere in dem Füllstoff oberhalb ihrer Glasübergangstemperatur umgewandelt. Es sollte bemerkt werden, daß das Einschließen eines oder mehrerer Weichmacher in die vibrationsdämpfende Zusammensetzung die Glasübergangstemperatur der Polymere derart reduziert, daß sie auch bei niedrigeren Temperaturen Dämpfungseigenschaften zeigen. Beispielsweise kann die Glasübergangstemperatur der vibrationsdämpfenden Endzusammensetzung im Bereich von etwa –60°C bis etwa –20°C liegen.
  • Der organische Füllstoff umfaßt einen rückgeführten Kraftfahrzeugpulverlack, der aus inerten, gehärteten, gemischten Polymeren thermoplastischen Harzen besteht. Geeignete organische Füllstoffe schließen Dry Pure I oder Dry Pure II, handelsübliche Produkte von Haden, Inc. ein. Solche Füllstoffe werden von herkömmlichen Lackabfällen gebildet, die in einem Kraftfahrzeuglacksprühverfahren zu einem Trockenpulver umgewandelt werden, wie in den US-Patentschriften 5,573,587, 5,765,293 und 6,099,898 beschrieben ist, auf deren Inhalt hier Bezug genommen wird. Der organische Füllstoff wird in einer Menge von etwa 5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise etwa 15 bis 35 Gew.-% und stärker bevorzugt etwa 23 bis 27 Gew.-% der Zusammensetzung eingeschlossen.
  • Die vibrationsdämpfende Zusammensetzung umfaßt vorzugsweise als die synthetische Kautschukpolymerkomponente Butylkautschuk, Polyisobutylen oder Gemische hiervon. Geeignete Butylkautschukarten schließen Butyl 065, 077, 165, 268 oder 365, Exxpro 96-1, das bei der ExxonMobil Chemical im Handel erhältlich ist, ein. Der Butylkautschuk kann auch halogenierten Butylkautschuk, wie Brombutyl 2030 oder X-2 oder Chlorbutyl 1240 oder 1255 umfassen, die bei Bayer erhältlich sind, oder Bromobutyl 2222, 2244 oder 2255 oder Chlorobutyl HT-1065, HT-1066 oder HT-1068 einschließen, die bei der ExxonMobil Chemical im Handel erhältlich sind, umfassen. Die synthetische Kautschukpolymerkomponente umfaßt vorzugsweise etwa 5 bis 10 Gew.-% der Zusammensetzung.
  • Die Polyisobutylenkomponente kann ein hoch-molekulares Polyisobutylen, wie Vistanex L-80, L-100, L-120 oder L-140 umfassen, die im Handel erhältlich sind bei der ExxonMobil Chemical, oder Oppanol B-50, B-80 oder B-100 sein, die bei der BASF Corporation erhältlich sind. Das Polyisobutylen kann auch niedermolekulares Polyisobutylen, wie Vistanex CP-24, LM-MS, LM-MH, LM-H oder LM-S, die im Handel bei der ExxonMobil Chemical sind, oder Oppanol B-10, B-12, B-15 oder B-30, die im Handel erhältlich bei der BASF Corporation sind, oder P-10, P-12 oder P-15, die bei der Alcan Rubber and Chemical erhältlich sind, oder 4.OH, 4.5H, 5.OH, 5.5H oder 6HT sein, die alle bei der Rit-Chem im Handel erhältlich sind.
  • Die thermoplastische Polymerkomponente der Zusammensetzung umfaßt vorzugsweise ein amorphes Polyolefin oder ein Copolymer oder Terpolymer auf Ethylenbasis. Geeignete amorphe Polyolefine schließen amorphe Polypropylen-Ethylen-Copolymere einschließlich E1003, E1060 oder E1200, amorphe Polypropylen/Polypropylen-Ethylen-Copolymere einschließlich M1010, M1018, M1020, M1025 oder M1030, oder amorphe Polypropylen-Homopolymere, wie P1010 oder P1023 ein, die alle im Handel bei der Eastman Chemical erhältlich sind, oder schließt Polytac R-500 ein, daß im Handel bei der Drowley Chemical erhältlich ist. Auch geeignet sind amorphe Polyethylen-Homopolymere, einschließlich Epolene C-10, C-13, C-15, C-17, N-10, N-11, N-14, N-15, N-20, N-21 und N-34, alle erhältlich bei der Eastman Chemical, oder AC-6, AC-7, AC-8, AC-9, AC-617, AC-712, AC-715, AC-725, AC-735 oder AC-1702, die bei der Honeywell erhältlich sind.
  • Geeignete Copolymere auf Ethylenbasis schließen Ethylen/Vinylacetat Copolymere einschließlich Elvax 40-W, 140-W, 150-W, 205-W, 210-W, 220-W, 240-W, 250-W, 260, 265, 310, 350, 360, 410, 420, 450, 460, 470, 550, 560, 650, 660, 670, 750, 760 oder 770 ein, alle erhältlich bei DuPont, sowie AC-400, AC-400A, AC-405 oder AC-430 ein, die alle bei Honeywell erhältlich sind. Geeignet sind auch Ethylen-Acrylsäure Copolymere, einschließlich AC-540, AC-540A, AC-580 und AC-5120, alle im Handel erhältlich bei Honeywell. Geeignete Terpolymere auf Ethylenbasis schließen Ethylen/Vinylacetat Terpolymere einschließlich Elvax 4260, 4310, 4320 oder 4355 ein, die bei der Honeywell erhältlich sind.
  • Die vibrationsdämpfende Zusammensetzung enthält auch einen verträglichen Weichmacher. Der Weichmacher verleiht Weichheit und hohe Anfangshaftung an der vibrationsdämpfenden Zusammensetzung. Geeignete Weichmacher sind etwa Polybuten, wie Indopol H-100, H-300, H-1500 oder H-1900, alle im Handel erhältlich bei der Amoco Chemical sowie Parapol 700, 950, 1300, 2200 oder 2500, aller erhältlich bei der ExxonMobil Chemical. Gemische dieser Weichmacher können auch verwendet werden. Der Weichmacher wird vorzugsweise in die Zusammensetzung in Mengen von etwa 15 bis 30 Gew.-% der Zusammensetzung eingearbeitet.
  • Die vibrationsdämpfende Zusammensetzung kann auch herkömmliche anorganische Füllstoffe enthalten, wie beispielsweise, aber nicht ausschließlich Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Diatomenerde, Magnseeiumsilikat, Glimmer, wasserhaltiges Aluminiumsilikat und Gemische hiervon. Der oder die anorganischen Füllstoffe können 20 bis 60 Gew.-% der Zusammensetzung und stärker bevorzugt etwa 35 bis 60 Gew.-% der Zusammensetzung ausmachen.
  • Die Zusammensetzung kann auch ein klebrig machendes Harz, wie Terpene, hydrierte polyzyklische Harze, Kolofoniuimester oder aliphatische und/oder aromatische Kohlenwasserstoffharze einschließen. Das klebrig machende Harz ist vorzugsweise in einer Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-% vorhanden, um Weichheit und hohe Anfangsklebebindung an die Zusammensetzung zu bekommen. Geeignete hydrierte polyzyklische Harze sind etwa P-95, P-115, P-125 oder P-140, die im Handel bei der Arakawa Chemical erhältlich sind, Escorez 5380, 5300, 5320 oder 5340, die im Handel bei der ExxonMobil Chemical erhältlich sind, Regalite R91, R101, R125 oder S-260 und Regalrez 1018, 1085, 1094, 1126, 1128, 1139, 3102, 5095 oder 6108, die im Handel bei Herkules erhältlich sind, Eastotac H-100W, H-115W oder H-130W, die im Handel bei der Eastman Chemical erhältlich sind, Sukurez SU-100, SU-110, SU-120 oder SU-130, die bei der Kolon Chemical erhältlich sind.
  • Geeignete aliphatische Kohlenwasserstoffharze sind beispielsweise Escorez 1102, 1304, 1310LC, 1315 oder 1504, die im Handel bei der ExxonMobil Chemical erhältlich sind, Nevtac 10, 80, 100 der 115, im Handel erhältlich bei der Neville Chemical, Wingtack, 10, 95 oder Plus, im Handel erhältlich bei der Goodyear Tire & Rubber, Eastotac H-100E, H-100R, H-1000L, H-115E, H-115R, H-115L, H-130E, N-130R oder N-130L, im Handel erhältlich von der Eastman Chemical, Adtac LV, Piccopale 100, Piccotac B, Piccotac 96 oder Piccotac 115, im Handel erhältlich bei der Hercules, Hikorez A-100, A-1100S, C-1100, R-1100, R-1100S oder T1080, im Handel erhältlich bei der Kolon Chemical, ADHM-100, im Handel erhältlich bei Polysat. Geeignete aromatische Kohlenwasserstoffharze einschließlich Nevchem 70, 100, 110, 120, 130, 140 oder 150, im Handel erhältlich bei der Neville Chemical, Escorez 7105 oder 7312, im Handel erhältlich bei der ExxonMobil Chemical, Hikotack P-90, P-90S, P110S, P-120, P-120S, P-120HS, P-140, P-140M, P-150 oder P-160, im Handel erhältlich bei Kolon Chemical, Picco 1104, 2100, 5120, 5130, 5140, 6085, 6100, 6115 oder 9140, Piccodiene 2215 oder Piccovar AP10, AP25 oder L-60, im Handel erhältlich von Hercules.
  • Andere geeignete klebrig machende Harze sind etwa Cumaronindenharze, wie beispielsweise Cumar P-10, P-25, R-1, R-3, R-5, R-6, R-7, R-9, R-10, R-11, R-12, R-13, R-14, R-15, R-16, R-17, R-19, R-21, R-27, R-28, R-29 oder LX-509, im Handel erhältlich bei der Neville Chemical, oder Natrorez 10 oder 25, im Handel erhältlich bei der Natrochem. Ein anderes geeignetes klebrig machendes Harz ist ein Ester von hydriertem Kolofonium, wie beispielsweise Foral 85 oder 105 oder Pentalyn A oder H oder H ercolyn D oder Stabelite Ester 10 oder Albaly, im Handel erhältlich bei Hercules oder Komotac KF-462S, im Handel erhältlich bei Komo Chemical. Gemische der obigen Harze können auch verwendet werden.
  • Die vibrationsdämpfende Zusammensetzung enthält vorzugsweise auch ein Dispergiermittel, das eine Fettsäure, wie Laurinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Rizinolsäure und Gemische hiervon. Gemische der obigen Harze können auch verwendet werden. Das Dispergiermittel kann in einer Menge von etwa 0,1 bis 1 Gew.-% der Zusammensetzung eingeschlossen werden.
  • Die vibrationsdämpfende Zusammensetzung enthält vorzugsweise auch ein Färbemittel. Geeignete Färbemittel sind beispielsweise Titanoxid, Ruß und Kohlefüllstoff. Das Färbemittel wird vorzugsweise in einer Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-% zugesetzt.
  • Die Zusammensetzung kann auch ein Verstärkungsmittel, wie Kieselsäure, enthalten. Das Verstärkungsmittel kann in einer Menge von etwa 1 bis 3 Gew.-% der Zusammensetzung zugemischt werden. Bevorzugte Verstärkungsmittel sind etwa hydrophile Rauchkieselsäuren, wie Aerosil 90, 130, 150, 200, 300 oder 380, die im Handel bei Degussa erhältlich sind, Cab-O-Sil H-5, HS-5, L-90, LM-130, LM-150, M-5, PTG, MS55 oder EH-5, im Handel erhältlich bei Cabot, hydrophobe Rauchkieselsäure, wie Aerosil R-202, R-805, R-812, R-812S, R972, R-974 oder US202, die bei Degussa erhältlich sind, Cab-O-Sil TS-530, TS-610 oder TS-720, die bei Cabot im Handel erhältlich sind, hydratisierte amorphe ausgefällte Kieselsäure, wie beispielsweise Hi-Sil 132, 135, 210, 233, 243LD, 255, 532EP, 752, 900, 915 oder 2000, im Handel erhältlich bei PPG Industries, Hubersil 162, 162LR, 1613, 1633, 1714, 1743 oder 4151H, die bei J. M. Huber erhältlich sind, oder Garamite 1958, die bei Southern Clay Products erhältlich sind.
  • Gemische der obigen Produkte können auch benutzt werden.
  • Entwässerungsmittel, wie Calciumoxid (Kalk) oder Molekularsiebe, können auch in die Zusammensetzung in einer Menge von etwa 1 bis 10 Gew.-% der Zusammensetzung und vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 1,0 Gew.-% eingearbeitet werden.
  • Die Zusammensetzung enthält vorzugsweise auch einen Haftungspromotor. Ein bevorzugter Haftungspromotor ist ein Organosilan, wie Silan A-174, A-187, A-189 oder A-1100, im Handel erhältlich bei Osi Specialities, Sartomer 9050 oder Satomer 350, im Handel erhältlich bei Sartomer, Z-6040 oder Z-6011, erhältlich bei Dow Corning, oder AMEO-P, GLYMOI, MEMO oder MTMO, im Handel erhältlich bei Sivento. Der Haftungspromotor kann in die Zusammensetzung in einer Menge zwischen etwa 0,1 bis 1 Gew.-% eingearbeitet werden.
  • Die Zusammensetzung schließt vorzugsweise auch ein Antioxidationsmittel in einer Menge ein, die 0,1 bis 1 Gew.-% der Zusammensetzung umfaßt. Geeignete Antioxidationsmittel sind etwa, aber nicht ausschließlich Wingstay C, K, L, S oder T, die bei Goodyear erhältlich sind, und Irganox 245, 259, 565, 1010, 1035, 1076, 1098, 1330, 1425, 1520 oder 3144, im Handel erhältlich bei Ciby Speciality Chemicals.
  • Der vibrationsdämpfende Streifen wird vorzugsweise durch Vereinigung aller Komponenten der Zusammensetzung in einem herkömmlichen Doppelarm Sigma-Blattmischer während etwa drei Stunden, um eine gute Dispersion aller Komponenten zu erhalten, erzeugt. Die resultierende Mastix-Zusammensetzung kann dann in der Form eines Streifens extrudiert werden. Der extrudierte Streifen wird dann vorzugsweise in einer Rolle auf einer Trennschicht aufgewickelt und dann mit Aluminiumfolie laminiert. Statt dessen kann der Streifen in der Form von Streifen, die geschlitzt oder auf eine erwünschte Länge mit einem Werkzeug geschnitten werden, vorgesehen werden. Der Streifen kann eine Dicke im Bereich von etwa 0,5 mm bis 2,0 mm haben und kann in Breiten vorgesehen werden, die von etwa 5 mm bis zu 500 mm reichen.
  • Bezieht man sich nun auf 1, so wird dort der selbsthaftende, vibrationsdämpfende Streifen 10 der vorliegenden Erfindung erläutert. Der Streifen wird aus einer vibrationsdämpfenden Zusammensetzung 12 gebildet, welche, vorzugsweise durch Extrudieren, so geformt wurde, daß er erste und zweite Oberflächen 14 und 16 hat. Eine Deckaluminiumfolie 18 ist vorzugsweise auf die erste Ober fläche der Zusammensetzung auflaminiert, und eine Trennschichtauskleidung 20 haftet an der zweiten Oberfläche der Zusammensetzung.
  • Die Trennschicht ist vorzugsweise aus Kraftpaper (30 bis 90 Pound Basisgewicht) oder einem Polyethylenfilm von etwa 3 bis 7 mil Dicke aufgebaut. Die Trennschicht kann einen Silikon- oder Nichtsilikon-Trennüberzug oder einen anderen herkömmlichen Trennüberzug haben.
  • Wie in 2 gezeigt, haftet der selbsthaftende, vibrationsdämpfende Streifen 10 vorzugsweise an einem Substrat 24, wie einem Kraftfahrzeug- oder Zubehörteil. Die Substratoberfläche erfordert keine spezielle Herstellung. Der Streifen wird auch an öligen Oberflächen, wie öligen Metallen, anhaften. Außerdem kann der Streifen entweder vor oder nach einem gewerblichen Einbrennverfahren, wie jenen, die bei Automobilen angewendet werden, aufgebracht werden.
  • Der Streifen haftet an dem Substrat durch Wegschälen der Trennschicht und Haftenlassen der zweiten Oberfläche 16 des Streifens an dem Substrat 24, so daß die Aluminiumdeckschicht 18 nach außen blickt. Die Aluminiumfoliendeckschicht unterstützt die Erzeugung schalldämpfender Eigenschaften. Während die Deckschicht vorzugsweise Aluminiumfolie umfaßt, sollte es auf der Hand liegen, daß die Deckschicht auch andere Metalle oder Kunststoffe, wie Polyester oder EPFM, umfassen kann.
  • Während der Streifen nur auf einem Bereich des Substrats erläutert wird, sollte es auf der Hand liegen, daß mehrere Streifenstücke aufgebracht werden können, um unterschiedliche Bereiche des Substrats zu bekommen. Die Streifen können auch auf bestimmte Größen oder Formen zugeschnitten werden, wenn dies beispielsweise für die Verwendung mit Mundstück-geschnittenen Teilen und extrudierten Profilen erforderlich ist. Der Streifen kann zum Anhaften an einer großer Vielzahl von Substraten gebracht werden, einschließlich, aber nicht ausschließlich an Holz, Glas, Metall, gestrichenen oder grundierten Metallen und Stoff.
  • Bei der Anwendung mit Kraftfahrzeugen können die Substrate in der Form von galvanisiertem Metall, wie galvanisiertem Stahl, galvanisch erwärmten (eine Kohlenstoffstahlplatte, die mit einer Eisen-Zinklegierung beschichtet wurde, welche die Platte korrosionsbeständig und streichfertig macht) und von gestrichenem oder elektro-tauchbeschichtetem Metall vorliegen. Der Streifen kann beispielsweise verwendet werden, um an Kraftfahrzeug-Bodenplatten, Türplatten, Deckenplatten, Kofferraumplatten, Deckabdeckungen, Kofferraumdeckeln, Radkanälen, Seitenständern und anderen Flächen zum Anhaften gebracht werden, wo Schall- und/oder Vibrationsdämpfung erwünscht ist.
  • Bei Aufbringung auf Zubehör können die Substrate in der Form von Metallen, wie Aluminium und Stahl, vorliegen. Der Streifen kann beispielsweise auf nicht bloßliegenden Zubehörbegrenzungen zum Anhaften gebracht werden.
  • Der Streifen kann auch auf dem Inneren von Büroeinrichtungen unter Verwendung von Substraten aus Stahl und rostfreiem Stahl, wie Fotokopierern, Druckern und Büromöbeln, wie Stahlschreibtischen, Stühlen usw. aufgebracht werden.
  • Damit die Erfindung leichter verständlich ist, wird auf die folgenden Beispiele Bezug genommen, die die Erfindung erläutern sollen, aber nicht deren Erfindungsgedanken einschränken sollen.
  • Beispiel 1
  • Die folgenden vibrationsdämpfenden Streifenproben A bis E wurden gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der nachfolgenden Komponenten (in Gewichtsteilen aufgelistet) hergestellt.
  • Tabelle 1
    Figure 00100001
    • 1Exxon 065 von ExxonMobil Chemical 2Wingstay L von Goodyear 3Aerosil 200 von Degussa 4H-300 von Amoco Chemical 5Dry Pure II von Haden, Inc. 6LMMH von ExxonMobil Chemical 7Komotyc KF-462S von KomoChemical 8 Vistanex CP-24 von ExxonMobil Chemical 9 H-1900 von Amoco Chemical 10Nevtac von Neville Chemical
  • Die Proben A – D wurden dann auf einer Seite eines Oberst-Bar befeuchtet und bei verschiedenen Temperaturen unter Verwendung der Oberst-Bar Testmethode auf der Basis von ASTM E756-93 und SAE J1637 getestet. Das Oberst-Testen ist in SAE J1637 beschrieben und besteht darin, daß man ein zu testendes Befeuchtungsmaterial auf einer Stahlstange aufbringt und das Befeuchten über einen Bereich von Frequenzen und Temperaturen unter Verwendung der Halbkraft-Bandbreitentechnik mißt.
  • Die Befeuchtungsleistung des Verbundes ergibt sich aus der Formel:
    Figure 00110001
    worin Δ = fu – fi = Frequenz-Bandbreite, Hz
    f = Resonanzfrequenz, Hz
    ηc = Verbund-Verlustfaktor bei Resonanzfrequenz, dimensionslos.
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Alle Proben hatten eine Aluminiumfoliendeckschicht mit einer Dicke von 0,08 mm. Die Probe A hatte eine Dicke (Aluminiumfoliendeckschicht und Streifen) von 1,73 mm und eine Dichte von 1,40 g/ml. Die Probe B hatte eine Dicke von 2,47 mm u nd eine Dichte von 1,38 g/ml. Die Probe C hatte eine Dicke von 1m 78mm und eine Dichte von 1,38 g/ml. Die Probe D hatte eine Dicke von 2,37 mm und eine Dichte von 1,39 g/ml. Die Proben wurden bei fünf verschiedenen Frequenzen getestet und dann bei 100 Hz interpoliert.
  • Tabelle 2 Vibrationsdämpfungseigenschaften
    Figure 00120001
  • Wie ersichtlich ist, zeigt ein Vergleich des Verbundverlustfaktors (Schalldämpfungsstreifen, der an dem Stab haftete) und des Stabverlustfaktors (unbefeuchteter Stab), daß eine wichtige Verbesserung bei den Schalldämpfungseigenschaften mit der Verwendung des Schalldämpfungsstreifens der vorliegenden Erfindung auftritt. Bei niedrigeren Temperaturen ist die Verbesserung der Befeuchtungseigenschaften drei- bis viermal größer, und bei höheren Temperaturen ist die Verbesserung bis zum 20mal größer.
  • Die Proben A – D wurden auch Langzeitalterungstests unterzogen, nachdem sie an einer Reihe verschiedener Platten zum Anhaften gebracht wurden. Die Alterungstest waren geeignet, extreme Klimabedingungen zu simulieren, die bei der Verwendung, wie bei Lackeinbrenn- und Kühlzyklen auftreten können, welche typischerweise während der Herstellung von Automobilteilen auftreten. „HB" bedeutet große Einbrennhaftung an galvanisierten Metallplatten und galvanischen Platten, was ein Erhitzen während 20 Minuten auf 350°F, gefolgt von Kühlen auf Raumtemperatur, Erhitzen während 20 Minuten auf 325°F, Kühlen auf Raumtemperatur, Erhitzen während 30 Minuten auf 250°F, anschließendes Kühlen auf Raumtemperatur einschloß. „LB" bedeutet geringe Einbrennhaftung an elektro-tauchbeschichteten (E-Beschichtung) Platten, galvanisierten Metallplatten und galvanischen Platten, wobei 30 Minuten auf 250°F erhitzt und anschließend auf Raumtemperatur gekühlt wurde. Die Alterungsergebnisse sind nachfolgend in Tabelle 3 gezeigt, wo CF 100% Kohäsionsfehler bedeutet.
  • Tabelle 3 Streifenproben Haftungseigenschaften
    Figure 00130001
    • 1Chrysler Corporation Engineering Standard MS-CD629 Typ F
  • Wie ersichtlich ist, bestanden die Proben C, D und E alle Spezifikationserfordernisse für kohäsive Fehler. Während die Proben A und B nicht alle der angegebenen Spezifikationserfordernisse erfüll ten, konnten Sie für die Verwendung gemäß anderen Spezifikationserfordernissen angenommen werden.
  • Für den Fachmann ist ersichtlich, daß verschiedene Änderungen ohne Verlassen des Erfindungsgedankens vorgenommen werden können und daß der Erfindungsgedanke nicht auf als beschränkt anzusehen ist, was in der Beschreibung ausgeführt ist.

Claims (18)

  1. Selbsthaftender, vibrationsdämpfender Streifen, der eine vibrationsdämpfende Zusammensetzung umfaßt, die ein synthetisches Kautschukpolymer, ein thermoplastisches Polymer, das aus der Gruppe der amorphen Polyolefine und Copolymere oder Terpolymere auf Ethylenbasis ausgewählt ist, einen Weichmacher und einen organischen Füllstoff umfaß, wobei die vibrationsdämpfende Zusammensetzung in der Form eines Streifens mit ersten und zweiten Hauptoberflächen vorliegt.
  2. Vibrationsdämpfender Streifen nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Trennschicht, die auf wenigstens einer der Hauptoberflächen des Streifens haftet.
  3. Vibrationsdämpfender Streifen nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Aluminiumfoliendeckschicht, die auf wenigstens eine Hauptoberfläche des Streifens auflaminiert ist.
  4. Vibrationsdämpfender Streifen nach Anspruch 1, bei dem das synthetische Kautschukpolymer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Butylkautschuk, Polyisobutylen und Gemischen hiervon besteht.
  5. Vibrationsdämpfender Streifen nach Anspruch 1, bei dem das thermoplastische Polymer ein amorphes Polyolefin, das aus der Gruppe der Polypropylen-Ethylen-Copolymere, Polypropylen/Poypropylen-Ethylen-Copolymere, Polypropylen-Homopolymere, Polyethylen-Homopolymere und Gemischen hiervon ausgewählt ist, umfaßt.
  6. Vibrationsdämpfender Streifen nach Anspruch 1, bei dem das thermoplastische Polymer ein Copolymer oder Terpolymer auf Ethylenbasis umfaßt, das aus der Gruppe der Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat/Säure-Terpolymere, Ethylen-Acrylsäure-Copolymere und Gemischen hiervon ausgewählt ist.
  7. Vibrationsdämpfender Streifen nach Anspruch 1, bei dem der Weichmacher Polybuten umfaßt.
  8. Vibrationsdämpfender Streifen nach Anspruch 1, bei dem der organische Füllstoff rezyklierten Kraftfahrzeugpulverlack umfaßt.
  9. Vibrationsdämpfender Streifen nach Anspruch 1, bei dem die vibrationsdämpfende Zusammensetzung weiterhin ein Antioxidationsmittel einschließt.
  10. Vibrationsdämpfender Streifen nach Anspruch 1, bei dem die vibrationsdämpfende Zusammensetzung weiterhin einen Haftungspromotor einschließt.
  11. Vibrationsdämpfender Streifen nach Anspruch 1, bei dem die vibrationsdämpfende Zusammensetzung weiterhin ein Färbemittel einschließt.
  12. Vibrationsdämpfender Streifen nach Anspruch 1, bei dem die vibrationsdämpfende Zusammensetzung weiterhin einen anorganischen Füllstoff einschließt.
  13. Vibrationsdämpfender Streifen nach Anspruch 1 mit einer Dicke von etwa 0,5 bis 2,0 mm.
  14. Selbsthaftender, vibrationsdämpfender Streifen und Substrat in Kombination mit ihm, mit einer vibrationsdämpfenden Zusammensetzung in der Form eines Streifens mit ersten und zweiten Hauptoberflächen, wobei dieser Streifen auf der ersten Oberfläche an eine Aluminiumfoliendeckschicht laminiert ist, wobei die vibrationsdämpfende Zusammensetzung einsynthetisches Kautschukpolymer, ein thermoplastisches Polymer aus der Gruppe, die aus amorphen Polyolefinen und Copolymeren oder Terpolymeren auf Ethylenbasis, einem Weichmacher und einem organischen Füllstoff besteht, umfaßt, wobei der vibrationsdämpfende Streifen an dem Substrat auf der zweiten Oberfläche anhaftet.
  15. Kombination nach Anspruch 14, bei der das Substrat ein Material umfaßt, das aus der Gruppe Metall, Holz, Glas und Stoff ausgewählt ist.
  16. Kombination nach Anspruch 14, die minimalen Verlustfaktor des Verbundes von 0,05 bei einem Temperaturbereich von –40°C bis 60°C und einer Resonanzfrequenz von 200 Hz aufweist.
  17. Selbsthaftende, vibrationsdämpfende Streifenzusammensetzung, die etwa 5 bis 10 Gew.-% eines synthetischen Kautschukpolymers, etwa 1 bis 10 Gew.-% eines thermoplastischen Polymers aus der Gruppe der amorphen Polyolefine und Copolymere oder Terpolymere auf Ethylenbasis, etwa 15 bis 30 Gew.-% Weichmacher und etwa 5 bis 50 Gew.-% eines organischen Füllstoffes umfaßt.
  18. Selbsthaftende, vibrationsdämpfende Streifenzusammensetzung nach Anspruch 17, die etwa 23 bis etwa 27 Gew.-% eines organischen Füllstoffes umfaßt.
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