DE1620808A1 - Klebmasse zum Verbinden von EPDM-Kautschuken mit ungesaettigten Dien-Kautschuken - Google Patents
Klebmasse zum Verbinden von EPDM-Kautschuken mit ungesaettigten Dien-KautschukenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE I 6 2 O 8 ü b
DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHDNWALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES
KÖLN T, DEICHMANNHAUS
Köln, 26. September 1966 St/Ax
500, South Main Street, Akron, Ohio 44518 (V.St.A.)
Klebmasse zum Verbinden von EPDM-Kautschuken mit ungesättigten Dien-Kautsehuken
Die Erfindung betrifft neue Klebmassen, die sich als Klebgummi oder -filme oder Klebzemente zwischen stark gesättigten,
mit Schwefel vulkanisierbaren, elastomeren Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymeren
und stark ungesättigten Dien-Kautschuken
eignen. Die neuen Klebmassen sind in der Vulkanisation sowohl mit den stark gesättigten als auch den ungesättigten
Elastomeren vollständig verträglich,, die ihrerseits bei der
Vulkanisation miteinander unverträglich sind.
Alle synthetischen Elastomeren sind für die Hersteller von
Preßteilen, Strangpreßteilen und gegossenen Gegenständen von Interesse, die üblicherweise aus Naturkautschuk oder
den in den letzten Jahren entwickelten Kunstkautschuktypen und Ersatzstoffen für Naturkautschuk hergestellt werden.
Elastomeren, denen zur Zeit insbesondere wegen ihrer niedrigen Kosten und hohen Beständigkeit gegen Wetter, Alterung, Wärme
und Ozon viel Aufmerksamkeit gewidmet wird, sind die Terpolymeren
von Kthylen und Propylen mit einem geradkettigen oder
cyclischen diolefinischen Material* deren Herstellung in
den USA-Patentschriften 2 933 480 und 3 000 866 beschrieben
ist. Diese Xthylen-Propylen-Dien-Terpolymeren „werden
gemäß ASTM D l4l8-5ÖT als EPDM-Kautschuke bezeichnet.
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Es ist zwar erwünscht, zusammengesetzte Gegenstände nur aus
EPDM-Kautsebuken herzustellen, jedoch ist es sehr wahrscheinlich,
daß zur Erzielung der "besten Kombination von Eigenschaften
und zur Ausschaltung der mangelnden Klebfähigkeit von EPDM-Kautschuk im Aufbau und "bei der "Vulkanisation viele
Gebrauchsgegenstände aus Kombinationen von EEDM-Kautschuk
mit Styrol-Butadien-Kautsdhuk, Naturkautschuk und synthetischem
Polyisopren und Polybutadien hergestellt werden. Um einen Gegenstand aus zwei oder mehreren dieser Materialien
herstellen zu können, müssen die Kautschuktypen bei der
"Vulkanisation verträglich sein. Abgesehen von der Vulkanisation
mit Peroxyden sind EPDM-Kautschuke in keinem Vulkanisationssystem
mit stark ungesättigten Dienkautschuken, Natui?- kautschuk und SBR-Kautschuk verträglich, jedoch haben Vulkanisationen
mit Peroxyden bei Dienkautschuktypen begrenzte Anwendung wegen der hohen Kosten, des Geruchs, der schlechteren
Ausbildung der Vulkanisateigenschaften und der Empfindlichkeit gegenüber der Beladung mit Füllstoffen und anderen
Pigmenten«,
Gegenstand der Erfindung ist eine neue Klebmasse, die bei der Vulkanisation mit gesättigten 3PDM-Kautschuken und mit
natürlichen oder synthetischen ungesättigten Dienkautsch·.Γ:-^:;
vollständig verträglich ist» In fester Form kann diese neue
Klebmasse als Klebgummi oder Klebfilm zwischen einem EPDM-Kautschuk
und einem SBR-Kautschuk oder Naturkautschuk verwendet werden» Nach Auflösung in beliebigen Kohlenwasserstoffen,
beispielsweise aliphatischen und aromatischen lösungsmitteln, wie Benzol, Toluol, Schwerbenzin, Tetrachlorkohlenstoff,
Triehloräthylen, Hexan und Irichloräthan, die
sich sämtlich gut als Lösungsmittel eignen, wird ein Klebzement gebildet, der eine feste Klebverbindung zwischen
EPDM-Kautschuken und Naturkautschuk oder SBR-Kautschtik bildet,
nachdem die verschiedenen Kautschuktypen miteinander verklebt und vulkanisiert: worden sind, wobei sowohl beim
EPDM-Kautsohuk als auch "beim Dienkautschuk die Standard-Vulkanisationssysteme
auf Basis von Schwefel und Beschleu-
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niger verwendet werden.
Der erfindungsgemäße Klebstoff wird hergestellt, indem ein
Gemisch eines Dienkautschuks und gegebenenfalls eines
EPDM—Polymeren mit einer Acry!verbindung, einem organischen
Peroxyd und Ruß hergestellt wird. Diese Masse wird als fester Klebgummi oder Klebfilm oder als flüssiger Klebzement
zwischen die Flächen eines EPDM-Kautschuks und eines ungesättigten
Dienkautschuks gebrachte Der Klebstoff wird während
der Vulkanisation der Kautschukkomponenten ebenfalls vulkanisiert, wobei gleichzeitig eine sehr feste Klebverbindung
zwischen dem neuen Klebstoff und dem EPDM-Kautschuk einerseits
und dem tinge sättigt en Dienkautschuk andererseits erzielt wird.
Die BPDM-Kaiitschuke können nach dem Verfahren der vorstehend
genannten Patente hergestellt werden. Sie enthalten 50 bis 70 llol-fs Äthylen, 1-3 Mol-$ Dien und haben als verdünnte
Lösung eine Viskosität von 1,4 bis 2,5.
Zu den ungesättigten Dienkautschuken gehören Naturkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschukji eis-Polybutadien und synthetisches
cie-Polyisopren.
Als Acrylverbindungen eignen sich Acrylsäure^ Methacrylsäure,
Alkylaerylate und -methacrylate, vorzugsweise solche,, die
einen Alteylreet .nit 1=12 0-Atomen enthalten, und Metallsalze
der Acrylsäure und Methacrylsäure, wobei Salze der Metalle Zink, Cadmium, Calcium, Magnesium, Natrium und Aluminium
bevorzugt werden. Besonders bevorzugt als Metallsalz wird Zinkacrylat.
Für die Zwecke der Erfindung kommen beliebige organische Peroxyde in Frage, die sich unterhalb der Vulkanisation—
temperatur en von 38»1000C nicht zersetzen=. Geeignet sind
Dieumylperoxydj Benzoylperoxydv Di^-t-butj^lperoxydy Methyl—
äthylketonperoxyd und Biisopropylperoxyd*.
0 0i®21
Das Blastomerengemisch im erfindungsgemäßen Klebstoff besteht
aus 50-100$ ungesättigtem Dienkautschuk und 0-50$ EPDM-Kautschuk, vorzugsweise 80-90 Gew.-$ Naturkautschuk
Ferner werden pro 100 Teile der Elastomeren 50-80 Teile, vorzugsweise 60-70 Teile Ruß als Verstärkerfüllstoff,
5-10 Teile Zinkoxyd, 2-12 Teile Acrylverbindung und 1-5 Teile organisches Peroxyd zugesetzt.
Der Klebstoff wird gebildet, indem die festen Bestandteile auf einem Walzenmischer zusammengegeben und bei 66-10O0O
gut gemischt werden· Die Mischung kann als Fell vom Mischwalzwerk in einer Dicke von 0,5-0,75 mm abgenommen und direkt
als Klebfilm verwendet werden. Falls bevorzugt, kann die Mischung vom Walzenmischer abgenommen und in einem Kohlenwasserstoff,
ZoB«. einem Gemisch aus 50 Teilen Toluol und 50 Teilen Trichloräthylen, gelöst und zu einer Kautschuklösung
verarbeitet werden.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Klebstoffs werden sehr feste Klebverbindungen zwischen EEDM-Kautsehuk umd ungesättigtem
Dienkautschuk erhalten. Ein Beispiel für die Verwendung des Klebstoffs ist die Herstellung von Reifen unter Verwendung
von EPDM-Kautschuk als Lauffläche und von SBR-Kautschuk
als Karkassenmaterial.
Im folgenden Beispiel beziehen sich die Mengenangaben auf das Gewicht.
Teile A B (Kontrolle)
EPDM-Kautschuk, 65 Kol-$ Äthylen,
2,5 Mol—$ Dien, Viskosität der
verdünnten Lösung 2,3 25 25
Naturkautschuk (Smoked Sheet) 75 75
Ruß 70 70
Zinkoxyd 3 3
Stearinsäure 1,5 1,5
Aromatisches Hilfsöl . 15,0 15,0
Dicumylperoxyd Q09821/1736 3?5 3>5 ~ ·
Zinkacrylat 3,0 - ^D n' ^
lach guter Vermischung dieser Bestandteile auf dem Walzenmischer werden sie in einem Gemisch aus je 50 Teilen Toluol
und Trichloräthylen gelöst und auf einen Gesamtfeststoffgehalt
von 1O$ eingestellt. Die Kautschuklösungen werden auf
das EPDM-Laufflächenmaterial aufgetragen, das aus dem gleichen
Polymeren besteht, das in der Kautschuklösung enthalten ist.
Gleichzeitig werden die Kautschuklösungen auf das Karkassenmaterial aufgetragen, das als Polymeres ein SBR-Faturkautschuk-Gemisch
aus 60 Teilen SBR und 40 Teilen Naturkautschuk sowie Schwefel, Beschleuniger, verstärkendes Pigment, Gleitmittel
und Aktivatoren, die die testen Eigenschaften in den
ungesättigten Dienkautschuken hei der Vulkanisation ausbilden, enthält» Die Klebstofflösung wird trocknen gelassen,
bis das Lösungsmittel verdunstet ist, worauf die mit Klebstoff beschichteten Flächen zusammengepresst und 60 Minuten
bei 1500C unter einem Druck von 14 kg/cm vulkanisiert werden.
Die Festigkeit der Klebverbindung im Vulkanisat wird mit
einer Instron-Zerreißmaschine geprüft, die die Bestandteile um 180° mit einer Geschwindigkeit von 25 cm/Min, auseinanderzieht.
Prüfergebnisse, kg/2,54 cm Breite A_ 3.
Raumtemperatur 38,6 22,7*
3 Tage bei 10000 gealtert,
Prüfung bei 1000O 15,3 8,2*
* Aufspaltung an der Klebverbindung und im Dienkautschuk
Bei den beiden Proben A trat die Aufspaltung in der SBR/
Naturkautschuk-Mischung und nicht an der Klebstelle ein.
009821/1736
Claims (2)
- . 6- I Beiegexempiar[ Darf nicht geändert werdenPatentansprücheKlebniasse zum Verbinden von BPDM-Kautschuken mit ungesättigten Dlen-Kautsehuken, enthaltend ein Gemisch aus 50 bis 100 Teilen ungesättigte» Dlen-Kautschuk und O bis 50 Teilen EPDH-Polyraerem und je 100 Teile des aemisches 50 bis 80 Teile Verstärkerfüllstoff, 5 bis 10 Teile Zinkoxyd, 1 bis 5 Teile organisches Peroxyd und 2 bis 12 Teile AcrylmonomereB aus der Gruppe Acrylsäure, Methacrylsäure, Alkylaerylat, Alkylraethacrylat und den Metallsallen von Acrylsäure und Methacrylsäure.
- 2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dad die Alkylreste in den Alkylacrylaten und Alkylmethacrylaten 1 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten.3· Masse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, c sieh die Metallsalze der Acrylsäure und Methacrylsäure von Zink, Cadmium, Calcium, Magnesium, Hatrium oder Aluminium ableiten.Masse nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dafl sie als Acrylverbindung Zinkaorylat enthält.5« Masse naoh Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß si· Ia einem Kohlenwasserstoff gelöst ist.009821/1736
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |