DE1795458B2 - Verfahren zum Erzielen einer auch in der Wärme widerstandsfähigen Haftung zwischen Schichten aus verschiedenen Elastomeren - Google Patents

Verfahren zum Erzielen einer auch in der Wärme widerstandsfähigen Haftung zwischen Schichten aus verschiedenen Elastomeren

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Description

Es ist in der Praxis oft notwendig, Schichten aus mere. Die Vulkanisation wird, wie bereits erwähnt, verschiedenen Elastomeren aneinander zum Haften durch Erhitzen der Mischungen, die unter Druck mitlu bringen, beispielsweise wenn man die günstigen einander in Kontakt gehalten werden, auf Temperaelastischen Eigenschaften des einen Elastomeren aus- 35 türen zwischen 110 und 23O0C, vorzugsweise zwischen xunützen wünscht und dieses mit einer äußeren Schicht 140 und 100° C, durchgeführt,
•ines Elastomeren verbindet, das eine bessere Abrieb- Die Erfindung findet vorzugsweise Anwendung bei
festigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Lösungsmittel der Herstellung von verschiedenen Gegenständen, die Oder Widerstandsfähigkeit gegen Oxydation besitzt. eine besondere Widerstandsfähigkeit gegenüber me-Hierbei haben sich nun oft Schwierigkeiten beim Er- 40 chanischen und dynamischen Beanspruchungen be- »elen einer widerstandsfähigen Haftung zwischen sitzen müssen, beispielsweise bei Reifen, Keilriemen Schichten verschiedener Elastomerer ergeben, und sowie Förderbändern. Bei der Herstellung von Treibawar meist infolge ihrer physischen Unverträglichkeit, riemen und Förderbändern, bei denen Fasennaterialien die die gegenseitige Diffusion aneinandergrenzender als Einlage verwendet werden, erzielen nicht diese die Flächen verhindert oder aber infolge der chemischen 45 Haftung, sondern die im allgemeinen verschiedenen Unvir.räglkhkeit zwischen den jeweiligen Vulkani- Elastomeren, mit denen die Fasvrmateriilien vorher lationssystemen. Dies ist bsispielsweise zu beobachten, überzogen wurden. Es können d lher auf diese Weise wenn man eine Haftuig zwischen elastomeren ge- Gegenstände mit Oberflächen hergestellt werden, de lättigten anorphen Copolymeren aus Äthylen und aus elastomeren Materialien mit besonderen Eigen- «-Olefinen ir.it den traditionellen Dienelastomeren 5t s laften bezüglich Abriebfestigkeit, Widerst lndsfähigtrzielci will. n.eit gegenüber der Einwirkung von chemischen Anorganische Peroxyde als VuIl an i sationsmittel ent- zien sowie Alterungsbeständigkeit besitzer.
kältende Cop >lymere des Äthyle. s, die jedoch keine Die in dem folgenden Beispiel angeg;tenen Haft-
flastomeren Copolymeren darstellen, beschreibt bei- werte in kg/cm wurden gemäß dem s gen nnten Ipielsweise die britische Patentschrift 903 295. 55 Schältest nach ASTM D-413/39 bestimmt.
- Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Zur Herstellung der Probestücke zur Bestimmung Erzielen einer auch in der Wärme widerstandsfähigen der Haftwerte wurden die aneinander zum Haften zu Haftung zwischen einer Schicht aus einem elastomeren bringenden Mischungen in einem Kalander zu Platt* gesättigten amorphen Äthylen-Ä-Olefin-Copolymeren chen geformt mit einet Dicke von 3 mm, aus denen und einer Schicht aus Naturkautschuk, Polybutadien 60 rechtwinkelige Stücke von 16 χ 8 cm hergestellt wur* und Butadien-Styrol-Copolymeren, durch Covulkani* den; nach Behandlung der Oberflächen mit einem sation bei Temperaturen zwischen 110 und 230° C der Lösungsmittel, wie Benzin und Heptan, wurden die in direktem Kontakt befindlichen, Vulkänisations- rechtwinkeligen Stücke der verschiedenen Mischungen mittel und verstärkende Füllstoffe enthaltenden Schien* überlappt und in einer Presse zusammen vulkanisiert, ten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man in der 65 Um eine leichtere Messung der Haftung zu gestatten, Schicht aus dem Äthylen-A-Olefin-Copolymeren als wurden die Plättchen vorher an den äußeren Ober* die Haftung bewirkende Verbindungen flüssigen de- flächen mit einem Kreuzgewebe verstärkt,
polymerisierten Naturkautschuk oder flüssiges Poly* Aus den vulkanisierten Plättchen wurden mittels
17
einer geeigneten Stanz» drei Probestücke, die 2 cm breit, 14,5 cm lang und 0,8 cm dick waren, erhalten, an denen die Haftversuche durchgeführt wurden.
Die Werte bezüglich Zugfestigkeit, Bruchdehnung und Elastizitätsmodul wurden gemäß ASTM D-4I2/39 s bestimmt. Die bleibende Verformung wurde nach einer einstündigen Dehnung um 200% unter Spannung gemessen, wobei nach einminutiger Entlastung abgelesen wurde.
Die Reißfestigkeit in kg/cm* wurde an Probestücken von 90 χ 90 χ 2 mm mit einem mittleren Querschnitt von 5 mm bestimmt. Das verwendete «A'-Bis-(tert.-butylperoxy)-düsopropylbenzol bestand jeweils aus einer Mischung von m- und p-Isomeren (65/35).
»5 Beispiel
Mischungen auf der Basis von Naturkautschuk (B) und eines Äthylen-Propylen-Copolymeren (A) das flüssigen Naturkautschuk (Molekulargewicht' etwa 10 000) als die Haftung bewirkende Verbindung in einer Menge von 10%, bezogen auf das Copolymere, enthielt, wurden durch Covulkanisation bei 165°C während 40 Minuten aneir ander zum Haften gebracht.
Mischung A
Äthylen-Prcyylen-Copolymeres (55 Molprozent Propylen);
Gewichtsteile
ML(l+4)/100°C 3d I00
Hochabriebfester Ofenruß 50
Zinkoxyd 5
Flüss'ger Naturkautschuk 10
Schwefel 0 4
«,a'-Bis-(tertbutyIperoxy)-
diisopropylbenzol 2,1
458
Mischung B
Naturkautschuk ML(l+4)/3OO°C
Gewicbtsteile
= 40 100
Hochabriebfester Ofenruß 50
Zinkoxyd 5
Bis-(4-methyl-6-tertbutylphenyl)-
methan ., 1
a,«'-Bis-(tert.butylperoxy)-
diisopropylbenzol 1
Aus diesen Mischungen, die miteinander in Kontakt gebracht wurden, wurden Probestücke hergestellt und dann durch Covulkanisation bei 165 0C während Minuten miteinander zum Haften gebracht
In der folgenden Tabelle sind die Haftwerte zwischen den beiden Mischungen und die mechanischen Eigenschaften der Vulkanisate des Olefineopolymeren, das den flüssigen Naturkautschuk enthält, angegeben.
Mechanische Eigenschaften der Vulkanisate aus der
Mischung des Äthylen-Propylen-Copolymeren mit
flü sigem Naturkai. t;chuk
Zugfestigkeit (ig/cm2) 158
Bruchdehnung (%) 520
Elastizitätsmodul bei 300% Dehnung
(kg/cm2) 79
Formänderungsrest bei 200%
Dehnung (%) 15
Reißfestigkeit (kg/cm2) 80
Haftung an Naturkautschuk bei
25°C (kg/cm) 20
90°C(kg/cm) 8,5
Versuche unter Verwendung von depolymerisiertem Naturkautschuk mit einem Molekulargewicht von 000 ergaben schlechte Haftwerte.

Claims (1)

  1. butadien mit einem Molekulargewicht zwischen 200 Patentansprüche: und 50 000, vorzugsweise zwischen 500 und 20 000,
    verwendet,
    1. Verfahren zum Erzielen einer auch in der
    32:αατ».£
    phen Äthylen-Ä-Olefin-Copolymeren und einer 15 Gewichtsprozent,
    Schicht aus Naturkautschuk, Polybutadien und Copolymere, verwendet. v ..Am(M..
    Butadien-Styrol-Copolymeren durch Covulkani- Die die Haftung bewirkenden Verbmduiigen können
    sation bei Temperaturen zwischen 110 und 2300C 10 in einigen FäUen zwar mit den Vulkanisaüonsmuteln der in direktem Kontakt befindlichen, Vulkani- Reaktionen eingehen insbesondere mit Peroxyden, sationsmittel und verstärkende Füllstoffe ent- doch werden dabei keinerlei Schwierigkeiten verurhaltenden Schichten, dadurch gekenn- sacht, denn mit einer Mischung die mehr Peroxyd zeichnet, daß man in der Schicht aus dem enthält, gelingt es auch, diesen Nachteil zu uberwmden. Äthylen-a-Olefin-Copolymeren als die Haftung 15 Die gesättigten amorphen Oletopoiymere von bewirkende Verbindungen flüssigen depolymeri- Äthylen mit Propylen oder Buten-(1) mit einem Athysierten Naturkautschuk oder flüssiges Polybutadien lengehalt zwischen 20 und 80 Molprozent, vorzugsmit einem Molekulargewicht zwischen 200 und weise zwischen 40 und 65 Molprozent und einem 50 000 verwendet Molekulargewicht zwischen 60 000 und 800 000, vor-
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 20 zugsweise zwischen 80 0.0 und 5t OuOO, werden mit zeichnet, daß man die die Haftung bewirkenden Systemen auf der Basis von orga ι -he.i Feroxyden Veroindungen in Mengen zwischen 1 und 20 Ge- vulkanisiert. In der Praxis werden vo ζ .gsweise Cowichtsprozent, bezogen auf das Äthylen-Ä-Olefin- polymere mit einer Mooney-Visko:i.at (ML 1+4 bei Copolymere, verwendet. 100°C) zwischen 15 und 150 verwendet.
    25 Erfindungsgemäß werden mit besondenm Vorteil als verstärkende Füllstoffe Ruße der verschiedenen handelsüblichen Typen sowie mineralische Füllstoffe,
    wie Tone, Kaolin, Talkum, Silikate, wasserfreie oder
    hydratisierte Kieselsäure, verwendet, und zwar in
    30 Mengen von 5 bis 200 Gewichtsteilen, vorzugsweise
    von 20 bis 100 Gewichtsteilen, pro 100 Teile Elasto-
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