DE2125397A1 - Geformte Kunststoff-Kautschuk-Materialien - Google Patents

Geformte Kunststoff-Kautschuk-Materialien

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DE2125397A1
DE2125397A1 DE19712125397 DE2125397A DE2125397A1 DE 2125397 A1 DE2125397 A1 DE 2125397A1 DE 19712125397 DE19712125397 DE 19712125397 DE 2125397 A DE2125397 A DE 2125397A DE 2125397 A1 DE2125397 A1 DE 2125397A1
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polyolefin
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polyolefin plastic
copolymer
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DE19712125397
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James Frank Shenston Staffordshire; Nightingale Allen Frederick Sheldon Birmingham; Yardley (Großbritannien)
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    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08J5/12—Bonding of a preformed macromolecular material to the same or other solid material such as metal, glass, leather, e.g. using adhesives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2621/00—Use of unspecified rubbers for preformed parts, e.g. for inserts

Description

Case RC.4825A
DUNLOP HOLDINGS LIMITED, London/Großbritannien
Geformte Kunststoff-Kautschuk-Materialien
Die Erfindung betrifft geformte Kunststoff-Kautschuk-Materialien und insbesondere Polyolefinkunststoff-Kautschuk-Materialien, die durch Injektions- oder Preßspritz-Verfahren geformt wurden.
Gegenstand der Erfindung ist ein geformtes zusammengesetztes Material bzw. ein geformtes zusammengesetztes Gefüge, das mindestens einen Polyolefinkunststoffmaterial-Bestandteil enthält, der selbsthaftend mit mindestens einem Polyolefin-Kautschuk— Bestandteil verbunden ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, um geformte Kunststoff-Kautschuk-Materialien herzustellen, das darin besteht, daß man ein Polyolefinkunststoffmaterial auf einem Polyolefin-Kautschuk-Bestandteil durch Injektions- oder Preßspritzverfahren formt.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der Polyolefin-Kautschuk-Bestandteil in Kontakt mit dem erweichten Pölyolefin-
kunststoffmaterial vulkanisiert. Alternativ kann der Pölyol,efin-Kautschuk—Bestandteil prävulkanisiert sein, und das Polyolefinkunsts tof fmaterial wird mit dem prävulkanisierten Kautschuk bei einer Temperatur über seinem Erweichungspunkt durch Injektions— oder Preßspritzverfähren in Kontakt gebracht.
Der Polyolefinkautschuk kann gesättigt oder ungesättigt sein. Kautschuke, die verwendet werden können, schließen ein Olefin-Mischpolymerisate, beispielsweise Äthylen/Propylen-Mischpoly— merisat, Olefin/Dien-Mischpolymerisate, Olefin/Polyen-Mischpolymerisate oder Mischungen, die einen oder mehrere dieser mit anderen Kautschuke enthalten, beispielsweise Styrol/ßutadien—Kautschuk, Polybutadien, Polyisopren usw.
Die Polyolefinkunststoffmaterialien, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, haben vorzugsweise Schmelz— indices oder minimale Strömungsgeschwindigkeiten von nicht weniger als O,25. Diese Schmelzindices oder minimale Strömungs— .geschwindiglceiten werden unter Versuchsbedingungen, die für die Materialien geeignet sind, geprüft, die in ASTM-Standard D 1238-65 T angegeben sind.
Diese Polyolefinkunststoffmaterialien bzw. plastischen PoIyolefinmaterialien sind vorzugsweise gesättigt, und sie können Homopolymerisate sein,.wie Polyäthylen oder Polypropylen, oder sie können Mischpolymerisate davon sein, wie Äthylen/Propylen— F Mischpolymerisate, oder Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymerisate. Diese Polyolefinkunststöffmaterialien können irgendwelche Zusatzstoffe, beispielsweise Füllstoffe, Verstärkungsmittel usw., die man üblicherweise bei solchen Kunststoffmaterialien verwendet, enthalten. Austrocknende Mittel können ebenfalls zu dem Polyolefinkunststoffmaterial zugefügt werden, um"die entgegengesetzte Wirkung auf die Haftfestigkeit zu vermindern, wenn von dem Kunststoffmaterial Feuchtigkeit absorbiert wird.
Die Erfindung kann verwendet werden, um viele Artikel herzustellen, die zuvor aus Metall/Kautschuk-Zusammensetzungen
hergestellt wurden, beispielsweise für Ventildiaphragmen, die einen Kautschukkörper mit einem plastischen Einsatz besitzen, für Ventileinsätze für Reifen, für Stoßdämpfer, für Maschinenhalterungen, für Vibrationsdämpfer, für Druckfedern, für Torsionslager (torsion bushes), für flexible Antriebsköpfe usw.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie jedoch zu beschränken.
Beispiel 1 -
Eine Kautschukzusammensetzung der weiter unten angegebenen Formulierung wurde in lmm dicke Folien kalandriert und 60 Minuten bei 150°C vulkanisiert.
Eine Folie dieses vulkanisierten Kautschuks, 125 χ 125 χ 1 mm, wurde in eine Form, 125 χ 125 χ 3 mm, gegeben, und aus einer Edgwick-Injektionsformmaschine 1214 HY (MK III) 113-120 g (4-4 1/2 oz.) wurde während 2 Sekunden bei 492 kg/cm (7000 psi) Polypropylen injiziert. Der Druck wurde weitere 8 Sekunden bei 246 kg/cm (3500 psi) gehalten, und dann ließ man die Form während 20 Sekunden abkühlen, bevor das zusammengesetzte Kautschuk-Kunststoff-Material aus der Form entnommen wurde. Zu Beginn des Injektionszyklus hatten die Form und die Injektionsdüse Temperaturen von 6O0C und 275°C.
Die Festigkeit der Bindung zwischen dem Kautschuk und dem Kunststoff wurde durch Abschäladhäsion mit einer Einspannklemme-Abtrenngeschwindigkeit von 500 mm/Minute bestimmt. Eine Bindungsfestigkeit von 12,5 kg wurde bei einem 2,5 mm breiten Versuchsstück erhalten, wobei Versagen des Kautschuks auftrat.
Das verwendete Polypropylen ist ein im Handel erhältliches Polypropylen, das als GARLONA KM 61 bezeichnet ist und von der Shell Chemicals Ltd. vertrieben wird.
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Kautschukzusammensetzung Gewichtsteile
EPDM (Royalene 502) 100
ISAF-Ruß 90
naphthenisches Öl 60
Zinkoxyd . 5,0
Schwefel 2,0
Mercaptobenzthiazol 1,5
Tetramethylthiuramdisulfid 0,75
Tellurdiäthyldithxocarbamat 0,75
Dipentamethylenthiuramtetrasulfid 0,75
austrocknendes Mittel ' 10,0
P Das Mittel zum Austrocknen enthielt Calciumoxyd und ist im Handel als CALOXOL W 3 von J. & E. Sturge Ltd. erhältlich.
Beispiel 2
Das in Beispiel 1" beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei man ein glasverstärktes Polypropylen verwendete, das im Handel von ICI Ltd. als PROPATHENE 22/42 erhältlich ist.
Mit einem 2,5 mm breiten Teststück erhielt man eine Bindungsfestigkeit von 15,0 kg, wobei wieder der Kautschuk versagte.
■ Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
In Fig. 1 ist eine flexible Kupplungsvorrichtung dargestellt, die erfindungsgemäß hergestellt wurde.
In Fiq» 2 wird die Form gezeigt, in der der flexible Antriebskopf, der in Fig. 1 gezeigt ist, hergestellt wurde.
In Fig. 3 wird ein Ventildiaphragma gezeigt, das bei Rückschlagventilen verwendet werden kann, und die
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Fig. 4 und 5 zeigen die Form, in der das in Fig. 3 gezeigte Ventildiaphragma hergestellt werden kann.
Der in Fig. 1 gezeigte flexible Antriebskopf enthält einen zylindrischen vulkanisierten Kautschukkörper 1, an dessen entgegenges.etzten Enden Kunststoffteile 2 angebracht sind. Diese Kunststoffteile 2 haben geformte Sockel mit einem D-förmigen Querschnitt, so daß sie einen Schiebesitz für die Antriebsstangen, die gekuppelt werden sollen, ergeben. Schraubengewinde 4 sind in dem plastischen Teil vorgesehen, so daß die Lage der Antriebsstangen erleichtert ist.
Der flexible Antriebskopf, der in Fig. 1 gezeigt ist, wird in der in Fig. 2 gezeigten Form hergestellt. Der Kautschukkörper 1 wird in einer getrennten Form geformt und vulkanisiert, wobei man übliche Verfahren verwendet. Eine Randfassung 7 ist an dem Kautschukkörper 1 vorgesehen, und diese dient dazu, den Kautschukkörper 1 zwischen den oberen und unteren Teilen 5 der Form zu befestigen. Jeder Teil der Form hat eine Einlaßöffnung 6, durch die das Polyolefinkunststoffmaterial injiziert wird, um die Hohlstellen an jeder Seite des Kunststoffkörpers 1 zu füllen, um die Kunststoffteile 2 zu bilden.
In Fig. 3 ist das Diaphragma für ein Rückschlagventil dargestellt. Dieses enthält einen Kautschukkörper 10, der einen Kunststoffeinsatz 11 in Form einer Kontrollhülse enthält, durch die ein Bolzen gehen kann, wobei der Bolzen 15 das Diaphragma an eine perforierte Platte 13 klemmt. Das Diaphragma bedeckt dabei in der Platte 13 die Perforationen, bis der Druck ausreicht, um das Diaphragma zu deformieren, wodurch Flüssigkeit von.der einen Seite des Diaphragmas zu der anderen Seite passieren kann.
Das in Fig. 3 gezeigte Diaphragma wird hergestellt, indem man die in den Fig. 4 und 5 gezeigten Formen verwendet.
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Die Form enthält einen Körper 16, der zwei verschiedene obere Enden 17 und 18 besitzt. Bei der ersten Herstellungsstufe wird die Form mit dem oberen Ende 17 verwendet, und der Kautschuk
wird durch die Einlaßöffnung 19 in den Hohlraum 21 der Form
injiziert, wobei der Hohlraum 21 die Form des Kautschukkörpers
10 besitzt, und dann wird der Kautschuk vulkanisiert. Der obere Teil 17 wird dann entfernt und durch den oberen Teil 18
ersetzt, der einen Hohlraum 22 bildet . und die Form der Hülse
11 besitzt. Polyolefinkunststoff wird dann durch die Einlaßöffnung 20 in den Hohlraum 22 injiziert, und dann läßt man abkühlen, bevor man das fertige Diaphragma aus der Form entfernt.
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Claims (11)

Patentansprüche
1.) Verfahren zur Herstellung eines geformten Kunststoff-Kautschuk-Materials, dadurch gekennzeichnet, daß man
auf einem Polyolefinkäütschuk-Bestandteil ein Polyolefinkunststoff material durch Injektions- oder Preßverformungsverfahren formt·
2.) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukbestandteil in. Kontakt mit dem Polyolefinkunststoffmaterial bei einer Temperatur über dem Erweichungspunkt des Poiyolefinkunststoffmaterials vulkanisiert wird.
3.) Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukbestandteil prävulkanisiert ist und daß das Polyolefinkunststof fir.aterial mit dem prä vulkanisier ten
Kautschuk bei einer Temperatur über dessen Erweichungspunkt kontaktiert wird.
4.) Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefinkunststoffmaterial ein gesättigtes Polymerisat ist.
5.) Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefinkunststoffmaterial ein Olefinhomopolymerisat ist.
6.) Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefinkunststoffmaterial Polyäthylen oder Polypropylen ist.
7.) Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge-, kennzeichnet, daß das Polyolefinkunststoffmaterial ein
Mischpolymerisat aus zwei oder mehreren Olefinen ist.
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8.) Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch-gekennzeichnet, daß das Polyolefinkunststoffmaterial ein Äthylen/Propylen-Mischpolymerisat oder ein Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymerisat ist.
9.) Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyolefinkautschuk ein Ölefin-Mischpolymerisat ist.
10.) Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyäthylenkautschuk ein Äthylen/Propylen-Mischpolymerisat, ein Olefin/Dien-Mischpolymerisat, ein Olefin/Polyen—Mischpolymer!sat oder eine Mischung von einem oder mehreren dieser Polymerisate mit anderen Kautschuken ist.
11.) Geformtes zusammengesetztes Material, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Bestandteil ein Polyolefinkunst— Stoffmaterial ist, das mindestens mit einem Polyolefinkautschukbestandteil selbsthaftend verbunden ist.
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