DE2645157B2

DE2645157B2 - Hitzebeständiges Kautschuklaminat

Info

Publication number: DE2645157B2
Application number: DE2645157A
Authority: DE
Inventors: Sakae Kodaira Tokio Inoue; Shingo Tokio Kato; Tsutomu Yokohama Takada; Tadashi Yokohama Utsunomiya
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1975-10-07
Filing date: 1976-10-06
Publication date: 1980-07-10
Also published as: US4041207A; FR2327088B1; DE2645157A1; DE2645157C3; JPS5244889A; FR2327088A1

Description

Die Erfindung bezieht sich au ein hitzebeständiges Kautschuklaminat, das zusammengesetzt ist aus einer Kautschukgrundschicht und einer Ii. orhaltigen, hitzebeständigen Deckschicht Als hitzebeständige Kautschukarten galten bisher ganz allgemein Chloropren (CR), Butylkautschuk (HR), halogenierter Butylkautschuk, Äthylen-Propylennichtkonjugierter Tercopolymerkautschuk (EPDM) und Äthylen-Propylen Copolymerkautschuk (EPR); diese Kautschukarten wurden in vielen Fällen zur Herstellung von technischen Kautschuk- bzw. Gummiprodukten verwendet, da sie verhältnismäßig billig und ausgezeichnet zu verarbeiten sind und gegenüber anderen Stoffen eine hohe Adhäsionskraft haben. Sollen diese Kautschukarten jedoch als Deckschicht für hitzebeständige Förderbänder verwendet werden, so reicht ihre Wärmebeständigkeit nicht unbedingt aus und ihre Haltbarkeit bei höheren Temperaturen ist begrenzt.

Zwar wurden bereits hitzebeständige Treibriemen bzw. Förderbänder vorgeschlagen, bei denen die Deckschicht hauptsächlich aus EPDM besteht, jedoch altern derartige Bänder und Riemen bei Temperaturen über 150°C relativ rasch, wobei sie hart werden und sich Risse bilden, die sehr rasch größer werden, so daß die Gebrauchsdauer verhältnismäßig kurz ist.

Als besonders hitzebeständige Kautschukarten gelten Acrylsäurekautschuk, Epichlorhydrinkautschuk (CHR),

Epichlorhydrin-Äthylenoxid-Copolymerkautschuk (CHC), Silikonkautschuk, riuorhaltiger Kautschuk u.dgl., worunter Silikonkautschuk und Fluorkautschuk eine Hitzebeständigkeit bis zu etwa 150 bis 200 C aufweisen, so daß man erwarten konnte, daß die letzteren als Material für Gegenstände verwendet werden könnten, die einer besonderen Wärmcbeanspruchung unterliegen. Fs hat sich jedoch gezeigt, daß bei diesen besonders hitzebeständigen Kautschukarten neben ihrem hohen Gestehungspreis auch ein technisches Problem eine Rolle' spielt, da sie schlecht an anderen Stoffen haften, was ihre Verwendung sehr stark einschrankt

Man verwendete zur Herstellung von wärmebeständigen kautschuk- bzw. Gummiartikeln daher im allgemeinen die weiter oben erwähnten, immer noch gut wärmebeständigen Kautschukarten, die aber die Ver wendung der Fertigprodukte auf einen Temperaturbe reich einschränken, der wesentlich enger ist als der mit den zuletzt erwähnten, hoch hitzebeständigen Kautschukarten erreichbare. Die erfindungsgemäßen hitzebeständigen Kautschuk laminate sind demgegenüber zusammengesetzt aus ?iner Grundschicht die zur Hauptsache aus einer hitzebeständigen Kautschukmischung besteht und eine ebenfalls hitzebeständige Deckschicht aufweist die in der Hauptsache aus Äthylen-Fluorpropylen-Copolyme risatkautschuk besteht und fest an der Oberfläche der Grundschicht haftet

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein hitzebeständiges Kautschuklaminat bereitgestellt, das in der Grundschicht zur Hauptsache aus einem Äthylen-a- Olefin-Copolymerkautschuk oder einer Mischung eines Äthylen-a-Olefin-Copolymerkautschuks mit einem halogenierten Butylkautschuk besteht während seine Deckschicht hauptsächlich aus einem Äthylen-Fluorpropylen-Copolymerisatkautschuk oder einer Mischung

aus einem solchen Äthylen-Fluorpropylen-Copolymerisatkautschuk mit mindestens einem Äthylen-a-Olefin-Copolymerisatkautschuk und einem halogenierten Butylkautschuk besteht Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen

)5 Kautschukschichtstoffe bei Beanspruchung in der Hitze eine wesentlich größere Beständigkeit aufweisen als die üblichen, als hitzebeständig bezeichneten Laminate.

Bei diesen erfindungsgemäßen Schichtstoffen ändern sich die physikalischen Eigenschaften beim Altern kaum und sie weisen eine bemerkenswerte Widerstandsfähigkeit gegen Rißbildung beim Knicken auf. Dabei schützt die erfindungsgemäß zusammengesetzte Deckschicht die Grundschicht vor Schädigungen, die durch Hitzeeinwirkung entstehen könnten.

4^rj Gegebenenfalls sind bei den erfindungsgemäßen Laminaten die Grundschicht und die Deckschicht vernetzt, so daß sie sehr fest aneinander haften, was sich besonders auch bei der Verarbeitung durch Walzen bewährt.

V) Man hat bisher angenommen, daß die Adhäsion zwischen den verschiedenen Kautschukarten bei derartigen wärmebeständigen Kautschuklaminaten nicht sehr gut ist und tatsächlich konnte man bisher kein Laminat erhalten, das eine befriedigende Zugfestigkeit

■55 hat und dabei leicht zu verarbeiten ist Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Mischung für die Grundschicht und insbesondere für die Deckschicht erhält man jedoch Laminate mit besonders guter Haftung, die sich ausgezeichnet walzen lassen.

M) Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Laminate sind die im Hinblick auf ihre besonders guten Eigenschaften relativ geringen Gestehungskosten.

Aufgrund ihrer besonders hohen Hitzebeständigkeit und der guten Haftung zwischen den Schichten sind die

μ erfindungsgemäßen Laminate für eine große Anzahl technischer Kautschukprodukte verwendbar, z. B. zur Herstellung von Treibriemen. Förderbändern, .'icnliiucheri. Isolierschichten gegen Vibration und dergleichen.

In der Zeichnung sind im Querschnitt ein Förderband (F i g, 1) und ein Schlauch (Ff g_t 2) aus einem erfindungsgemäßen Schichtstoff dargestellt

Zur Herstellung der Grundschicht 1 des hitzebeständigen Kautschuklaminates wird ein üblicher wärmebeständiger Kautschuk verwendet und diese Grundschicht weist im allgemeinen eine Kernschicht (in der Zeichnung nicht dargestellt) aus einem geeigneten Material auf. Als wärmebeständigen Kautschuk kann man Chloroprerikautschuk (CR)₁ Butylkautschuk (UR), halogenierten Butylkautschuk, Athylen-Propylen-nichtkonjugierten-CopoIymerisatkautschuk (EPDM), Äthylen-Propylen-Copolymerisatkautschuk (EPR) usw. allein oder im Gemisch verwenden.

Insbesondere besteht erfmdungsgemäß der Kautschuk hauptsächlich aus EPDM oder EPR, insbesondere aus einer Mischung von 60 bis 95 Gew.-% EPR mit 5 bis 40 Gew.-% halogeniertem (chloriertem oder bromiertem Butylkautschuk). Die oben beschriebene Grundschicht 1 wird mit einer Deckschicht 2 beschichtet, die für die Erfindung charakteristisch ist Erfindungsgemäß wird für die Deckschicht ein Äthylen-Ruorpropylen-Copolymerisatkautschuk verwendet, wobei f-j. sich um solche Copolymerisatkautschukarten handelt, die 10 bis 50 Mol-% Fluorpropylen enthalten. Wenn im Hinblick auf den Gebrauch eine besondere Widerstandsfähigkeit gegen Reiben verlangt wird, so eignen sich vor allem Äthylen-Fluorpropylen-Copolymerkautschuke mit einem geringen Gehalt an Fluorpropylen. Der Fluorpropylenbestandteil kann ein Hexafluorpropylen oder ein Trifluorpropylen sein, worunter das Erstere bevorzugt ist Außerdem können Arten von Copolymerisatkautschuk verwendet werden, die Äthylen-, Fluorpropylen- und äthylenisch ungesättigte Monomere enthalten; die Letzteren können beispielsweise Olefine, ungesättigte Carbonsäuren, Vinylether u. dgl. sein; genannt seien z. B. Propen, Buten, Hexen, Acrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Phenylvinyläther usw.

Es wurde gefunden, daß man bei Verwendung von Äthylen-Fluorpropylen-Copolymerisatkautschuk Laminate mit außerordentlich hoher Hitzebeständigkeit erhält, wobei die Deckschicht für Dämpfe praktisch undurchdringlich ist, so daß in das Innere keine Dämpfe hineindiffundieren können und ein Altern der inneren Grundschicht verhindert wird. Aus diesem Grund sind Äthylen-Fluorpropylen-Copolymerisate bevorzugt. Auch Silikonkautschuke weisen a>i sich eine hohe Hitzebeständigkeit auf, können jedoch die innere Grundschicht nicht vor dem Altern schützen, so daß man mit dieser Kautschukart im Ganzen keine ausreichende Hitzebeständigkeit erreichen kann. Als Fluor enthaltende synthetische Kautschukarten sind neben and-jren Handelsprodukten Fluorvinyliden Hexafluorpropen-Copolymerisat, Tctrafluoräthylen-Propylen-Copolymerisat bekannt, jedoch weisen alle bisher bekannten fluorhailigen synthetischen Kautschuke eine schlechte Verarbeitbarkeit und eine zu geringe Adhäsion auf, so daß sie für die Herstellung von Laminaten nicht geeignet erscheinen.

Unter den in den crfindungspemäßen Laminaten enthaltenen hitzebeständigen Kautschukarten sind der oben beschriebene Kautschuk in Form eines Äthylen-Fluorpropylen-Copolymcrisates sowie Mischungen dieses Copolymerisatkaulschuk·. mit mindestens einem h ilogeniertcn Butylkautschuk und/oder einem Kautschuk in l'orni c'RCs Äthylen-vOlefin-Copolymcrisats bevorzugt. Als Älhylen-^-Olcfin-t'opolymerisal ist der Äthylen-PropylcM-CopoI/mcrisiitkautscliuk bevorzugt.

jedoch eignet sich erfjndungsgemäß auch ein Tercopolymer aus Äthylen, Propylen und nicht-konjugiertem Dien, Unter den nicht-konjugierten Dienen seien als Beispiele 1,4-Hexadien, 5-Methlyen-2-norbornen, Cy-

clopentadien, Cyclooctndien u. dgl. genannt. Unter den halogenierten Butylkautschuken sind insbesondere halogenierte Produkte aus Isobutylen-Isopren-Copolymerisaten und chlorierte oder bromierte Butylkautschuke bevorzugt Besteht die peckschicht 2 des

ίο Laminates aus einer Mischung aus Äthylen-Fluorpropylen-Copolymerisatkautschuk mit einem Äthylen-«-Olefin-Copolymerisatkautschuk, so enthält das Gemisch auf 100 Gew.-Teile 5 bis 60 Gew.-Teile Äthylen-a-OIefin-Copolymerisat Besteht die Deckschicht aus einem mit

einem halogenierten Butylkautschuk vermischten Äthylen-Fluorpropyien-Copolymerisatkautschulc, so beträgt die Menge an halogeniertem Butylkautschuk auf 100 Gew.-Teile 5 bis 40 Gew.-Teile. Stellt schließlich die Deckschicht eine Mischung aus einem Äthylen-Fluor-

>o propylen-CopolymerisatkautschukmiteinemÄthylen-«- Olefin-Copolymerisatkautschuk und einem halogenierten Butylkautschuk dar, so sind in loo Gew.-Teilen des Kautschuks 5 bis 30 Gew.-Teile (vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-Teile) Äthylen-a-Olefin-Copolymerisat und 5 bis

30, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-Teile halogemerter

Butylkautschuk vorhanden und der Rest (60 bis 90

Gew.-Teile) ist dann der Äthylen-Fluorpropylen-Copolymerisatkautschuk.

In das Gebilde aus der Grundschicht 1 und der

jo Deckschicht 2 können sowohl Vernetzungsmittel wie die verschiedensten Zusätze eingearbeitet sein. Als Vernetzungsmittel können organische Peroxide vorhanden sein, z. B. 2,5-Dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexan; n-Butyl-4,4-bis)t-butylperoxy)-vaIerat; Di-t-butylper-

r, oxy-diisopropylenbenzol; t-Butyl-peroxybenzoat; Dicumylperoxid, Benzoylperoxid u.dgl.; in diesem Fall können polyfunktionelle Monomere, z. B. Äthylendimethacrylat, Polyäthylenglykoldimethacrylat, Trimethylolpropantrimethacrylat, Cyclohexylmethacrylat, Acrylmethacrylat, Divinylbenzol, Diallyllithaconat, Triallylisocyanurat, Triallylcyanurat, Diallylphthalat, Vinyltoluol, Vinylpyridin, Divinyldichlorsilan, Triallylphosphat usw.

Die Menge, in der die erwähnten Vernetzungsmittel

4-, und Vernetzungs-Hilfsmittel vorhanden sein können, ist nach oben nicht beschränkt, beträgt jedoch im allgemeinen 1 bis IOGew.-%.

Weitere Zusätze können u.a. sein: Anorganische Füllmittel, wie Ruß, Metalloxide, Kieselsäure, Calcium-

w oder Magnesiumcarbonat, Ton oder Glasperlen oder organische Füllmittel, wie Lignin, pflanzliche oder tierische Öle. Aroniastoffe, Paraffin- oder Naphthen-Mincralöle, oder Weichmacher, wie Phthalsäure- oder Phosphorsäureester u.dgl.; weitere Zusätze können

-,-, sein: O'ügomere, wie Buten, Butadien, Styrol u.dgl., organische Fasern, wie Nylon, Reyon, Polyester u. dgl., anorgansiche Fasern, wie Glas- oder Kohlefasern u. dgl.. Mittel zur Verhinderung des Alterns, wie Antioxidantien, oder Mittel zur Verhinderung des Einflusses von

Mi Ozon oder ultraviolettem Licht oder Farbzusätze, wie Titanweiß oder Eisenoxid; sämtliche Zusätze werden, je nach Bedarf, auf "tblichc Weise eihgearbeilel.

Die Dicke der Deckschicht 2 hängt selbstverständlich von der beabsichtigten Verwendung ab und beträgt

h-i etwa 0,5 bis 10 mm, wobei eine Dicke von I bis 3 mm aus wirtschaftlichen Grü.'den bevorzugt ist.

Die crfindungsgcmäßc Deckschicht 2 wird aiii die Grundschicht 1. die aus einer wärmebeständigen

Kautschukmischung besteht, in unvernetztem Zustand aufgebracht und das Laminat wird erst nach entsprechender Formgebung der Vernetzung unterworfen, so daß dann die Schichten fest aneinander haften, der Vorgang entspricht etwa dem Vulkanisieren der Kautschukgegenstände.

Bei den erfindungsgemäßen Laminaten weisen sowohl die Grundschicht 1 wie die Deckschicht 2 eine besonders hohe Hitzebeständigkeit auf, und insbesondere die Deckschicht 2 besteht aus einem gegen besonders hohe Temperaturen beständigen Material, so daß die Schichtstoffe den bisher bekannten Laminaten deutlich überlegen sind. Sie zeichnen sich aus durch eine besonders dauerhafte Adhäsion zwischen den Schichten und eine sehr geringe Durchlässigkeit der Deckschicht für Dämpfe, so daß sie hinsichtlich Gebrauchsfähigkeit und Haltbarkeit alle bekannten Kautschukschichtstoffe übertreffen, wobei auch die besonders hohe Wider-

3iailU9iaillgIVl.Il VIV.I L^V.V.rV3V.IIIV.||( « gcgl.ll 1^.11IV-IVVII UIIVJ

Einreißen eine Rolle spielt.

Bei den ebenfalls unter die Erfindung fallenden Äthylen-Hexafluorpropylen-Copolymerisaten ist außer ihrer Hitzebeständigkeit auch ihre Olbeständigkeit bemerkenswert, die wesentlich dazu beiträgt, daß die

;o Laminate in der Technik vielfache Verwendung finden. Die Beispiele dienen zur näheren Erläuterung dei Erfindung

Beispiel I

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schicht stoffes wurde für die Deckschicht eine Mischung au? Äthylen-Propylen-Copolymerisatkautschuk, Äthylen Hexafluorpropylen-Copolymerisatkautschuk mit einen Gehalt an Hexafluorpropylen von 34,7 Mol-%, einei Intrinsikviskosität, bestimmt in Methyläthylketoniösung bei 30°C, von 0,40) und Silikonkautschuk benutzt. Al« Grundschicht wurde eine Bahn aus unvernetzten· EPR-Kautschuk mit einer Dicke von 8 mm verwendet deren Zusammensetzung aus Tabelle I hervorgeht. Sie wurde mit einer ebenfalls nicht-vernetzten, 3 mm dicker Bahn, deren Zusammensetzung ebenfalls aus Tabelle I hervorgeht, Uberschichtet, worauf die beiden Schichter uürCn T-J ίΤΐΐΠ iailgC ▼ CrTiCi£üiig LrC! ii υ ν. Zu CiPiCiT Laminat vereinigt wurden. Die auf diese Weise erhaltenen Laminate wurden 72 Stunden bei 200° irr Ofen gealtert und die physikalischen Eigenschaften dei Grund- und der Deckschicht vor und nach der Alterung bestimmt. Die Resultate gehen aus Tabelle I hervor.

Tabelle I Zusammensetzung, Gew.-Teile Deckschicht (Dicke 3 mm) Beispiel 1-1 Beispiel 1-2

Vergleichsbeispiel 1-1

Vergleichsbeispiel 1-2

Grundschicht EF-Kautschuk Siliconkautschuk Stearinsäure Antioxidans

RD(O

MB(g)

Triallylisocyanurat Organisches Peroxid

100

50 50

20 (a)	35 (b)
15	-
	5
	0,5
0,5	0,5
0,5	0,5
2	2
2,5	2,5
3,7 (C)	4,2 (d)

100

1,2 (e)

100

35 (b)

0,5

2,5

3,5 (d)

100

35 (b)

0,5

2,5

3,5 (d)

Fortsetzung zu Tabelle I Physikalische Eigenschaften Deckschicht (Dicke 3 mm) Beispiel 1-1

Beispiel 1-2	Vergleichs	Veigleichs-
	beispiel 1-1	beispiel 1-2
149	95	147
280	400	370
36	29	18
75 (-50)	65 (-32)	16 (-89)
180 (-36)	290 (-27)	150 (-59)
51 (+42)	31 (+7)	14 (-22)

Deckschicht	107
vor dem Altern	310
Zugfestigkeit (kg/cm²)	22
Dehnung (%)
100%-Modul (kg/cm²)

nach dem Altern (200C, 72 h)

Zugfestigkeit (kg/cm²) 109 (+2)

Dehnung (%) 260 (-16)

100-%-Modul (kg/cm²) 33 (+50)

2b 45

Physik.ili'Lhe ! if IK'- hüllen

Deckschicht (Dicke 3 nun)

ο rt! I e ι c h< ,■i.,„,·: ι 1

Vergleich-· bj;si.iel I-

( iruniNchnh!	K-'	M7	(- 13)	147	147	(-16)
'■ or iic. ; Allern	Vl)	3"O	(+5)	"0	370	(-3)
Zugfestigkeit (kg/cm ι	18	18	(+13)	18	18	(0)
Dehnung Γ»)
100-%-Modul (kg/cm·')	132 (- 10)	128		103 (-30)	123
mich dem Altern	396 (+7)	389		359 (-3)	360
Zugfestigkeit (kg/cm"')	20 (+13)	20	17 (-6)	18
Dehnung (%)
100-%-Modul (kg/cm²)
Anmerkung I:

laj MI-Kuli.

(b) JSAF-Ruß.

(c) t-Bulylperoxybenzoat.

(d) Aktive Komponente 40%, Di-t-butylperoxy-diisopropylbenzol auf 60% Kieselgur.

(e) 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan, 50%, Siliconöl + Diatomeenerde, 50%.

(f) Polymerisiertes l^-Dihydro^.'Mrimethylchinolin.

(g) Mercaptobenzoimidazol.

Anmerkung 2: Die in Klammern angegebenen Werte bedeuten die prozentuale Änderung.

Aus Tabelle I ist ersichtlich, daß die Schädigung der Deckschicht außerordentlich rasch fortschreitet, wenn diese Schicht aus EPR besteht und das Altern bei 20O⁰C bewirk* wird: bei EF-Kautschuk oder einem Gemisch aus EP-Kautschuk mit EPR- oder Silikonkautschuk erfolgt dagegen die Schädigung der Deckschicht nicht so rasch und wenn man für die Deckschicht EF-Kautschuk allein oder im Gemisch mit EPR-Kautschuk verwendet, so leidet die Grundschicht weniger unter dem Altern als dies der Fall ist bei Verwendung von Silikonkautschuk als Deckschicht.

Beschichtet man demnach erfindungsgemäß die wärmebeständige Grundschicht mit einem Kautschukgemisch, das zur Hauptsache aus EF-Kautschuk besteht, so erhält man ein Laminat mit hoher Hitzebeständigkeit.

Tabelle II

die auf die Hitzebeständigkeit und die geringe Durchlässigkeit für Dämpfe der Deckschicht zurückzuführen ist.

Beispiel 2

Als Grundschicht dieme eine 12 mm dicke EPR-Kautschukbahn und als Deckschicht eine Bahn aus

r> EF-Kautschuk, einem Gemisch aus EF- und EPR-Kautschuk bzw. aus EPR- und Silikonkautschuk, jeweils allein, so daß man vier verschiedene Kautschuklaminate erhielt. Die physikalischen Eigenschaften der Grundschicht relativ zur Deckschicht vor und nach dem Altern in der Wärme wurden wie in Beispiel 1 bestimmt. Die Resultate sind in Tabelle II aufgeführt.

Physikalische Eigenschaften Deckschicht (Dicke 1 mm) Beispiel 2-1 Beispiel 2-2 Vergleichsbeisp. 2-1 Vergleichsbeisp. 2-2 EF-Kautschuk EF-Kautschuk Silikonkautschuk EPR

+ EPR-Kautschuk

Grundschicht	147	(-33)	147	147	(-44)	147	(-41)
vor dem Altern	370	(-20)	370	370	(-8)	370	(-27)
Zugfestigkeit (kg/cm²)	18	(+19)	18	18	(-17)	18	(- + 6)
Dehnung (%)
100-%-Modul (kg/cm²)	98		90 (-39)	82		86
nach dem Altern (200⁰C, 72 h)	296	333 (-10)	340	270
Zugfestigkeil (kg/cm²)	21	18 (-0)	16	19
Dehnung(%)
100-%-Modul (kg/cm²)

Aus Tabelle II ist ersichtlich, daß bei den erfindungsgemäßen hitzebeständigen Kautschuklaminaten das Altern der Grundschicht gerinjger ist, selbst wenn die Deckschicht dünner ist als in Beispiel 1.

Beispiel 3

Als fluorhaltiger Äthylen-Copolymerkautschuk diente ein halogenierter Butylkautschuk und ein Äthylen-«- Olefin-Copolymerisatkautschuk (EPR); verwendet wur-

10

de dazu Äthylen-Hexafluorpropvlen-Copounierisatkautschuk (Gehalt an Hexafluorpropylen: 17.4 Mol-%, Intrinsikviskosität, bestimmt in Xylollösung, bei 120⁰C: 0,63) bzw. chlorierter Butylkautschuk und synthetischer Äthylen- Propyleri-Copolymerisatkautschuk.

Der Kautschuk und die verschiedenen Zusätze wurden gemäß Tabelle IV zu Kautschukmischungen vermischt, die 45 min bei 170⁰C vernetzt wurden. Der vernetzte Kautschuk wurde dann 72 h bei 200°C gealtert, worauf seine physikalischen Eigenschaften gemessen und mit dem Zustand vor dem Altern in der Wärme verglichen wurden. Die Resultate gehen aus Tabelle [V hervor.

Außerdem wurde wie folgt ein Adhäsionstest durchgeführt: Eine auf einer Seite mit einem Stützgewebe versehene Bahn aus nicht-vernetztem Kautschuk von 2 mm Dicke (Zusammensetzung sh. Tabelle IV) wurde auf eine ebenfalls aus nicht-vernetztem Kautschuk bestehende, 2 mm dicke Bahn aufgebracht, deren Zusammensetzung aus Tabelle !!! hervorgeht. Die letztere Bahn war ebenfalls einseitig mit einem Stützgewebe versehen und beide Bahnen wurden dann gemeinsam vernetzt, so daß sich ein fest vereinigtes Kautschuklaminat ergab, das in Streifen von 25 mm geschnitten wurde, worauf die Trennungsneigung der beiden Schichten untersucht wurde.

Tabelle IV Tabelle

Gew.-Teile

Ä thy I en-Propylen-Copoly nie r-Kautscluik (EPR)

Chlorierter Butylkautschuk

Ruß

Zinkweiß (ZnO)

Stearinsäure

Antioxidantien

RD¹)

MB²)

Weichmacher (ParafTinöl) Triallylisocyanurat Vernetzungsmittel")

90 10 40

5 0,5

0.5 2.0 10 2,5 1,4

Anmerkungen:

') l'olymerisiertes l.2-Dihydro-2.2,4-lrimelhylchinolin ^:) Mercaptoben/üimidüzol.

■') Mischung aus40% Di-t-butyl-peroyvdiisopropylhcn/ol und 60% Kieselgur.

Beispiel 3-1 Beispiel 3-2

Beispie! 3-3

Beispiel 3-4 EF-Kautschuk 100 70 90 70

Äthylen-Propylen-Copolymer- - 30 20 kautschuk (EPR)

Chlorierter Butylkautschuk - - 10 10

Ruß 25 25 25 25

Zinkweiß 5 5 5 5

Stearinsäure 0,5 0,5 0.5 0,5 Antioxidantien

RD 0,5 0,5 0.5 0,5

MB 2,0 2,0 2,0 2,0

Triallylisocyanurat 2,5 2,5 2,5 2,5 Organisches Peroxid¹) 5,0 3,0 4.0 3,0 Vor dem Altern

Härte (JIS⁰) 79 70 78 73

Zugfestigkeit (kg/cm²) 176 142 178 155

Dehnung (%) 220 280 250 290

100-%-Modul (kg/cm²) 54,0 28,0 47,5 33,5

200-%-Modul (kg/cm²) 163 81,0 137 94,5 Nach dem Altern (200⁰C, 72 h)

Härte (JIS°) 86 (+7) 79 (+9) 82 (+4) 79 (+6)

Zugfestigkeit (kg/cm²) 183 (+4) 121 (-15) 158 (-11) 125 (-17)

Dehnung (%) 210 (-5) 230 (-18) 240 (-4) 260(-l0)

100-%-Modul (kg/cm²) 82,8 (+53) 46,0 (+64) 66,5 (+40) 44,0 (+31)

200-%-Modul (kg/cm²) - 100 (+23) 126 (-8) 94,0 (-1)

12 18,5 40 38,5

Adhäsion (kg/25 mm) Anmerkung:

') Peroximon F-40 (aktive Komponente 40% Di-t-butylporoxydiiecpropylbenzol).

Härtewerte in Klammern: Härte vor dem Altern.

Klammern bei anderen physikalischen Eigenschaften: Änderung in %.

Au¹ Jen Resultaten der vorangehenden Tabellen ist /π ersehen, daß die Kautschukmisrhungen in Heispiel 3-1 und Beispiel 3-2 nach dem Altern einen bemerkenswerten Anstieg in Härte und Modul aufweisen, während die Adhäsion geringer ist; dagegen ist bei den Kautschukmischungen in Beispiel 3-3 und Beispiel 3-4 der Rückgang der Härte und des Moduls nach dem Altern geringer und die Adhäsion ist beträchtlich verbessert. Es zeigte sich, daß das Kautschukgemisch mit einem Gehalt an chloriertem Butylkautschuk besonders für die Deckschicht von Laminaten geeignet ist. die dann in erster Linie dynamisch beansprucht werden, wie dies bei Treibriemen oder Förderbändern der Fall ist.

Tabelle V

Ii e i s ρ i e I 4

Als Cirundschicht wurde eine 8 mm dicke, nicht-vernct7tc Bahn aus Kautschuk verwendet, deren Zusammensetzung aus Tabelle III hervorgeht; darauf wurde eine 3 mm dicke Bahn aus ebenfalls nicht \ ?rnetntem Kautschuk (Zusammensetzung sh. T'belle V) aufgebracht und beide Bahnen 45 min bei 170⁰C /u einem Laminat vernetzt. Nachdem das Laminat 144 h im Ofen bei 200⁰C gealtert worden war, wurden die physikalischen Figenschaften der Grundschicht vor dem Altern und nach dem Altern verglichen. Die Resultate sind aus Tabelle Versichtlich.

	Vergleichsheisp 4	1,2²)	Beispiel 4-1	10	-	2,5	Beispiel 4-2	-	2,5
Deckschicht				5		5
EF-Kautschrk¹)	-		90	0,5	70	0,5
Äthylen-Propylen-Copolymerkautschuk	-	112	-		20
Chlorierter Butylkautschuk	-	600	0,5	10	0,5
Silikonkautschuk	100	18,6	2,0	2,0
Ruß	-		2,5	2,5
Zinkweiß	-	51,0 (-54)	4,0')	3,0')
Stearinsäure	-	380 (-37)
Antioxidantien		16,1 (-11)
RD	-	112	112
MB	-	600	600
Triallylisocyanurat	-	18,6	18,6
Organisches Peroxid
Grundschicht	97,0 (-13)	93,0 (-17)
vor dem Altern	470 (-22)	460 (-23)
Zugfestigkeit (kg/cnr)	18,7 (+1)	18,8 (+2)
Dehnung (%)
100-%-Modul (kg/cm²)
nach dem Altern (200 C, 144 h)
Zugfestigkeit (kg/cnr)
Dehnung (%)
100-%-Modul (kg/cm²)

Anmerkung:

') Athylen-Hexafluorpropylen-Copolymerkautschuk (Hexafluorpropylengehalt: 17.4 Mol-%). ") 2,5-Dimethyl-2,5-di-(t-butylperoxy)hexan, aktive Komponente: 50%. ') Aktive Komponente: 40% Di-t-butylperoxydiisopropylbenzol.

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß bei Verwendung der erfindungsgemäßen Kautschukmischungen als Deckschicht (Beispiele 4-1, 4-2) die Grundschicht in ihren physikalischen Eigenschaften durch das Altern in der Wärme weniger beeinträchtigt wird als beim Vergleichsbeispiel.

Beispiel 5

Durch Überlagerung von drei, je 1 mm dicken beschichteten Geweben, wurde eine Kernschicht gebildet die dann auf beiden Seiten -nit I mm dicken unvernetzten Kautschukbahnen (Zusammensetzung sh. Tabelle VI) beschichtet wurde und so die Grundschicht eines Laminats bildete.

Auf diese Grundschicht wurde eine Deckschicht aus unvernetztem Kautschuk aufgebracht, deren Zusammensetzung aus Beispiel 3-4 in Tabelle JV hervorgeht (Dicke 3 mm), worauf die den Gewebekern tragende Grundschicht und die Deckschicht 45 min bei 170⁰C zu einem Testband vernetzt wurde. Auf gleiche Weise wurden die Kautschukmischungen von Beispiel 3-2

ω (Tabelle IV) und die Kautschukmischung aus Tabelle III als Deckschicht für Testbänder verwendet.

Aus den obigen drei Bändern wurden endlose Schleifen gebildet, die auf einem entsprechenden Laufgerät derart geprüft wurden, daß die Temperatur b5 der Bandoberfläche auf 230⁰C anstieg. Bestimmt wurden dann die in Tabelle VI aufgeführten Änderungen in der Deckschicht.

Tabelle VI Beispiel 5-1 Beispiel 5-2

Vergleichsbeispiel 5-1

Mischung

Kautschukmischung aus Kautschukmischung aus Kautschukmischung von Beispiel 3-4 Beispiel 3-2 Tabelle ΠΙ

Bildung von feinen Rissen

Risse wurden größer, Oberfläche ist verkohlt

Laufzeit	unverändert	unverändert
15Std.	unverändert	Bildung von
34Std.		feinen Rissen
	Bildung von	Risse werden
43 Std.	feinen Rissen

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß bei den untersuchten Bändern (Beispiele 5-1,5-2), bei denen die Deckschicht erfindungsgemäß zusammengesetzt war. die Rißbildung wesentlich später auftrat als bei den Vergleichsbändern, d.h. die Hitzebeständigkeit der Deckschicht war wesentlich verbessert

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Kautschuklaminat in Form einer im wesentlichen aus einer der üblichen wärmebeständigen Kautschukmischungen bestehenden Grundschicht und einer fest daran haftenden, ebenfalls wärmebeständigen Deckschicht, die einen wesentlichen Anteil an synthetischen Elastomeren enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht ganz oder zum überwiegenden Teil aus einem kautschukartigen Copolymerisat aus 50 bis 90 Molprozent Äthylen und 10 bis 50 Molprozent Fluorpropylen besteht

2. Kautschuklaminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht neben dem Athylen-Fluorpropylen-Copolymerisat einen Äthylen-oc-Olefin-Copolymerisatkautschuk oder bzw. und einen halogenierten Butylkautschuk enthält

3. Kautschuklaminat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Deckschicht ein organische» Peroxid als Vernetzungsmittel enthält.

4. Kautschuklaminat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Grundschicht eine Kautschukmischung ist in welcher ein Äthylen-a-Olefin-CopoIymerisatkautschuk oder ein Gemisch aus einem solchen mit einem haingenierten Butylkautschuk mit einer darin eingebetteten Kernschicht verbunden sind