DE2645157C3

DE2645157C3 - Hitzebeständiges Kautschuklaminat

Info

Publication number: DE2645157C3
Application number: DE2645157A
Authority: DE
Inventors: Sakae Kodaira Tokyo Inoue; Shingo Tokyo Kato
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1975-10-07
Filing date: 1976-10-06
Publication date: 1981-11-19
Also published as: FR2327088A1; JPS5244889A; DE2645157B2; FR2327088B1; US4041207A; DE2645157A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hitzebeständiges Kautschuklaminat, das zusammengesetzt ist aus einer Kautschukgrundschicht und einer fluorhaltigen, hitzebeständigen Deckschicht. Als hitzebeständige Kautschukarten galten bisher ganz allgemein Chloropren (CR), Butylkautschuk (IIR), halogenierter Butylkautschuk, Äthylen-Propylen-nichtkonjugierter 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 hitzebeitändige Kautschukarten gelten Acrylsäurekautschuk, Epichlorhydrinkautscht:k (CHR),

Epichlorhydrin-Äthylenoxid-Copolymerkautschuk
(CHC), Silikonkautschuk, fluorhaltiger Kautschuk u. dgl., worunter Silikonkautschuk und Fluorkautschuk eine Hitzebeständigkeit bis zu etwa 150 bis 200⁰C aufweisen, so daß man erwarten konnte, daß die letzteren als Material für Gegenstände verwendet werden könnten, die einer besonderen Wärmebeanspruchung unterliegen. Es 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 einschränkt

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 Temperaturbereich eiaschränken, der wesentlich enger ist als der mit den zuletzt erwähnten, hoch hitzebeständigen Kautschukarten erreichbare.

Die erfindungsgemäßen hitzebeständigen Kautschuklaminate sind demgegenüber zusammengesetzt aus einer Grundschicht, die zur Hauptsache aus einer hitzebeständigen Kautschukmischung besteht, und eine ebenfalls hitzebeständige Deckschicht aufweist, die in der Hauptsache aus Äthylen-Fluorpropylen-Copolymerisatkautschuk 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-Olefiri-Copolymerkautschuk oder einer Mischung eines Äthylen-Ä-OIefin-Copolymerkautschuks mit einem halogenierten Butylkautschuk besteht, während seine Deckschicht hauptsächlich aus einem Äthylen-Fluorpropy'en-Copolymerisatkautschuk oder einer Mischung

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

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.

-,o 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 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.

bo 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

h^r, erfindungsgemäßen Laminate für eine große Anzahl technischer Kautschukprodukte verwendbar, z. B. zur Herstellung von Treibriemen, Förderbändern, Schläuchen, Isolierschichten gegen Vibration und dergleichen.

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

Zur Herstellung der Grundschicht 1 des hitzebeständigen Kautschuklaminates wird ein üblicner 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 Chloroprenkautschuk (CR), Butylkautschuk (ilR), halogenierten Butylkautschuk. Athylen-Propylen-nichtkonjugierten-Copolymerisatkautschuk (EPDM), Äthylen-Propylen-Copolymerisatkautschuk (EPR) usw. allein oder im Gemisch verwenden.

Insbesondere besteht erfindungsgemäß 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-Fluorpropylen-Copolymerisatkautschuk verwendet, wobei es 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, Vinyläther u. dgl. sein; genannt seien z. B. Propen, Buten, Hexen, Acrylsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Phenylvinyläther usw.

Es wurde gefunden, daß man bei Verwendung von Äthyler.-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 an 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 anderen Handelsprodukten Fluorvinyliden-Hexafluorpropen-Copolymerisat, Tetrafluoräthylen-Propylen-CopoIymerisat bekannt, jedoch weisen alle bisher bekannten fluorhaltigen 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 erfindungsgemäßen Laminaten enthaltenen hitzebeständigen Kautschukarten sind der oben beschriebene Kautschuk in Form eines Äthylen-Fluorpropylen-Copolymerisates sowie Mischungen dieses Copolymerisrttkautschuks mit mindestens einem halogenierten Butylkautschuk und/oder einem Kautschuk in Form eines Äthylen-at-Olefin-Copolymerisats bevorzugt. Als Äthylen-at-Olefin-Copolymerisat ist der Äthylen-Propylen-Copolymerisatkautschuk bevorzugt.

jedoch eignet sich erfindungsgemäß 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, Cyclopentadien, Cyclooctadien u.dgl. genannt Unter der halogenierten Butylkautschuken sind insbesondere halogenierte Produkte aus Isobutylen-Isopren-Copolymerisaten und chlorierte oder bromierte Butylkautschuke bevorzugt. Besteht die Deckschicht 2 des

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

einem halogenierten Butylkautschuk vermischten Äthylen-Fluorpropylen-Copolymerisatkautschuk, 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-Fluorpropylen-Copolymerisatkautschukmit einem Äthylen-«- 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 halogenierter 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 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)-valerat; Di-t-butylperoxy-diisopropylenbenzol; t-Butyl-peroxybenzoat; Dicumylperoxid, Benzoylperoxid u. dgl.; in diesem Fall können polyfunktionelle Monomere, z. B. Äthylendimethacrylat, Polyäthylenglykoldimethacrylat,Trimethylolpropantrimetiiacrylat, Cyclohexylmethacrylat. Acrylmethacrylat, Divinylbenzol, Diallyllithaconat, Triallylisocyanurat, Triallylcyanurat, Diallylphthalat, Vinyltoluol, Vinylpyridin, Divinyldichlorsilan, Triallylphosphat usw.

Die Menge, in der die erwähnten Vernetzungsmittel und Vernetzungs-Hilfsmittel vorhanden sein können, ist nach oben nicht beschränkt, beträgt jedoch im allgemeinen 1 bis 10Gew.-%.

Weitere Zusätze können u.a. sein: Anorganische Füllmittel, wie Ruß, Metalloxide, Kieselsäure, Calcium- oder Magnesiumcarbonat, Ton oder Glasperlen oder organische Füllmittel, wie Lignin, pflanzliche oder tierische öle, Aromastoffe, Paraffin- oder Naphthen-Mineralöle, oder Weichmacher, wie Phthalsäure- oder Phosphorsäureester u. dgl.; weitere Zusätze können sein: Oligomere, 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

bo Ozon oder ultraviolettem Licht oder Farbzusätze, wie Titanweiß oder Eisenoxid; sämtliche Zusätze werden, je nach Bedarf, auf übliche Weise eingearbeitet.

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

ty-, etwa 0,5 bis 10 mm, wobei eine Dicke von 1 bis 3 mm aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt ist.

Die erfindungsgemäße Deckschicht 2 wird auf 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 GrunJschicht 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 Widerstandsfähigkeit der Deckschicht 2 gegen Knicken und Einreißen eine Rolle spielt.

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

Tabelle I

Laminate in der Technik vielfache Verwendung finden. Die Beispiele dienen zur näheren Erläuterung d< Erfindung

Beispiel 1

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schien stoffes wurde für die Deckschicht eine Mischung au Äthylen-Propylen-Copolymerisatkautschuk, Äthylen Hexafluorpropylen-Copolymerisatkautschuk mit einei

κι Gehalt an Hexafluorpropylen von 34,7 Mol-%. eine Intrinsikviskosität, bestimmt in Methyläthylketonlösun bei 30⁰C, von 0,40) und Silikonkautschuk benutzt. A Grundschicht wurde eine Bahn aus unvemetztei EPR-Kautschuk mit einer Dicke von 8 mm verwende deren Zusammensetzung aus Tabelle I hervorgeht. S wurde mit einer ebenfalls nicht-vernetzten, 3 mm dicke Bahn, deren Zusammensetzung ebenfalls aus Tabelle hervorgeht, überschichtet, worauf die beiden Schichte durch 45 min lange Vernetzung bei 170° C zu einet Laminat vereinigt wurden. Die auf diese Weis erhaltenen Laminate wurden 72 Stunden bei 200° ii Ofen gealtert und die physikalischen Eigenschaften de Grund- und der Deckschicht vor und nach der Alterun bestimmt. Die Resultate gehen aus Tabelle I hervor.

Zusammensetzung, Gew.-Teile Deckschicht (Dicke 3 mm)

Beispiel 1-1 Beispiel 1-2

Grundschicht

Vergleichsbeispiel 1-1

Vergleichsbeispiel 1-2

EF-Kautschuk

Siliconkautschuk

Stearinsäure

Antioxidans

RD(O

MB (g)

Triallylisocyanurat
Organisches Peroxid

Fortsetzung zu Tabelle I

100

50
50

100

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)

1,2 (e)

100

35 (b)

0,5

2,5

34 (d)

100

35 (b)

0,5

2,5

3,5 (d)

nt ;t-„i;„.,u-, c;_nn«

1 11^3110113^111 !Ig^U

Deckschicht
Beispiel 1-1

: ΪΪΪΤΪϊ)

Beispiel 1-2

Vergleichsbeispiel 1-!

Vergleichsbeispiel 1-2

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

nach dem Altern (200 C. 72 h)

Zugfestigkeit (kg/cm²) 109 (+2)

Dehnung (%) 260 (-16)

H)0-%-Modul (kg/cm²) 33 (+50)

149

280

36

75 (-50)

180 (-36)

51 (+42) 95

400

29

65 (-32)

290 (-27)

31 (+7)

147

370

18

16 (-89)

150 (-59)

14 (-22)

Fortsetzung

Physikalische Eigenschaften

Deckschicht (Dicke 3 mm) Beispiel 1-1 Beispiel 1-2

Vergleichsbeispiel 1-1

Vergleichsbeispiel 1-2

Grundschicht
vor dem Altern

Zugfestigkeit (kg/cm²)

Dehnung(%)

100-%-Modul (kg/cm²)
nach dem Altern

Zugfestigkeit (kg/cm²)

Dehnung (%)

100-%-Modu! (kg/cm²)
Anmerkung 1:

(a) MT-Ruß.

(b) ISAF-Ruß.

(c) t-Butylperoxybenzoat.

(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%. (O Polymerisiertes l^-Dihydro^^-trimethylchinolin.

(g) Mercaptobenzoimidazol.

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

147	(-10)	147	(-13)	147	(-30)	147	(-16)
370	(+7)	370	(+5)	370	(-3)	370	(-3)
18	(+13)	18	(I 13)	18	(-6)	18	(0)
132	128	103	123
396	389	359	360
20	20	17	18

Aus Tabelle I ist ersichtlich, daß die Schädigung der Deckschicht außerordentlich rasch fortschreitet, wenn diese Schicht aus EPR besteht und das Altern bei 200⁰C bewirkt wird; bei EF-Kautschuk oder einem Gemisch aus EF-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

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

Beispiel 2

Als Grundschicht diente eine 12 mm dicke EPR-Kautschukbahn und ais Deckschicht eine Bahn aus 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

4a 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	147	147	147
vor u6m j-Lii6m	370	370	370	370
Zugfestigkeit (kg/cm²)	18	18	18	18
Dehnung (%)
100-%-Modul (kg/cm²)	98 (-33)	90 (-39)	82 (-44)	86 (-41)
nach dem Altern (200°C, 72h)	296 (-20)	333 (-10)	340 (-8)	270 (-27)
Zugfestigkeit (kg/cm²)	21 (+ 19)	18 (-0)	16 (-17)	19 (- + 6)
Dehnung (%)
100-%-Modul (kg/cm²)

Aus Tabelle II ist ersichtlich, daß bei den erfindungs- ,.5 gemäßen hitzebeständigen Kautschuklaminaten das Altern der Grundschicht geringer ist, selbst wenn die Deckschicht dünner ist als in Beispiel 1.

Beispiel 3

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

de dazu Äthylen-Hexafluorpropylen-Copolymerisatkautschuk (Gehalt an Hexafluorpropylen: 17,4 Mol-%, lntrinsikviskosität, bestimmt in Xylollösung, bei 120°C: 0,63) bzw. chlorierter Butylkautschuk und synthetischer Äthylen-Propylen-Copolymerisatkautschuk.

Der Kautschuk und die verschiedenen Zusätze wurden gemäß Tabelle IV zu Kautschukmischungen vermischt, die 45 min bei \70°C vernetzt wurden. Der vernetzte Kautschuk wurde dann 72 h bei 200⁰C gealtert, worauf seine physikalischen Eigenschaiten gemessen und mit dem Zustand vor dem Altern in der Wärme verglichen wurden. Die Resultate gehen aus Tabelle IV 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 III iiervorgeht. 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 III

15

20 Gew.-Teile

Äthylen-Propylen-Copolymer-

Kautschuk (EPR) 90

Chlorierter Butylkautschuk 10

Ruß 40

Zinkweiß (ZnO) 5

Stearinsäure 0,5 Antioxidantien

RD¹) 0,5

MB²) 2,0

Weichmacher (Paraffinöi) 10

Triallylisocyanurat 2,5

Vernetzungsmittel³) 1,4

Anmerkungen:

') Polymerisiertes l^-DihydroO^-trimethylchinolin. ) Mercaptobenzoimidazol.

^}) Mischung aus 40% Di-t-butyl-peroxydiisopropylbenzol und 60% Kieselgur.

Beispiel 3-1 Beispiel 3-2 Beispiel 3-3 Beispiel 3-4

EF-Kautschuk

Äthylen-Propylen-Copolymer-

kautschuk (EPR)

Chlorierter Butylkautschuk

Zinkweiß

Stearinsäure

Antioxidantien

Triallylisocyanurat
Organisches Peroxid')
Vor dem Altern

Härte (JIS°)

Zugfestigkeit (kg/cm²)

Dehnung (%)

i0Ö-%-Moiiui (kg/cm²)

200-%-Modul (kg/cm²)
Nach dem Altern (200C, 72 h)

Härte (JIS°)

Zugfestigkeit (kg/cm²)

Dehnung (%)

100-%-Modul (kg/cm²)

200-%-Modul (kg/cm²)

100

25
5
0.5

0,5
2,0
2,5
5,0

79
176
220

54,0
163

86 (+7)
183 (+4)
210 (-5)

82,8 (+53)

12

70 30

25 5 0,5

0,5 2,0 2,5 3,0

70 142 280

28,0

81,0

79 (+9) 121 (-15) 230 (-18)

46,0 (+64) 100 (+23)

18,5

Adhäsion (kg/25 mm)
Anmerkung:

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

Härtewerte in Klammern: Härte vor dem Altern.

Klammern bei anderen physikalischen Eigenschaften: Änderung in %.

90

10
25

0,5

0,5
2,0
2,5
4,0

78
178
250

47,5
137

(+4)
(-11)
(-4)

66,5 (+40)
(-8)

40

70 20

10
25

0,5

0,5
2,0
2,5
3,0

73
155
290

33,5

94,5

79 (+6) 125 (-17) 260 (-10) 44,0 (+31) 94,0 (-1)

38,5

Aus den Resultaten der vorangehenden Tabellen ist zu ersehen, daß die Kautschukmischungen in Beispiel 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.

Beispiel 4

Als Grundschicht wurde eine 8 mm dicke, nicht-vernetzte Bahn aus Kautschuk verwendet, deren Zusammensetzung aus Tabelle III hervorgeht; darauf wurde eine 3 mm dicke Bahn aus ebenfalls nicht vernetztem Kautschuk (Zusammensetzung sh. Tabelle V) aufgebracht und beide Bahnen 45 min bei 170°C zu einem Laminat vernetzt. Nachdem das Laminat 144 h im Ofen bei 200⁰C gealtert worden war, wurden die physikalischen Eigenschaften der Grundschicht vor dem Altern und nach dem Altern verglichen. Die Resultate sind aus Tabelle V ersichtlich.

Tabelle V	Vergleichsbeisp. 4	1,2²)	Beispiel 4-1	10	-	2,5	Beispiel 4-2	2,5
				5		5
Deckschicht	-		90	0,5	70	0,5
EF-Kautschuk¹)	-	112	-		20
Äthylen-Propylen-Copolymerkautschuk	-	600	0,5	10	0,5
Chlorierter Butylkautschuk	100	18,6	2,0	-	2,0
Silikonkautschuk	-		2,5	2,5
Ruß	-	51.0 (-54)	4,0³)	3,0³)
Zinkweiß	-	380 (-37)
Stearinsäure		16,1 (-11)
Antioxidantien	-		112	112
RD	-		600	600
MB	-	18,6	18,6
Triallylisocyanurat
Organisches Peroxid	97,0 (-13)	93,0 (-17)
Grundschicht	470 (-22)	460 (-23)
vor dem Altern	18,7 (+1)	18,8 (+2)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung(%)
100-%-Modul (kg/cm²)
nach dem Altem (200 C, 144 h)
Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung(%)
100-%-Modul (kg/cm²)
Anmerkung:

) Äthylen-Hexafluorpropjien-Copolymerkautschuk (Hexafluorpropylengehalt: 17,4 MoI-%).

²) 2,5-Dimethyl-2,5-di-(t-bu!ylperoxy)hexan, aktive Komponente: 50%.

³) Aktive Komponente: 40% Di-t-buiyJperoxydiisopropylbenzol.

Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß bei Verwendung der erfindungsgemäBen 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 Oberlagerung von drei, je 1 mm dicken beschichteten Geweben, wurde eine Kernschicht gebildet, die dann auf beiden Seiten mit 1 mm dicken unvernetzten Kautschukbahnen (Zusammensetzung sh. Tabelle VI) beschichtet wurde und so die Grundschicht eines Laminats bildete.

Auf diese Grundschicht wurde eine Deckschicht aus

65 unvernetztem Kautschuk aufgebracht, deren Zusammensetzung aus Beispiel 3-4 in Tabelle IV 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 (Tabelle IV) und die Kautschukmischung aus Tabelle 111 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 der Bandoberfläche auf 230° C 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 IH
Laufzeit
15 Std.	unverändert	unverändert	Bildung von feinen Rissen
34 Std.	unverändert	Bildung von	Risse wurden größer,
		feinen Rissen	Oberfläche ist verkohlt
43 Std.	Bildung von	Risse werden größer	Risse wurden größer,
	feinen Rissen		Oberfläche ist verkohlt

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 iO bis 50 Molprozent Fluorpropylen besteht

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

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

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