DE2924757A1

DE2924757A1 - Verbundstoff

Info

Publication number: DE2924757A1
Application number: DE19792924757
Authority: DE
Inventors: Richard Dr Sohnemann; Hermann Vollmer
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1979-06-20
Filing date: 1979-06-20
Publication date: 1981-01-29

Description

Yerbundstoff
Die Erfindung bezieht sich auf aus zwei Deckschichten und einer haftungevermittelnden Zwischenschicht aufgebaute Verbundstoffe, wobei die eine Deckschicht aus Polychloropren und die andere Deckschicht aus Polyvinylchlorid besteht.
Verbundstoffe aus Polychloropren wie etwa dem unter dem Warenzeichen aNeoprenelz bekannten Synthesekautschuk und Polyvinylchlorid bieten ffr verschiedene technische Einsatzzwecke besondere Vorteile, die mit keinem der beiden Werkstoffe allein erzielbar wären. So kann beispielsweise die höhere Elastizität, die bessere Verschleißfestigkeit oder auck die beeaere Wkrmebeständigkeit von Polychloropren oft erst in Kombination mit der guten Verschweißbarkeit von Polyvinylchlorid wirksam genutzt werden. In größerem Umfang wird hiervon für Dichtungewerkßtoffe und auch DEmm- oder Polsterelemente Gebrauch gemacht, in welchem Falle dann die Plastomerdeckßchicht Unebenheiten und Rauhigkeiten der Auflagefläche ausgleicht oder mit dem Untergrund verschweißt, während die darüber befindliche Elastomerdecke die eigentliche Dichtfunktion ausübt. Neben den techni schen Gesichtspunkten können auch Kostengründe die Entscheidung für einen solchen Verbundstoff beeinflussen; denn durch die Kombination mit dem billigeren Polyvinylchlorid läßt sich der Anteil des wesentlich teureren Elastomers auf das konstruktiv notwendige Mindestmaß senken. Auf diese Weise lassen sich s.B. für die Konstruktion flammwidriger FUrdergurte bedeutende Kosteneinsparungen im Vergleich zu einer Einstoffausführung erzielen, wobei außerdem auch noch die verbesserte technische Wirkung des Verbundatoffes im Gebrauch des Fördergurtes als Vorteil zu verseicfepet. Der praktischen Nutzanwendung standen bisher aber die Schwierigkeiten zum Herstellen einer dynamisch tüchtigen und auch dauerhaften Verbindung zwischen stark weichmacherhaltigen Plastomeren und vernetzten Elastomeren entgegen. Die nach bekannten Verfahren erzielte Haftung zwischen den beiden Komponenten war entweder von Anfang un8ureichend oder sie versagte unter den wiederholten wechselnden Beanspruchungen, wie sie gerade für F8rdergurte typisch sind. Verschweißungen buten durch Weichmacherwandungen ihre anfängliche Festigkeit ein, und aus demselben Grunde konnten auch Verklebungen nicht befriedigen.
Der Erfindung liegt demgemäß als Aufgabe zugrunde, einen dynamisch hoch belastbaren gebrauchstüchtigen Verbundstoff speziell aus Polychloropren und Polyvinylchlorid mit einer von dem Weichmacheranteil des Plastomers nicht beeinflußten Zwischenbindung zu schaffen. Zum Lösen dieser Aufgabe ist, ausgehend von Verbundstoffen der eingangs geschilderten Art, vorgesehen, daß die Zwischenschicht jeweils ein gegen die Werkstoffe beider Deckschichten beständiges und gegen die Absorption von Mischungsbestandteilen der Deckschichten widerstandsfähiges Elastomer und Plastomer enthält. In praktischer Ausführung des Erfindungsgedankens ist die Zwischenschicht auf der Mischung eines Nitrilkautschuks und eines chlorierten Polyäthylens aufgebaut, wobei der Nitrilkautschuk einen Akrylnitrilanteil in einer Größenordnung von etwa 38% und das Polyäthylen einen Chloranteil in einer Größenordnung von etwa 36% aufweisen und das Hischungsverhältnis Nitrilkautschuk zu chloriertem Polyäthylen etwa 1:2 betragen kann.
Mit den erfindungsgemäß aufgebauten Zwischenschichten ließen sich überraschend gute, dauerhafte Verbindungen zwischen den verschiedenen Deckschichten herstellen. Die erzielbare Haftung konnte noch weiter verbessert werden, wenn gemaß einem Teilmerkmal der Erfindung das Polychloropren der einen Deckschicht Bestandteile der Zwischenschicht oder/und Polyvinylchlorid der anderen Deckschicht enthält. Die Ergebnisse fielen besonders günstig aus, wenn der einen Deckschicht Nitrilkautschuk und Polyvinylchlorid in einem Mischungsverhältnis von etwa 1:1 zugegeben wurden, wobei Nitrilkautschuk und Polyvinylchlorid in einem bevorzugten Anteilsverhältnis in einer Größenordnung zwischen etwa 30% und 40% - auf Polychloropren bezogen - enthalten sein können.
Zum Herstellen des neuartigen Verbundstoffes werden die Deckschichten mit der Zwischenschicht im noch unvernetzten Zustand in gegenseitiger Berührung übereinander angeordnet und anschließend unter Druck- und Wärmeeinwirkung unter gleichzeitiger Rerstellung einer stoffschlüssigen Bindung untereinander fertigvulkanisiert bzw. ausgeliert. Für die Wärmeeinwirkung werden zweckmäßig Temperaturen in einem Bereich zwischen 1500 und 2000C, vorzugsweise um 170°C gewählt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mit der nachstehenden Mischungsrezeptur verdeutlicht: 1. Polzchloropren Polychloropren (Mercaptan-Typ ) 40,0 PVC/NBR (38% ACN-Gehalt), Verschnitt 1:1 20,0 Ba, Cd-Stabilisator o,6 Ruß N 339 8,1 Diphenylkresylphosphat 1,4 fl. Chlorparaffin (70% Chlor) 7,0 Kieselkreide 20,0 Zinkoxid 1,5 Dibenzothiazyldisulfid 0,5 Benzothiazyl-2-cyclohexylßulfenamid 0,5 Schwefel 100,0 2. Zwischenschicht chloriertes Polyäthylen (36% Chlor) 30,0 NBR (38% ACN-Gehalt) 15,0 Siliciumdioxid 8,8 Kieselkreide 18,1 Ruß N 234 1,5 Magnesiumdioxid 4,0 Diphenylkresylphosphat 15,0 fl, Chlorparaffin (70% Chlor) 6,0 Dibenzothiazyl-disulfid 0,25 Benzothiazyl-2-cyclohexylsulfenamid 0,85 Schwefel 0,5 100,0 3. Polyvinylchlorid S-P9C K-wert 70 39,0 Diphenylkresylphosphat 20,0 fl. Chlorparaffin (45% Chlor) 18,0 Ba, Cd-Stabilisator 1,5 Kieselkreide 18,5 Siliciumdioxid 1,2 Resorcin 1,2 Jiexametyl entetramin 0,6 100,0 Ein danach in einer beheizten Presse unter einer Druckeinwirkung von 30 bar über 20 Minuten bei 1700C hergestellter Verbundstoff zeigte die nachstehenden prüfungsergebnisse: Trenn-Kraft zwischen den Schichten (gemäß DIN 53 530): 5+9 N/mm dynamische Prüfung (Umlauf um eine Trommel von 250 mm Durchmesser: nach 106 Biegewechseln noch kein Defekt nach 21 Tagen Lagerung im Trockenschrank unter 70 0C noch keine Minderung der Trennlastwerte.

Claims

Patentansprüche: 1. Aus zwei Deckschichten und einer haftungsvermittelnden Zwischenschicht aufgebauter Verbundstoff, wobei die eine Deckschicht aus Polychloropren und die.andere Deckschicht aus Polyvinylchlorid besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht jeweils ein gegen die Werkstoffe beider Deckschichten beständiges und gegen die Absorption von Mischungsbestandteilen der Deckschichten widerstandsfähiges Elastomer und Plastomer enthält.
2. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht auf der Mischung eines Nitrilkautschuks und eines chlorierten Polyäthylens aufgebaut ist.
3. Verbundstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nitrilkautschuk der Zwischenschicht einen Akrylnitrilanteil in einer Größenordnung von etwa 38% und das Polyäthylen einen Chloranteil in einer Größenordnung von etwa 36% aufweist.
4. Verbundstoff nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nitrilkautschuk und das chlorierte Polyäthylen in einem Mischungsverhältnis von 1:2 in der Zwischenschicht enthalten sind.
5. Verbundstoff nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polychloropren der einen Deckschicht Mischungsbestandteile der Zwischenschicht oder/und Polyvinylchlorid der anderen Deckschicht enthält.
6. Verbundstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polychloropren der einen Deckschicht Nitrilkautschuk und Polyvinylchlorid in einem Mischungsverhältnis von 1:1 enthält.
7. Verbundstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Nitrilkautschuk und Polyvinylchlorid in einem Anteilsverhältnis in einer Größenordnung zwischen etwa 30% und 40% - auf Polychloropren bezogen -in der einen Deckschicht enthalten sind.
8. Verfahren zum Herstellen eines Verbundstoffes nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschichten mit der Zwischenschicht im unvernetzten Zustand in gegenseitiger Berührung fbereinander angeordnet und anschließend unter Druck- und Wärmeeinwirkung unter gleichzeitiger Herstellung einer stoffschlüssigen Bindung untereinander fertigvulkanisiert bzw. ausgeliert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten einer Wärmeeinwirkung in einer Größenordnung von etwa 1700C ausgesetst werden.