DE3030886A1

DE3030886A1 - Harte, vibrationsisolierende kautschuk-montageteile

Info

Publication number: DE3030886A1
Application number: DE19803030886
Authority: DE
Inventors: Koichi Higashimurayama Tokio/Tokyo Irako; Tomio Akigawa Tokio/Tokyo Ohyachi
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1980-08-14
Publication date: 1981-03-26
Also published as: GB2056464A; DE3030886C2; US4294732A; FR2463160B1; GB2056464B; FR2463160A1

Description

Harte, vibrationsisolierende Kautschuk-Montageteile

Die Erfindung betrifft speziell zusammengesetzte Kautschukteile für Montagezwecke, die bei relativ hoher Härte eine ausgezeichnete Vibrationsisolierung besitzen.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Kautschukmassen kann die Härte (statischer Elastizitätsmodul) ohne Verringerung der Vibrationsisolierung verbessern, so daß die erfindungsgemäßen Kautschukprodukte geeignet sind für die Herstellung von Materialien geringer Größe und geringen Gewichts für Montagezwecke.

Im allgemeinen kann die Vibrations-Übertragbarkeitir durch folgende Gleichung dargestellt werden anhand eines nur mit einem einzigen Freiheitsgrad ausgestatteten Montage-System^ in welchem der Fließwiderstand zäh (viscous resistance) und die statische Federkonstante k¹ einwirken auf eine Substanz mit einer Masse m .

130013/11S7

303088'

"_;Winkelfrequenz, UJ _Q =j k'/^m> spezifische Frequenz 1 = CtJ/k^ Verlustfaktor.

In Näherung entspricht der Gleichung 1 die Gleichung 2 im Bereich niederer Frequenzen, d.h. wenn CJ sich (J nähert.

τ= ./1+1, (2)

Im Bereiche hoher Frequenzen nähert sich die Gleichung 1 der Gleichung 3:

^ 1 + 1 = (k'+C<o)/k' (3) (6j/(J_o)²-1 (iJ/ü_o)²-1

k'+Cü =k" dynamische Federkonstante und k"/k^! ist das Verhältnis des dynamischen zum statischen Modul.

Um die Schwingungs- oder Vibrationsübertragbarkeit kleiner
zu machen, ist es ausgehend von den Gleichungen 2 und 3 notwendig, daß der Verlustfaktor im Bereiche niederer Frequenzen höher wird und im Bereiche höherer Frequenzen das Verhältnis des dynamischen zum statischen Modul abgesenkt wird.

Im Falle von Kautschukteilen für Automobile geht es um
niedere Frequenzen*, etwa 15 Hz werden als wesentlich angesehen, um das Rütteln der Insassen im Hinblick auf die Schwingungsdämpfung der Konstruktion zu vermeiden. Aus dem Bereiche
hoher Frequenzen werden <75 Hz als wesentlich angesehen für die Beurteilung hinsichtlich der Geräuschvermeidung in einem geschlossenen Raum bei hoher Fahrgeschwindigkeit.

Diese puffernden oder Schwingungsaufnehmenden Kautschukteile müssen bei Temperaturen von Raumtemperatur bis 80. C einwand-

130013/1157

303088a

frei arbeiten. Die Temperaturabhängigkeit des dynamischen Elastizitätsmoduls und des Verlustfaktors zeigt einen negativen Gradienten. Um den gestellten Forderungen in diesem Temperaturbereich nachzukommen, brauchen die gestellten Forderungen nur bei Raumtemperatur (20⁰C) hinsichtlich des Verhältnisses des dynamischen zum statischen Modul und bei höherer Temperatur (80⁰C) hinsichtlich des Verlustfaktors zu entsprechen.

Die Bedeutung der erfindungsgemäßen Kautschukmassen wird im folgenden im Hinblick auf die Materialhärte (statischer Elastizitätsmodul) und die Schwingungsdämpfung erläutert.

Da Kautschukteile in Automobilen u.dgl. angewandt werden, sollen sie klein und leicht sein. Die Kautschukmassen sollen eine hervorragende Schwingungsdämpfung selbst bei relativ großer Härte besitzen. Die bisher für diesen Zweck angewandten Kautschukmassen zeigten eine abnehmende Schwingungsdämpfung bei steigender Härte. In dem Teil, wo die größte Schwingungsdämpfung angestrebt wird, d.h. beim Frontteil der Automobile, standen nur solche mit geringer Härte von nicht mehr als 43 zur Verfügung.

Wenn die Härte der Kautschukteile gering ist, muß ein solches Kautschukteil groß sein, um eine statische Verschiebung einzuschränken, wenn ein Gewicht eines Teils' der Vibration hervorzurufen vermag, geladen wird _t innerhalb eines gewissen Bereichs^ derart, daß es bisher nicht möglich war, Kautschukteile geringer Größe und geringen Gewichts anzuwenden.

Aufgabe der Erfindung ist nun eine Kautschukmasse mit hervorragender Schwingungs- oder Vibrationsdämpfung, selbst bei relativ hoher Härte, so daß daraus Kautschukteile geringer Größe und geringen Gewichts für schwingende Systeme hergestellt werden können.

Die erfindungsgemäße Kautschukmasse mit hervorragender Schwin-

130013/1167

gungsdämpfung bei relativ hoher Härte enthält auf 100 Gew.-Teile Naturkautschuk,Dienkautschuk, Diencopolymere und/oder deren Gemische mit Haiοgenbutylkautschuk, 0,5 bis 35 Gew.-Teile eines ölmodifizierten Phenolharzes (Modifikationverhältnis zumindest 20 %) und ein Vulkanisiermittel für das Phenolharz in einer Menge von 2 bis 30 Gew.-%, bezogen auf Phenolharz die Kautschukmasse wird anschließend vulkanisiert.

Die Härte der Kautschukmasse wurde bisher erhöht durch (1) Erhöhung des Anteils an Ruß, (2) Erhöhung des Anteils an Schwefel, (3) Erhöhung des Anteils an Ruß und Schwefel.

Die Härteabhängigkeit von schwingungsdämpfenden Kautschukmassen geht aus den Diagrammen der Figi 1 und 2 hervor. In den beiden Diagrammen zeigt die ausgezogene Linie 1 das Verhältnis der Härte zum Verhältnis des dynamischen zum statischen Modul bzw. zum Verlustfaktor für die Fälle, bei denen die Härte durch Vergrößerung des Anteils an Ruß erhöht wird. Die ausgezogene Linie 2 zeigt die Beziehung der Härte zum Verhältnis des dynamischen zum statischen Modul bzw. Verlustfaktor in dem Fall, wo die Härte mit Hilfe zunehmender Schwefelmenge angehoben wird. Die unterbrochene Linie 3 zeigt die Beziehung der Härte zum Verhältnis des dynamischen zum statischen Modul, bzw. des Verlustfaktor für den Fall, wo die Härte durch höhere Anteile an Ruß und Schwefel erhöht worden ist. Schließlich zeigt die ausgezogene Linie 4 die Beziehung der Härte zum Verhältnis des dynamischen zum statischen Modul bzw. Verlustfaktor für den Fall, wo die Kautschukmasse nach der Erfindung angewandt wurde.

Aus der Fig. 1 ersieht man, daß bei Erhöhung der Kautschukhärte durch größeren Rußgehalt das Verhältnis des dynamischen zum statischen Modul merklich ansteigt, während man aus der Fig. 2 entnehmen kann, daß die Härte bei Erhöhung des Schwefelgehalts zu einem merklichen Absinken des Verlustfaktors führt.

130013/115?

303088Θ

In diesem Fall wird auch die Biegeermüdungsfestigkeit herabgesetzt aufgrund der Erhöhung der Vernetzungsdichte, so daß die Schwefelmenge begrenzt ist, um eine für die Praxis tragbare Haltbarkeit aufrechtzuerhalten. Bei gleichzeitiger Erhöhung der Anteile an Ruß und Schwefel besteht eine Begrenzung für die Erhöhung der Härte, ohne daß dies auf Kosten der Schwingungsdämpfung ginge, wie die Fig. 1 und 2 zeigen. Wird · diese Grenze überschritten, sinkt die Schwingungsdämpfung, oder die Haltbarkeit wird wesentlich herabgesetzt.

Im Gegensatz dazu lassen die Fig. 1 und 2 anhand der Linie A erkennen, daß bei den erfindungsgemäßen Massen die Härte um etwa 15° verbessert werden kann (etwa das Doppelte in bezug auf den statischen Elastizitätsmodul), ohne daß dies zu einem Ansteigen des Verhältnisses des dynamischen zum statischen Modul im Bereich von 100 Hz bei 25 C und einem Absinken des Verlustfaktors im Bereich von 15 Hz bei 80⁰C führen würde.

Die oben diskutierten Fig. 1 und 2 zeigen die Beziehung des Verhältnisses des dynamischen zum statischen Modul gegenüber der Härte der Kautschukmasse bei 25°C und 100 Hz (Fig. 1) bzw. die Abhängigkeit des Verlustfaktors von der Härte der Kautschukmasse bei 80⁰C und 15 Hz (Fig. 2).

Wie oben bereits darauf hingewiesen, enthalten die erfindungsgemäßen Kautschukmassen als Kautschukkomponente zumindest eine der folgenden Substanzen: Naturkautschuk, Dienkautschuke, Diencopolymere, deren Gemische mit Halogenbutylkautscb.uk. Beispiele für Dienkautschuke bzw. Diencopolymere sind

Isoprenkautschuk, Butadienkautschuk,

Styrol/Butadien-Kautschuk, Styrol/Isopren-Kautschuk, Butadien/ Isopren-Kautschuk und Butadien/Pentadien-Kautschuk und deren Gemische mit halogenierten Butylkautschuken. Als halogenierte Butylkautschuke kommen die chlorierten, bromierten oder kodierten in Frage, von denen die bromierten am meisten bevorzugt werden.

130013/1 157

303088a -tr- «

Unter obigen Kautschukarten läßt sich die erfindungsgemäße Aufgabe erfüllen nur durch·Naturkautschuk, Dienkautschuk und Diencopolymeren, jedoch bei hochdämpfenden Kautschukmassen werden Kautschukgemische mit obigen Halogenbutylkautschuken bevorzugt. Das Mischungsverhältnis von Halogenbutylkautsch.uk zu Naturkautschuk, Dienkautschuk oder Diencopolymerem liegt vorzugsweise zwischen 20/80 bis 80/20 (Gewichtsverhältnis). Beträgt der Anteil an Halogenbutylkautschuk weniger als 20 Gew.-Teile, ist sein Einfluß auf die Dämpfungseigenschaften gering, während bei mehr als 80 Gew.-Teilen die Arbeitsfähigkeit und die physikalischen Eigenschaften verschlechtert werden.

Zusammen mit obigen Kautschukarten werden in den erfindungsgemäßen Kautschukmassen ölmodifizierte Phenolharze angewandt, die durch Modifizieren von Novolaken, das sind thermoplastische unmodifizierte Phenolharze, hergestellt durch Additionskondensation eines Überschusses von Phenol mit einem Aldehyd in Gegenwart eines üblichen sauren Katalysators unter Verwendung eines natürlichen oder synthetischen Öls zur Modifizierung, wie dies allgemein bekannt ist, Als modifizierende Öle kommen natürliche Öle, enthaltend Fettsäuren, wie Linolr, Linolen7 ÖI7 Palmitin7Abietin7 Anacardiasäure oder Harzsäuren in Frage. Brauchbar sind auch synthetische Öle ähnlicher Art, jedoch ist es wirtschaftlich vorteilhafter, Tallöl zu verwenden, welches man aus der Zeilstoffgewinnung erhält oder Cashew-Öl aus Cashew-Nüssen. Die modifizierten Phenolharze werden im allgemeinen hergestellt durch gleichzeitige Einbringung eines Phenols,eines Aldehyds und eines modifizierenden Öls in einen Behälter, worin diese Substanzen reagieren; es ist aber auch möglich, ein vorher synthetisiertes Phenolharz in einem entsprechenden Lösungsmittel aufzulösen und dieser Lösung dann das modiizierende Öl zuzusetzen, worauf- man nach Reaktion dieser Substanzen die erfindungsgemäß verwendbaren Produkte erhält. Das Ausmaß der Modifizierung des Harzes errechnet sich aus folgender Gleichung:

* erhalten werden.

130013/1157

3030889

eingesetzte Menge an

Modifizierungsgrad (Ji) = _{x 100} (4).

eingesetzte Menge an Phenol

Als modifizierte Phenolharze sind auch mit Cresol modifizierte Phenolharze oder mit Cashew-Öl modifizierte Cresolharze bekannt, die anders sind als die oben erwähnten Harze." Werden jedoch diese anderen modifizierten Phenolharze angewandt, so erreicht man nicht den nach der Erfindung angestrebten Effekt.

Den Modifizierungsgrad der mit Öl modifizierten Phenolharze bzw. der Mittelwert bei einem Gemisch von ölmodifiziertem Phenolharz und nicht modifiziertem Phenolharz ist nach der Erfindung auf zumindest 20 % begrenzt. Unterhalb dieses Wertes steigt das Verhältnis des dynamischen zum statischen Modul im Vergleich mit Massen ohne modifiziertem Phenolharz; ein derartiges Verhältnis wird nicht bevorzugt.

Erfolgt die Modifizierung mit Tallöl oder Cashewöl, soll der Modifizierungsgrad vorzugsweise über 30 %, bzw. über 40 % betragen. Übersteigt der Modifizierungsgrad obigen Grenzwert, erreicht man zwar den Effekt nach der Erfindung, steigt jedoch der Modifizierungsgrad über 100 %, kann man diesen speziellen hervorragenden Effekt nicht mehr erreichen,und die Modifizierungsreaktion wird schwierig, die modifizierten Harze werden weich und das Ausmaß der Härtesteigerung geringer, so daß es wünschenswert ist, mit dem Modifizierungsgrad der Harze nicht über 100 % zu gehen.

Der Mischungsanteil von modifiziertem Phenolharz oder dem Gemisch des modifizierten und nicht-modifizierten Harzes liegt zwischen 0,5 und 35 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile Kautschukkomponente. Bei einem Wert unter 0,5 Gew.-Teilen erreicht man nicht den angestrebten Zweck, während bei einem Wert über 35 Gew.-Teilen das Verhältnis von dynamischem zu statischem Modul gegenüber Massen ohne modifizierte

<3 <Λ g <j 4» S" C5

-JBT-

Harze ansteigt.

In den erfindungsgemäßen Massan werden 20 bis 30 Gew.-Teile Härter für das Phenolharz - bezogen auf Phenolharz - angewandt. Bei weniger als 2 % kommt es zu keiner vollständigen Aushärtung des Harzes und das Verhältnis des dynamischen zum statischen Modul wird höher als bei Massen ohne dieses Harz, während bei einem Wert von über 30 % ein besonderer Vorteil nicht erkennbar ist, sondern der Verlustfaktor eher absinkt. Als Härter für das Phenolharz eignen sich Formaldehyd liefernde Stoffe, wie Formaldehyd, Paraformaldehyd, Hexamethylentetramin u.dgl., wobei im allgemeinen Hexamethylentetramin angewandt wird.

Der erfindungsgemäßen Kautschukmasse können üblicherweise angewandte Zusätze einverleibt werden, wie Zinkweiß, Stearinsäure, Antioxidationsmittel, Vulkanisationsbeschleuniger u.dgl., wenn nötig.

Hier wird unter der Bezeichnung "Härte" die "JIS-Härte" unter dem Begriff statischer Elastizitätsmodul der Elastizitätsmodul bei 15%iger Dehnung*und das Verhältnis von dynamischem zu statischem Modul sowie Verlustfaktor mit Hilfe eines "Viscoelastic-Spektrometers". bei 25°C bei einer Schwingfrequenz von 100 Hz und bei 80⁰C bei 15 Hz ermittelt. Die Probekörper wurden erhalten durch Preßvulkanisation bei 155°C in optimaler Vulkanisationszeit im Hinblick auf die Zusammensetzung der jeweiligen Masse. Die Mengen der Bestandteile sind in Gew.-Teilen angegeben. * verstanden

Die Erfindung wird in folgenden Beispielen weiter erläutert.

Beispiel I_-

Aus einer Kautschukmasse, bestehend aus 60 Teilen Naturkautschuk und 40 Teilen Styrol-Butadienkautschuk SBR ent-

130013/1157

-JS -

sprechend der Zusammensetzung nach Tabelle 1, geknetet in einem Banbur-y-Mischer^urch Preßvulkanisation bei 155°C Probekörper hergestellt. An diesen Probekörpern wurden Härte, statischer Elastizitätsmodul, Verhältnis von dynamischem zu statischem Modul und Verlustfaktor ermittelt und die Werte in der Tabelle 1 zusammengefaßt. Gegenüber den dynamischen Eigenschaften des Blindversuchs Probe 1 zeigte die Probe 2 mit erhöhter Härte durch größeren Rußanteil höheres Verhältnis des dynamischen zum statischen Modul, die Probe 3 mit höherer Härte durch höheren Schwefelanteil, einem geringeren Verlustfak .or, Probe 4 mit höherer Härte durch höheren Anteil an Ruß und Schwefel ein höheres Verhältnis von dynamischem zu statischem Modul und geringeren Verlustfaktor. Die Härte der Probe 5 wurde gesteigert durch Einbringung von nicht modifiziertem Phenolharz und die der Probe 6 durch Einbringung von modifiziertem Phenolharz, das jedoch nicht erfindungsgemäß ist , wodurch das Verhältnis des dynamischen zum statischen Modul gegenüber dem Blindversuch erhöht ist. Nur die Proben 7 bis 11, enthaltend modifiziertes Harz nach der Erfindung, zeigen verbesserte Härte und statischen Elastizitätsmodul, ohne daß dies zu einem Anstieg des Verhältnisses von dynamischem zu statischem Modul und einem Abfall des Verlustfaktors im Vergleich zu dem Blindversuch kommt. Die erfindungsgemäßen Massen können merklich das Volumen von Kautschukpuffern o..dgl. gegenüber solchen-der Zusammensetzung nach den Blindversuchen verringern, ohne daß es zu einer Verschlechterung der Schwingdämpfung kommt. Die erfindungsgemäßen Kautschukmassen zeigen eine hervorragende Schwingungsdämpfung bei relativ hoher Härte. Eine derartige Kombination von Eigenschaften war bisher nicht erreichbar und wird erst durch die erfindungsgemäßen Proben 7 bis 11 erreicht, bei denen die Härte mit Hilfe eines speziellen modifizierten Harzes erhöht worden ist.

* wurden

Tabellen i(a) und i(b);

130013/1157

'NfSPECTED

Tabelle

Ka)

	""" ~-—-______^^ Probe Nr.	HLjJId- ■uersuch	60	•	Verglei chsversuche	60	3	60	4	60	5	60	6	60	Beispiele	7	60	8	60	9	60	10	11
	Naturkautschuk	1	40		2	40	40	40	40	40 '	40	40	40	60	60
	SBR 1500	30		50	30	40	30	30	30	30	30	40	40
	Ruß	15		15	15	15	15	15		15	15	30	30
	Naphtheniscb.es Öl	5		5	5	5	5	5	5	5	5	15	15
	Zink-weiß	1,5		1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	5	5
30013/1	Stearinsäure	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1,5	1>5
cn "-3	Antioxidans	1	1	2	1.5	1	1	1	1	1	1	1
	Schwefel	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1	1
	Vulkanisationsbeschleuniger				5				2	1	1
	nicht modifiziertes Phenolharz					5
	Cashew modifiziertes Kresolharz						5	15	4
	Tallöl modifiziertes PJaenolharz Modifizierverhältnis 60 %)
	Tallöl modifiziertes Phenolharz ßyiodif izj erverhältnls 40 %)									5
Cashewöl modifiziertes Ebsiolharz iyiodifizierverhältnis 50 %)				0,75	0,75	0,75	2,25	0,9		5
Hexamethylentetramin	0,75	0,75

O CjO O 'OO CO CD

Tabelle 1 (b)

--~^^^ Probe Nr.	Blind- \ersuch	40	Vergleichsversuche	2	53	3	51	4	52	5	47	6	49	Beispiele	7	46	8	52	9	47	10	46	11	4?
Ergebnisse	1	12,8		24,9		23,2		24,2		19,1		21,2		18,1		24,3		19,3		18,3		20,0
Härte (°)		2,54	4,05	1,97	η OO	2,91	3,00	2,52	2,53	2,52	2,53	2,54
statischer Elastizi tätsmodul (kg/cm )*	0,140	0,218	0,084	0,134	0,156	0,139	0,142	0,153	0,148	0,146	0,153
Verhältnis von dyna mischem zu statischem Modul
Verlustfaktor

* in daN/cm*

12,56 24,43 22,76 22,74 18,74 20,80 17,76 23,81 18,91 17,95 19,62

co O O

CO

cn -3

CD CO CD OO CO CJi)

3030889

Beispiel 2

In der Art des Beispiels 1 wurden Proben hergestellt aus Massen, deren Zusammensetzung in der Tabelle 2 angegeben ist und deren Kautschukkomponente aus 70 Teilen SBR und 30 Teilen Naturkautschuk bestand. Die Proben 2 bis 4 der Vergleichsversuche hatten erhöhte Härte durch höheren Anteil an Ruß bzw. Schwefel bzw. durch Einbringung nicht-modifizierten Phenolharzes. Das Verhältnis des dynamischen zum statischen Modul war erhöht und/oder der Verlustfaktor herabgesetzt im Vergleich mit dem Blindversuch. Die Proben 5 und 6 aus der erfindungsgemäßen Masse mit modifiziertem Harz zeigten verbesserte Härte oder statischen Elastizitätsmodul, ohne Anstieg des Verhältnisses von dynamischem zu statischem Modul und ohne Abfall des Verlustfaktors im Vergleich zu dem Blindversuch.

Tabellen 2(a) und 2(b)

130013/1157

Tab ell e 2(a)

" ~~~——-~_^^^ Probe Nr.	Blind versuch	30	Vergleichsversuche	30	3	30	4	30	Beispiele	5	30	6	30	7	30
Naturkauts chuk	1	70	2	70	70	70	70	70	70
SBR 1500	30	50	30	30	30	30	30
Ruß	15	15	15	15	15	15	15
Naphthenisches Öl	5	5	5	5	5	5	5
Zink-weiß	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1>5
Stearinsäure	1	1	1	1	1	1	1
Antioxidans	1	1	2	1	1	1	1
Schwefel	1	1	1	1	1	1	1
Vulkanisationsbeschleuniger				8			2
nicht modifiziertes Phenolharz					8
Tallöl modifiziertes Phenolharz ^Iodifizierverhältnis 60 %)						8	6
Cashewöl modifiziertes Phenolharz Modifizierverhältnis 50 %)				1,2	1,2	1,2	1,2
Hexamethylentetra min

O OO OO

Tabelle 2(b)

co
O ο

-——	Probe Nr. -—__	.blind - versuch	41	Vergleichsversuche	51	2	3	47	0	4	49	7	5	48	Beispiele	5	6	50	7	50	7
		1	13>5	2	21,	71		19,	29		19,	89		18,		24		21>3		21,	27
Ergebnisse			3,27			240	2,	118	3,	185	3,		173	3,26	3,	176
Härte (°)		0,171	o,	o,	o,				0,175	o>
statischer (kg/cmT) *	Elastizitätsmodul
Verhältnis statischem	von dynamischem zu Modul
Verlustfaktor

* in daN/cm*

13,24 20,80 18,64 19,32 18,19 20,89 21,29

O OO OO CD

Beispiel 3_

60 Teile Naturkautschuk und 55 Teile mit Öl gestrecktes SBR, erhalten durch Emulsionspolymerisation oder Lösungspolymerisation^ wurden als Kautschukkomponente angewandt. Nach Beispiel 1 wurden Proben der Zusammensetzung, wie sie in der Tabelle 3 aufgeführt sind, hergestellt. Die Proben 4 bis 6· aus den erfindungsgemäßen Massen zeigten erhöhte Härte oder statischen Elastizitätsmodul, ohne Anstieg des Verhältnisses des dynamischen zum statischen Modul und/oder Abfall des Verlustfaktors gegenüber dem Blindversuch der Proben 1 bis 3· Besonders bei den erfindungsgemäßen Proben A und 5, enthaltend ölmodifiziertes Phenolharz und ölgestreckten SBR war das Verhältnis des dynamischen zum statischen Modul nicht angestiegen, sondern weitgehend abgesunken und die hervorragenden Massen zeigten eine höhere Härte, wie sie vorher noch nicht erreichbar war.

Tabellen 3(a) und 3(b);

130013/1 157

Tabelle

3(a)

~~~~~~~-~~—--~^____^^ Probe Nr.	Blindversuch	60	2	60	3	60	Beispiele	60	5	60	6	60
Naturkautschuk	1	55			4	55
SBR 1712		55			55
Solpren 375			55			55
Solpren 380	35	35	35	35	35	35
Ruß	5	5	5	5	5	5
Zink-weiß	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1>5
Stearinsäure	1	1	1	1	1	1
Antioxidans	1.3	1,3	1,3	1,3	1,3	1,3
Schwefel	1	1	1	1	1	1
Vulkanisationsbeschieuniger				6	6
Tallöl modifiziertes Phenolharz (Modifizierverhältnis 60 %)						6
Cashew-öl modifiziertes Phenolharz (Modifizierverhältnis 60 %)				1	1	1
Hexamethylentetramin

CD CO •O OO OO

a belle 3(b)

""""——-—-__ Probe Nr.	Blindversuch	47	2	47	3	47	Beispiele	55	5	56	6	55
Ergebnisse	1	¹V		20,2		19,6	4	27,7		31,5		28,8
Härte (°)		2; 67	2,22	2,49		1,78	1,87	2,46
statischer Elastizitätsmodul (kß/cm²) *	0,135	0,108	0,126	0,140	0,114	0,131
Verhältnis von dynamischem zu statischem Modul
Verlustfaktor

* in daN/cm^£

1B_S74 19,82 19,23 27,17 30,90 28,25

CD OO OO CB

αο

3030888

Beispiel 4

Bei diesen Proben war die Kautschukkomponente ein Gemisch von 70 Teilen von zwei Kautschukarten in Form von Naturkautschuk, Isoprenkautschuk und Butadienkautschuk und 30 Teilen SBR (sh. Tabelle 4) in Kautschukmischungen nach Beispiel 1. Die aus den erfindungsgemäßen Kautschukmassen erhaltenen Proben 4 bis 6 zeigten erhöhte Härte oder statischen Elastizitätsmodul ohne Verschlechterung des Verhältnisses des dynamischen zum statischen Modul bzw. des Verlustfaktors gegenüber den Proben 1 bis 3 aus dem Blindversuch.

Tabellen 4(a) und 4(b)

130013/1 157

Tabelle 4(a)

--------________^^ Probe Nr.	Blindversuch	40	2	40	3	40	Beispiele	4	40	5	40	6	40
Naturkautschuk	1	30			30	30			30
IR 2200		30	30		30	30
BR 01	30	30	35	30	30	35
SBR 1500	35	35	15	35	35	15
Ruß	15	15	5	15	15	5
Naphthenisches öl	5	5	1,5	5	5	1,5
Zink-weiß	1,5	1>5	1	1,5	1,5	1
Stearinsäure	1	1	1,3	1	1	1>3
Antioxidans	1,3	1,3	1	1.3	1,3	1
Schwefel	1	1		1	1	6
■Vulkanisationsbeschleuniger				6	6	1
Tallöl modifiziertes Phenolharz . (Modifizierverhältnis 60 %)			1	1
Hexamethylentetramin

CD CO CD OO OO

Tabelle 4(b)

~~~ ■-—_________^^ Probe Nr.	Blindversuch	45	2	45	3	45	Beispiele	4	53	5	53	6	53
Ergebnisse	1	18,2		18,1		19,4		27,0		26,5		27,5
Härte (°)		2,48	2,47	2,51	2,41	2,46	2,01
statischer Elastizitätsmodul (kg/cm²) *	0,128	0,127	0,131	0,128	0,131	0,131
Verhältnis von dynamischem zu statischem Modul
Verlustfaktor

* in daN/cm'

17,85 17,76 19,03 26,49 26

26,98

O OO O OO OO

Beispiel 5

Die Masse, deren Zusammensetzung in Tabelle 5 aufgeführt ist, wurde geknetet und zwar wurde als Kautschukkomponente ein Gemisch von 40 Teilen Naturkautschuk und 60 Teilen bromiertem Butylkautschuk angewandt und für die Herstellung der Proben bei 150⁰C unter Druck vulkanisiert.

Die Ergebnisse der Untersuchungen betreffend Härte, statischen Elastizitätsmodul, Verhältnis von dynamischem zu statischem Modul und Verlustfaktor sind ebenfalls in der Tabelle 5 aufgeführt.

Gegenüber dem Blindversuch Probe 1 zeigte die Probe 2,deren Härte durch Steigerung des Rußgehalts erhöht worden ist, ein beträchtlich höheres Verhältnis des dynamischen zum statischen Modul. Die Probe 3, deren Härte durch einen größeren Schwefelgehalt erhöht worden war, zeigte einen beträchtlich geringeren Verlustfaktor. Probe 4, deren Härte durch mehr Ruß und Schwefel erhöht worden ist, zeigte ein höheres Verhältnis von dynamischem zu statischem Modul und einen geringeren Verlustfaktor. Probe 5, deren Härte mit Hilfe eines modifizierten Phenolharzes, , wie es nicht nach der Erfindung angewandt werden soll, erhöht worden ist, ergab ein höheres Verhältnis von dynamischem zu statischem Modul - gegenüber dem Blindversuch.

Bei den Proben 6 bis 8 aus erfindungsgemäßen Massen, enthaltend modifiziertes Phenolharz, war die Härte bzw. der statische Elastizitätsmodul weitgehend verbessert, ohne Anhebung des Verhältnisses von dynamischem zu statischem Modul und Verringerung des Verlustfaktors, wenn man die Werte mit dem Blindversuch vergleicht. Insbesondere hatten die erfindungsgemäßen Kautschukmassen hervorragende schwingungsdämpfende Eigenschaften in Verbindung mit hoher Härte, wie dies bisher noch nicht erreichbar war.

Tabellen 5(a) und 5(b); 130013/1 157

T a b e ¹I' 1 e

——^_______^ Probe Nr.	1	AO	Vergleichsversuche	40	3	40	4	40	5	40	Beispiele	40	7	40	8	40	5	0,8
Naturkauts chuk	60	2	60	60	60	6"0	6	60	60	60
Polysarbrombutyl X2	35	55	35	45	35	35	35	35
Ruß-	15	15	15	15	15	15	15	15
aromatisches Öl	1.5	1>5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Stearinsäure	2	2	2	2	2	2	2	2
Antioxidans	1	1	1	1	1	1	1	1
Paraffinwachs	3	3	3	3	3	3	3	3
Zink-weiß	1,2	1,2	2,0	1,6	1,2	1,2	1,2	1>2
Schwefel	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75
Vulkanisationsbeschleuni-ger *1	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Vulkanisationsbeschieuniger *2					5
Cashew-öl modifiziertes Phaaoüharz (Modifizierverhältnis 60 %)						5	15
Tallöl modifiziertes Phenolharz (Modifizierverhältnis 60 %)
Cashew-öl modifiziertes Ehenolharz (Modifizierverhältnis 60 %)					0,8	0,8	2,3
Hexamethylentetramin

*1 NOBS: N-Qxydiäthylen-benzothiazyl-2-sulfenamid
*2 TT ; TetramethvlthiuramdJan!f1 d

OO CD OO OO

-ν] IV)

Tabelle

5Lb)

Ca? O O

	Probe Nr.	Blind- vesuch	42	56	Vergleichsversuche	2	3	48	3	4	53	5	54	4	51	Beispiele	7	62	55	8
		1	17,1	27			19,	93		24,6		27,	26	25	6		40,2	28
Ergebnisse			2,96	4		2,	083	3,35	3,	108	2		2,95	2
Härte (°)		0,109	0	,9		0,094	o,		0		0,118	0	,3
statischer (kg/cm²) *	Elastizitätsmodul		,00				,0			,94
Verhältnis statischem	von dynamischem zu Modul		,140				,92		,114
Verlustfaktor ;				,112

* in daN/cm*

16,77 27,37 18,93 24,13 28,88 24,52 39,44 27,76

CD GO CD OO OO

Leerseite

Claims

DR.-ING. PRANZ \PUESTHOPF

PATENTANWÄLTE , _Λ

DR. PHIL. FREDA TUESTHOFF (l<)Zy-IQj6)

WUESTHOFF-v. PECHMANN-BEHRENS-GOETZ _DIpl.-ing.gerhard puls

DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECHMANN PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE PR.-ING. DIETER BEHRENS

MANDATAIRES AGRtES PRES l'oFFICE EUROPEEN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIPL.-TIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ

D-8000 MÜNCHEN 90 SCHWEIGERSTRASSE 2

telefon: (o8₉)66 2oji telegramm: protectpatent telex: 524070

1A-53 890 Patentans ρ r ü c h e

(1) Vulkanisierte Kautschukmasse mit hervorragender Schwingungsdämpfung bei relativ hoher Härte für montierte Systeme, enthaltend 100 Gew.-Teile Kautschuk in Form von Naturkautschuk, Dienkautschuk oder Diencopolymer oder deren Gemische mit einem halogenieren Butylkautschuk, gekennzeichnet durch 0,5 bis 35 Gew.-% eines ölmodifizierten Phenolharzes, dessen Modifizierungsgrad mindestens 20 % beträgt und 2 bis 30 Gew.-Teile Härter für das Phenolharz - bezogen auf das Phenolharz.

(2) Kautschukmasse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß der halogenierte Butylkautschuk ein bromierter ist.

(3) Kautschukmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Mischungsverhältnis Kautschuk zu halogeniertem Butylkautschuk 20:80 bis 80:20 beträgt.

(4) Kautschukmasse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das ölmodifizierte Phenolharz ein Gemisch eines unmodifizierten und eines modifizierten Harzes ist, dessen mittlerer Modifizierungsgrad zumindest 20 % beträgt.

(5) Kautschukmasse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g e kennzeichnet , daß das ölmodifizierte Phenolharz

130013/1 157

3030888

ein mit Tallöl und/oder Cashew-Öl modifiziertes Phenolharz ist.

(6) Kautschukmasse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Modifizierungsgrad des tallölmodifizierten Harzes mindestens 30 % und des cashew-öl-modifizierten Harzes mindestens 40 % beträgt.

(7) Kautschukmasse nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Härter für das Phenolharz Hexamethylentetramin ist.

130013/1157