DE3587233T2 - Silikon-Gummiverbundwerkstoff. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Silikonkautschuk- Verbundmaterials als Stoßdämpferwerkstoff
• Spezielle Silikonkautschukmaterialien für derartige Verwendungen mit einer Eindringung von etwa 50 bis 200 (gemessen gemäß JIS K 2530 - 1976 - 50 g Belastung) sind bekannt.
• Da diese Art von Silikonmaterial eine Druckleitfähigkeit ähnlich einer Flüssigkeit hat, verbreitet und verteilt es rasch und gleichmäßig einen örtlich angewandten Außendruck wie einen Stoß oder Aufprall an den umgebenden Bereich und absorbiert den Druck durch nicht-elastische Deformation. Das Material vermindert so Rückpralleffekte.
• Toray Silicone CY52 (Markenbezeichnung), das von der Toray Silicone Kabushiki Kaisha erzeugt wird, ist ein Beispiel für diese Art von Silikonmaterial.
• Dieses Silikonkautschukmaterial hat ausgezeichnete stoßdämpfende Eigenschaften, ist jedoch nicht sehr geeignet zur Verwendung in Sportartikeln wie Schutzmittel zur Anwendung am menschlichen Körper, da sein spezifisches Gewicht hoch ist und es kostenspielig ist.
• Die vorliegende Erfindung sieht demnach die Verwendung eines Silikonkautschuk-Verbundmaterials als stoßdämpfenden Werkstoff vor, umfassend einen Silikonkautschuk (mit einer Eindringtiefe von 50 bis 200 gemessen gemäß JIS K2530, 1976, unter Verwendung einer 50 g Belastung) mit darin eingebautem bzw. enthaltenem zellenförmigen oder hohlen teilchenförmigen elastischen Kunstharzmaterial.
• Das zellenförmige oder hohle Material kann in Form von hohlen Teilchen (wie in "Mikrohohlperlen") oder synthetischem Schaum vorliegen und hat im allgemeinen eine Teilchengröße von 5 bis 300 m·10&supmin;&sup6;. Die Teilchen sind vorzugsweise gleichmäßig durch verbundden ganzen/Werkstoff verteilt. Dieses Material vermindert das spezifische Gewicht und die Kosten des Verbundwerkstoffs.
• Das hohle oder zellenförmige Material kann ein Zellenmaterial auf Basis eines organischen Kunstharzes sein wie Expancel (Markenname, verkauft von Nippon Fillite Co., Ltd.), beispielsweise in einer Menge von 1 bis 4 Gew.-%.
• Der verwendete Silikonkautschuk kann beispielsweise ein flüssiges zweiteiliges, bei Raumtemperatur vulkanisierbares Silikon oder Silikon vom Polyadditionstyp sein wie Toray Silicone CY52. Das Verbundmaterial kann beispielsweise hergestellt werden durch Vermischen der silikonbildenden Bestandteile und des hohlen oder zellenförmigen Materials und Härten des Gemisches, vorzugsweise durch Erhitzen.
• Die hier gezeigte Eindringtiefe bzw. Erweichungstiefe wird gemäß JIS K2530 - 1976 - (50 g Belastung) gemessen. Dieser Standard bezieht sich auf die Erdölasphalt-Eindringtestmethode, wobei Proben mit einer Eindringung von 350 oder weniger mit einer Belastung von 100 g geprüft werden, und Kautschukmaterialien werden mit einer Belastung von 50 g geprüft.
• Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1
• Expancel DE (Markenname) mit einem spezifischen Gewicht von 0,04 und Kosten von 7000 Yen/kg wurde mit einem Silikonkautschuk-Grundmaterial mit einem spezifischen Gewicht von 0,98 vermischt, und die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse wurden erhalten.
• Die Preis-Prozentsätze werden erhalten durch Bezugnahme des Preises des Materials, das sowohl das Silikon als auch das Expancel enthält, zum Preis des Silikonmaterials selbst. Tabelle 1 Expancel (Gew.-%) spezifisches Gewicht der Zusammensetzung Preis
• Das in den obigen Beispielen verwendete Silikonmaterial wird hergestellt durch Vermischen der flüssigen Bestandteile von Toray Silicone CY52, Zusetzen von hohlem oder zellförmigem Material zu dem Gemisch und Erhitzen des Gemisches.
• Diese Beispiele zeigen, daß es bevorzugt ist, elastische hohle Zellen wie Expancel in einer Menge von etwa 1,5 bis 4,0 % zur Verwendung als stoßdämpfendes Material zu verwenden.
• Mit anderen Worten sind elastische hohle Zellen in der Lage, den stoßdämpfenden Effekt zu vergrößern und die Regenerierbarkeit bzw. Materialerholung des Verbundmaterials zu verbessern, da sie eine Widerstandskraft (aufgrund der elastischen Deformation) zu dem stoßdämpfenden Effekt der von der nichtelastischen Formation des Silikonmaterials stammt, hinzufügen können.
• Wie in dem Querschnitt in Fig. 1 gezeigt, enthält der Verbundstoff gemäß der Erfindung eine Anzahl von feinen hohlen oder zellförmigen Teilchen 2 in einem Silikonkautschuk 1 in genau der gleichen Weise als ob die Zusammensetzung eine Anzahl von Blasen enthielte.
• Weiterhin wurde gezeigt, daß das Verbundmaterial gemäß der Erfindung eine beträchtliche Stoßdämpfung bietet im Vergleich zu Ensolite (Markenname für ein Stoßdämpfermaterial auf Basis von geschäumtem Polyethylen, hergestellt von Uniroyal Corporation in den Vereinigten Staaten) und Silikonkautschuk allein, wie dies aus den Ergebnissen des Stahlkugelfallstoßtests in der folgenden Tabelle 2 gezeigt ist. In diesem Test wurde eine 510 g schwere Stahlkugel aus einer Höhe von 69 cm auf ein stoßdämpfendes Material fallen gelassen, das sich auf einer Stahlplatte befand und der Stoß, welcher auf die Platte geleitet wurde, wurde ermittelt und durch einen Aufnehmer auf der Unterseite der Platte gemessen.
• In diesem Test war die Auftreffgeschwindigkeit der Stahlkugel 3,68 m/s und der Impuls bzw. die Wucht war 1,88 kg/m/s. Ein Registrier-Oszilloskop, hergestellt von Kikusui Denshi Kogyo K. K., wurde verwendet, um die maximale Stoßkraft und T 1/2 zu messen. Tabelle 2 Erster Test Proben-Nr. stoßdämpfendes Material maximale Stoßkraft Ensolite nur Silikonkautschuk Verbund Silikonkautschuk-Material Nr. 1 Verbund Nr. 2
• In der Tabelle 2 hat das Silikonkautschukmaterial (Probe Nr. 2) eine Eindringtiefe von 150. Das Verbundmaterial Nr. 1 (in Probe Nr. 3) gemäß der Erfindung wird hergestellt durch Vermischen der Komponenten für einen Silikonkautschuk mit einer Eindringung von 150 mit 1,4 Gew.-% Expancel DE.
• Der Verbund Nr. 2 (Probe Nr. 4) gemäß der Erfindung wird hergestellt durch Vermischen der Komponenten für einen Silikonkautschuk mit einer Eindringung von 150 mit 3,0 % Expancel DE.

Claims (4)

1. Verwendung eines Silikonkautschukverbundmaterials als Stoßdämpferwerkstoff, bestehend aus einem Silikonkautschuk (mit einer Eindringtiefe von 50 bis 200 wie gemäß JIS K2530, 1976, mit 50 g Belastung gemessen) mit darin zur Erhöhung der stoßdämpfenden Wirkung eingebautem zellenförmigen oder hohlen teilchenförmigen elastischen Kunstharzmaterial.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das zellenförmige oder hohle Material eine Teilchengröße von 5-300 mW6 aufweist.

3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verbundmaterial 1-4 Gew. -% Kunstharzschaumteilchen enthält.

4. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verbundmaterial in Folienform vorliegt.