DE602004010601T2

DE602004010601T2 - Material zum Verbinden von Elastomeren

Info

Publication number: DE602004010601T2
Application number: DE602004010601T
Authority: DE
Inventors: Lipa Leon Dayton Roitman
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 2003-11-06
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2024-10-26
Also published as: ES2297343T3; TW200530358A; CN1290960C; JP2005139453A; BRPI0404622A; CN1626605A; DE602004010601D1; EP1529827A1; MXPA04010758A; EP1529827B1; JP4255434B2; BRPI0404622B1

Description

HINTERGRUND:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zusammensetzungen, die zum Binden eines Elastomersubstrats an mindestens ein anderes Substrat verwendbar sind.
Es ist oftmals wünschenswert, Elastomere an andere Substrate unter Verwendung von Haftmittelzusammensetzungen zu binden. Substanzen, die mit einer oder mehreren Haftmittelzusammensetzungen aneinander gebunden werden, werden hierin als „Substrate" bezeichnet. Wenn mindestens ein Substrat für Korrosion anfällig ist, ist es oftmals wünschenswert, daß die Haftmittelzusammensetzung nicht nur die Substrate zusammenbindet, sondern ebenso zum Schutz des Korrosions-anfälligen Substrats vor Korrosion beiträgt.
US-Patent 5,128,403 offenbart ein Haftmittel, das als Bindungsmetall an ein Elastomer; als enthaltend ein Diels-Alder-Addukt von perhalogeniertem, cyclischem konjugiertem Dien und einem ungesättigten Dienophil; als enthaltend ein Phenolharz, eine aromatische Hydroxyverbindung, einen Formaldehyddonor, einen ungesättigten Vernetzer, ein Vulkanisationsmittel und ein Metalloxid; und als resistent gegen Korrosionsmittel beschrieben wird.
Es ist wünschenswert, alternative Zusammensetzungen bereitzustellen, die beim Binden eines Elastomersubstrats an andere Substrate wirksam sind und ebenso beim Schutz von Korrosions-anfälligen Substraten vor Korrosion wirksam sind.
ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG:
In einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung bereitgestellt, umfassend mindestens ein Halogenalkadien-gepfropftes Polymer, mindestens eine aromatische Verbindung mit mehreren Hydroxylgruppen und mindestens ein Polyisocyanat, wobei die Zusammensetzung befähigt ist, ein Elastomersubstrat an mindestens ein anderes Substrat zu binden.
In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein verbundener Gegenstand bereitgestellt, umfassend ein Elastomersubstrat und mindestens ein anderes Substrat, die durch ein Haftmittel zusammengebunden sind, welches durch ein Verfahren, umfassend das Mischen von Inhaltsstoffen, umfassend mindestens ein Halogenalkadien-gepfropftes Polydien, mindestens eine aromatische Verbindung mit mehreren Hydroxylgruppen und mindestens ein Polyisocyanat, gebildet ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Substrate sind hierin „verbunden", wenn sie zusammen verbunden sind und eine signifikante Menge an mechanischer Kraft aufgebracht werden muß, um die Substrate zu trennen. Wenn Substrate mit einer Haftmittelzusammensetzung verbunden sind, kann die Haftmittelzusammensetzung heterogen oder homogen sein; die Haftmittelzusammensetzung kann eine einzelne Materialschicht oder mehrere Materialschichten umfassen.
Das Elastomersubstrat, das in der Praxis der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann jedes von einer breiten Vielzahl von Elastomeren sein. Eine Beschreibung von Elastomeren kann in Textbook of Polymer Science, zweite Auflage, von F. W. Billmeyer Jr., Wiley-Interscience, 1971 („Billmeyer") gefunden werden. Wie von Billmeyer beschrieben, sind Elastomere Materialien, die sich unter Spannung auf eine neue Länge strecken, die im allgemeinen mindestens das 1,1fache ihrer ursprünglichen Länge beträgt und das Vielfache ihrer ursprünglichen Länge sein kann; sie zeigen relativ hohe Festigkeit und Steifigkeit, wenn sie gestreckt sind; nach der Verformung erhalten sie gewöhnlich ihre ursprünglichen Formen relativ schnell zurück, mit relativ geringer restlicher verbleibender Verformung. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden die Materialien, die die meisten oder alle dieser Merkmale zeigen, als „Elastomere" betrachtet. Elastomere können aus einer breiten Vielzahl von Materialien, wie beispielsweise Naturkautschuken, synthetischen Kautschuken und Mischungen davon, hergestellt werden. Synthetische Kautschuke umfassen beispielsweise Polybutadien, Neopren, Butylkautschuk, Polyisopren, Nitrilkautschuke, Styrolbutadienkautschuke (ebenso SBRs genannt), Ethylenpropylendien-basierende Kautschuke (einige werden EPDM genannt), Derivate davon, modifiziere Versionen davon, Gemische davon. Elastomere umfassen sowohl thermoplastische Elastomere (ebenso Elastoplasten oder schmelzverarbeitbare Kautschuke genannt) als auch vernetzte Elastomere (ebenso vulkanisierte genannt). Die vorliegende Erfindung kann praktiziert werden, um irgendein Elastomer zu binden. Einige geeignete Elastomere sind vernetzte Elastomere, einschließlich beispielsweise vernetzte synthetische Kautschuke, vernetzte Naturkautschuke und vernetzte Gemische aus synthetischen und Naturkautschuken. Eine Gruppe von vernetzten Elastomeren, die geeignet sind, sind vernetzte Derivate von Naturkautschuk, einschließlich beispielsweise vernetzten Chloroprenkautschuken.
Einige geeignete Elastomere umfassen ein oder mehrere Additive oder Adjuvanzien oder beides, einschließlich beispielsweise Füllstoffe, Antioxidationsmittel, Öle, Wachse.
Die Haftmittelzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können verwendet werden, um Elastomere an irgendeines von einer breiten Vielzahl an nützlichen Materialien zu binden, einschließlich beispielsweise andere Elastomere; nicht-elastomere, aber flexible Materialien, wie beispielsweise Gewebe, Folien oder Filme; und rigide Materialien, wie beispielsweise Kunststoffe, Konstruktionskunststoffe, Holz und Metall.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung fungieren beispielsweise bei der Bindung von Elastomeren an Metall. Einige Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung unterstützen ebenso bekanntermaßen den Schutz von Metallsubstraten vor Korrosion.
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können in einer Vielzahl von Wegen verwendet werden, um ein Elastomersubstrat an mindestens ein anderes Substrat zu binden. In einigen Ausführungsformen (hierin „Einzelschicht"-Ausführungsformen genannt) wird eine Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einer solchen Weise verwendet, daß sie sowohl das Elastomersubstrat als auch zumindest ein anderes Substrat kontaktiert. In anderen Ausführungsformen (hierin „Mehrschicht"-Ausführungsform genannt) werden mehrere Schichten von Materialien zwischen dem Elastomersubstrat und mindestens einem anderen Substrat verwendet. In einigen Mehrschichtausführungsformen unterscheidet sich die Zusammensetzung jeder Schicht von der Zusammensetzung jeder anderen Schicht. In anderen Mehrschichtausführungsformen weist mindestens eine Schicht dieselbe Zusammensetzung wie zumindest eine andere Schicht auf.
In einigen Ausführungsformen wird das Elastomersubstrat an genau ein anderes Substrat gebunden. In anderen Ausführungsformen wird das Elastomersubstrat an mehr als ein anderes Substrat gebunden; können alle Bindungen eine Einzelschicht sein oder können alle Bindungen eine Mehrschicht sein, oder es kann mindestens eine Einzelschichtbindung und mindestens eine Mehrschichtbindung sein.
In einigen Ausführungsformen ist eines oder mehrere des mindestens einen anderen Substrats ein Nicht-Elastomer (d. h., ist ein Material, das kein Elastomer ist). Wenn mindestens ein Nicht-Elastomersubstrat in einer Mehrschichtausführungsform verwendet wird, ist die Materialschicht in Kontakt mit dem Nicht-Elastomersubstrat hierin als eine „Primerschicht" bekannt.
In Mehrschichtausführungsformen ist jede Materialschicht in Kontakt mit einem Elastomersubstrat hierin als eine „Ankerschicht" bekannt. Jede Materialschicht, die weder eine Primerschicht noch eine Ankerschicht ist, ist hierin als eine „Zwischenschicht" bekannt.
In der Praxis der vorliegenden Erfindung ist mindestens eine Materialschicht zwischen dem Elastomersubstrat und einem anderen Substrat eine Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung. In Einzelschichtausführungsformen wird die Material schicht eine Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung sein. In Mehrschichtausführungsformen wird mindestens eine Materialschicht zwischen dem Elastomersubstrat und dem/den anderen Substrat(en) eine Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung sein. In Mehrschichtausführungsformen wird mindestens eine Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung als eine oder mehrere der folgenden Schichten verwendet: die Primerschicht, die Ankerschicht oder eine oder mehrere Zwischenschichten. Einige geeignete Mehrschichtausführungsformen weisen genau zwei Schichten auf („Zweischichtausführungsformen"). Bei einigen Zweischichtausführungsformen wird genau eine Materialschicht eine Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung sein. Bei anderen Zweischichtausführungsformen werden beide Materialschichten Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sein; die zwei Materialschichten können jeweils dieselbe Zusammensetzung aufweisen oder sie können Zusammensetzungen sein, die sich voneinander unterscheiden.
Wie hierin definiert, ist eine „Verbundstruktur" eine Struktur, die aus zwei oder mehr Substraten gebildet wird, mit einer oder mehreren Materialschichten zwischen den Substraten, und mit den Substraten zusammen verbunden.
Die Praxis der vorliegenden Erfindung umfaßt die Verwendung von einem oder mehreren Polymeren. Polymere werden von Billmeyer als große Moleküle, die durch sich wiederholende kleinere chemische Einheiten („Monomere") aufgebaut sind, beschrieben. Polymere sollen hierin die Monomere „als polymerisierte Einheiten" „umfassen”. Einige Polymere sind Homopolymere (d. h., sie umfassen nur einen Typ an Monomer als polymerisierte Einheiten). Andere Polymere sind Copolymere (d. h., sie umfassen mehr als einen Typ an Monomer als polymerisierte Einheiten). Unter den Copolymeren können die unterschiedlichen Monomereinheiten in jeder Weise angeordnet werden, einschließlich beispielsweise zufällig, nacheinander oder in Reihen und in Blöcken. Polymere können eine Vielzahl von Strukturen aufweisen, einschließlich beispielsweise lineare, verzweigte, Block-, Pfropf-, vernetzte, sternförmige oder Kombinationen davon. Polymere weisen im allgemeinen ein Molekulargewicht von 10.000 oder mehr auf. Unter dem Molekulargewicht von Polymeren ist hierin das gewichtsmittlere Molekulargewicht zu verstehen. Ein bekanntes Verfahren zum Mes sen der Molekulargewichte von Polymeren ist die Größenausschlußchromatographie (SEC), manchmal bekannt als Gelpermeationschromatographie (GPC).
Ein Inhaltsstoff in Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ist Halogenalkadien-gepfropftes Polymer. Wie hierin definiert, ist ein „Halogenalkadien-gepfropftes Polymer" das Produkt oder Produkte der Umsetzung mindestens eines halogenierten konjugierten Alkadiens mit mindestens einem ungesättigten Polymer (d. h., einem Polymer, das mindestens eine Doppelbindung enthält). Es wird angenommen, daß diese Umsetzungen im allgemeinen Diels-Alder-Reaktionen sind. Eine Beschreibung solcher Reaktionen wird in US 5,128,403 angegeben. Ein Alkadien, wie hierin verwendet, ist ein Kohlenwasserstoff, der mindestens zwei Doppelbindungen enthält, die kein Teil eines aromatischen Rings sind. Ein konjugiertes Alkadien ist ein Alkadien, das mindestens ein Paar an Doppelbindungen enthält, das konjugiert ist; ein konjugiertes Alkadien kann zusätzliche Doppelbindungen aufweisen oder nicht. Ein halogeniertes konjugiertes Alkadien ist ein konjugiertes Alkadien, das die Struktur eines konjugierten Alkadiens aufweist, bei dem ein oder mehrere Wasserstoffatome durch ein Halogenatom ersetzt worden ist/sind; geeignete halogenierte konjugierte Alkadiene können durch jedes Verfahren hergestellt werden. Geeignete halogenierte konjugierte Alkadiene umfassen beispielsweise halogenierte konjugierte cyclische Alkadiene. Halogenierte konjugierte cyclische Alkadiene, die nützlich sein können, umfassen beispielsweise Hexahalogencyclopentadiene, wie beispielsweise Hexafluorcyclopentadien, Hexabromcyclopentadien, 5,5-Difluortetrachlorcyclopentadien, 5,5-Dibromtetrachlorcyclopentadien, Hexachlorcyclopentadien, substituierte Versionen davon und Gemische davon; ein geeignetes halogeniertes konjugiertes cyclisches Alkadien ist beispielsweise Hexachlorcyclopentadien.
Eine Gruppe von nützlichen ungesättigten Polymeren ist die Gruppe von Polydienen. Polydiene werden beispielsweise von K. J. Saunders in Organic Polymer Chemistry, Chapman and Hall, London, 1973, beschrieben. Polydiene umfassen Naturkautschuk, seine Derivate und Polymere und Copolymere, die konjugierte Diene umfassen, wie beispielsweise Isopren, Butadien, Vinylpyridin, Chloropren und Gemische davon. Einige Beispiele von Polydienen sind Naturkautschuk, Derivate von Naturkautschuk, wie chlorierter Kautschuk, Polybutadien, Polyisopren und Copolymere von konjugierten Dienen. Weitere Beispiele von Polydienen sind Copolymere, bei denen ein oder mehrere konjugierte Dien(e) mit mindestens einem anderen Monomer, wie beispielsweise Styrol, Isobuten, Acrylnitril, Ethylen, Propylen und Gemischen davon, copolymerisiert sind.
Die Klasse von Polydienen umfaßt ebenso Derivate der Polydiene, die hierin oben aufgelistet sind. Diese Derivate umfassen beispielsweise halogenierte Polydiene, kettenverlängerte Polydiene und Polydiene mit terminalen funktionellen Gruppen, wie beispielsweise Hydroxylgruppen, Carboxylgruppen, Mercaptylgruppen und Amingruppen.
Ungesättigte Polydiene (d. h., Polydiene mit mindestens einer Doppelbindung) sind zum Umsetzen mit einem halogenierten konjugierten Alkadien geeignet, um die Halogenalkadien-gepfropften Polymere der vorliegenden Erfindung zu bilden. Einige geeignete ungesättigte Polydiene umfassen ein oder mehrere konjugierte Diene als polymerisierte Einheiten. Einige der geeigneten ungesättigten Polydiene, die ein oder mehrere konjugierte Diene umfassen, umfassen ebenso Einheiten von anderen Monomeren, wie hierin oben erläutert. Wenn konjugierte Diene einbezogen sind, können sie als eine oder mehrere der folgenden Typen an polymerisierten Einheiten enthalten sein: cis-Einheiten, trans-Einheiten, 1,2-Einheiten und 1,4-Einheiten. Beispielsweise ist ein geeigneter Typ an ungesättigtem Polydien der Typ, der ungesättigte Polydiene enthält, die zufällig verteilte cis-Einheiten, trans-Einheiten und 1,2-Einheiten umfassen; ein Beispiele dieses Typs an ungesättigtem Polydien ist ein ungesättigtes Polydien, das vollständig aus zufällig verteilten cis-Einheiten, trans-Einheiten und 1,2-Einheiten besteht. Ein anderer geeigneter Typ an ungesättigtem Polydien enthält ungesättigte Polydiene, die 50 Gew.-% oder mehr an 1,2-Einheiten umfassen, bezogen auf das Gewicht des ungesättigten Polydiens. Ein anderer geeigneter Typ an ungesättigtem Polydien enthält ungesättigte Polydiene, die 50 Gew.-% oder mehr an cis-Einheiten umfassen, bezogen auf das Gewicht des ungesättigten Polydiens.
Im allgemeinen sind Mischungen aus geeigneten ungesättigten Polydienen ebenso geeignet. Einige geeignete ungesättigte Polydiene sind Mischungen aus zwei oder mehr der obengenannten Typen an geeigneten ungesättigten Polydienen. Beispielsweise konnten eine oder mehrere erste ungesättigte Polydiene, die vollständig aus zufällig verteilten cis-Einheiten, trans-Einheiten und 1,2-Einheiten hergestellt sind, mit ein oder mehreren zweiten ungesättigten Polydienen gemischt werden, wobei die zweiten ungesättigten Polydiene ein oder mehrere ungesättigte Polydiene enthalten können, die 50 Gew.-% oder mehr an cis-Einheiten aufweisen, bezogen auf das Gewicht des zweiten ungesättigte Polydiens, oder wobei das zweite ungesättigte Polydien ein oder mehrere ungesättigte Polydiene enthalten kann, die 50 Gew.-% oder mehr trans-Einheiten aufweisen, bezogen auf das Gewicht des zweiten ungesättigten Polydiens. Unter den Ausführungsformen, in denen das ungesättigte Polydien eine Mischung aus zwei Typen von ungesättigten Polydienen ist, kann das Gewichtsverhältnis von einem Typ zum anderen Typ jedes Verhältnis sein, einschließlich beispielsweise 10 oder weniger; und 5 oder weniger; und 2 oder weniger; und 1 oder weniger; und ebenso einschließlich beispielsweise 0,1 oder mehr; und 0,2 oder mehr und 0,5 oder mehr.
Einige geeignete ungesättigte Polydiene umfassen 50 Gew.-% oder mehr Butadieneinheiten, bezogen auf das Gewicht des ungesättigten Polydiens. Einige geeignete ungesättigte Polydiene umfassen 80 Gew.-% oder mehr Einheiten von Butadien, bezogen auf das Gewicht des Polydiens, oder 90% oder mehr; oder 100%.
In Ausführungsformen, wo mindestens ein halogeniertes konjugiertes Alkadien mit mindestens einem ungesättigten Polydien umgesetzt wird, kann das Gewichtsverhältnis von halogeniertem konjugiertem Alkadien zu ungesättigtem Polydien jedes Verhältnis sein, einschließlich beispielsweise 0,2 oder mehr; und 0,25 oder mehr; und 0,33 oder mehr; und 0,5 oder mehr; und 1 oder mehr; und 2 oder mehr; und ebenso einschließlich beispielsweise 20 oder weniger; und 10 oder weniger; und 5 oder weniger; und 4 oder weniger; und 3 oder weniger; und 2 oder weniger. In einigen Ausführungsformen liegt das Gewichtsverhältnis von halogeniertem konjugiertem Alkadien zu ungesättigtem Polydien zwischen 0,33 und 0,5; oder zwischen 0,5 und 1; oder zwischen 1 und 2; oder zwischen 2 und 3; oder zwischen 3 und 4.
Einige geeignete Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen 2 Gew.-% oder mehr Halogenalkadien-gepfropftes Polymer auf, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung; andere geeignete Zusammensetzungen weisen 5 Gew.-% oder mehr oder 9 Gew.-% oder mehr auf, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Einige geeignete Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen 30 Gew.-% oder weniger Halogenalkadien-gepfropftes Polymer auf, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung; andere geeignete Zusammensetzungen weisen 20 Gew.-% oder weniger oder 15 Gew.-% oder weniger auf, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen ebenso mindestens eine aromatische Verbindung mit mehreren Hydroxylgruppen. Eine „aromatische Verbindung", wie hierin verwendet, ist jede Verbindung, die einen aromatischen Ring enthält. Aromatische Verbindungen umfassen beispielsweise Benzol, Naphthalin, Anthracen, Derivate davon, substituierte Versionen davon und Gemische davon. Eine aromatische Verbindung mit mehreren Hydroxylgruppen ist eine aromatische Verbindung mit zwei oder mehr Hydroxygruppen. Die aromatische Verbindung mit mehreren Hydroxylgruppen kann zusätzliche Substituenten aufweisen oder nicht, wie beispielsweise Kohlenwasserstoffgruppen, Halogenatome und Kombinationen davon. Geeignete aromatische Verbindungen mit mehreren Hydroxylgruppen umfassen beispielsweise Multi-hydroxybenzole, Multi-hydroxyanthracene, Multi-hydroxynaphthaline und Gemische davon. Geeignete aromatische Verbindungen mit mehreren Hydroxylgruppen umfassen beispielsweise Hydrochinon, Resorcinol, Catechol, 1,2,3-Trihydroxybenzol, 1,2,4-Trihydroxybenzol, 1,3,5-Trihydroxybenzol, andere Trihydroxybenzole, 1,2,3,5-Tetrahydroxybenzol, andere Tetrahydroxybenzole, substituierte Versionen davon und Gemische davon. Einige geeignete aromatische Verbindungen mit mehreren Hydroxylgruppen sind beispielsweise Hydrochinon, Resorcinol, Catechol und Gemische davon. Resorcinol ist als eine nützliche aromatische Verbindung mit mehreren Hydroxylgruppen bekannt.
Einige geeignete Zusammensetzungen enthalten 0,5 Gew.-% oder mehr aromatische Verbindung mit mehreren Hydroxylgruppen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung; andere geeignete Zusammensetzungen weisen 1,0 Gew.-% oder mehr oder 1,5 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf. Einige geeignete Zusammensetzungen enthalten 20 Gew.-% oder weniger aromatische Verbindung mit mehreren Hydroxylgruppen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung; andere geeignete Zusammensetzungen weisen 10 Gew.-% oder weniger oder 6 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf.
Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen mindestens ein Polyisocyanat, d. h. eine Verbindung, die mindestens zwei Isocyanatgruppen trägt. Polyisocyanate, die verwendet werden können, umfassen beispielsweise aromatische Polyisocyanate, aliphatische Polyisocyanate, cycloaliphatische Polyisocyanate und Gemische davon. Geeignete Polyisocyanate umfassen beispielsweise m-Phenylendiisocyanat, 2,4-Toluoldiisocyanat, 2,6-Toluoldiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Tetramethylendiisocyanat, 1,4-Cyclohexandiisocyanat, Hexahydrotoluoldiisocyanat, 1,5-Naphthalindiisocyanat, 1-Methoxy-2,4-phenylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (ebenso 4,4'-MDI genannt), 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat (ebenso 2,4'-MDI genannt), 4,4'-Biphenylendiisocyanat, 3,3'-Dimethoxy-4,4'-biphenyldiisocyanat, 3,3'-Dimethyl-4,4'-biphenyldiisocyanat, 3,3'-Dimethyl-4,4'-diphenylmethandiisocyanat, Isophorondiisocyanat, 4,4',4''-Triphenylmethantriisocyanat, Polymethylenpolyphenylenpolyisocyanat, 2,4,6-Toluoltriisocyanat, 4,4'-Dimethyl-diphenylmethantetraisocyanat und Gemische davon. Wie hierin verwendet, bedeutet „MDI" eine Zusammensetzung, die 2,4'-MDI, 4,4'-MDI oder ein Gemisch davon enthält.
Ebenso geeignet als Polyisocyanate der vorliegenden Erfindung sind polymere Polyisocyanate, einschließlich beispielsweise Polymethylenpolyphenylisocyanate, wie beispielsweise polymeres MDI. Weitere Beispiele von geeigneten Polyisocyanaten sind Gemische aus MDI und polymeren Polyisocyanaten. Einige geeignete polymere MDIs und ihre Gemische mit MDI sind von Dow Chemical Company als PAPI^TM-Produkte erhältlich.
Eine andere Klasse von geeigneten Polyisocyanaten sind blockierte Polyisocyanate, die Polyisocyanate sind, bei denen eine oder mehrere der Isocyanatgruppen bloc kiert wurden. Eine blockierte Isocyanatgruppe, ebenso eine überkappte Isocyanatgruppe genannt, wie beispielsweise von G. Oertel in Polyurethane Handbook, 2. Auflage, Hanser publishers, 1994, beschrieben, ist eine Isocyanatgruppe, die mit einer anderen Verbindung umgesetzt wurde, um eine thermisch schwache Bindung zu bilden. Diese thermisch schwache Bindung ist bei Raumtemperatur nützlicherweise stabil, aber spaltet sich bei erhöhten Temperaturen vollständig oder teilweise auf (wie Temperaturen, die zum Trocknen und/oder Vernetzen der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden), wodurch die Isocyanatgruppe befreit wird, um sich an chemischen Reaktion zu beteiligen.
Gemische aus geeigneten Polyisocyanaten sind ebenso geeignet.
Einige geeignete Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen 0,005 Gew.-% oder mehr Polyisocyanat, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf; andere geeignete Zusammensetzungen weisen 0,008 Gew.-% oder mehr, oder 0,015 Gew.-% oder mehr, oder 0,025 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf. Einige geeignete Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen 3 Gew.-% oder weniger Polyisocyanat, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf; andere geeignete Zusammensetzungen weisen 1 Gew.-% oder weniger, oder 0,5 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf.
In einigen Ausführungsformen umfaßt die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung mindestens eine Methylendonorverbindung. Eine „Methylendonorverbindung", wie hierin verwendet, ist eine Verbindung, die mindestens eine Methylenbrücke oder -verknüpfung durch Umsetzen mit mindestens einer Hydroxylgruppe an einer anderen Verbindung bilden kann. Beispiele von geeigneten Methylendonorverbindungen sind Hexamethylentetramin, Paraformaldehyd, s-Trioxan, Anhydroformaldehydanilin, Ethylendiaminformaldehyd, Methylolderivate von Harnstoff und Formaldehyd, Acetaldehyd, Furfural und Methylolphenolverbindungen. Eine geeignete Methylendonorverbindung ist Hexamethylentetramin.
Einige geeignete Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen 0,5 Gew.-% oder mehr Methylendonorverbindung, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf; andere geeignete Zusammensetzungen weisen 1,0 Gew.-% oder mehr, oder 1,5 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf. Einige geeignete Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen 15 Gew.-% oder weniger Methylendonorverbindung, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf; andere geeignete Zusammensetzungen weisen 10 Gew.-% oder weniger, oder 6 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf.
Ein anderer Inhaltsstoff, der in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, ist ein Vulkanisierungsmittel, enthaltend ein oder mehrere von Selen, Tellur oder Schwefel. Diese drei Elemente bilden eine Vielzahl von Verbindungen und Legierungen miteinander, wie von J. E. Hoffman in „Selenium and Selenium Compounds" und in „Tellurium and Tellurium Compounds", beide in Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technologe, 4. Auflage, John Wiley & Sons, Inc., 1997, offenbart. Schwefel, Tellur und Selen sind als Vulkanisierungsmittel bekannt, wie von Weih, et. al. in US Patent 6,268,422 offenbart. Geeignete Vulkanisierungsmittel in dieser Kategorie umfassen beispielsweise Schwefel, Selen, Tellur, Verbindungen und Legierungen davon (einschließlich beispielsweise Verbindungen von Selen und Schwefel, und Verbindungen von Tellur und Schwefel) und Gemische davon. Eine geeignete Verbindung von Selen und Schwefel ist Selendisulfid. Verbindungen von Tellur und Schwefel sind geeignete Vulkanisierungsmittel und werden oftmals als „Legierungen" bezeichnet. Ein geeignetes Vulkanisierungsmittel ist Selen.
Einige geeignete Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen 0,2 Gew.-% oder mehr Vulkanisierungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf; andere geeignete Zusammensetzungen weisen 0,5 Gew.-% oder mehr, oder 0,9 Gew.-% oder mehr, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf. Einige geeignete Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen 10 Gew.-% oder weniger Vulkanisierungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf; andere geeignete Zusammensetzungen weisen 5 Gew.-% oder weniger, oder 2,5 Gew.-% oder weniger, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf. Andere geeignete Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen 0 Gew.-% Vulkanisierungsmittel auf. In einigen Ausführungsformen werden Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, die Vulkanisierungsmittel enthalten, verwendet, um Ankerschichten zu bilden. In anderen unabhängigen Ausführungsformen werden Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung mit 0% Vulkanisierungsmittel als Primer verwendet. Ebenso werden Ausführungsformen in Betracht gezogen, bei denen eine Ankerschicht mindestens ein Vulkanisierungsmittel enthält und ein Primer kein Vulkanisierungsmittel enthält.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten wenig oder kein Phenolharz. Phenolharze sind Kondensationsprodukte von einem oder mehreren Aldehyden mit einer oder mehreren Phenolverbindungen. Phenolharze weisen ein Molekulargewicht von 300 und 2.000 auf. Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten 0,5 Gew.-% oder weniger; oder 0,2 Gew.-% oder weniger; oder 0,1 Gew.-% oder weniger; oder 0 Gew.-% Phenolharz, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten wenig oder keinen ungesättigten Elastomervernetzer. Ungesättigte Elastomervernetzer sind ungesättigte Verbindungen, die, wenn mit Elastomeren umgesetzt, manchmal zum Vernetzen des Elastomers führen. Ungesättigte Vernetzer umfassen beispielsweise Chinondioxim, Dibenzochinondioxim, 1,2,4,5-Tetrachlorbenzochinon, ähnliche Verbindungen, Derivate davon, substituierte Versionen davon und Gemische davon. Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten 0,01 Gew.-% oder weniger; oder 0 Gew.-% irgendeiner Verbindung oder eines Gemisches von Verbindungen, ausgewählt aus Chinondioxim, Dibenzochinondioxim und 1,2,4,5-Tetrachlorbenzochinon, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten 0,01 Gew.-% oder weniger; oder 0 Gew.-% irgendeines ungesättigten Elastomervernetzers oder eines Gemisches von ungesättigten Elastomervernetzern, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten wenige oder keine Epoxidverbindungen. Eine Epoxidverbindung ist jede Verbindung, die eine Epoxidgruppe enthält, die eine Dreiatomringgruppe ist, wo die drei Atome ein Sauerstoffatom und zwei Kohlenstoffatome sind. Einige Ausführungsformen enthalten 2 Gew.-% oder weniger; oder 1 Gew.-% oder weniger; oder 0,5 Gew.-% oder weniger; oder 0 Gew.-% Epichlorhydrin, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Einige Ausführungsformen enthalten 2 Gew.-% oder weniger; oder 1 Gew.-% oder weniger; oder 0,5 Gew.-% oder weniger; oder 0 Gew.-% jeder Verbindung oder Verbindungen aus der Gruppe von Epichlorhydrin, β-Methylepichlorhydrin, Epibromhydrin und β-Methylepibromhydrin, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Einige Ausführungsformen enthalten 2 Gew.-% oder weniger; oder 1 Gew.-% oder weniger; oder 0,5 Gew.-% oder weniger; oder 0 Gew.-% irgendeines Epihalogenhydrins oder substituierten Epihalogenhydrins, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Einige Ausführungsformen enthalten 2 Gew.-% oder weniger; oder 1 Gew.-% oder weniger; oder 0,5 Gew.-% oder weniger; oder 0 Gew.-% irgendeiner Epoxidverbindung oder -verbindungen, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
Einige Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten ein oder mehrere Lösungsmittel. Geeignete Lösungsmittel umfassen jede Flüssigkeit, die die anderen Inhaltsstoffe der vorliegenden Erfindung lösen wird, und die nützlicherweise schnell unter üblichen Trocknungsbedingungen verdampfen wird. Einige geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Erdöldestillate, Kohlenwasserstoffe, Ketone und Kohlenteerdestillate. Einige geeignete Erdöldestillate sind beispielsweise Erdölether. Einige geeignete Kohlenwasserstoffe sind beispielsweise aliphatische Kohlenwasserstoffe (wie beispielsweise Alkane und Gemische von Alkanen) und aromatische Kohlenwasserstoffe (wie beispielsweise Benzol und Alkyl-substituierte Benzole, einschließlich beispielsweise Toluol, 1,2,4-Trimethylbenzol und Mesitylen). Einige geeignete Ketone sind beispielsweise Di-alkylketone, einschließlich beispielsweise Aceton, Methylethylketon (MEK) und Methylisobutylketon (MIBK). Geeignete Kohlenteerdestillate umfassen beispielsweise Solventnaphtha und Schwerbenzin. Gemische aus geeigneten Lösungsmitteln sind ebenso geeignet.
In einer Ausführungsform ist das Lösungsmittel ein Gemisch aus MEK, Toluol, Solventnaphtha, 1,2,4-Trimethylbenzol, Schwerbenzin und Mesitylen. In einer anderen Ausführungsform ist das Lösungsmittel ein Gemisch aus MEK, Toluol, Solventnaphtha, 1,2,4-Trimethylbenzol, Schwerbenzin und MIBK.
Einige geeignete Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen 40 Gew.-% oder mehr Lösungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf; andere geeignete Zusammensetzungen weisen 60 Gew.-% oder mehr, oder 70 Gew.-% oder mehr Lösungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf. Einige geeignete Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung weisen 95 Gew.-% oder weniger Lösungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf; andere geeignete Zusammensetzungen weisen 87 Gew.-% oder weniger, oder 80 Gew.-% oder weniger Lösungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, auf.
Um Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung herzustellen, können die Inhaltsstoffe durch eine breite Vielzahl von Verfahren kombiniert werden. Beispielsweise können Inhaltsstoffe in verschiedenen Reihenfolgen zugegeben werden. In einigen Ausführungsformen werden zwei oder mehr Inhaltsstoffe ausgewählt und vorkombiniert; das heißt, bevor die ausgewählten Inhaltsstoffe zu dem Rest der Inhaltsstoffe zugegeben werden, werden die ausgewählten Inhaltsstoffe zusammen gemischt, und gegebenenfalls zusammen erhitzt, oder gegebenenfalls zusammen gelagert, oder gegebenenfalls zusammen gemischt und erhitzt und gelagert, mit oder ohne Rühren. Beispielsweise wird in einigen Ausführungsformen mindestens ein Halogenalkadien-gepfropftes Polymer mit mindestens einem Polyisocyanat gemischt, auf eine Temperatur von 35°C oder höher erhitzt und bei dieser Temperatur für eine Stunde oder länger gehalten; das Ergebnis dieses Mischens und Erhitzens wird anschließend zu anderen Inhaltsstoffen der Zusammensetzung zugefügt. Unabhängig werden in einigen Ausführungsformen einige der Inhaltsstoffe zusammen gemischt und gerührt, um eine Aufschlämmung zu bilden, und dann werden weitere Inhaltsstoffe (beispielsweise mindestens ein Halogenalkadien-gepfropftes Polymer und mindestens ein Lösungsmittel) mit der Aufschlämmung gemischt.
In der Praxis der vorliegenden Erfindung kann, wenn Inhaltsstoffe gemischt werden, das Mischen durch jedes in der Technik bekannte Verfahren durchgeführt werden, wie beispielsweise Rühren, Bewegen oder eine Kombination davon. In einigen Ausführungsformen wird das Mischen teilweise oder vollständig durch Aussetzen der Inhaltsstoffe einer mechanischen Mischvorrichtung, wie beispielsweise einem statischen Mischer, einem Schnellrührer, einer Schüttelvorrichtung, einer Kugelmühle, einer ähnlichen Vorrichtung oder einer Kombination davon, durchgeführt.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird eine Verbundstruktur gebildet. Einbezogen in die Verbundstruktur sind ein Elastomersubstrat und mindestens ein anderes Substrat. In einigen Ausführungsformen ist eines oder mehrere der mindestens einen anderen Substrate ein Metallsubstrat; in solchen Ausführungsformen kann das Metallsubstrat aus verschiedenen Sorten und Legierungen von Metallen sein, wie beispielsweise Aluminium, Eisen, verzinktes Eisen, Zinn, Nickel, Stahl (einschließlich Edelstahl und verzinkter Stahl), Messing und Legierungen davon. Einige geeignete Metalle weisen 0 bis 25 Gew.-% Magnesium, bezogen auf das Gesamtgewicht des Metalls, auf; einige geeignete Metalle weisen 0 bis 10 Gew.-% Magnesium auf, und einige geeignete Metalle weisen 0 bis 2 Gew.-% Magnesium, bezogen auf das Gewicht des Metalls, auf. Ebenso geeignet sind Metalle mit 50 Gew.-% oder mehr Eisen, bezogen auf das Gewicht des Metalls; ebenso geeignet ist Stahl, einschließlich Edelstahl, legierter Stahl, Bandstahl, weicher Stahl, harter Stahl und andere Stahltypen. Ein geeignetes Metall ist Stahl mit 0 bis 2 Gew.-% Magnesium, bezogen auf das Gewicht des Metalls.
In der Praxis der vorliegenden Erfindung kann, wenn ein Primer verwendet wird, er durch eine Vielzahl von in der Technik bekannten Verfahren aufgetragen werden, wie beispielsweise Beschichten mit Rakel, Tauchbeschichten, Aufschleudern, Walzenauftrag, Flutlackieren, Bürstenstrich, Beschichten durch Extrusion, Tropf-und-Wisch-Beschichten oder Spritzen. In einigen Ausführungsformen wird der Primer, nachdem er aufgebracht wurde, erhitzt, bis er getrocknet ist. In einigen Ausführungsformen werden Temperaturen über 30°C zum Trocknen des Primers verwendet; in einigen Ausführungsformen werden 35°C bis 60°C zum Trocknen des Primers ver wendet. Die geeignete Dicke des trockenen Primers beträgt über 0,001 mm; in einigen Ausführungsformen beträgt die Dicke des trockenen Primers 0,002 mm oder mehr; oder 0,003 mm oder mehr; oder 0,005 mm oder mehr. In einigen Ausführungsformen beträgt die Dicke des trockenen Primers 0,03 mm oder weniger; oder 0,01 mm oder weniger; oder 0,009 mm oder weniger.
Geeignete Verfahren zum Aufbringen der Ankerschicht sind dieselben wie die zum Aufbringen des optionalen Primers; das Verfahren zum Aufbringen der Ankerschicht kann dasselbe oder ein anderes als das Verfahren sein, das zum Aufbringen des optionalen Primers verwendet wird. In einigen Ausführungsformen werden Temperaturen über 30°C zum Trocknen der Ankerschicht verwendet; in einigen Ausführungsformen werden 35°C bis 60°C zum Trocknen der Ankerschicht verwendet. Die geeignete Dicke der trockenen Ankerschicht liegt über 0,003 mm; in einigen Ausführungsformen beträgt die Dicke der trockenen Ankerschicht 0,005 mm oder mehr; oder 0,01 mm oder mehr; oder 0,015 mm oder mehr. In einigen Ausführungsformen beträgt die Dicke der trocknen Ankerschicht 0,1 mm oder weniger; oder 0,05 mm oder weniger; oder 0,025 mm oder weniger.
Wenn irgendwelche Zwischenschichten verwendet werden, sind geeignete Mittel zum Aufbringen der Zwischenschichten und der geeigneten Dicken der Zwischenschichten dieselben wie für die Ankerschichten.
Die Verbundstruktur kann durch jedes Mittel hergestellt werden; eine Vielzahl von Mitteln ist in der Technik bekannt. In einigen Ausführungsformen wird die Ankerschicht direkt auf das Elastomer aufgebracht, das in einem vulkanisierten oder nicht-vulkanisierten Zustand vorliegen kann. In anderen Ausführungsformen wird die Ankerschicht auf ein Nicht-Elastomersubstrat oder auf einen Primer oder auf eine Zwischenschicht aufgebracht, und dann wird das Elastomer (in einem vulkanisierten oder nicht-vulkanisierten Zustand) auf die Ankerschicht aufgebracht. In einigen Ausführungsformen wird jede der Schichten getrocknet, bevor eine weitere Ankerschicht aufgebracht wird. In einigen Ausführungsformen kann eine oder mehrere Schichten auf eine vorherige Schicht, die flüssig oder teilweise trocken ist, aufgetragen werden.
In einigen Ausführungsformen wird ein Verbundgegenstand aufgebaut, während das Elastomer in einem nicht-vulkanisierten Zustand vorliegt. In einigen dieser Ausführungsformen wird der Verbundgegenstand dann mechanischem Druck oder erhöhter Temperatur oder beidem unterzogen. Die erhöhte Temperatur, normalerweise 35°C oder höher, der Druck oder beides werden gewählt, um einen Verbundgegenstand mit den am meisten gewünschten Eigenschaften zu erhalten. Beispielsweise wird in einer Ausführungsform eine Primerschicht auf ein Nicht-Elastomersubstrat aufgebracht und getrocknet; dann wird eine Ankerschicht auf die Primerschicht aufgebracht und getrocknet; dann wird ein nicht-vulkanisierter Kautschuk auf die Ankerschicht aufgebracht; dann wird die gesamte Verbundstruktur erhitzt.
Zusätzlich zu den hierin oben erläuterten Inhaltsstoffen kann eine Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung gegebenenfalls weitere Inhaltsstoffe enthalten, um die gewünschten Eigenschaften der Zusammensetzung zu verbessern. Diese weiteren Inhaltsstoffe umfassen beispielsweise eine oder mehrere anorganische Verbindungen. In einigen Ausführungsformen sind anorganische Verbindungen für einen oder mehrere der folgenden Zwecke einbezogen: zur Aktivierung oder anderweitigen Verstärkung von einer oder mehreren Vernetzungsreaktionen; als Füllstoff; zur Verbesserung des Erscheinungsbildes oder andere Zwecke. Einige anorganische Verbindungen, die gegebenenfalls in einigen Ausführungsformen enthalten sind, sind beispielsweise Oxide (wie beispielsweise Siliciumoxide, Zinkoxid oder andere Metalloxide) und Ruß.
Es ist selbstverständlich, daß für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung und Ansprüche der Bereich und die Verhältnisgrenzen, die hierin angegeben sind, kombiniert werden können. Beispielsweise ist es, wenn Bereiche von 60 bis 120 und 80 bis 110 für einen speziellen Parameter angegeben sind, selbstverständlich, daß die Bereiche von 60 bis 110 und 80 bis 120 ebenso in Betracht gezogen werden. Als weitere Beispiele ist es dann ebenso selbstverständlich, wenn minimale Werte für einen speziellen Parameter von 1, 2 und 3 angegeben werden, und wenn maximale Werte für den Parameter von 9 und 10 angegeben werden, daß die folgenden Bereiche in Betracht gezogen werden: 1 bis 9; 1 bis 10; 2 bis 9; 2 bis 10; 3 bis 9 und 3 bis 10.
In den nachstehenden Beispielen werden die folgenden Abkürzungen, Formulierungen und Verfahrensweisen verwendet:
Abkürzungen:

GB-Stahl

= Sandstrahlstahl

HEX

= Hexachlorcyclopentadien

HAD-1

= Halogenalkadien-gepfropftes Polymer.

HAD-2

= Halogenalkadien-gepfropftes Polymer; höherer Grad an Pfropfung als HAD-1.

Formulierung: Kautschukverbindung RH

Eine Kautschukverbindung wurde durch Kombinieren der folgenden Inhaltsstoffe hergestellt („PBW = Gewichtsteile"). Diese Kautschukverbindung war der Kautschuk, der in allen hierin nachstehend angegebenen Testverfahren verwendet wurde.

Inhaltsstoff	PBW	Beschreibung	Lieferant
Crude SMR CV 60	60	Standard Malasian Rubber¹	Handelsware
Corax^TM N550 FEF	30	Ruß	Shinwoo Advanced Materials Co.
AZO 66T	3	Zinkoxidpulver	US Zinc Co.
Stearinsäure	0,6		Handelsware
Santoflex^TM IPPD FLK	0,6	N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin	Flexsys Co.
Okerin^TM 7240H PELL	0,6	Mischung aus mikrokristallinem Wachs und Paraffin; Pellets	Sovereign Chemical
Cyclolube^TM RPO	6	Öl	Harwick Standard

Anmerkung¹: Mooney-Viskosität (ML, 1 + 4, 100°C) 60 ± 5

Verfahren zum Binden von Kautschuk an Metall
In den nachstehenden Testverfahren und Beispielen, wenn Kautschuk an Metall gebunden werden soll, ist das Bindungsverfahren folgendes: ein Primer wird auf das Metall aufgebracht und bei 65 bis 70°C für etwa 5 Minuten erhitzt, bis er trocken ist.
Die Ankerschicht wird dann auf die Primerschicht aufgebracht und bei 65 bis 70°C für etwa 5 Minuten erhitzt, bis sie trocken ist. Die ungehärtete Kautschukzusammensetzung RH wird auf die Ankerschicht aufgebracht und für etwa 15 Minuten bei etwa 160°C erhitzt, bis die Kautschukzusammensetzung vulkanisiert ist.
Injektions-Knopf-Testverfahren
Auf einer flachen Seite eines Metallzylinders wird der Primer aufgebracht und erhitzt, bis er trocken ist. Eine Ankerschicht wird dann auf die Primerschicht aufgebracht und erhitzt, bis die Ankerschicht trocken ist. Dasselbe Verfahren wird ebenso auf einer flachen Seite eines zweiten Metallzylinders durchgeführt. Eine Schicht aus ungehärteter Kautschukzusammensetzung RH wird mit diesen zwei beschichteten flachen Seiten der zwei Metallzylinder in eine solchen Weise in Kontakt gebracht, daß die zwei beschichteten Seiten parallel zueinander sind und sich gegenüber liegen. Die gesamte Anordnung wird dann erhitzt, bis die Kautschukzusammensetzung vulkanisiert ist. Die resultierende Anordnung wird Knopf (Button) genannt. Dann wird ein Metallzylinder in einer Backe einer Zugfestigkeitsprüfmaschine plaziert, und der andere Metallzylinder wird in der anderen Backe der Zugfestigkeitsprüfmaschine plaziert, und die Zugfestigkeitsprüfmaschine wird dann verwendet, um die Metallzylinder auseinander zu ziehen. Die ausgeübte maximale Kraft wird aufgezeichnet. Das Experiment wird mit vier identischen Proben wiederholt, und der Durchschnitt der maximalen Kraftwerte wird als Ergebnis der Knopfprüfung (Button-Test) aufgezeichnet.
Überlappungs-Scherungs-Haftungs-Testverfahren
Ein rechtwinkeliges Stück Kautschuk wird an ein rechtwinkeliges Stück GB-Stahl unter Verwendung der Zusammensetzung von Interesse gebunden, um eine Verbundstruktur zu bilden. An einem Ende der Verbundstruktur ist ein freier Teil des rechtwinkeligen Stücks Kautschuk; an dem anderen Ende ist ein Teil des rechtwinkeligen Stücks GB-Stahl. Ein „freier" Teil Kautschuk ist ein Teil, der nicht an irgendeinen GB-Stahl angrenzt, und ein „freier" Teil GB-Stahl ist ein Teil, der nicht an irgendeinen Kautschuk angrenzt.
Der Verbundstoff wird in einer Zugfestigkeitsprüfmaschine plaziert, wobei der freie Teil Kautschuk in einer Backe und der freie Teil GB-Stahl in der anderen Backe ist.
Die Zugfestigkeitsprüfmaschine wird verwendet, um die Backen auseinander zu ziehen, und die maximale Kraft wird aufgezeichnet. Das Experiment wird mit vier identischen Proben wiederholt, und der Durchschnitt der maximalen Kraftwerte wird aufgezeichnet.
Ablöse-Haftungs-Testverfahren
Unter Verwendung des Haftmittels von Interesse wird ein Teil eines Stücks Kautschuk an ein relativ dünnes, rechtwinkeliges Stück GB-Stahl gebunden. Das heißt, ein Teil des Stückes Kautschuk wird an die rechtwinkelige Seite des Stückes GB-Stahl gebunden und der andere Teile des Stückes Kautschuk nicht. Das Stück GB-Stahl wird horizontal in einer Backe einer Zugfestigkeitsprüfmaschine gehalten, wobei die Seite, die an den Kautschuk gebunden ist, gegenüber der anderen Backe der Zugfestigkeitsprüfmaschine liegt. Der nicht gebundene Teil des Stücks Kautschuk wird in der anderen Backe gehalten. Die Zugfestigkeitsprüfmaschine wird verwendet, um die Backen auseinander zu ziehen, und die maximale Kraft wird aufgezeichnet. Das Experiment wird mit vier identischen Proben wiederholt, und der Durchschnitt der maximalen Kraftwerte wird aufgezeichnet.
Korrosionsbeständigkeitstestverfahren
Unter Verwendung des Haftmittels von Interesse wird ein Teil eines Stückes Kautschuk an ein relativ dünnes, rechtwinkeliges Stück GB-Stahl gebunden. Das heißt, ein Teil des Stückes Kautschuk wird an den GB-Stahl gebunden und der andere Teil des Stückes Kautschuk nicht. Das Stück GB-Stahl wird horizontal in einer Salzsprühkammer gehalten, wobei die Seite, die an den Kautschuk gebunden ist, nach unten zeigt. Ein Gewicht von 2 kg wird an den Teil des Kautschuks angebracht, der nicht an den GB-Stahl gebunden ist. Die Proben werden 200 Stunden Salznebel ausgesetzt und dann inspiziert. Für jede Probe wird der Grad des Loslösens um die Bindung herum aufgezeichnet.
BEISPIELE
Modifizierte Halogenalkadien-gepfropfte Polymere

Zusammensetzungen unter Verwendung von Halogenalkadien-gepfropften Polymeren wurden hergestellt. Jedes Halogenalkadien-gepfropfte Polymer wurde mit PAPI^TM-27 bei 80°C über Nacht gehalten. Die verwendeten Halogenalkadien-gepfropften Polymere und die Mengen an PAPI^TM-27 waren folgendermaßen:

Zusammensetzung	Typ an Halogenalkadien-gepfropftem Polymer	Menge an Halogenalkadien-gepfropftem Polymer (g)	Menge an PAPI^TM-27 (g)
M1	HAD-1	701,7	1,5
M2	HAD-1	603,5	0,7
M3	HAD-2	533,0	4,6
M4	HAD-2	608,0	12,3

Veränderte modifizierte Halogenalkadien-gepfropfte Polymere

Teile von Zusammensetzungen M1–M4 wurden ferner durch die Zugabe von n-Butanol in Mengen wie folgt verändert:

Zusammensetzung	Typ an modifiziertem Halogenalkadien-gepfropftem Polymer	Menge an modifiziertem Halogenalkadien-gepfropftem Polymer (g)	Menge an n-Butanol (g)
B1	M1	297,4	0,64
B2	M1	216,2	1,0
B3	M2	195,9	1,3
B4	M2	210,7	3,1

Beispiel-Vorprimer-Aufschlämmungen PSA, PSB, PSC, PSD und Vergleichsaufschlämmung Comp-PS

Aufschlämmungen wurden durch Mischen (und Mahlen in einer Kugelmühle) der folgenden Inhaltsstoffe hergestellt. Die gezeigten Zahlen sind PBW (Gewichtsteile):

Inhaltsstoff	PSA	PSB	PSC	PSD	Comp-PS
MEK	40,1	40,1	40,1	40,1	40,1
Resorcinol	7,0	7,0	7,0	7,0	7,0
Toluol	31,7	31,7	31,7	31,7	31,7
Hexamin	7,0	7,0	7,0	7,0	7,0
Furnex NS	0,6	0,6	0,6	0,6	0,6
Molywhite 101	5,9	5,9	5,9	5,9	5,9
Ti-Pure R-900	3,5	3,5	3,5	3,5	3,5
Aerosil 200	1,8	1,8	1,8	1,8	1,8
M4	2,4
M3		2,4
B4			2,4
B3				2,4
HAD-2					2,4

Beispielprimer PA, PB, PC, PD und Vergleichsprimer Comp-P

Primer wurden durch Mischen der folgenden Inhaltsstoffe hergestellt. Die gezeigten Zahlen sind PBW (Gewichtsteile).

Inhaltsstoff	PA	PB	PC	PD	Comp-P
PSA	72,1
PSB		72,1
PSC			72,1
PSD				72,1
Comp-PS					72,1
M4	15,2
M3		15,2
B4			15,2
B3				15,2
HAD-2					15,2
Toluol	10,2	10,2	10,2	10,2	10,2
MEK	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5

Beispiel-Vorhaftmittelaufschlämmungen ASA, ASB, ASC, ASD und Vergleichsaufschlämmung Comp-AS

Inhaltsstoff	ASA	ASB	ASC	ASD	Comp-AS
MEK	21,9	21,9	21,9	21,9	21,9
Resorcinol	6,6	6,6	6,6	6,6	6,6
Toluol	47,5	47,5	47,5	47,5	47,5
Hexamin	6,6	6,6	6,6	6,6	6,6
Vulcan 9	2,2	2,2	2,2	2,2	2,2
Molywhite 101	5,5	5,5	5,5	5,5	5,5
Selen	2,2	2,2	2,2	2,2	2,2
Aerosil 200	3,0	3,0	3,0	3,0	3,0
M4	4,4
M3		4,4
B4			4,4
B3				4,4
HAD-2					4,4

Beispielhaftmittel AA, AB, AC, AD und Vergleichshaftmittel Comp-A

Primer wurden durch Mischen (und Mahlen in einer Kugelmühle) der folgenden Inhaltsstoffe hergestellt. Die gezeigten Zahlen sind PBW (Gewichtsteile):

Inhaltsstoff	AA	AB	AC	AD	Comp-A
ASA	72,4
ASB		72,4
ASC			72,4
ASD				72,4
Comp-AS					72,4
M1	12,8
M2		12,8
B1			12,8
B2				12,8
HAD-1					12,8
Toluol	12,2	12,2	12,2	12,2	12,2
MEK	2,7	2,7	2,7	2,7	2,7

Beispiele 1, 2, 3 und 4 und Vergleich C-1:
Proben wurden für die Knopfprüfung unter Verwendung der Primer und Haftmittel, die in der folgenden Tabelle zusammen mit der Knopfprüfung gezeigt sind, hergestellt:

Beispiel Primer Haftmittel Knopf-Test: kg (lb)

1 PA AF 656 (1446)

2 PB AG 660 (1454)

3 PC AH 630 (1388)

4 PD AI 723 (1592)

C-1 Comp-P Comp-A 708 (1560)
Beispiele 5, 6, 7 und 8 und Vergleich C-2:
Proben wurden für den Überlappungs-Scherungs-Test unter Verwendung der Primer und Haftmittel, die in der folgenden Tabelle zusammen mit den Überlappungs-Scherungs-Testergebnissen gezeigt sind, hergestellt:

Beispiel Primer Haftmittel Überlappungs-Scherungs-Test; kg (lb)

5 PA AF 827 (1821)

6 PB AG 807 (1777)

7 PC AH 868 (1912)

8 PD AI 818 (1801)

C-2 Comp-P Comp-A 860 (1894)
Beispiele 9, 10, 11 und 12 und Vergleich C-3:
Proben wurden für den Ablösetest unter Verwendung der Primer und Haftmittel, die in der folgenden Tabelle zusammen mit den Ablösetestergebnissen gezeigt sind, hergestellt:

Beispiel Primer Haftmittel Ablösetest; kg (lb)

9 PA AF 66 (145)

10 PB AG 70 (153)

11 PC AH 65 (143)

12 PD AI 70 (154)

C-3 Comp-P Comp-A 71 (157)
Beispiele 13, 14, 15 und 16 und Vergleich C-4:

Proben wurden für den Korrosionsbeständigkeitstest unter Verwendung der Primer und Haftmittel, die in der folgenden Tabelle zusammen mit den Korrosionsbeständigkeitstestergebnissen gezeigt sind, hergestellt:

Beispiel	Primer	Haftmittel	Korrosionsbeständigkeitstest (Loslöseabstand)
13	PA	AF	weniger als 1 mm
14	PB	AG	weniger als 1 mm
15	PC	AH	weniger als 1 mm
16	PD	AI	weniger als 1 mm
C-4	Comp-P	Comp-A	mehr als 1 mm

Claims

Zusammensetzung, umfassend mindestens ein Halogenalkadien-gepfropftes Polymer, mindestens eine aromatische Verbindung mit mehreren Hydroxylgruppen und mindestens ein Polyisocyanat, wobei die Zusammensetzung befähigt ist, ein Elastomersubstrat an mindestens ein anderes Substrat zu binden.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Halogenalkadien-gepfropfte Polymer mindestens ein Produkt vom Umsetzen mindestens eines halogenierten cyclischen konjugierten Alkadiens mit mindestens einem ungesättigten Polydien umfasst, welches 50 Gewichtsprozent oder mehr Butadien-Einheiten, bezogen auf das Gewicht des ungesättigten Polydiens, umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die aromatische Verbindung mit mehreren Hydroxylgruppen Resorcinol umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, weiter umfassend mindestens eine Methylendonorverbindung.
Zusammensetzung nach Anspruch 4, wobei die Methylendonorverbindung Hexamethylentetramin ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, weiter umfassend mindestens ein Vulkanisierungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Selen, Schwefel, Tellur, Verbindungen davon, Legierungen davon und Gemische davon.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Polyisocyanat mindestens ein polymeres Polyisocyanat umfasst.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, weiter umfassend mindestens eine Methylendonorverbindung, weiter umfassend mindestens ein Vulkanisierungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Selen, Schwefel, Tellur, Verbindungen davon, Legierungen davon und Gemischen davon, wobei das Halogenalkadien-gepfropfte Polymer mindestens ein Produkt vom Umsetzen mindestens eines halogenierten cyclischen konjugierten Alkadiens mit mindestens einem ungesättigten Polydien umfasst, welches 50 Gewichtsprozent oder mehr Butadien-Einheiten, bezogen auf das Gewicht des ungesättigten Polydiens, umfasst, wobei die aromatische Verbindung mit mehreren Hydroxylgruppen Resorcinol umfasst, und wobei das Polyisocyanat mindestens ein polymeres Polyisocyanat umfasst.
Verbundener Gegenstand, umfassend ein Elastomersubstrat und mindestens ein anderes Substrat, die durch ein Haftmittel zusammengebunden sind, welches durch ein Verfahren, umfassend das Mischen von Inhaltsstoffen, umfassend mindestens ein Halogenalkadien-gepfropftes Polydien, mindestens eine aromatische Verbindung mit mehreren Hydroxylgruppen und mindestens ein Polyisocyanat, gebildet ist.
Verbundener Gegenstand nach Anspruch 9, wobei das Halogenalkadien-gepfropfte Polymer mindestens ein Produkt vom Umsetzen mindestens eines halogenierten cyclischen konjugierten Alkadiens mit mindestens einem ungesättigten Polydien umfasst, welches 50 Gewichtsprozent oder mehr Butadien-Einheiten, bezogen auf das Gewicht des ungesättigten Polydiens, umfasst, wobei die aromatische Verbindung mit mehreren Hydroxylgruppen Resorcinol umfasst, wobei die Inhaltsstoffe weiter mindestens eine Methylendonorverbindung umfassen, und wobei das Polyisocyanat mindestens ein polymeres Polyisocyanat umfasst.