DE60210831T2

DE60210831T2 - Polyamid-Kautschuk schwingungsdämpfendes Element

Info

Publication number: DE60210831T2
Application number: DE60210831T
Authority: DE
Inventors: Junichiro Komaki-shi Suzuki; Kazutaka Komaki-shi Katayama; Hidehito Komaki-shi Ikeda; Ayumu Komaki-shi Ikemoto
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2001-01-25
Filing date: 2002-01-25
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2022-01-26
Also published as: JP2002220480A; EP1226932B1; DE60210831D1; EP1226932A1; US20020142166A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen einen Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk, und insbesondere einen Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk zur Verwendung als eine Verbundkomponente aus schwingungsdämpfendem Kautschuk für Fahrzeuge, wie ein Motorgestell.
Beschreibung des Stands der Technik
Schwingungsdämpfende Kautschuke, die für Fahrzeugmotorengestelle zu verwenden sind, werden im allgemeinen benötigt, um eine ausreichende Schwingungsdämpfungsfähigkeit zum Abmildern von Schwingungen eines Motors und damit verbundener Geräusche, eine ausreichende Widerstandsfähigkeit gegenüber vom Motor erzeugter Wärme, eine ausreichende Stützfähigkeit (Festigkeit) zum physikalischen Stützen des Motors und eine ausreichende Hafteigenschaft zur Anhaftung an einem Metallmaterial oder dergleichen, das als eine Stützbasis für den schwingungsdämpfenden Kautschuk dient, aufzuweisen.
Bezüglich der Schwingungsdämpfungsfähigkeit ist es im allgemeinen bevorzugt, daß der Kautschuk weich ist. Wenn der Kautschuk jedoch zu weich ist, unterliegt der Kautschuk einer Deformation durch das Gewicht einer Komponente, die darauf montiert ist, so daß die Komponente gegenüber ihrer normalen Montageposition versetzt ist. Dies beeinflußt nachteilig die fundamentale Leistung der gesamten Struktur einschließlich der montierten Komponente. Insbesondere wird die Schwingungsdämpfungsfähigkeit erhöht, wenn die Federkonstante (dynamische Federkonstante) des Kautschuks in einem Schwingungszustand während einer Übertragung von Schwingungen vermindert wird. Auf der anderen Seite wird die Stützfähigkeit (Festigkeit) des Kautschuks erhöht, wenn die statische Federkonstante des Kautschuks, die anzeigend ist für eine Stützsteifigkeit, erhöht wird. Daher weist der schwingungsdämpfende Kautschuk wünschenswertere Eigenschaften auf, wenn das Verhältnis der dynamischen Federkonstanten zur statischen Federkonstanten (dynamische Federkonstante/statische Federkonstante), d. h. ein dynamischer Faktor, kleiner wird.
Herkömmlicherweise wird eine Metallstützbasis für den schwingungsdämpfenden Kautschuk eingesetzt, und der schwingungsdämpfende Kautschuk wird an der Metallstützbasis durch Vulkanisation angebunden, um einen Verbundkörper aus Metall und schwingungsdämpfendem Kautschuk herzustellen. Ein aktueller Trend liegt darin, eine Harzstützbasis anstelle der Metallstützbasis zur Gewichtsreduktion des Verbundkörpers aus schwingungsdämpfendem Kautschuk einzusetzen und ein Herstellungsverfahren zur Reduktion der Herstellungskosten zu überprüfen. Im allgemeinen wird ein Verbundkörper aus Harz und schwingungsdämpfendem Kautschuk hergestellt durch Auftragen eines Klebstoffs auf ein zuvor geformtes Harzteil und Binden eines Kautschukteils auf das Harzteil, wenn das Kautschukteil vulkanisiert wird, oder durch Auftragen eines Klebstoffs auf ein zuvor vulkanisiertes Kautschukteil und Binden eines Harzteils auf das Kautschukteil, wenn das Harzteil geformt wird.
Der Verbundkörper aus Harz und schwingungsdämpfendem Kautschuk, der durch irgendeines der zuvor genannten Verfahren hergestellt wird, leidet jedoch unter einer unzureichenden Haftfestigkeit zwischen dem Harzteil und dem schwingungsdämpfenden Kautschukteil aufgrund der ungleichmäßigen Auftragung des Klebstoffs. Mit der Notwendigkeit für einen Klebstoffauftragungsschritt wird das Herstellungsverfahren kompliziert und teuer, und berücksichtigt werden sollte die Topfzeit- und Konzentrationskontrolle des Klebstoffs. Daher ist eine stabile Produktion des Verbundkörpers schwierig. Ferner stellt das Herstellungsverfahren ein Problem dar, das mit einer Umweltverschmutzung verbunden ist, da ein organisches Lösungsmittel, wie Toluol, als ein Verdünnungsmittel für den Klebstoff eingesetzt wird.
Vorgeschlagen als ein Ansatz für diese Probleme ist die Kombination des Kautschukteils mit dem Harzteil ohne die Verwendung des Klebstoffs. EP 0196407 und EP 0315749 offenbaren beispielsweise Verfahren zum Kombinieren eines Harzteils, das aus einem Material auf Polyphenylenetherbasis (PPE-Basis) zusammengesetzt ist, mit einem Kautschukteil, das aus einem Kautschuk zusammengesetzt ist, der durch Schwefel oder ein Peroxid vulkanisierbar ist, ohne die Verwendung eines Klebstoffs. Jedoch ist es schwierig, PPE für eine Fahrzeugkomponente einzusetzen, insbesondere als ein Kautschukschwingungsdämpfer für Fahrzeuge, da PPE eine schlechte Ölwiderstandsfähigkeit aufweist. Zusätzlich weist das PPE eine schlechte Verarbeitbarkeit mit einer hohen Schmelzviskosität auf.
EP 0344427 offenbart ferner ein Verfahren zur Kombination eines Harzteils, das aus einem thermoplastischen Harz auf Polyamidbasis (PA-Basis) aufgebaut ist, das bezüglich der Öl-Widerstandsfähigkeit (Lösungsmittel) und der Wärmewiderstandsfähigkeit ausgezeichnet ist, mit einem Kautschukteil, das aus einem Kautschuk mit Carboxylgruppen aufgebaut ist. Jedoch ist der zu verwendende Kautschuk ein Spezialkautschuk mit Carboxylgruppen und ist bezüglich der Schwingungsdämpfungsfähigkeit und Beständigkeit unzureichend. Daher ist es schwierig, den Kautschuk als den Schwingungsdämpfungskautschuk einzusetzen.
Die japanische, nicht geprüfte Patentveröffentlichung 7-11013 (1995) offenbart ein Verfahren zum Kombinieren eines Harzteils, das aus einem Material aufgebaut ist, das ein Polyamid in einem Anteil von nicht kleiner als 30 Gew.-% enthält, mit einem Kautschukteil, das aus einer Kautschukzusammensetzung aufgebaut ist, die ein Silan mit einer Doppelbindung enthält, und mit der Verwendung eines Peroxids vulkanisiert ist. Mit diesem Verfahren kann ein Kautschukteil, zusammengesetzt aus einer Kautschukzusammensetzung enthaltend einen Basiskautschuk ausgewählt aus verschiedenen Kautschuken einschließlich EP(D)M-Kautschuken, SB-Kautschuken, Butadienkautschuken (BR), Naturkautschuken (NR), Isobuten-Isopren-Kautschuken (IIR), Nitrilkautschuken (NBR), Chloroprenkautschuken (CR), Styrol enthaltenden Blockcopolymeren und Polyalkenylenen mit dem Polyamidteil lediglich durch Vulkanisation durch die Verwendung des Peroxids kombiniert werden. Die Veröffentlichung gibt an, daß der resultierende Verbundkörper einsetzbar ist für Dichtungen, Gehäuse für Motoren und elektrische Werkzeuge, Räder, Stoßdämpfer und Lärm- und Schwingungsdämpfer. Jedoch ist der spezifisch in der Veröffentlichung offenbarte Verbundkörper bezüglich der Anhaftung zwischen dem Harzteil und dem Kautschukteil unzureichend. Daher ist es schwierig, den Verbundkörper als einen wärmeresistenten Kautschukschwingungsdämpfer für ein Gestell eines Motors zu verwenden.
Angesichts des vorangehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk bereitzustellen, der ein Polyamidteil und ein schwingungsdämpfendes Kautschukteil einschließt, die vorteilhafterweise miteinander auf eine einfache Art und Weise ohne die Verwendung eines Klebstoffs kombiniert werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung, um die zuvor genannte Aufgabe zu erfüllen, wird ein Verbundköprer aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk bereitgestellt, welcher umfaßt: eine Polyamidplatte; und ein Kautschukteil, das eine Kautschukzusammensetzung umfaßt, wobei das Kautschukteil mit der Polyamidplatte durch Vulkanisieren (Vernetzen) der Kautschukzusammensetzung auf der Polyamidplatte verbunden ist, wobei die Kautschukzusammensetzung umfaßt:

(A) einen schwingungsdämpfenden Kautschuk, der wenigstens eines von Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer und Ethylen-Propylen-Copolymer umfaßt;
(B) ein Peroxidvulkanisierungsmittel (Vernetzungsmittel);
(C) eine Resorcinolverbindung; und
(D) ein Melaminharz.

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung führten intensive Untersuchungen an Kautschukzusammensetzungen durch, um einen Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk herzustellen, der ein Polyamidteil und einen schwingungsdämpfenden Kautschukteil umfaßt, die miteinander auf eine einfache Art und Weise ohne die Verwendung eines Klebstoffs kombiniert sind, und erlangten eine Idee des Mischens einer Klebstoffkomponente in der Kautschukzusammensetzung. Als ein Ergebnis weiterer Forschung und Entwicklung an Kombinationen von schwingungsdämpfenden Kautschuken und Klebstoffkomponenten, die möglicherweise eine ausgezeichnete Hafteigenschaft bereitstellen, fanden die Erfinder, daß ein Kautschuk, der durch Mischen einer bestimmten Klebstoffkomponente (eine Resorcinolverbindung und ein Melaminharz) mit einem Ethylen-Propylen-Dien-Terpolvmer oder einem Ethylen-Propylen-Copolymer hergestellt wird, der weniger teuer und bezüglich der Wärmewiderstandsfähigkeit und Schwingungsdämpfungsfähigkeit ausgezeichneter ist als andere Kautschuke, und Vulkanisieren der resultierenden Kautschukzusammensetzung durch die Verwendung eines Peroxidvulkanisationsmittels eine ausgezeichnete Hafteigenschaft in bezug auf ein Polyamid aufweist. Somit wurde die vorliegende Erfindung erhalten.
Ein Grund, warum der aus der bestimmten Kautschukzusammensetzung hergestellte Kautschuk eine ausgezeichnete Hafteigenschaft in bezug auf das Polyamid aufweist, liegt vermutlich im folgenden. Die Resorcinolverbindung dient hauptsächlich als ein Klebstoff, und das Melaminharz dient hauptsächlich als ein Hilfsklebstoffagens. Melaminharz spendet CH₂O an die Resorcinolverbindung, und das CH₂O bildet eine kovalente Bindung mit einer Säureamidgruppe (-CONH-) des Polyamids zur Verbesserung der Hafteigenschaft.
Beispielsweise wird CH₂O an Resorcinol, dargestellt durch die Formel (C) unten, aus dem Melaminharz abgegeben, um eine Verbindung bereitzustellen, wie sie durch die Formel (C') unten dargestellt wird, die wiederum eine kovalente Bindung mit einer Säureamidgruppe (-CONH-) des Polyamids bildet, um eine feste Anhaftung an das Polyamid zu gewährleisten. Zusätzlich sind Hydroxylgruppen des Resorcinols teilweise wasserstoffgebunden mit Säureamidgruppen des Polyamids, und die Wasserstoffbindungen tragen ebenfalls zur Verbesserung der Hafteigenschaft bei.
Wo die Resorcinolverbindung (C) und das Melaminharz (D) in der Kautschukzusammensetzung in einem Verhältnis innerhalb eines vorgegebenen Bereichs vorliegen, weist das Kautschukteil eine verbesserte Hafteigenschaft in bezug auf das Polyamidteil auf.
Wo die Resorcinolverbindung (C) in der Kautschukzusammensetzung in einem Anteil innerhalb eines vorgegebenen Bereichs basierend auf dem schwingungsdämpfenden Kautschuk (A) vorliegt, weist das Kautschukteil eine verbesserte Hafteigenschaft in bezug auf das Polyamidteil auf.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden detailliert mittels Ausführungsformen derselben beschrieben.
Ein Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk gemäß der vorliegenden Erfindung schließt ein Polyamidteil und ein Kautschukteil ein, das mit dem Polyamidteil durch Vulkanisation einer bestimmten Kautschukzusammensetzung auf dem Polyamidteil kombiniert ist.
Die bestimmte Kautschukzusammensetzung umfaßt: (A) einen bestimmten schwingungsdämpfenden Kautschuk; (B) ein Peroxidvulkanisierungsmittel; (C) eine Resorcinolverbindung; und (D) ein Melaminharz.
Wenigstens eines von Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (im folgenden bezeichnet als ein „EPDM") und Ethylen-Propylen-Copolymer (im folgenden bezeichnet als „EPM") wird als der schwingungsdämpfende Kautschuk (A) verwendet. Das EPDM ist nicht besonders eingeschränkt, solange es im allgemeinen als ein Basismaterial der Kautschukzusam mensetzung eingesetzt wird, weist jedoch bevorzugt eine Iodzahl von 5 bis 36 und ein Ethylenverhältnis von 48 bis 75 Gew.-% auf.
Das Dienmonomer (3. Komponente) im EPDM ist nicht besonders eingeschränkt, ist jedoch bevorzugt ein Dienmonomer mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen. Bestimmte Beispiele des Dienmonomers schließen 1,4-Pentadien, 1,4-Hexadien, 1,5-Hexadien, 2,5-Dimethyl-1,5-hexadien, 1,4-Octadien, 1,4-Cyclohexadien, Cyclooctadien, Dicyclopentadien (DCP), 5-Ethyliden-2-norbornen (ENB), 5-Butyliden-2-norbornen, 2-Methallyl-5-norbornen und 2-Isopropenyl-5-norbornen ein. Unter diesen Dienmonomeren (3. Komponente) sind Dicyclopentadien (DCP) und 5-Ethyliden-2-norbornen (ENB) besonders bevorzugt.
Beispiele des Peroxidvulkanisierungsmittels (B), das in Kombination mit dem schwingungsdämpfenden Kautschuk (A) in der vorliegenden Kautschukzusammensetzung zu verwenden ist, schließen 2,4-Dichlorbenzylperoxid, Benzoylperoxid, 1,1-Di-t-Butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexan, 2,5-Dimethyl-2,5-dibenzoylperoxyhexan, n-Butyl-4,4'-di-t-butylperoxyvalerat, Dicumylperoxid, t-Butylperoxybenzoat, Di-t-Butylperoxydiisopropylbenzol, t-Butylcumylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di-t-butylperoxyhexan, Di-t-Butylperoxid und 2,5-Dimethyl-2,5-di-t-butyloxyhexin-3 ein, die entweder alleine oder in Kobination verwendet werden können. Unter diesen Peroxidvulkanisierungsmitteln ist Dicumylperoxid besonders bevorzugt, da die Eigenschaften, wie Federeigenschaft und Beständigkeit des resultierenden Kautschukteils, geeigneterweise ausgeglichen werden, um die Eigenschaftserfordernisse für einen schwingungsdämpfenden Kautschuk zu erfüllen.
Das Peroxidvulkanisierungsmittel (B) ist bevorzugt in der Kautschukzusammensetzung in einem Anteil von 1 bis 10 Gewichtsteilen (hierin bezeichnet einfach als „Teile") basierend auf 100 Teilen des schwingungsdämpfenden Kautschuks (A) vorhanden. Wenn der Anteil der Komponente (B) kleiner als 1 Teil ist, tendiert das resultierende Kautschukteil dazu, eine geringere Vernetzungsdichte aufzuweisen und somit einen größeren permanenten Druckverformungsrest, und weist ebenfalls eine schlechtere Hafteigenschaft auf. Wenn der Anteil der Verbindung (B) größer als 10 Teile ist, tendiert das resultierende Kautschukteil dazu, eine übermäßig hohe Vernetzungsdichte, eine schlechtere Hafteigenschaft und eine schlechtere Beständigkeit aufzuweisen.
Die Resorcinolverbindung (C), die in Verbindung mit den Komponenten (A) und (B) zu verwenden ist, ist nicht besonders eingeschränkt, solange sie als ein Klebstoff dient. Beispiele der Resorcinolverbindung schließen modifizierte Resorcin-Formaldehyd-Harze, Resorcin und Resorcin-Formaldehyd-Harze (RF) ein, die entweder allein oder in Kombination verwendet werden können. Unter diesen Resorcinolverbindungen sind die modifizieren Resorcin-Formaldehyd-Harze bezüglich der Verdampfbarkeit, Feuchtigkeitsabsorption und Kompatibilität mit dem Kautschuk bevorzugt.
Bestimmte Beispiele der bevorzugten modifizierten Resorcin-Formaldehyd-Harze schließen Harze ein, die durch die folgenden allgemeinen Formeln (1) bis (3) dargestellt werden, unter denen die Harze, die durch die allgemeine Formel (1) dargestellt werden, besonders bevorzugt sind.
(wobei R eine Kohlenwasserstoffgruppe ist und n eine positive ganze Zahl ist)
(wobei n eine positive ganze Zahl ist)
(wobei n eine positive ganze Zahl ist)
Die Resorcinolverbindung (C) liegt bevorzugt in der Kautschukzusammensetzung in einem Anteil von 0,1 bis 10 Teilen, besonders bevorzugt in einem Anteil von 0,5 bis 5 Teilen, basierend auf 100 Teilen des schwingungsdämpfenden Kautschuks (A) vor. Wenn der Anteil der Komponente (C) kleiner als 0,1 Teile ist, tendiert das resultierende Kautschukteil dazu, eine schlechtere Hafteigenschaft in bezug auf das Polyamidteil aufzuweisen. Wenn auf der anderen Seite der Anteil der Komponente (C) größer als 10 Teile ist, können die physikalischen Eigenschaften des Kautschuks verschlechtert werden.
Das Melaminharz (D), das in Kombination mit den Komponenten (A) bis (C) zu verwenden ist, ist nicht besonders eingeschränkt, solange es als ein Hilfsklebstoffagens dient. Beispiele des Melaminharzes schließen methylierte Formaldehyd-Melamin-Polymere und Hexamethylentetramin ein, die entweder alleine oder in Kombination verwendet werden können. Unter Melaminharzen sind methylierte Formaldehyd-Melamin-Polymere bezüglich der Verdampfbarkeit, Feuchtigkeitsabsorption und Kompatibilität mit dem Kautschuk besonders bevorzugt.
Bestimmte Beispiele der methylierten Formaldehyd-Melamin-Polymere schließen Polymere ein, die durch die folgende allgemeine Formel (4) dargestellt werden.
(wobei n eine positive ganze Zahl ist).
Eine Mischung der methylierten Formaldehyd-Melamin-Polymere, die durch die allgemeine Formel (4) dargestellt werden, wird bevorzugt als die Komponente (D) verwendet. Es ist insbesondere bevorzugt, daß die Mischung methylierte Formaldehyd-Melamin-Polymere der allgemeinen Formel (4) enthält, wobei n = 1, n = 2 und n = 3 in Anteilen von 43 bis 44 Gew.-%, 27 bis 30 Gew.-% bzw. 26 bis 30 Gew.-% vorliegen.
Die Resorcinolverbindung (C) und das Melaminharz (D) sind bevorzugt in der Kautschukzusammensetzung in einem Gewichtsverhältnis von C/D = 1/0,5 bis ½, besonders bevorzugt C/D = 1/0,77 bis 1/1,5 vorhanden. Wenn das Gewichtsverhältnis der Komponente (D) kleiner als 0,5 ist, tendiert das resultierende Kautschukteil dazu, eine leicht reduzierte Zugfestigkeit (TB) und Dehnbarkeit (EB) aufzuweisen. Wenn das Gewichtsverhältnis der Komponente (D) größer als 2 ist, erlangt die Hafteigenschaft mit einer konstanten Haftfestigkeit ein Plateau. Daher führt eine weitere Zunahme des Gewichtsverhältnisses der Komponente (D) ohne zusätzlichen Effekt zu einer Kostensteigerung.
Zusätzlich zu den zuvor genannten Komponenten (A) bis (D) werden Ruß, ein Weichmacheröl und dergleichen bevorzugt in die Kautschukzusammensetzung eingemischt.
Der Ruß ist bevorzugt in der Kautschukzusammensetzung in einem Anteil von nicht kleiner als 30 Teilen, besonders bevorzugt 30 bis 150 Teilen, basierend auf 100 Teilen des schwingungsdämpfenden Kautschuks (A) vorhanden.
Zusätzlich zu den zuvor genannten Komponenten können irgendwelche der unterschiedlichsten Additive, wie ein Antialterungsagens, eine Verarbeitungshilfe, ein Vernetzungsbeschleuniger, ein Weißfüllstoff, ein reaktives Monomer und ein Sehäumungsagens in die Kautschukzusammensetzung, falls erforderlich, eingemischt werden.
Die Kautschukzusammensetzung kann durch ein gewöhnliches Verfahren unter Einsatz der Komponenten (A) bis (D) und, falls erforderlich, irgendeiner der zuvor genannten anderen Komponenten hergestellt werden. Beispielsweise werden die Komponenten, die vom Peroxidvulkanisierungsmittel (B), der Resorcinolverbindung (C) und dem Melaminharz (D) verschieden sind, zuvor zusammengemischt und bei einer Temperatur von 80 bis 140°C für mehrere Minuten verknetet. Anschließend werden das Peroxidvulkanisierungsmittel (B), die Resorcinolverbindung (C) und das Melaminharz (D) zusätzlich mit der resultierenden Mischung vermischt. Es wird erwähnt, daß die Resorcinolverbindung (C) und das Melaminharz (D) in der vorläufigen Mischung enthalten sein können. Durch die Verwendung von Mahlwalzen, wie einer offenen Mahlwalze, wird die resultierende Kautschukzusammensetzung bei einer Walztemperatur von 40 bis 70°C für 5 bis 30 Minuten geknetet und gewalzt, um einen Kautschukbogen oder ein -band bereitzustellen.
Das Polyamidteil des Verbundkörpers aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk ist zusammengesetzt aus einem Polyamid, das nicht besonders eingeschränkt ist, solange es ein Polymer mit einer Säureamidgruppe (-CONH-) in seiner wiederkehrenden Einheit ist. Die folgenden sind beispielhafte Polyamide, die gemäß dem verwendeten Polymerisationsverfahren klassifiziert werden.

(1) Polyamide, die durch Polykondensation eines Diamins und einer zweibasigen Säure hergestellt werden. Beispiele des Diamins schließen aliphatische, alicyclische und aromatische Diamine, wie Hexamethylendiamin, Decamethylendiamin, Dodecamethylendiamin, 2,2,4- oder 2,4,4-Trimethylhexamethylendiamin, 1,3- oder 1,4-Bis(aminomethyl)cyclohexan, Bis(p-aminocyclohexylmethan) und m- oder p-Xylylendiamin ein. Beispiele der zweibasigen Säure schließen aliphatische, alicyclische und aromatische Dicarbonsäure ein, wie Adipinsäure, Suberinsäure, Sebacinsäure, Cyclohexandicarbonsäure, Terephthalsäure und Isophthalsäure.
(2) Kristalline und amorphe Polyamide, die durch Polykondensation einer Aminocarbonsäure hergestellt werden. Beispiele der Aminocarbonsäure schließen 6-Aminocapronsäure, 11-Aminoundecansäure und 12-Aminododecansäure ein.
(3) Polyamide, die durch ringöffnende Polymerisation eines Lactams hergestellt werden. Beispiele des Lactams schließen ε-Caprolacton und ω-Dodecalactam ein.

Neben den zuvor genannten Polyamiden sind Polyamidcopolymere, Mischungen von Polyamiden und Polymermischungen von irgendeinem der zuvor genannten Polyamide und anderen Harzen als das Polyamid zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung einsetzbar. Besondere Beispiele des Polyamides können Nylon 6, Nylon 66, Nylon 610, Nylon 612, Nylon 11, Nylon 12, Nylon 46, Copolymere von Nylon 6 und Nylon 66, aromatische Nylons und amorphe Nylons einschließen, unter denen Nylon 6, Nylon 66 und aromatische Nylons besonders bevorzugt sind aufgrund ihrer hohen Steifigkeit und Wärmewiderstandsfähigkeit. Glasfasern des Typs, der herkömmlicherweise als Additiv für Polyamide verwendet wird, können mit dem Polyamid in der vorliegenden Kautschukzusammensetzung vermischt werden.
Der Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk kann beispielsweise durch Kombinieren des Kautschukteils mit dem Polyamidteil durch Vulkanisieren der Kautschukzusammensetzung auf dem Polyamidteil ohne die Verwendung eines Klebstoffs kombiniert werden. Insbesondere wird die Kautschukzusammensetzung (bevorzugt vorgeformt) auf dem Polyamidteil durch Extrusion extrudiert oder auf dem Polyamidteil durch Kompressionsformen, Transferformen oder Spritzguß geformt, dann auf das Polyamidteil aufgepreßt und dann durch Erwärmen vernetzt. Bevorzugt beträgt die Vernetzungstemperatur 150 bis 180°C, und die Vernetzungsdauer beträgt etwa 3 Minuten bis etwa 30 Minuten.
In der vorliegenden Erfindung kann eine Oberfläche des Polyamidteils einem Reinigungsverfahren unter Einsatz eines alkalischen Reinigungsagens unterzogen werden, oder einem Naßsandstrahlverfahren unter Einsatz eines alkalischen Reinigungsagens und eines Schleifmittels.
Der so hergestellte Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk kann für eine Vielzahl von schwingungsdämpfenden Kautschukverbundkomponenten für Fahrzeuge eingesetzt werden, insbesondere als ein Motorgerüst, ein Körpergerüst, ein Vergasergerüst, ein Bauteilgerüst, ein Verstrebungsstangenpolster, ein Mittellagerträger, ein Torsionsdämpfer, eine Steuerkautschukkopplung, eine Spannungsstangenhülse, eine Hülse, einen Aufprallstopper, einen Motorrollstopper für einen Frontmotor-Frontantriebstyp, einen Schalldämpferaufhänger und dergleichen.
Als nächstes werden Beispiele der Erfindung in den folgenden Beispielen zusammen mit Vergleichsbeispielen dargelegt.
Vor der Beschreibung der Beispiele und Vergleichsbeispiele werden Bestandteile, die in diesen Beispielen eingesetzt werden, unten erklärt.
Schwinigungsdämpfender Kautschuk (A)-1

EPDM (ESPRENE 505, erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd., und mit einer Iodzahl von 24 und einem Ethylenverhältnis von 55 Gew.-%).

Schwingungsdämpfender Kautschuk (A)-2

EPM (ESPRENE 201, erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd.)

Peroxidvulkanisierungsmittel (B)

Dicumylperoxid (PERCUMYL D, erhältlich von NOF Corp.)

Resorcinolverbindung (C)

Modifiziertes Resorcin-Formaldehyd-Harz, dargestellt durch die allgemeine Formel (1) (SUMICANOL 620, erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd.)

Melaminharz (D)

Methyliertes Formaldehyd-Melamin-Polymer (SUMICANOL 507A, erhältlich von Sumitomo Chemical Co., Ltd.)

Ruß

SEAST SO, erhältlich von Tokai Carbon Co.

Weichmacheröl

DIANAPROCESS PW-380, erhältlich von Idemitsu Kosan Co., Ltd.

Vulkanisationsbeschleuniger 1

Tetramethylthiuramdisulfid (SANCELER TT, erhältlich von Sanshin Chemical Co., Ltd.)

Vulkanisationsbeschleuniger 2

Zinkdimethyldithiocarbamat (SANCELER PZ; erhältlich von Sanshin Chemical Co., Ltd.)

Vulkanisierungsagens

Schwefel

Beispiel 1
Mit Ausnahme eines Peroxidvulkanisierungsmittels (B), einer Resorcinolverbindung (C) und eines Melaminharzes (D) wurden die in Tabelle 1 gezeigten Bestandteile in Anteilen, die in Tabelle 1 gezeigt sind, vermischt und bei 120°C für 5 Minuten mittels eines Banburymischers geknetet. Das Peroxidvulkanisierungsmittel (B), die Resorcinolverbindung (C) und das Melaminharz (D) wurden zusätzlich mit der resultierenden Mischung mit in Tabelle 1 gezeigten Anteilen vermischt und die resultierende Mischung bei 50°C für 10 Minuten mittels offener Mahlwalzen geknetet. Anschließend wurde die resultierende Kautschukzusammensetzung in eine Bogenform gewalzt (Größe: 60 mm × 30 mm, Dicke: 4 mm). Eine Polyamidplatte aus Nylon 66 (Größe: 60 mm × 25 mm, Dicke: 4 mm) wurde hergestellt und Teflonbänder wurden auf gegenüberliegenden Randbereichen (Breite: 17,5 mm) der Polyamidplatte zur Maskierung aufgetragen. Dann wurde der Kautschukzusammensetzungsbogen in Kontakt mit einer passenden Oberfläche der Polyamidplatte gebracht und auf 170°C für 30 Minuten mit der Verwendung einer hydraulischen Presse zur Vernetzung derselben erwärmt. Somit wurde der Kautschukzusammensetzungsbogen an die passende Oberfläche der Polyamidplatte (Nylon 66) angebunden, um einen Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk bereitzustellen.
Beispiele 2 bis 6 und Vergleichsbeispiele 1 und 2
Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk wurden in im wesentlichen der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß Kautschukzusammensetzungen hergestellt wurden durch Mischen von Bestandteilen in Anteilen, wie sie in Tabellen 1 und 2 gezeigt sind.
Beispiel 7
Ein Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk wurde in im wesentlichen der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß eine Polyamidplatte eines aromatischen Nylons (Nylon 6T) anstelle der Polyamidplatte aus Nylon 66 verwendet wurde und eine Kautschukzusammensetzung durch Mischen der Bestandteile in Anteilen, wie es in Tabelle 2 gezeigt ist, hergestellt wurde.
Beispiel 8
Ein Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk wurde in im wesentlichen der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, außer daß eine Polyamidplatte aus Nylon 6 anstelle der Polyamidplatte aus Nylon 66 eingesetzt wurde, und eine Kautschukzusammensetzung wurde durch Mischen der Bestandteile in Anteilen, wie es in Tabelle 2 gezeigt ist, hergestellt.
Die Eigenschaften der Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk der Beispiele und Vergleichsbeispiele, die so hergestellt wurden, wurden auf die folgende Art und Weise eingeschätzt. Die Ergebnisse der Einschätzungen sind in Tabellen 1 und 2 gezeigt.
Originalzustandseigenschaften
Die Kautschukzusammensetzungsbögen wurden jeweils bei 170°C für 20 Minuten vernetzt und dann geformt, um einen hantelförmigen Probenkörper bereitzustellen (JIS K 6250). Die Bruchfestigkeit (TB) und Bruchdehnung (EP) des Probenkörpers wurden in Übereinstimmung mit JIS K 6250 gemessen.
Die Härte (HS) des Probenkörpers wurde ebenfalls in Übereinstimmung mit JIS K 6250 gemessen.
Hafteigenschaft
Die Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk wurden jeweils horizontal mit den gegenüberliegenden Randbereichen (maskiert mit den Teflonbändern) gehalten, wobei die Polyamidplatte derselben an einer Metallplatte befestigt war, und der Kautschukbogen, der an die passende Oberfläche der Polyamidplatte angebunden war, wurde mit einer Geschwindigkeit von 50 mm/Min. bis zum Bruch nach oben gezogen. Eine Bruchbelastung, die auf den Kautschukbogen beim Bruch ausgeübt wurde, wurde als eine Haftfestigkeit (N/mm) definiert, und ein gebrochener Oberflächenzustand (gebrochener Zustand) wurde zur Einschätzung beobachtet. Für die Einschätzung des gebrochenen Zustands in Tabellen 1 und 2 bedeutet "R100", daß ein 100%iger Bruch in dem Kautschukteil (R) auftrat, und "P100" bedeutet, daß ein 100%iger Bruch an der Grenzfläche zwischen dem Polyamidteil und dem Kautschukteil (Grenzflächentrennung) auftrat.
Tabelle 1
Tabelle 2
Wie aus den in Tabellen 1 und 2 gezeigten Ergebnissen verstanden werden kann, weisen die Kautschukteile der Verbundkörper der Beispiele jeweils ausgezeichnete Originalzustandseigenschaften und eine sehr hohe Haftfestigkeit auf.
Im Falle des Verbundkörpers von Vergleichsbeispiel 1 wurde im Gegensatz dazu das Kautschukteil nicht am Polyamidteil angebunden, da die Kautschukzusammensetzung keine Resorcinolverbindung und kein Melaminharz als die Klebstoffkomponente enthielt. Im Falle des Verbundkörpers von Vergleichsbeispiel 2 wurde das Kautschukteil nicht am Polyamidteil angebunden, da das Schwefelvulkanisationsmittel anstelle des Peroxidvulkanisationsmittels für die Vulkanisation verwendet wurde.
Wie oben beschrieben, können die Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine einfache Art und Weise durch Kombinieren des schwingungsdämpfenden Kautschukteils mit dem Polyamidteil ohne die Verwendung eines Klebstoffs hergestellt werden, da das schwingungsdämpfende Kautschukteil aus der bestimmten Kautschukzusammensetzung aufgebaut ist, die per se eine Hafteigenschaft aufweist. Ohne die Notwendigkeit für einen Klebstoffauftragungsschritt gibt es keine Notwendigkeit, die Topfzeit- und Konzentrationssteuerung des Klebstoffs zu berücksichtigen, so daß der Verbundkörper stabiler hergestellt werden kann. Ohne die Verwendung eines organischen Lösungsmittels als ein Verdünnungsmittel für den Klebstoff gibt es kein Problem, das mit einer Umweltverschmutzung verbunden ist. Da die Vulkanisation mit der Verwendung des Peroxidvulkanisationsmittels anstelle eines herkömmlichen Schwefelvulkanisationsmittels durchgeführt wird, gibt es keine Notwendigkeit, Zinkoxid in die Kautschukzusammensetzung einzumischen.
Wo die Resorcinolverbindung (C) und das Melaminharz (D) in der Kautschukzusammensetzung in einem Verhältnis innerhalb eines vorgegebenen Bereichs vorliegen, weist das schwingungsdämpfende Kautschukteil eine verbesserte Hafteigenschaft in bezug auf das Polyamidteil auf.
Wo die Resorcinolverbindung (C) in der Kautschukzusammensetzung in einem Anteil innerhalb eines vorgegebenen Bereichs basierend auf dem schwingungsdämpfenden Kautschuk (A) vorliegt, weist das schwingungsdämpfende Kautschukteil eine verbesserte Hafteigenschaft in bezug auf das Polyamidteil auf.
In der vorliegenden Beschreibung bedeutet "umfassen" "einschließen oder bestehen aus" und "umfassend" bedeutet "einschließend oder bestehend aus"
Die in der vorangehenden Beschreibung oder in den folgenden Ansprüchen oder den beigefügten Zeichnungen offenbarten Merkmale, ausgedrückt in ihren bestimmten Formen oder in bezug auf ein Mittel zum Durchführen der offenbarten Funktion, oder eines Verfahrens zum Erhalt des offenbarten Ergebnisses, wie es passend ist, können getrennt oder in irgendeiner Kombination solcher Merkmale zur Verwirklichung der Erfindung in ihren unterschiedlichen Formen verwendet werden.

Claims

Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk, welcher umfaßt: eine Polyamidplatte; und ein Kautschukteil, das eine Kautschukzusammensetzung umfaßt, wobei das Kautschukteil mit der Polyamidplatte durch Vulkanisieren der Kautschukzusammensetzung auf der Polyamidplatte verbunden ist, wobei die Kautschukzusammensetzung umfaßt: (A) einen schwingungsdämpfenden Kautschuk, der wenigstens eines von Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer und Ethylen-Propylen-Copolymer umfaßt; (B) ein Peroxidvulkanisierungsmittel; (C) eine Resorcinolverbindung; und (D) ein Melaminharz.
Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk nach Anspruch 1, wobei die Resorcinolverbindung (C) und das Melaminharz (D) in der Kautschukzusammensetzung in einem Verhältnis von C/D = 1/0,5 bis 1/2 vorliegen.
Verbundkörper aus Polyamid und schwingungsdämpfendem Kautschuk nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Resorcinolverbindung (C) in der Kautschukzusammensetzung in einem Anteil von 0,1 bis 10 Gewichtsteilen basierend auf 100 Gewichtsteilen des schwingungsdämpfenden Kautschuks (A) vorliegt.
Verbundkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kautschukzusammensetzung aus einem Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer mit einer Iodzahl von 5–36 und einem Ethylenverhältnis von 48–75 Gew.-% gebildet ist.
Verbundkörper nach Anspruch 4, wobei das Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer aus einem Dienmonomer mit 5–20 Kohlenstoffatomen gebildet ist.
Verbundkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Peroxidvulkanisierungsmittel Dicumylperoxid ist.
Verbundkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Resorcinolverbindung ein modifiziertes Resorcin-Formaldehyd-Harz ist, das durch eine der drei folgenden allgemeinen Formeln dargestellt ist:
(worin R eine Kohlenwasserstoffgruppe ist und n eine positive ganze Zahl ist)
(wobei n eine positive ganze Zahl ist)
(wobei n eine positive ganze Zahl ist).
Verbundkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Melaminharz ausgewählt ist aus methylierten Formaldehyd-Melamin-Polymeren und Hexamethylentetramin, oder Mischungen derselben.
Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Melaminharz ein methyliertes Formaldehyd-Melamin-Polymer ist, das durch die folgende allgemeine Formel dargestellt ist:
(wobei n eine positive ganze Zahl ist).