DE68921807T2

DE68921807T2 - Gummibeschichtetes Dichtungsmaterial.

Info

Publication number: DE68921807T2
Application number: DE68921807T
Authority: DE
Inventors: Masaaki Ashizawa; Shuji Ito; Kazuo Nishimoto; Atsushi Oomura
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1988-07-19
Filing date: 1989-04-13
Publication date: 1995-07-13
Anticipated expiration: 2009-04-14
Also published as: US5004650A; JPH0229484A; JPH0577715B2; EP0351498A2; EP0351498A3; DE68921807D1; EP0351498B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein gummibeschichtetes Dichtungsmaterial mit einer Gummischicht, die auf einer oder beiden Seiten einer Metallfolie gebildet worden ist. Die aus diesem Material hergestellten Dichtungen besitzen nicht nur eine Dichtfähigkeit, sondern sind auch für die Verwendung unter aggressiven Bedingungen wie solchen angepaßt, wo wiederholt Druck und Reibung durch andere Teile ausgeübt wird.
Gummibeschichtete Dichtungsmaterialien, die von vorliegenden Erfindung berücksichtigt werden, werden dadurch hergestellt, daß man gewünschte Formen aus Beschichtungen mit einer Gummischicht, die auf einer Seite eines Metallsubstrat wie einer Folie aus kaltgewalztem Stahl, rostfreiem Stahl oder Aluminium gebildet wurden, schlägt oder stanzt. Die so hergestellten Materialien werden als Dichtungen in verschiedenen Apparaten und Maschinen verwendet. Da Metallfolien als Substrate verwendet werden, werden die gummibeschichteten Dichtungen kein Entweichen des Innengases unter Druck erlauben. Zusätzlich erlaubt die Elastizität der Gummischicht der Dichtung, die Unregelmäßigkeiten, die sich auf der Oberfläche eines Anschlusses befinden können, dicht abzuschließen und stellt dadurch verläßliche Dichtungseigenschaften sicher.
Versuche sind unternommen worden, eine einzelne Dichtung mit mehr als einer Fähigkeit bereitzustellen, z. B. ein Dichtvermögen plus der Fähigkeit, als Stopper der Leitung in einem Leitungsventil zu dienen, und eine solche Dichtung wird unzweifelhaft unter aggressiven Bedingungen verwendet, i. e., die gummibeschichtete Oberfläche wird wiederholt gestoßen oder mit einer metallischen oder Kunstharzleitung abrasiert.
Der Aufbau eines gummibeschichteten Dichtungsmaterials der Art, die von der vorliegenden Erfindung berücksichtigt wird, wird im Querschnitt in Fig. 1 gezeigt. Ein Verfahren nach dem Stand der Technik zur Herstellung eines Dichtungsmaterials wird in dem US-Patent Nr. 2.957.784 beschrieben und umfaßt eine Mehrzahl von Stufen. Zuerst wird eine Metallfolie entfettet und dann über eine geeignete Technik wie Sandstrahlen oder Scotchpolieren aufgerauht. Eine Beschichtung über chemische Umwandlung 2 wird dann auf der Metalloberfläche erzeugt. Eine Primerbeschichtung 3 wird dann als eine anhaftende Schicht dadurch gebildet, daß man einen Primer auf Basis eines Phenolharzes aufbringt. Die Primerschicht wird dann mit einer bestimmten Dicke einer Gummilösung beschichtet, die eine Mischung eines Nitrilgummis mit einem verstärkenden Kohlenrußfüllmittel, als auch einem Härtungsmittel und anderen Additiven, die üblicherweise in Gummis verwendet werden, darstellt. Die Beschichtungslösung wird dann getrocknet und gehärtet, um eine Gummischicht 4 zu bilden. Letztlich wird abhängig von den Betriebsbedingungen der Dichtung dadurch eine klebefreie Schicht 5 auf der Gummischicht 4 erzeugt, daß man eine Dispersion von Graphit, Molybdendisulfid, etc. darauf beschichtet. Das gummibeschichtete Dichtungsmaterial nach dem Stand der Technik, das zuvor beschrieben wurde, zeigt gute Dichtungseigenschaften (e.g. hohe Wiederstandsfähigkeit gegenüber Ölen und Chemikalien), da Nitrilgummi als ein Polymer in der Gummischicht 4 verwendet wird, die auf der Primerschicht 3 gebildet wurde, die auf dem Phenolharz basiert. Auf der anderen Seite sind jedoch mechanische Aspekte der Dichtungsperformance einschließlich Festigkeit und Verschleißfestigkeit bei diesem Erzeugnis nach dem Stand dem Stand der Technik nicht sehr deutlich berücksichtigt worden, so daß, wenn die Dichtung von der Art ist, die über die Leitung eines Leitungsventils wiederholt Druck und Abrasion ausgesetzt ist, die Stärke der Gummischicht 4 selbst und die Klebung zwischen dieser Gummischicht und der Primerschicht 3 unzureichend sind, um das Auftreten von Rissen in der Gummischicht 4 und das Abblättern zwischen der Gummischicht 4 und der Primerschicht 3 zu verhindern.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein gummibeschichtetes Dichtungsmaterial bereitzustellen, das nicht nur eine hohe Öl- und chemische Widerstandsfähigkeit besitzt, sondern auch in Bezug auf die Festigkeit und die Verschleißfestigkeit der Gummischicht, die auf der auf Phenolharz basierenden Primerschicht gebildet wurde, und in der Haftung zwischen dieser Gummischicht und der Primerschicht verbessert ist.
Das gummibeschichtete Dichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung, das eine Gummischicht, die auf einer oder beiden Seiten einer Metallfolie gebildet worden ist, aufweist, ist entwickelt worden, um die zuvor erwähnten Probleme des Produktes nach dem Stand der Technik zu lösen. Bei dem Dichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung ist die Gummischicht, die darin eingemengt ein Nitrilgummi mit einer Carboxylgruppe in einer solchen Menge enthält, daß der Anteil eines Carboxylmonomers, so wie er in Einheiten eines Monomergehaltes in der Gummikomponente berechnet ist, im Bereich von 2 - 15 Gew.-% liegt, und die in einer Dicke von 10 - 300 um pro Seite gebildet worden ist, an eine Metallfolie mit einer Primerschicht gebunden, die auf einem Phenolharz basiert und die zwischen der Gummischicht und der Metallfolie zwischengeschoben ist.
Das gummibeschichtete Dichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung kann über ein Verfahren hergestellt werden, das umfaßt: Herstellen einer Gummizusammensetzung durch Vermischen und Durchmischen eines carboxylischen Nitrilgummis, der eine Carboxylgruppe in einer solchen Menge enthält, daß der Anteil eines carboxylischen Monomers, so wie er in Einheiten eines Monomergehaltes in der Gummikomponente berechnet wird, im Bereich von 2 - 15 Gew.-% liegt, und der darin entweder Schwefel als ein erstes Härtungsmittel oder einen Härtungsbeschleuniger dafür enthält, eine Vormischung, die Zinkperoxyd als ein zweites Härtungsmittel enthält und die darin entweder Schwefel oder einen Härtungsbeschleuniger dafür eingemengt enthält, der nicht in dem Nitrilgummi eingemengt ist, und ein Additiv wie ein Füllmittel, eine Gummichemikalie oder ein Lösungsmittel; Beschichten dieser Gummizusammensetzung auf eine oder beide Seiten einer Metallfolie, die mit einem Primer basierend auf einem Phenolharz beschichtet worden ist; und Vernetzen und Aushärten der aufgebrachten Beschichtung.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die die Struktur eines gummibeschichteten Dichtungsmaterials, das von der vorliegenden Erfindung berücksichtigt wird, zeigt.

Genaue Beschreibung der Erfindung

Die Vollendung der vorliegenden Erfindung basiert auf der Entdeckung der vorliegenden Erfinder, daß dadurch, daß man eine Gummischicht aus einem carboxylischen Nitrilgummi mit einer spezifischen Zusammensetzung bildet und im besonderen dadurch, daß man diesen Nitrilgummi mit einem Zinkperoxyd- und Schwefel-Kombinationssystem vernetzt, die Stärke der Gummischicht selbst und die Stärke der Haftung zwischen dieser Gummischicht und einer Primerschicht deutlich verbessert werden können. Die Carboxylgruppe in dem Nitrilgummi und die Methylolgruppe in einem phenolischen Harz (in einem Novolak, werden Methylolgruppen beim Verfahren der Reaktion mit Hexamethylentetramin gebildet) erfahren eine dehydrative Kondensation, um eine verbesserte Haftung zwischen dem Nitrilgummi und dem Phenolharz zu ergeben. Entsprechend werden die Stärke und die Haftung der Gummischicht an der Zwischenschicht ausreichend verbessert, um die Ursache des Abblätterns zu beseitigen. Um dieses Ergebnis zu erzielen, muß der Gehalt an einem carboxylischen Monomers in der Gummikomponente im Bereich von 2 - 15 Gew.-%, vorzugsweise 4 - 10 Gew.-% liegen. Wenn der Monomergehalt weniger als 2 Gew.-% beträgt, ist die Grad der Vernetzung zu gering, um eine ausreichende Verbesserung in der Zugfestigkeit sicherzustellen. Wenn der Monomergehalt 15 Gew.-% übersteigt, sind nicht nur die Widerstandsfähigkeit gegenüber niedrigen Temperaturen und Wasser reduziert, es trat nachgewiesenermaßen aber auch ein Vernetzungbeginn (scorching) auf. Der Nitrilgummi, dessen Gehalt an carboxylischem Monomer 2 - 15 Gew.-% beträgt, kann eine Mischung eines Nitrilgummis und eines carboxylischen Nitrilgummis sein. Die Dicke der Gummischicht steht auch in Beziehung zur Leistungsfähigkeit einer Dichtung. Wenn die Dicke der Dichtung weniger als 10 um beträgt, ist sie nicht in der Lage, die Unregelmäßigkeiten, die auf der Oberfläche eines Anschlusses gefunden werden können, sicher abzudichten und, wenn deren Dicke 300 um übersteigt, treten durch thermische Verschlechterung beträchtliche Effekte auf. Wenn die Dicke der Primerschicht weniger als 2 um beträgt, wird keine selbsttragende Schicht gebildet. Wenn die Primerschicht dicker als 40 um ist, steigt die Chance des Auftretens von Defekten.
Zinkperoxyd zersetzt sich bei etwa 150º C, wobei Zinkoxyd gebildet wird, das dem Nitrilgummi ermöglicht, über Zink- Quervernetzung auszuhärten. Entsprechend ergänzen sich die Schwefelvernetzung und die Zinkvernetzung, um eine beträchtliche Verbesserung bei der Festigkeit der Gummischicht bis zu einem solchen Ausmaß zu erreichen, daß keine Zerstörung oder Einreißen im Gebiet der Gummischicht auftreten wird, wo sie die Leitung eines Leitungsventils berührt.
Zinkoxyd härtet schnell, so daß, wenn es in einem carboxylischen Nitrilgummi vorgemischt wird, das Härten im allgemeinen beginnen wird, während der Nitrilgummi immer noch in einem Lösungsmittel gelöst ist. Dieses Phänomen tritt auch auf, wenn ein carboxylischer Nitrilgummi, der als eine Gummibeschichtungslösung formuliert ist, mit einer Lösung eines Aushärtungsmittels aus Zinkoxyd oder einer Zinkoxyd- Vormischung gemischt wird; die Viskosität der Mischung wird so schnell steigen, was das nachfolgende Beschichtungsverfahren unmöglich macht.
Dieses Problem des frühzeitigen Aushärtens, das mit der Verwendung von Zinkoxyd verbunden ist, kann in der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden werden, daß man Zinkperoxyd als zusätzliches Härtungsmittel verwendet. Es tritt keine bedeutsame Steigerung in der Viskosität auf, und eine wirksame Beschichung ist sogar dann möglich, wenn Zinkperoxyd in einen carboxylischen Nitrilgummi gemischt wird, bevor es in einem Lösungsmittel gelöst wird, oder sogar, wenn eine Beschichtungslösung aus dem carboxylischen Nitrilgummi mit einem Härtungslösungsmittel aus Zinkperoxyd oder einer Zinkperoxyd-Vormischung gemischt wird. Jedoch wird sogar die Kombination des carboxylischen Nitrilgummis und von Zinkperoxyd ein allmähliches Aushärten im Verlauf der Zeit erleiden, so daß, wenn eine längere Lagerung beabsichtigt ist, der carboxylische Nitrilgummi vorzugsweise vom Zinkperoxyd oder einer Zinkperoxyd-Vormischung getrennt gehalten wird.
Bei der Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung sollte die Lagerung von Schwefel und einem Aushärtungsbeschleuniger daher innerhalb der gleichen Verbindung vermieden werden, da das potentiell ein frühzeitiges Aushärten verursachen wird. Eine empfohlene Maßnahme ist es, Schwefel in den carboxylischen Nitrilgummi zu geben und einen Aushärtungsbeschleuniger für Schwefel in eine Zinkperoxyd-Vormischung, oder Zink umgekehrt. Wenn gewünscht, kann ein Aushärtungsbeschleuniger für Schwefel in einen weiteren Nitrilgummi eingemengt werden, um eine separate Vormischung herzustellen.
Die folgenden Beispiele dienen dem Zwecke, die vorliegende Erfindung weiter zu veranschaulichen, sollen aber in keiner Weise als beschränkend angesehen werden.

Beispiel 1

Eine kaltgewalzte Stahlfolie 1 (siehe Fig. 1) mit einer Dicke von 0,3 mm wurde bereitgestellt. Die Oberfläche der Stahlfolie wurde mit Alkali entfettet und dann über ein Scotchpolierverfahren aufgerauht. Eine korrosionsbeständige Eisenphosphatbeschichtung 2 wurde dann auf der Folienoberfläche über ein Phosphat-Umwandlungsverfahren erzeugt.
Metallfolien, die als das Substrat in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, schließen nicht nur kaltgewalzte Stahlfolien, sondern auch kohlenstoffreiche Stahlfolien, legierte Stahlfolien, rostfreie Stahlfolien, Aluminium- und Aluminiumlegierungsfolien, Kupfer und Kupferlegierungsfolien etc. ein. Die Dicke dieser Metallsubstrate variiert mit den spezifischen Charakteristika der Dichtung, die daraus gebildet werden soll, und liegt im allgemeinen im Bereich von 0,1 - 1,6 mm.
Während ein Entfetten mit Alkali in diesem Beispiel verwendet wurde, können andere Verfahren der Entfettung wie die Lösungsmittelentfettung, elektrolytische Entfettung, Ultraschallreinigung und Dampfreinigung auch in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Darüber hinaus ist das Aufrauhverfahren nicht auf das Scotchpolieren beschränkt, so wie es oben festgehalten wurde, sondern kann auch das Sandstrahlen, Freistrahlen und Griessandstrahlen und Polieren mit Sandpapier einschließen.
Der chemische Umwandlungsprozeß, der dem Entfettungsschritt folgt, variiert mit der Art des verwendeten Metallsubstrates; ein Phosphat wird vorzugsweise auf kaltgewalzten Stahlfolien erzeugt, während eine Chromatbeschichtung vorzugweise auf Aluminiumfolien gebildet wird. Rostfreie Stahlfolien sind chemisch stärker inert als andere Metalle und daher schwierig zu behandeln. Chemische Umwandlungsverfahren, die im allgemeinen bei rostfreien Stahlfolien verwendet werden, beinhalten Oxalieren und Beschichten mit einfach bindenden Metallen, wie Zink und Kupfer.
Nach der Bildung der Eisenphosphat-Beschichtung 2 wurde ein Primer mit der unten angegebenen Zusammensetzung auf beiden Seiten der Stahlfolie 1 mit einem Umkehrwalzenbeschichter beschichtet. Durch Erhitzen auf 160º C über 3 Minuten wurde eine Primerschicht 3 gebildet, die eine Dicke von 10 um auf jeder Seite besaß. Formulierung des Primers Nitrilgummi Sterinsäure Zink weiß Kohlenruß Coumaron-Inden-Harz Antioxidanz Schwefel Härtungsbeschleuniger phenolisches Harz ketonisches Lösungsmittel
Das Mischverhältnis des Phenolharzes zu der Nitrilgummiverbindung, bestehend aus den 8 Verbindungen, die oben als das phenolische Harz aufgelistet sind, liegt im allgemeinen im Bereich von 8:2 zu etwa 4:6, vorzugsweise bei etwa 5:4. Das phenolische Harz ist entweder ein Novolak oder ein Resol oder eine Mischung davon. Vorzugsweise wird eine Resol- und Novolak-Mischung mit wenigstens 3 Gew.-% an Resol verwendet. Zusätzlich zu reinen Phenolharzen können auch modifizierte phenolische Harze einschließlich Kresol- modifizierten, Akuya-modifizierten, Alkylbenzol-modifizierten und Furan-modifizierten Phenolischen Harzen verwendet werden. Der Nitrilgummi als die Polymerkomponente der Nitrilgummikomponente kann durch ein carboxylisches Nitrilgummi oder einen chlorierten Gummi ersetzt werden. Beispielhafte ketonische Lösungsmittel schließen Methylethylketon, Methylisobutylketon und Diisobutylketon ein, und diese können in Mischungen mit alkoholischen Lösungsmitteln wie Methanol und Ethanol verwendet werden. Der Gehalt an Feststoffen im Primer wird vorzugsweise auf einen Bereich von 10 bis 25 Gew.-% eingestellt. Die beschichtete Primerschicht wird getrocknet und in einem Ofen bei 130-180ºC über 1 - 10 Minuten gehärtet. Die Primerbeschichtung hat vorzugsweise eine Dicke von etwa 5 - 20 um auf einer Trockenbasis.
Eine Gummibeschichtungslösung mit der unten angegebenen Zusammensetzung wurde dann auf die erhaltene Primerschicht 3 mit einem Messerbeschichtungsgerät aufgetragen. Die aufgetragene Beschichtung wurde bei 70º C über 30 Minuten getrocknet und bei 180º C über 20 Minuten ausgehärtet, um eine Gummischicht 4 (110 um dick pro Seite) auf beiden Seiten der Stahlfolie 1 zu bilden. Zusammensetzung der Gummibeschichtungslösung Nitrilgummi mit 6 % Carboxylgruppen Sterinsäure Kohlenruß Antioxidanz Schwefel Zinkperoxyd-Vormischung Härtungsbeschleuniger für Schwefel Toluol alkoholisches Lösungsmittel
Die carboxylische Nitrilgummiverbindung aus den vier Komponenten, die oben als der "Schwefel" und die Zinkperoxyd- Vormischung aufgezählt wurden, wurden als getrennte Lösungen aufbewahrt, bis sie direkt vor der Beschichtung gemischt wurden. Das Mischverfahren wurde für 15 - 16 Minuten fortgesetzt.
Die Zinkperoxyd-Vormischung wurde dadurch hergestellt, daß man Zinkperoxyd und NBR in gleichen Mengen mischte und der Härtungsbeschleuniger für Schwefel wurde in die resultierende Vormischung eingemengt. Das beseitigt das Erfordernis, einen separaten Ansatz für den Härtungsbeschleuniger herzustellen.
Lösungsmittel für die Gummikomponente und die Vormischung schließen aromatische Kohlenwasserstoffe wie Toluol und Xylol ein, Ketone wie Methylethylketon und Methylisobutylketon, und Ester wie Butylacetat und Propylacetat. Diese Lösungsmittel können entweder einzelnen oder als Mischungen verwendet werden. Diese Lösungsmittel können auch mit alkoholischen Lösungsmitteln wie Ethanol und Isopropanol gemischt werden.
Die Gummibeschichtungslösung besitzt vorzugsweise einen Feststoffgehalt von etwa 20 bis etwa 40 Gew.-%. Die Viskosität der Beschichtungslösung wird vorzugsweise auf einen Bereich von etwa 2.000 bis etwa 3.000 cps eingestellt, was einen optimalen Bereich für die Auftragung mit einem Messerbeschichtungsgerät darstellt. Die bevorzugten Trocknungsbedingungen sind annähernd 60 - 130º C x 5 - 10 Minuten und die bevorzugten Härtungsbedingungen sind annähernd 160 - 250º C x 5 - 30 Minuten.
Im Hinblick darauf, einem Festfressen vorzubeugen und der Oberfläche der Gummischicht 4 eine Klebefreiheit zu verleihen, wurde eine Dispersion von Graphit oder Molybdendisulfid auf die Gummischicht 4 beschichtet und getrocknet, um eine klebefreie Schicht 5 zu erzeugen. Die Dispersion kann ein Bindemittel wie Paraffinwachs, ein Acrylharz oder ein phenolisches Harz enthalten. Die klebefreie Schicht 5 ist kein essentielles Element und kann weggelassen werden.
Über die oben beschriebenen Verfahrensschritte wurde ein gummibeschichtetes Dichtungsmaterial mit einer Gesamtdicke von 0,84 mm hergestellt.

Beispiel 2

Ein gummibeschichtetes Dichtungsmaterial wurde wie in Beispiel 1 hergestellt mit der Ausnahme, daß die 6 % carboxylischer Nitrilgummi in der Gummibeschichtungslösung durch einen 2 % carboxylischen Nitrilgummi ersetzt wurde.

Beispiel 3

Ein gummibeschichtetes Dichtungsmaterial wurde wie in Bespiel 1 hergestellt mit der Ausnahme, daß die 6 % carboxylischer Nitrilgummi durch eine 1:1 Mischung von 6 % carboxylischen Nitrilgummi und reinen Nitrilgummi ersetzt wurde.

Beispiel 4

Unter Verwendung einer 0,5 mm dicken Aluminiumfolie wurde ein gummibeschichtetes Dichtungsmaterial mit einer Gesamtdicke von 0,6 mm wie in Bespiel 1 mit der Ausnahme der folgenden Punkte hergestellt:
(1) Die chemische Umwandlung wurde über Chromatieren durchgeführt;
(2) die Primerbeschichtung wurde bei 150º C über 3 Minuten Hitze behandelt; und
(3) die Gummibeschichtungsdicke betrug 90 um.

Beispiel 5

Unter Verwendung einer 0,25 mm dicken Folie aus rostfreiem Stahl (SUS 304) wurde ein gummibeschichtetes Dichtungsmaterial mit einer Gesamtdicke von 0,47 mm wie in Bespiel 1 mit der Ausnahme der folgenden Punkte hergestellt:
(1) Die chemische Umwandlung wurde durch Oxalieren durchgeführt;
(2) die Primerbeschichtung wurde bei 51ºC über 4 Minuten Hitze behandelt; und
(3) die Gummibeschichtungsdicke betrug 100 um.

Vergleichsbeispiel

Die Oberfläche einer kaltgewalzten Stahlfolie mit 0,6 mm Dicke wurde mit Alkali entfettet, aufgerauht mit Scotchpolieren und chemisch über Phosphatieren umgewandelt. Ein Primer auf phenolischer Harzbasis wurde auf beide Seiten der Stahlfolie beschichtet, wobei eine Primerschicht mit einer Dicke von 10 um pro Seite erzeugt wurde. Eine Gummibeschichtungslösung mit einem Verstärkungsfüllmittel aus Kohlenruß, einem handelsüblichen Härtungsmittel und jeden anderen üblichen Additiven, die in Nitrilgummi enthalten waren, wurde auf jede Primerschicht beschichtet und bei 70º C über 30 Minuten getrocknet, wobei eine Gummischicht (110 um Dicke pro Seite) auf beiden Seiten der Stahlfolie gebildet wurde. Durch nachfolgendes Aushärten bei 180º über 20 Minuten wurde ein gummibeschichtetes Dichtungsmaterial mit einer Gesamtdicke von 0,84 mm erhalten.
Proben von 20 mm Breite und 100 mm Länge wurden aus den in den Beispielen 1 bis 5 und dem Vergleichsbeispiel hergestellten gummibeschichteten Dichtungsmaterialien ausgeschnitten. Ein sofort aushärtender Klebstoff wurde auf ein 20 x 5 mm großes Gebiet jeder Probe entlang des Randes einer kurzen Seite aufgetragen und ein weiteres Teststück der gleichen Probe wurde darauf geklebt. Die Zugfestigkeit der so hergestellten Teststücke wurde gemessen, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Ein Gittermuster von 100 Rechtecken 1 mm voneinander getrennt wurde bei einem anderen Probensatz durch die Gummibeschichtung geschnitten. Die Proben wurden in einem Geer-Ofen gegeben, in dem sie einen beschleunigten Alterungsvorgang durch Aussetzen gegenüber einer heißen Atmosphäre (200º C) über 22 Stunden pro Tag unterworfen wurden. Ein handelsübliches Klebeband wurde danach auf die kreuzgerippte Fläche aufgebracht und schnell abgezogen. Die Anzahl von Tagen, die erforderlich war, daß mehr als 10 Rechtecke im Gitter abgezogen wurden, wurde für jede Probe gezählt, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Dichtungen, die an den Kompressor in einem handelsüblichen Kühlschrank anliegen, wurden aus den in den Beispielen 1 bis 3 und dem Vergleichsbeispiel hergestellten gummibeschichteten Dichtungsmaterialien ausgestanzt. Die Dichtungen wurden dann im Kompressor eingebaut, der unter spezifischen Bedingungen betrieben wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Beispiele Vergleichsbeispiel Zugfestigkeit (kgf) Zug bei Zugbruch Klebetest (Tage) Zustand beim Test (300 h) Gummi gerissen feine Risse gerissen nach 168 h
Bei dem gummibeschichteten Dichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung wird eine Gummischicht aus einem spezifischen carboxylischen Nitrilgummi mit einer Primerschicht basierend auf einem phenolischen Harz kombiniert. Die Festigkeit der Gummischicht selbst und die Festigkeit der Haftung zwischen dieser Gummischicht und der Primerschicht werden gegenüber den herkömmlichen Produkten soweit verbessert, daß das Dichtungsmaterial wiederholten Druck und Abrasion unter aggressiven Bedingungen wiederstehen kann, ohne irgendwelche Rißbildung oder ein Abblättern in dem Gebiet zu zeigen, die solchen äußeren Kräften ausgesetzt sind.
Entsprechend dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird der spezifische carboxylische Nitrilgummi über ein spezifisches Schwefel- und Zinkperoxyd-Kombinationssystem gehärtet. Dies ist nicht nur dahingehend effektiv, eine verbesserte Wärmewiderstandsfähigkeit zu liefern, sondern auch dahingehend, eine Stabilität gegen den Härtungsbeginn dadurch sicherzustellen, daß man Unannehmlichkeiten wie den schnellen Anstieg in der Viskosität der Gummibeschichtungslösung aufgrund einer frühzeitigen Vernetzung verhindert. Entsprechend ist das Verfahren der vorliegenden Erfindung in der Lage, gummibeschichtete Dichtungsmaterialien so efficient bereitzustellen, als wenn sie aus gewöhnlichem NBR hergestellt würden.

Claims

1. Bei einem gummibeschichteten Dichtungsmaterial, das eine Gummischicht aufweist, die auf einer oder beiden Seiten einer Metallfolie gebildet worden ist, die Verbesserung, wobei diese Gummischicht einen Nitrilgummi darin eingemengt enthält, das eine Carboxylgruppe in einer solchen Menge enthält, daß der Anteil eines carboxylischen Monomers berechnet im Ausdruck als Monomergehalt in der Gummikomponente im Bereich von 2 - 15 Gew.-% liegt, und wobei die Gummischicht in einer Dicke von 10 - 300 um je Seite gebildet ist, und eine Metallfolie über eine Primerschicht, die auf einem phenolischen Harz basiert und die zwischen die Gummischicht und die Metallfolie zwischengeschoben ist, gebunden ist.

2. Ein Verfahren zur Herstellung eines gummibeschichteten Dichtungsmaterials, wobei das Verfahren umfaßt: Herstellen einer Gummizusammensetzung durch Vermischen und Durchmischen eines carboxylischen Nitrilgummis, der eine Carboxylgruppe in einer solchen Menge, daß der Anteil eines carboxylischen Monomers, so wie er in Einheiten eines Monomergehaltes in der Gummikomponente berechnet wird, im Bereich von 2 - 15 Gew.-% liegt, enthält und der darin eingemengt enthält entweder Schwefel als ein erstes Härtungsmittel oder einen Härtungsbeschleuniger dafür, eine Vormischung, die Zinkperoxyd als ein zweites Härtungsmittel enthält und die darin eingemengt enthält entweder Schwefel oder einen Härtungsbeschleuniger dafür, der nicht in dem Nitrilgummi eingemengt ist, und ein Additiv wie ein Füllmittel, eine Gummichemikalie oder ein Lösungsmittel; Beschichten dieser Gummizusammensetzung auf eine oder beide Seiten einer Metallfolie, die mit einem Primer basierend auf einem Phenolharz beschichtet worden ist; und Vernetzen und Aushärten der aufgebrachten Beschichtung.