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Die vorliegende Erfindung betrifft aus Kautschuk
hergestellte Formkörper (sog. Gummiformteile), welche ein aus EPDM
hergestelltes Gummiformteil und eine aus gelatiniertem PVC
darauf ausgebildete Deckschicht oder Finish aufweisen; außerdem
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser
vorstehend genannten Gegenstände.
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Die erfindungsgemäßen Gummiformteile mit einer Deckschicht
können als interne und externe Kraftfahrzeugverzierungen wie
etwa Dichtungsprofile für Glas (Fig. 2), Seitenmole (Fig. 3),
Außenglas-, Innenglas-, Glaslauf- und Fensterrahmengummi
zusätzlich zu den in Fig. 1, 2, 6, 8, 9, 12, und 13 gezeigten
Dichtungsprofilen verwendet werden.
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Viele der Hauptteile von in Automobilen verwendeten
Dichtungsprofilen und ähnlichem sind normalerweise aus EPDM in
Hinsicht auf Wetter-, Ozon-, Wärmebeständigkeit usw. hergestellt.
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Wegen der jüngst wachsenden Nachfrage nach Verbesserungen
im dekorativen Design von Automobilien ist es in manchen Fällen
wünschenswert, daß man die mit einem Dichtungsprofil zu
dekorierende Oberfläche nachbearbeitet, so daß sie das gleiche
gewebe- oder lederartige Aussehen erhält wie die
Innenverzierungen. Für diese Fälle gibt es ein Verfahren mit den Schritten,
daß an die zu dekorierende Oberfläche ein Gewebe oder Leder
anhaften gelassen wird (siehe das japanische Gebrauchsmuster Nr.
62-88655).
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Zusätzlich existiert aufgrund der jüngst wachsenden
Nachfrage nach Verbesserungen im dekorativen Design oder Aussehen
von Automobilen ein dringendes Bedürfnis nach einem
Dichtungsprofil
mit einer dekorativen Oberfläche, welche eine helle und
gedämpfte, schwarze oder bunte Farbe aufweist.
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Festwerdende PVC-Pasten verleihen keine Weichheit auf
Berührung hin und vom Erscheinen her; außerdem können sie nicht
ausreichend die Nachfrage nach Waren höherer Qualität
befriedigen.
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Im wesentlichen war es unmöglich, eine helle und
gedämpfte, schwarze oder bunte Farbe auf der Oberfläche eines
Gummiformteils zu erzielen, ohne dieses nach Formung wegen der
Eigenschaften des Gummimaterials selber zu behandeln.
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Zusätzlich war es schwierig, direkt auf einem
Gummisubstrat aus EPDM eine durch Erwärmen gelatinierte Schicht aus
PVC-Paste auszubilden, die dann auch noch ausreichend
anhaftete. Für die Bildung einer solchen Schicht sind also
Vorbehandlungen notwendig, wie etwa Puffern oder Abstumpfen und
Primerbehandlungen der vulkanisierten Gummioberfläche. Diese
Vorbehandlungen benötigen eine große Zahl von Verfahrensschritten.
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Desweiteren sollte zur Endbehandlung oder Nachbearbeitung
der zu dekorierenden Oberfläche eines Gummisubstrats (eines
Dichtungsprofils oder eines Fenstergummis), um dieses
beispielsweise gewebeähnlich zu machen, die zu dekorierende
Oberfläche des Gummisubstrats nach dern Vulkanisieren einer großen
Zahl von Behandlungsschritten wie etwa Puffern oder Abstumpfen,
Entfetten, Primerbeschichten, Adhäsionsbeschichten,
Anhaftenlassen des Gewebes, Aushärten des Adhäsionsmittels usw.
unterzogen werden. Deshalb ist die Produktivität nicht ausreichend.
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Eine Liste der Abkürzungen für Polymere,
Plastifizierungsmittel und ähnliches, welche in der vorliegenden Beschreibung
verwendet werden, wird nachfolgend aufgeführt:
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NBR-Diencopolymer-Gummi konjugiert mit α,β-ungesättigten
Nitrilen, als typisches Beispiel Nitrilgummi;
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EPDM-Ethylen-α-olefin-nichtkonjugierter-Diencopolymer-
Gummi, als typisches Beispiel davon ein ternärer
Ethylen-propylen-diengummi;
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SBR-Diencopolymer-Gummi, konjugiert mit aromatischen
Vinylverbindungen&sub1; als typisches Beispiel davon Styrol-Butadien-
Gummi;
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PVC-Polyvinylchlorid
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DOP-Dioctylphthalat.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Gummiformteil mit einer Deckschicht oder Finish zur Verfügung zu
stellen, welches in Bezug auf die Adhäsion zwischen dern
Gummiformteil und der aus PVC gebildeten gelatinierten Deckschicht
zufriedenstellend ist, ohne daß es dazu einer Vielzahl von
Vorbehandlungsschritten bedarf, wobei die Deckschicht weich oder
nachgiebig ist, und welches in ausreichendem Maße die Nachfrage
nach Waren höherer Qualität befriedigt, außerdem ein Verfahren
zur Herstellung von derartigen Gummiformteilen.
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Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein
Gummiformteil mit einer dekorativen Deckschicht zur Verfügung zu
stellen, das auf dern aus EPDM mit hoher Produktivität hergestellten
Gummisubstrat eine gewebsartige oder lederartige dekorative
Oberfläche aufweist; sowie ein Verfahren zur Herstellung
desselben.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren
zur Nach- oder Endbearbeitung eines extrudierten
Gummigegenstandes zur Verfügung zu stellen, so daß derselbe gewebsartig
aussieht, wobei der extrudierte Gummigegenstand in hoher
Produktivität auf ein gewebsartiges Aussehen fertigbearbeitet
wird, indem an die zu dekorierende Oberfläche eines
Vollgummiteils ein Gewebe anhaften gelassen wird.
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Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich.
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In der ersten Ausführungsform betrifft die Erfindung einen
Produktgegenstand mit
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(a) einen EPDM-Gummisubstrat
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(b) einer auf dem Substrat ausgebildeten PVC-Schicht und
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(c) einer die PVC-Schicht an das Substrat bindende
Adhäsionsschicht, welche eine Gummimischung von NBR, EPDM und
wahlweise SBR umfaßt.
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In einer anderen Ausführungsform betrifft die Erfindung
einen Produktgegenstand, welcher ein Gummiformteil mit einer
Deckschicht umfaßt, das umfaßt:
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ein aus EPDM hergestellte Hauptteil eines Gummiformteils,
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eine auf dem Hauptteil ausgebildete Deckschicht aus einer
PVC-Zusammensetzung; und
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eine zwischen dern Hauptteil und der Deckschicht
ausgebildete Adhäsionsschicht, welche 40 bis 80 Gew.-% NBR, 20 bis 40
Gew.-% EPDM sowie 0 bis 35 Gew.-% SBR umfaßt.
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In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung
ein Gummiformteil, das vorzugsweise solche umfaßt, bei denen
die PVC-Zusammensetzung für die Deckschicht vom geschäumten Typ
ist.
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Das Gummiformteil umfaßt auch solche, bei denen das
Adhäsionsmittel vom geschäumten Typ ist.
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Desweiteren beinhaltet das Gummiformteil auch solche, bei
denen die Deckschicht kurze Fasern oder ein Naturlederpulver
enthält und wie Gewebe oder Leder ist.
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In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung
ein Verfahren zur Herstellung eines Produktgegenstandes,
welcher einen aus EPDM-Verbundgummi hergestellten Hauptteil und
eine auf dern Substrat ausgebildete PVC-Schicht aufweist, die
mittels einer Adhäsionsschicht zu einem Körper vereinigt sind,
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wobei das Verfahren umfaßt:
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einen Schritt zur Ausbildung einer Adhasionsschicht, die
eine Gummimischung aus NBR, EPDM sowie wahlweise SBR auf dern
Hauptteil des Forrnteils umfaßt,
einen Schritt zur Ausbildung der PVC-Deckschicht auf der
Adhäsionsschicht,
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einen Vulkanisierschritt und
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einen Erwärmungsschritt.
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Vorzugsweise umfaßt das Verfahren zur Herstellung eines
Gummiformteils, welcher als Gummiformteilhauptteil einen auf
der Grundlage von EPDM gebildeten Verbundgummi und eine aus
einer PVC-Zusammensetzung gebildete Deckschicht, die in dem
Körper mittels einer Adhäsionsschicht vereinigt sind, die
Schritte:
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Herstellen der Adhäsionsschicht, welche 40 bis 80 Gew.-%
NBR, 20 bis 40 Gew.-% EPDM und 0 bis 35 Gew.-% SBR auf dem
Hauptteil des Gummiforrnteils umfaßt,
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Herstellen der Deckschicht aus einer PVC-Zusammensetzung
auf der Adhäsionsschicht,
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Vulkanisieren und
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Erwärmen.
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Vorzugsweise wird der Schritt des Vulkanisierens unter
Erwärmen nach dern Schritt des Ausbildens der Adhäsionsschicht auf
dem Hauptteil des Formteils unmittelbar nach dem
Verfahrensschritt des Herstellens der Deckschicht ausgeführt.
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Das Ausbilden der Deckschicht wird vorzugsweise durch
Versprühen von gepulvertem PVC auf der Adhäsionsschicht
ausgeführt.
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Zusätzlich erfolgt das Ausbilden der Deckschicht
vorzugsweise dadurch, daß die Adhäsionsschicht mit der
PVC-Zusammensetzung beschichtet wird.
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Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines
Fensterdichtungsprofils, was ein Beispiel eines Formteils ist, für den die
vorliegende Erfindung anwendbar ist.
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Fig. 2 zeigt einen Querschnitt eines Dichtungsprofils für
Glas, wobei es sich um weiteres Beispiel im vorstehend
genannten Sinne handelt.
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Fig. 3 ist ein Querschnitt einer sog.
Seitenmole(vorrichtung), wobei es sich um noch ein anderes Beispiel
im vorstehend genannten Sinne handelt.
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Es bezeichnen die Bezugszeichen:
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(1) - Gummisubstrat,
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(3) - Deckschicht,
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(5) - Adhäsionsschicht,
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(D) - Dekorationsoberf läche.
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Fig. 4 stellt im Modell einen Querschnitt eines
erfindungsgemäßen Gummiformteils dar, bei dem die Deckschicht
gewebsartig ist.
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Fig. 5 stellt im Modell einen Querschnitt eines
erfindungsgemäßen Gummiformteils dar, bei dern die Deckschicht
stoffartig ist.
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Fig. 6 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Querschnitt
eines Türdichtungsprofils (Turgummi), was ein Beispiel für ein
Formteil ist, auf das die Erfindung anwendbar ist.
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(61) - Gummisubstrat,
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(63A) und (63B) - (End)-Deckschichten,
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(67) - Adhäsionsschicht,
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(6D) - Dekorieroberfläche,
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(64) - kurze Fasern,
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(65) - Naturlederpulver.
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Fig. 7 stellt ein schematisches Fließdiagramm dar, das das
Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen
Gummiformteils zeigt.
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Fig. 8 zeigt einen Querschnitt eines beispielhaften
Dichtungsprofils, welches mittels des erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahrens erzeugt wurde.
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Fig. 9 zeigt einen Querschnitt eines anderen Beispiels
eines Dichtungsprofils, welches mittels des erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahrens erzeugt wurde.
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(81) und (81A) - Hauptteil des Dichtungsprofils,
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(83) - Zierteil (Bereich extrudierten Gummis),
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(83A) - Zierbereich (Bereich extrudierten Harzes),
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(85) - Hohldichtungsbereich,
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(85A) - Hohldichtungsbereich (Bereiche extrudierten
Gummis),
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(87) - (End)-Deckschicht (Bereich extrudierten Harzes),
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(89) und (89A) - Adhäsionsgummischichten.
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Fig. 10 zeigt ein schematisches Fließdiagramm des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Gummiformteils
mit einer Deckschicht.
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(311) - Querkopftyp-Gummiextrusionsvorrichtung,
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(312) - Schwingzuführvorrichtung.
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Fig. 11 zeigt ein schematisches Fließdiagramm des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Endbearbeitung eines
Gummiformteils, so daß dasselbe stoffartig aussieht.
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Fig. 12 zeigt ein perspektivische Schnittansicht einer
beispielhaften Dichtungsprofil, die mittels des
erfindungsgemäßen Verfahrens stoffähnlich endbearbeitet ist.
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Fig. 13 zeigt eine perspektivische Teilansicht des in
Fig. 12 gezeigten Dichtungsprofil, deren
Zierbereich gebogen ist.
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(121) - Hauptteil des Dichtungsprofils,
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(123) - Festgummibereich,
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(125) - Schwammgummibereich.
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Die Erfindung wird nachfolgend im Detail erläutert.
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Bei der folgenden Erläuterung werden alle Einheiten bei
Mischungsvorgängen, Prozente und Teile, in Gewicht angegeben,
soweit nicht anderweitig angegeben.
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Fig. 1 bis 3 zeigen Gummiformteile, auf die die Erfindung
anwendbar ist. Fig. 1, 2 und 3 sind Querschnitte eines
Fensterdichtungsprofils, eines Glasdichtungsprofils bzw. einer
Seitenmole.
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(1) Das Hauptteil des Formteils (1) besteht aus EPDM.
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Bei EPDM handelt es sich um ein Copolymer, das durch
Copolymerisieren von Ethylen und einem α-Olefin (z.B. Propylen) mit
einer geringen Menge eines nichtkonjugierten Diens (z.B.
Ethylidennorbornen, Diicyclopentadien oder 1,4-Hexadien) als dritte
Komponente, so daß eine Doppelbindung in eine Seitenkette
eingefügt wird und das Copolymer schwefelvulkanisierfähig ist. Das
Copolymer wird im allgemeinen mit ergänzenden Materialien wie
etwa Verstärkungsfüllstoffen (Rußschwarz oder Weißruß),
Plastifizierungsmitteln, Gleitmitteln, Vulkanisiermitteln usw.
vermischt. Die Tabellen zeigen Beispiele für verwendbare Rezepte
von EPDM-Gummi zusammensetzungen.
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(2) Die Deckschicht (3) wird aus einer PVC-Zusammensetzung
auf der zu dekorierenden Oberfläche D des Hauptteils des
Formteils (1) gebildet.
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Dabei handelt es sich bei der PVC-Paste um ein Plastisol
oder ein Organosol, welches man durch Dispergieren eines
feinpulverisierten Pastenharzes mit einem Teilchendurchmesser von
einigen Mikrometern oder weniger in einem
Plastifizierungsmittel oder einem Dispersionsmedium, das durch Zugabe eines
Verdünnungsmittels zu einem Plastifizierungsmittel hergestellt
ist, erhält, wodurch man das Harz zu einer Paste macht. Die
PVC-Paste wird durch Erwärmen und Schmelzen nach Formgebung
gelatiniert (gehärtet). Wenn sie als Beschichtungsmaterial
verwendet wird, wird sie in Bezug auf das Gewicht
(Feststoffgehalt: etwa 100 %) durch ein Filmbildungsverfahren
nicht geändert im Vergleich zu Beschichtungsmaterialien vom
Lösungsmitteltyp; außerdem zeigt sie bei dem Beschichtungsvorgang
einen höheren Beschichtungsaufbau und ist außerdem im
wesentlichen frei von Nachteilen wie etwa einer Feuergefahr oder einer
Gefahr in Bezug auf die sanitären Verhältnisse (siehe "Manual
of Plastics Processing Techniques", Nikkan Kogyo Shinbun Co.,
Ltd., Seiten 485-488 (20. Dezember 1977)). Der
PVC-Zusammensetzung werden normalerweise Ergänzungsmaterialien beigefügt wie
etwa Stabilisationsmittel, Rußschwarz oder Färbemittel
(Pigmente oder Farbstoffe) usw.. Zusätzlich kann zur Bildung
einer gelatinierten PVC-Schicht vom geschäumten Typ der
PVC-Zusammensetzung zuvor ein weiter unten beschriebenes Treibmittel
beigefügt werden.
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Als Schaumbildner oder Treibmittel können konventionelle
Treibmittel verwendet werden, welche bei Zersetzung durch
Erhitzen Stickstoffgas erzeugen, beispielsweise
Dinitroso-pentamethylentetramin (DPT) und Azodicarbonamid (ADCA). Die Menge an
zugemischtem Treibmittel ist gewöhnlich so eingestellt, daß das
Expansionsverhältnis der gelatinierten PVC-Schicht 1,5 bis 3
wird. Das sind normalerweise 0,5 bis 4 Teile je 100 Teile PVC.
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Im Falle einer gelatinierten PVC-Schicht vom geschäumten
Typ kann der Deckschicht in Bezug auf Berührungseigenschaft und
Aussehen leicht eine gewisse Weichheit verliehen werden, so daß
die Nachfrage nach Waren höherer Qualität ausreichend
zufriedengestellt werden kann.
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Bei der Erfindung - wie in Fig. 1 bis 6 gezeigt - können
der PVC-Zusammensetzung Kurzfasern (64) oder natürliches
Lederpulver (65) beigefügt werden, so daß eine gewebsähnliche
dekorative Schicht (63A) oder eine lederähnliche dekorative Schicht
(63B) erzeugt wird.
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In diesem Falle wird als Kurzfaser (Pile) eine Kurzfaser
aus Nylon, Polyester, Kunstf aser oder ähnlichem verwendet,
welche eine Dicke von 0,5 bis 3,0 d, eine Länge von 0,5 bis 2 mm
aufweist. Die Menge der beigemischten Kurzfasern beträgt
normalerweise 50 bis 100 Teile je 100 Teile des
PVC-Pastenharzes.
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Als Naturlederpulver kann man feinpulverisierte
(1 - 100 µm) Ochsen-, Kuh-, Schweine-, Pferdehaut oder
ähnliches verwenden. Ein spezielles Beispiel eines
Naturlederpulvers ist ein kommerziell erhältliches Pulver mit dern Namen
"Protein Powder" von Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.. Die
Menge des hinzugegebenen Naturlederpulvers beträgt
üblicherweise 20 bis 80 Teile je 100 Teile des PVC-Pastenharzes.
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(3) Erfindungsgemäß ist eine Adhäsionsschicht (5) aus
einem nachfolgend beschriebenen Mischgummi oder eine
Zusammensetzung desselben zwischen dern Hauptteil des Formteils (1) und der
Deckschicht (3) vorhanden.
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Dieser Mischgummi besteht aus 40 bis 80 Gew.-% NBR, 20 bis
60 Gew.-% EPDM und 0 bis 35 Gew.-% SBR.
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Dieser Mischgummi ist identisch mit demjenigen der
JP-A-62-17204. Er wird normalerweise mittels
Emulsionspolymensation hergestellt.
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(1) Wenn der Anteil an NBR geringer als 40 % ist, sind die
Adhäsionseigenschaften an die Deckschicht (die gelatinierte
PVC-Schicht) (3) nicht ausreichend. Wenn er 80 % überschreitet,
sind die Adhäsionseigenschaften an den Hauptteil des aus EPDM
hergestellten Formteils nicht ausreichend und die
Ozonbeständigkeit der Adhäsionsschicht selbst ist niedrig.
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(2) Wenn der Anteil an EPDM weniger als 20 % beträgt, ist
die Ozonbeständigkeit des Adhäsionsschicht selbst niedrig. Wenn
er 60 % überschreitet, sind die Adhasionseigenschaften an die
Deckschicht (die gelatinierte PVC-Schicht) (3) nicht
ausreichend.
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(3) Wenn der SBR-Anteil 35 % übersteigt, sind die
Adhäsionseigenschaften der Deckschicht (der gelatinierten PVC-
Schicht) nicht ausreichend und darüber hinaus ist die
Ozonbeständigkeit niedrig. Auch wenn der SBR-Anteil 0 % betragen
kann, verbessert das Dazumischen von SBR in einer Menge von 2 %
oder mehr die Adhäsionseigenschaften an den Hauptteil des
Formteils (1) und ist deshalb wünschenswert.
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(4) Die Dicke der vorstehend erwähnten
Adhäsionsgummischicht wird auf 0,1 bis 2 mm eingestellt. Wenn sie weniger als
0,1 mm beträgt, kann die Wirkung der Adhäsionsschicht kaum
erzielt werden. Wenn sie 2 mm überschreitet, werden die
Materialkosten erhöht und darüber hinaus gehen die Eigenschaften des
Vollgummi- oder Festkautschukteils verloren. Deshalb sind beide
solche Dicken nicht wünschenswert.
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Erfindungsgemäß können dern gelatinierten PVC Kurzfasern
oder Naturlederpulver dazu gemischt werden, so daß man eine
gewebsähnliche dekorative oder eine lederähnliche dekorative
Schicht erhält.
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Als Kurzfaser (Pile) kann eine Nylon-, Polyester-,
Kunstseide-Kurzfaser oder ähnliches verwendet werden, welche eine
Dicke von 0,5 bis 3,0 d und eine Länge von 0,5 bis 2 mm
aufweist. Die Menge der dazugemischten Kurzfasern liegt
üblicherweise im Bereich von 50 bis 100 Teile je 100 Teile des
PVC-Pastenharzes.
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Als Naturlederpulver kann man feinpulverisierte (1 - 100
m) Ochsen-, Kuh-, Schweine-, Pf erdehaut oder ähnliches
verwenden. Spezielles Beispiel eine Naturlederpulvers ist das
kommerziell erhältliche Pulver mit dem Namen "Protein Powder" von
Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.. Die Menge des dazugemischten
Naturlederpulvers beträgt gewöhnlich 20 bis 80 Teile je 100
Teile des PVC-Pastenharzes.
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Der vorstehend erwähnte Mischgummi wird gewöhnlich mit
Zusatzmaterialien wie etwa Verstärkungsfüllmitteln (Rußschwarz
oder Weißruß), Plastifizierungsmitteln, Gleitmitteln,
Vulkanisieragenzien und wahlweise Färbemitteln gemischt. Wenn die
Dicke der Adhäsionsschicht jedoch so dünn wie weniger als 0,5
mm eingestellt wird, ist das Dazumischen von
Ergänzungsmaterialien nicht unverzichtbar, falls eine Übertragung von
Ergänzungsrnaterial wie etwa einem Vulkanisieragens von dem
Vollgummiteil (1) erwartet werden kann.
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Falls gewünscht ist, daß die Adhäsionsschicht zum
geschäumten Typ gehört, wird das nachfolgend beschriebene
Treibmittel zuvor dazugemischt. Als Treibmittel können die im Falle
des PVC beispielhaft aufgezählten Mittel verwendet werden,
obwohl p,p -Oxybis(Benzolsulfonylhydrazid) (OBSH) und ähnliche
verwendet werden können. Die Menge des dazugemischten
Treibmittels ist in diesem Falle so, daß das Expansionsverhältnis der
Adhäsionsschicht 1,5 bis 3 wird. Das sind gewöhnlich 1 bis 4
Teile je 100 Teile der Gummibestandteile.
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Die Dicke der Adhasionsschicht wird auf 0,1 bis 2 mm
eingestellt. Wenn sie weniger als 0,1 mm beträgt, kann die Wirkung
einer Adhasionsschicht kaum erreicht werden. Wenn sie 2 mm
überschreitet, werden die Materialkosten erhöht, und darüber
hinaus gehen die Charakteristika des Hauptteils des Formteils
verloren. Deshalb sind beide solchen Dicken nicht erwünscht.
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(5) Als Herstellungsverfahren für das erfindungsgemäße
Gummiformteil kommen die folgenden Verfahren in Frage.
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Erstens, die Adhäsionsschicht (5) wird auf dern Hauptteil
des Formteils (dem Hauptteil des Dichtungsprofils) (1)
ausgebildet. Dieses Verfahren beinhaltet ein Verfahren zur Bildung
des Hauptteils des Formteils (des Hauptteils des
Dichtungsprofils) (1) und der Adhäsionsschicht (5) mittels Koextrusion
unter Verwendung der entsprechenden Materialien.
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Es ist auch möglich, als ein anderes Verfahren die
Adhäsionsschicht (5) mittels eines anderen Beschichtungsverfahrens
wie etwa einem Rakelbeschichtungsverfahren auszubilden.
Zusätzlich ist es möglich, daß Hauptstück oder Hauptteil des
Formteils durch ein Formgebungsverfahren wie etwa Spritzgießen&sub1;
Preßspritzen oder Formpressen herzustellen und die
Adhäsionsschicht aus einem Gummiadhäsionsmaterial vom selben Gummityp,
aus einem dünnen Blatt oder ähnlichem mittels Beschichten,
Pressen usw. herzustellen.
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Als nächstes wird die Deckschicht aus einer
PVC-Zusammensetzung gebildet. Bei einem Herstellungsverfahren handelt es
sich um ein Verfahren zum Beschichten der PVC-Zusammensetzung
auf die Oberfläche des Hauptteils des Formteils (1), das ver
ziert werden soll.
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Als Verfahren zum Beschichten mit der PVC-Zusammensetzung
kann man - unter allgemein verwendeten
Beschichtungsverfahren -verwenden: Flutbeschichten, Streichbeschichten, Tauchbeschich
ten, Sprühbeschichten usw.. Wenn die zu beschichtende
Oberfläche ungleichmäßig ist oder dazu neigt, deformiert zu werden,
ist Flutbeschichten bevorzugt. Die Menge der aufgeschichteten
PVC-Zusammensetzung ist so gewählt, daß die Dicke der
erhaltenen Schicht 50 bis 2000 ;£m beträgt, in Abhängigkeit von dern
geforderten dekorativen Design.
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In diesem Falle kann eine Vielfarb-Deckschicht leicht mit
hoher Produktivität dadurch gebildet werden, daß man zwei oder
mehr Beschichtungsvorrichtungen vorbereitet, die in der Lage
sind, mit PVC-Pasten verschiedener Farben zu beschichten, und
anschließend die PVC-Pasten auf der zu dekorierenden Oberfläche
des Hauptteils des Formteils unmittelbar nach Extrusion
parallel zu der Richtung der Extrusion oder zu einer vorgewählten
Länge auf zuschichten.
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Den PVC-Pasten können Kurzfasern, Naturlederpulver oder
ähnliches hinzugegeben werden.
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Zuletzt wird ein Heißvulkanisierschritt durchgeführt.
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Die Dicke der Deckschicht (3) nach Gelatinieren durch Erwärmen
beträgt 50 bis 2000 m, was im wesentlichen mit der Dicke vor
Gelatinieren übereinstimmt.
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Zusätzlich kann der Heißvulkanisierverfahrensschritt vor
dern Aufschichten der PVC-Zusammensetzung durchgeführt werden.
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Es ist also möglich, die Adhäsionsschicht (5) auf dern
Hauptstück des Formteils (1) auszubilden, Heißvulkanisieren
durchzuführen, die PVC-Paste auf der zu dekorierenden
Oberfläche D des Hauptstücks des Formteils (1) auf zuschichten, die
PVC-Paste durch Erhitzen zu gelatinieren (sie zur gleichen Zeit
zu schäumen) und dadurch die Deckschicht (3) auszubilden.
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Auch wenn der Verfahrensschritt des Gelatinierens der PVC-
Paste durch Erhitzen nach Vollendung des Vulkanisierens des
Hauptstücks des Formteils (1) und der Adhäsionsschicht (5)
durchgeführt werden kann, ist es bevorzugt, unter dern
Gesichtspunkt von thermischer Effizienz und Produktivität, daß der
Schritt des Vulkanisierens des Hauptstücks des Formteils (1)
und der Adhäsionsschicht auch den Schritt des Gelatinierens
mittels Erhitzens dient (die Bedingungen des Vulkanisierens
eines EPDM-Gummis oder eines kompoundierten Gummis auf der
Grundlage von EPDM oder die Bedingungen des Gelatinierens durch
Erhitzen der PVC-Paste können im wesentlichen übereinstimmen). In
diesem Falle ist es möglich, die Schritte der Bildung des
Gummiforrnteils mittels Extrusion, des Bedeckens mit der
Adhasionsschicht, der Ausbildung der PVC-Pastenschicht und ihre
Vulkanisation oder Gelatinierung durch Erhitzen aufeinanderfolgend
durchzuführen; d.h. es ist ausreichend, daß das Hauptstück des
Formteils (1), die Adhäsionsschicht (5) und die Deckschicht (3)
aufeinanderfolgend durch Extrusion oder Beschichten ausgebildet
und anschließend einem Vulkanisierschritt (Gelatinieren durch
Erwärmen) zugeführt werden.
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Nachfolgend wird der Herstellungsprozeß für die Erfindung
erläutert, wobei der Fall eines Dichtungsprofils wie in Fig. 8
gezeigt genommen wird (vgl. Fig. 7, das schematisch das
Fließdiagramm zur Verdeutlichung des Herstellungsverfahrens zeigt).
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(1) Das Verzierungsteil (Gummisubstratteil) (83), das
Hohldichtungsteil (85) und die Adhäsionsschicht (89) des
Hauptteils des Dichtungsprofils (81) werden mittels Koextrusion mit
einer Gummiextrusionsvorrichtung vom Querkopf typ (71) unter
Verwendung entsprechender Materialien hergestellt.
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Anschließend wird heißvulkanisiert unter Verwendung eines
Vulkanisiertanks (beispielsweise unter Anwendung von
Mikrowellenvulkanisation (UHF) und gleichzeitiger Heißluftvulkanisation
(HA)) (73), wodurch das Hauptstück oder das Hauptteil des
Dichtungsprofils (81) (ein extrudiertes Produkt) erhalten wird,
welches auf seiner Oberfläche die Adhäsionsschicht (89)
aufweist, die dekoriert werden soll. Lediglich die
Adhäsionsschicht (89) kann nachfolgend mit einem anderen
Extruder gebildet werden.
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In diesem Falle sind der Verzierungsteil (83) und die
Adhäsionsschicht (89) ausreichend miteinander durch Adhäsion
mittels Vulkanisierens verbunden, so daß sie in einem Teil
vereinigt werden (man kann darüber spekulieren, daß dies darauf
zurückzuführen ist, daß die beide n konstituierenden Polymere
vom EPDM-Typ sind).
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Ein Beispiel für das erfindungsgemäße
Herstellungsverfahren wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 10 erklärt.
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Unmittelbar nach Bildung der Adhäsionsschicht (89) und vor
dern Heißvulkanisierschritt wird eine pulverisierte
PVC-Zusammensetzung auf die Adhä ionsschicht (89) mittels einer
Vibrationszuführvorrichtung (312) oder ähnlichem aufgesprüht
In diesem Falle wurde die Adhäsionsschicht (89) gerade mittels
Extrusion gebildet und seine oberste Oberfläche ist in einem
erhitzten Zustand. Deshalb haftet die PVC-Zusammensetzung an
der oberen Oberfläche der Adhäsionsschicht (89), wodurch eine
PVC-Pulverschicht leicht gebildet wird.
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Anschließend wird das Hauptteil des Dichtungsprofils, mit
der darauf ausgebildeten PVC-Pulverschicht in einem
Vulkanisiertank [beispielsweise unter Verwendung von Mikrowellen
(UHF)- und gleichzeitiger Heißluft (HA)-Vulkanisierung] (313)
eingeführt. Bei der Heißvulkanisierung ist in diesem Falle die
Temperatur in dern Tank gewöhnlich so eingestellt, daß die
PVC-Pulverschicht schmelzen kann (180 bis 220 C). Die PVC-
Pulverschicht wird bis zur Glätte geschmolzen, anschließend
gekühlt und verfestigt, so daß daraus ein Harzbeschichtungsfilm
wird (87). Falls notwendig kann der Harzbeschichtungsfilm (87)
einer Prägebehandlung durch Hindurchführen zwischen Prägewalzen
(315) unterzogen werden. Unter dern Gesichtspunkt der
Produktivität kann das Kühlen und Verfestigen des
Harzbeschichtungsfilms mittels Wasser durchgeführt werden, wie in Fig. 10
erläutert.
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In diesem Falle wird die Dicke der Beschichtung d.h. die
Filmdicke, auf 100 bis 2000 i£m in Abhängigkeit von dern benötigten
dekorativen Design eingestellt.
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Dadurch kann eine zufriedenstellende Adhäsionsfestigkeit
zwischen der Adhäsionsschicht (89) und dern
Harzbeschichtungsfilm (87) erhalten werden.
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Als Grund dafür kann folgendes vermutet werden:
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Die gerade durch Extrusion gebildete Adhäsionsschicht ist
im wesentlichen in einem nichtvulkanisierten Zustand und zeigt
eine heiße Oberfläche, auf die zum Anhaften daran die
pulverisierte PVC-Zusammensetzung gesprüht wird, d.h. die
PVC-Pulverschicht wird ausgebildet. Anschließend werden das
(Ver)schmelzen der PVC-Pulverschicht und das Heißvulkanisieren
des Gummisubstrats sowie der Adhäsionsschicht zur gleichen Zeit
durchgeführt. Deshalb hat die PVC-Zusammensetzung eine gute
Kompatibilität mit den die Adhäsionsschicht konstituierenden
Polymeren, darüber hinaus macht das Vulkanisieren und die mit
dern Vulkanisieren verbundene Anhaftungswirkung der
Adhäsionsschicht ebenfalls einen Beitrag.
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Das vorstehend beschriebene Herstellungsverfahren erlaubt
die Verwendung von aufeinanderfolgenden
Herstellungsverfahrensschritten durch Extrusion und Vulkanisierung eines
Dichtungsprofils. Es ist möglich, das Hauptstück des Dichtungsprofils
(81) und die Adhäsionsschicht (89) gleichzeitig oder
aufeinanderfolgend auszubilden, die pulverisierte PVC-Zusammensetzung
auf der Adhäsionsschicht auf zusprühen und das so behandelte
Hauptstück des Dichtungsprofils (81) in den
Heißvulkanisierschritt zu überführen.
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Bei einem anderen Beispiel für das erfindungsgemäße
Herstellungsverfahren ist es auch möglich, das vorgenannte
extrudierte Produkt (81) in den Extrusionskopf eines Harzextruders
(15) sofort nach dem Heißvulkanisieren des extrudierten
Produktes (81) zu überführen, die zu dekorierende Oberfläche des
Verzierungsteils (83) mit der PVC-Zusammensetzung mittels
Extrusion zu beschichten, die erhaltene Schicht abzukühlen und
dadurch eine Deckschicht (87) auszubilden.
-
In diesem Falle beträgt die Dicke der Beschichtung, d.h.
die Filmdicke 50 bis 2000 i£m je nach Art des benötigten
dekorativen Designs.
-
Dadurch kann eine befriedigende Adhäsionsfestigkeit
zwi-schen der Adhäsionsschicht (89) und der Deckschicht (87) (dem
extrudierten Harzteil) erhalten werden. Es wird angenommen, daß
der Grund dafür der folgende ist:
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Die Adhäsionsschicht, die gerade der Heißvulkanisierung
unterzogen wurde, wird mit der PVC-Zusammensetzung in
geschmolzenem Zustand extrusionsbeschichtet, die Phase der
Nachvulkanisierung ist jedoch noch nicht abgeschlossen; deshalb liegt eine
heiße Oberfläche vor. Deshalb hat die PVC-Zusammensetzung zum
einen eine gute Kompatibilität mit den die Adhäsionsschicht
bildenden Polymeren und wird darüber hinaus nicht unmittelbar
an der Oberf lächengrenze wegen der Wärmeeinwirkung durch die
Oberfläche der Adhäsionsschicht verfestigt, was zur Folge hat,
daß die Grenzoberf läche zwischen ihr und der Adhäsionsschicht
ausreichend benetzt wird. Zweitens macht das Vulkanisieren und
die mit der Nachvulkanisierung der Adhäsionsschicht verbundene
anhaftende Wirkung ebenfalls einen Beitrag.
-
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren wird
desweiteren nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 13
erläutert. Ein Hauptteil eines extrudierten Gegenstandes (121)
wird mittels Extrusion gebildet, wobei eine erste
Adhäsionsschicht (127) aus der vorstehend erwähnten speziellen
Gummimischung oder -zusammensetzung auf der zu dekorierenden
Oberfläche (12D) des Vollgummiteils (123) gebildet wird. Das
Vollgummiteil (123), das Schaum- oder Zellgummiteil (25) und
die erste Adhäsionsschicht (127) des Hauptstücks des
Dichtungsprofils (121) werden mittels Koextrusion unter Verwendung der
dafür geeigneten entsprechenden Materialien hergestellt. Im
einzelnen wird die Koextrusion durch Verbinden der Extruder
(211), (212) und (213) für das Vollgummiteil, das Zellgummiteil
bzw. die erste Adhäsionsschicht mit dern Extrusionskopf (215)
durchgeführt, so daß mehrere Farben erzielt werden. Eine
Vorschubwalze (216) für das Einpreßteil (122) ist vor dern
Extrusionskopf (215) angeordnet.
-
Diese Gummimischung ist aus 40 bis 80% NBR, 20 bis 60%
EPDM und 0 bis 35% SBR zusammengesetzt.
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Bei der Gummimischung handelt es sich um dieselbe, wie sie
auch in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 62-172043
beschrieben ist. Sie wird gewöhnlich mittels
Emulsionspolymerisation hergestellt. Im Detail:
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(1) Wenn der Anteil an NBR geringer als 40% ist, sind die
Adhasionseigenschaften an die zweite Adhäsionsschicht (eine
PVC-Pastenschicht) nicht ausreichend. Wenn er 80% übersteigt,
sind die Adhäsionseigenschaften an das Vollgummiteil aus EPDM
und die Ozonbeständigkeit nicht ausreichend.
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(2) Falls der Anteil an EPDM geringer als 20% ist, ist die
Ozonbeständigkeit niedrig. Wenn er mehr als 60% beträgt, sind
die Adhäsionseigenschaften an die zweite Adhäsionsschicht (die
PVC-Pastenschicht) (128) nicht gut.
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(3) Wenn der Anteil an SBR über 35% liegt, sind die
Adhäsionseigenschaften an die PVC-Paste nicht ausreichend und
darüber hinaus ist die Ozonbest:ndigkeit niedrig. Auch wenn der
Anteil an SBR 0% betragen kann, verbessert das Zumischen von
SBR in einem Anteil von 2% oder mehr die Adhäsionseigenschaften
an das Vollgummiteil (EPDM-Substrat) und ist deshalb
wünschenswert.
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(4) Die vorstehend erwähnte Gummimischung wird
normalerweise mit Ergänzungsmaterialien wie etwas
Verstärkungsfüllstoffen (Rußschwarz oder Weißruß), Plastifizierungsmitteln,
Gleitmitteln, Vulkanisieragenzien und wahlweise Färbemitteln
gemischt.
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Die Tabelle 8 zeigt ein Rezept fur eine Gummimischung, die
Rußschwarz enthalten und erfindungsgemäß verwendet werden kann.
Wenn in diesem Falle die Dicke der ersten Adhäsionsschicht
(127) dermaßen dünn eingestellt wird, daß sie weniger als 0,5
mm beträgt, um Zusatzstoffe oder Ergänzungsmaterialien wie etwa
einem Vulkanisieragens zu ermöglichen, von dem Vollgummiteil
(123) übertragen zu werden, wird ein Dazumischen von
Ergänzungsmaterialien nicht notwendig. Dies ist erwünscht.
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Die Dicke der ersten Adhäsionsschicht (127) wird auf 0,1
bis 2 mm eingestellt. Wenn sie geringer wie 0,1 mm ist, wird
die Wirkung einer Adhäsionsschicht kaum erzielt. Wenn sie 2 mm
übersteigt, werden die Materialkosten erhöht und darüber hinaus
gehen die charakteristischen Eigenschaften des Vollgummiteils
verloren. Deshalb sind beide derartigen Dicken nicht erwünscht.
-
Unmittelbar nach Bildung des Hauptstücks des extrudierten
Gegenstandes (121) wird die PVC-Paste auf die erste
Adhäsionsschicht (127) mit einer Pastenbeschichtungsvorrichtung (217)
aufgebracht.
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(1) Als Beschichtungsverfahren kann unter den allgemein
verwendeten Verfahren ausgewählt werden: Flutbeschichten
(Brausbeschichten) Aufstreichen, Walzbeschichten&sub1;
Tauchbeschichten, Spühbeschichten usw.. Wenn die zu beschichtende
Oberfläche ungleichmäßig ist oder dazu neigt, deformiert zu
werden, ist das Flutbeschichten bevorzugt.
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(2) Die Dicke der zweiten Adhäsionsschicht (128) wird auf
50 bis 100 i£m eingestellt. Wenn sie weniger als 50 i£m beträgt,
kann eine ausreichende Adhäsionsfestigkeit kaum erzielt werden.
Wenn sie 100 m übersteigt, ist die Verstärkung der
Adhasionsfestigkeit weit davon entfernt, akzeptabel zu sein; die
Adhäsionsfestigkeit wird nämlich nachteilig beeinflußt. Darüber
hinaus werden die Materialkosten erhöht.
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Anschließend wird ein langer, schmaler Stoffstreifen (129)
mittels Drucks an die zweite Adhäsionsschicht (128) gebunden.
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In dern in der Fig. gezeigten Beispiel wird der
Druckverbindungsschritt dadurch ausgeführt, daß man einen
Stoffstreifen (129), der von einer Zuführwalze (218) für einen
langen, schmalen Stoffstreifen zugeführt wird, an die zweite
Adhäsionsschicht (128) mittels eines Druckwalzenpaars (219) unter
Druck verbindet. Auch wenn der Druckverbindungsschritt einem
Mikrowellenvulkanisierungstank (UHF-Tank) (221) vorgelagert
ist, so kann er sich auch zwischen dern UHF-Tank (221) und einem
Heißluft-Vulkanisierungstank (HAV-Tank) (222) ereignen.
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Das Hauptstück des extrudierten Artikels (121), an welches
ein Stoffstreifen (129) mit der zweiten Adhäsionsschicht (128)
druckverbunden ist, wird in den Vulkanisierschritt überführt.
Bei dern Vulkanisierschritt wird die zweite Adhäsionsschicht
(128) durch Erhitzen gelatiniert, so daß der
Druckverbindungsschritt des Stoffstreifens (129) mit dern extrudierten
Gummiformteil vervollständigt wird, was zu einer Einheit der beiden
in dern Stück führt.
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Bei dern in den Fig. gezeigten Beispiel setzt sich der
Vulkanisierschritt aus dern UHF-Tank (221) und dern AHV-Tank (222)
zusammen. In dern Beispiel wird der Stoffstreifen (219) nach dern
Vulkanisierschritt wahlweise mittels Prägewalzen (224) geprägt,
und anschließend wird der extrudierte Gegenstand einem
Wasserkühlungsschritt und einem Biegeschritt zugeführt.
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Die Bedingungen des Vulkanisierens betragen gewöhnlich
200 C x 3-10 Minuten. Diese Bedingungen sind ausreichend, um
die PVC-Paste mittels Erwärmens zu gelatinieren.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Fertigbearbeitung
zu einem stoffähnlichen Produkt können aufeinanderfolgende
Verfahrensschritte der Formung eines Dichtungsprofils mittels
Extrusion und des Vulkanisierens verwendet werden, so daß die
Produktivität verbessert werden kann. Dies bedeutet, daß es
ausreichend ist, daß unmittelbar nach Ausformen durch Extrusion
des Hauptstücks des extrudierten Gegenstandes (121), der die
erste Adhäsionsschicht (127) aufweist, die PVC-Paste auf der
ersten Adhäsionsschicht (127) aufgebracht bzw. aufgeschichtet
wird, so daß die zweite Adhäsionsschicht (128) gebildet wird,
woran sich das Druckverbinden des langen schmalen
Stoffstreifens an die zweite Adhasionsschicht und das Überführen des
extrudierten Artikels in den Vulkanisierschritt anschließt.
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Die Erfindung wird nachfolgend noch detaillierter unter
Bezugnahme auf Beispiele beschrieben, die jedoch keine
einschränkende Bedeutung haben.
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Beispiel 1
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Beispiele und Vergleichsbeispiele zur Bestätigung der
Wirkung der Erfindung sind nachfolgend erläutert.
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Ein Hauptstück eines Formteils (Breite 35 mm x
Dicke 4 mm), dessen Oberfläche mit einer Adhäsionsschicht
(Dicke 0,4 mm) bedeckt ist, wurde durch Extrusion
(Extrusionsrate: 5 mimin) mit einem Querkopfextruder
(Zylinderbohrung: 60 mm , Kornpressionsverhältnis: 1,5) unter
Verwendung eines Gummimaterials für das Hauptstück des
Formteils gemäß dern in Tabelle 1 gezeigten Rezept geformt. Jedes
Gummimaterial für die Adhäsionsschicht ist in Tabelle 10
aufgelistet. Anschließend wurde die obere Oberfläche des extrudier
ten Produkts (des Hauptstücks des Formteils) in einer Dicke von
1 mm mit einer PVC-Paste (unter Entschäumen im Vakuum) nach dern
in Tabelle 3 gezeigten Rezept mittels eines
Brausbeschichtungsverfahrens beschichtet, so daß eine
Deckschicht gebildet wurde (eine PVC-Pastenschicht). Anschließend
wurde das extrudierte Produkt in einen Heißlufttank überführt,
woran sich Vulkanisieren des Hauptstücks des Formteils (1) und
der Adhäsionsschicht sowie Gelatinieren der Pastenschicht unter
Erwärmen zur gleichen Zeit unter den Bedingungen von 20 ºC x 10
Minuten anschloß.
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Die gemäß den Beispielen sowie den Vergleichsbeispielen
hergestellten Gegenstände wurden bei Raumtemperatur 24 Stunden
lang stehen gelassen. Anschließend wurden an ihnen die
Adhäsionsfestigkeit zwischen der Adhäsionsschicht und dern
Hauptstück des Formteils und zwischen der Adhäsionsschicht und der
Deckschicht mittels eines 180 -Abschältests (Rate des
Abziehens: 10 cm/min) gemessen.
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Aus dern in Tabelle 9 gezeigten Ergebnissen folgt, daß die
Adhäsionseigenschaften der Adhäsionsschicht jedes Beispiels an
das Hauptstück des Formteils und die Deckschicht
zufriedenstellend sind sowie daß, falls man ein SBR-haltiges ternäres System
verwendet, die Adhäsionseigenschaften der Adhäsionsschicht an
das Hauptstück des Formteils noch stärker verbessert sind.
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Die Tabelle 9 zeigt auch die Gummieigenschaften der
Adhäsionsschicht, die gemäß JIDS K-6301 gemessen wurden. Man kann
sehen, daß im Falle eines exzessiven Anteils an SBR die
Ozonbeständigkeit gering ist.
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Die Deckschicht zeigte eine glänzende und gedämpfte schwarze
Farbe in allen beispielsgemäßen Formteilen.
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Beispiel 2
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Erfindungsgemäße Gummiformteile wurden gemäß Beispiel 1
hergestellt, mit der Ausnahme daß eine PVC-Paste gemäß dem
Rezept unter Verwendung eines in Tabelle 4 gezeigten Treibmittels
verwendet wurde.
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Aus den in Tabelle 9 gezeigten Testergebnissen kann man
ersehen, daß die Adhäsionseigenschaften jeder beispielsgemäßen
Adhäsionsschicht sowohl an das Gummisubstrat als auch an die
Deckschicht zufriedenstellend sind und daß, falls ein
SBR-haltiges ternäres System verwendet wird, die Adhäsionseigenschaft
der Adhäsionsschicht an das Gummisubstrat desweiteren
verbessert wird.
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Die Tabelle 9 zeigt auch die Gummieigenschaften der
Adhäsionsschicht, die gemäß JIS K-6301 gemessen wurden. Man kann
sehen, daß im Falle eines überschüssigen Anteils an SBR die
Ozonbeständigkeit gering ist.
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Bei allen diesen beispielsgernäßen Formteilen war die
Deckschicht sowohl in Bezug auf Tasteigenschaften ausgezeichnet und
wies eine gedämpfte schwarze Farbe auf. Desweiteren war das
Expansionsverhältnis der gelatinierten PVC-Schicht etwa 2.
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Beispiel 3
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Erfindungsgemäße Gummiformteile wurden gemäß Beispiel 1
hergestellt, mit der Ausnahme, daß für die Adhäsionsschicht
jedes in Tabelle 11 aufgeführte Gummimaterial und für die
Deckschicht das in Tabelle 5 aufgeführte Material verwendet wurde.
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Aufgrund der in Tabelle 12 gezeigten Ergebnisse kann man
sehen, daß die Adhäsionseigenschaften der Adhäsionsschicht
eines jeden Beispiels sowohl an das Gummisubstrat als auch an die
Deckschicht zufriedenstellend sind und daß im Falle der Verwen
dung eines SBR-haltigen ternären Systems die
Adhäsionseigenschaften der Adhäsionsschicht an das Gurnmisubstrat weiter
verbessert sind.
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Tabelle 12 zeigt auch die Gummieigenschaften der
Adhäsionsschicht, welche gemäß JIS K-6301 gemessen wurden. Man kann
sehen, daß im Falle eines übermäßigen Anteils an SBR die
Ozonbeständigkeit gering ist.
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Bei allen beispielsgernäßen Formteilen war die Deckschicht
in Bezug auf die Tasteigenschaften ausgezeichnet und wies eine
gedämpfte schwarze Farbe auf. Desweiteren betrug das
Expansionsverhältnis der gelatinierten PVC-Schicht etwa 2.
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Beispiel 4
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Ein Gummisubstrat (Breite 35 mm x Dicke 4 mm), dessen
obere Oberfläche mit einer Adhäsionsschicht (Dicke: 0,4 mm) be
deckt war, wurde durch Extrusion (Extrusionsrate: 5 rn/min)
mittels eines Extruders vom Querkopftyp (Zylinderbohrung: 60 mm ,
Kompressionsverhältnis: 1,5) unter Verwendung eines
Gummimaterials für das Gummisubstrat gemäß dern in Tabelle 1 gezeigten
Rezept und jedes in Tabelle 10 aufgelisteten Gummimaterials für
-25 die Adhäsionsschicht hergestellt. Anschließend wurde die
oberste Fläche des extrudierten Produkts (des Gummisubstrats) mit
einer PVC-Paste (im Vakuum entschäumt), welche kurze Fasern
gemäß dern in Tabelle 13 gezeigten Rezept enthielt, in einer Dicke
von 1 mm mittels eines Brausebeschichtungsverfahrens
beschichtet, so daß eine dekorative Schicht (eine PVC-Pastenschicht)
gebildet wurde. Anschließend wurde das extrudierte Produkt in
einen Heißlufttank eingeführt, die Vulkanisierung des
Gummisubstrats (1) und der Adhäsionsschicht sowie die Gelatinierung der
Pastenschicht gleichzeitig unter den Bedingungen von 200 C x 10
min. (Minuten) durchgeführt.
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Die auf diese Weise geformten erfindungsgemäßen Beispiele
und die Vergleichsbeispiele wurden bei Raumtemperatur 24
Stunden lang stehen gelassen. Anschließend wurde an ihnen die Adhä
sionsfestigkeit zwischen der Adhäsionsschicht und dern
Gummisubstrat und zwischen der Adhäsionsschicht und der dekorativen
Beschichtung mittels des 180 C Schältests (Zugrate: 10 cm/min)
gemessen.
-
Aus den in Tabelle 12 gezeigten Testergebnissen wird klar,
daß die Adhäsionseigenschaften der Adhäsionsschicht jedes
Beispiels sowohl an das Gurnmisubstrat als auch an die dekorative
Beschichtung befriedigend sind und daß im Falle, daß ein
SBRhaltiges ternäres System verwendet wird, die
Adhäsionseigenschaften der Adhäsionsschicht an das Gurnmisubstrat weiter
verbessert sind.
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Tabelle 12 zeigt auch die Gummieigenschaften der
Adhäsionsschicht, die gemäß JIS K-6301 gemessen wurden. Es kann
gesehen werden, daß bei einem Überschuß an SBR die
Ozonbeständigkeit niedrig ist.
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In allen beispielsgemäßen Formteilen war die dekorative
Beschichtung beim Befühlen ähnlich wie ein Gewebe exzellent.
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Beispiel 5
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Ein extrudiertes Gummiteil (mit einem rechtwinkligen Teil
von 35 mm Breite und 4 mm Dicke) wurde zusammen mit einer
Adhäsionsgumrnischicht (Dicke: 0,4 mm) mittels eines Extruders vorn
Querkopftyp (Zylinderbohrung: 60 mm , Kompressionsverhältnis
1,5) durch Koextrusion unter Verwendung eines Gummimaterials
für das extrudierte Gummiteil gemäß dern in Tabelle .. gezeigte
Rezept und jedes in Tab. 10 gezeigten Gummimaterials für die
Adhäsionsgummischicht hergestellt. Das erhaltene extrudierte
Produkt wurde in einen Heißlufttank eingeführt und unter
Erhitzen unter der Bedingung von 200ºC x 10 Minuten vulkanisiert.
-
Anschließend wurde die obere Oberfläche, d.h. die Seite der
Adhäsionsgummischicht, mit einer PVC-Zusammensetzung gemäß dern in
Tabelle 4 gezeigten Rezept in einer Dicke von 1 mm mittels
eines Extruders (Zylinderbohrung: 60 mm , LID: 20) extrusions
beschichtet (Materialfreisetzungstemperatur: 170 ºC), wodurch
ein extrudiertes Harzteil gebildet wurde.
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Die auf diese Weise hergestellten Formteile gemäß den
erfindungsgemäßen Beispielen und den Vergleichsbeispielen wurden
bei Raumtemperatur stehen gelassen. Anschließend wurde an ihnen
die Adhäsionsfestigkeit zwischen der Adhäsionsgumrnischicht und
dern extrudierten Gummiteil sowie zwischen dern extrudierten
Harzteil und der Adhäsionsgummischicht mittels des 1800
Abschältests (Zugrate: 10 cm/min) gemessen.
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Die in Tabelle 9 gezeigten Ergebnisse der Messungen machen
klar, daß die Adhäsionseigenschaften zwischen der
Adhäsionsgummischicht jedes Beispiels sowohl an das extrudierte Gummiteil
als auch an das extrudierte Harzteil zufriedenstellend sind;
falls ein SBR-haltiges ternäres System verwendet wird, sind die
Adhäsionseigenschaften der Adhäsionsgummischicht an das
extrudierte Gummiteil weiter verbessert.
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Tabelle 9 zeigt auch die Gummieigenschaften der
Adhäsionsgummischicht selber, die gemäß JIS K-6301 gemessen wurde. Man
kann feststellen, daß im Falle eines Überschusses an SBR die
Ozonbeständigkeit niedrig ist.
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Die Deckschicht zeigte ein helles und gedämpftes schwarzes
Aussehen bei allen Formteilen der Beispiele.
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Beispiel 6
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Ein Gummisubstratteil (mit einem rechtwinkligen Bereich
von 35 mm Breite und 4 mm Dicke) wurde zusammen mit einer
Adhäsionsgummischicht (Dicke 0,4 mm) mittels eines Extruders vom
Querkopftyp (Zylinderbohrung: 60 mm , Kompressionsverhältnis:
1,5) unter Verwendung eines Gummimaterials für den
Gummisubstratanteil gemäß dern in Tabelle 1 gezeigten Rezept und
jedes der in Tabelle 10 gezeigten Gummimaterialien für die
Adhäsionsgumrnischicht mittels Koextrus
ion gebildet.
-
Anschließend wurde eine pulverisierte PVC-Zusammensetzung
("Surnilit FLX", hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
auf die obere Fläche, d.h. die Adhäsionsgummiseite des
erhaltenen extrudierten Produkts mittels einer
Vibrationszuführvorrichtung gesprüht, so daß eine PVC-
Pulverschicht gebildet wurde. Anschließend wurde das
extrudierte Produkt in einen Heißlufttank überführt und unter
Erwärmen bei Bedingungen von 200 ºC x 10 Minuten vulkanisiert, wobei
unter Erwärmen das Gummisubstratteil und die
Adhäsionsgummischicht vulkanisiert und gleichzeitig die PVC-Pulverschicht
(ver)schmolzen wurde. Anschließend ließ man die
PVC-Pulverschicht abkühlen und sich verfestigen, so daß eine
Harzbeschichtung (1 mm) auf dern Gummisubstratteil erhalten wurde.
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Die auf diese Weise erhaltenen beispielsgemäßen Formteile
und diejenigen gemäß den Vergleichsbeispielen ließ man bei
Raumtemperatur 24 Stunden lang stehen. Anschließend wurde an
ihnen die Adhäsionsfestigkeit zwischen der
Adhäsionsgummischicht und dern Gummisubstratteil und diejenige zwischen der
Harzbeschichtung und der Adhäsionsgummischicht mittels des 1800
Abschältests (Zugrate: 10 cm/min) gemessen.
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Aus den in Tabelle 9 gezeigten Meßergebnissen ergibt sich,
daß die Adhäsionseigenschaften der Adhäsionsgummischicht jedes
Beispiels sowohl an das Gummisubstratteil als auch die
Harzbeschichtung zufriedenstellend sind und daß bei Verwendung eines
SBR-haltigen ternären Systems die Adhäsionseigenschaften der
Adhäsionsgummischicht an das Gurnmisubstratteil weiter
verbessert sind.
-
Tabelle 9 zeigt auch die Gummieigenschaften der
Adhäsionsgummischicht selber, die gemäß JIS K-6301 gemessen wurden. Man
kann sehen, daß bei Verwendung eines Überschusses an SBR die
Ozonbeständigkeit gering ist.
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Die Deckschicht zeigte bei allen beispielsgemäßen
Formteilen eine helle und gedämpfte schwarze Farbe.
-
Beispiel 7
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Ein Dichtungsprofil mit einem in Fig. 12 gezeigten Teil
[mit Ausnahme der zweiten Adhäsionsschicht (128) und des langen
schmalen Stoffstreifens (129); die Dicke der ersten
Adhäsionsschicht: 0,4 mm] wurde unter Verwendung der Gummimaterialien
für das Vollgummiteil (123), das Schaumgummiteil (125) und der
ersten Adhäsionsschicht (127) gemäß den Tabellen 1, 2 bzw. 8
mittels Extrusion (Extrusionsrate: 5 rn/min) mit einem Extruder
vom Querkopf typ (Zylinderbohrung:. 60 mm ,
Kompressionsverhältnis: 1,5> hergestellt. Anschließend wurde die erste
Adhäsionsschicht (127) in einer Dicke von 100 m mit einer PVC-Paste (in
Vakuum entschäumt) gemäß dem in Tabelle 5 gezeigten Rezept
mittels eines Brausbeschichtungsverfahrens beschichtet, so daß die
zweite Adhäsionsschicht (eine PVC-Pastenschicht) (128) gebildet
wurde. Ein langer schmaler Stoffstreifen (Breite: 40 mm, Dicke:
2 mm) eines aus Polyester gewebten Gewebes (ungemustertes
Gewebe) wurde mit der zweiten Adhäsionsschicht (128) unter
Druck verbunden. Anschließend wurde das extrudierte Produkt in
einem HAV-Tank überführt, Vulkanisieren und Gelatinieren
mittels Erhitzen des Hauptteils (121) des extrudierten Produkts
und der Adhäsionsschicht (128) gleichzeitig durchgeführt, um
das Haften des Stoffstreifens (129) an das extrudierte
Gummiprodukt und den Einbau desselben in das extrudierte
Gummiprodukt zu vervollständigen.
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Die beispielsgemäßen Formteile ließ man 24 Stunden lang
bei Raumtemperatur stehen. Anschließend wurde die
Adhäsionsfestigkeit des Stoffstreifens (129) an das Substrat (das
extrudierte Gummiprodukt) mittels des 180ºC Abschältest (Zugrate: 10
cm/min) gemessen, währenddessen der Stoffstreifen (129)
festgehalten wurde, wobei sich herausstellte, daß die Haftfestigkeit
2,3 kg/cm (Bruch des Substrats) betrug.
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Im Falle eines Gummiformteils mit einer derartigen
Deckschicht, wie sie erfindungsgemäß ausgebildet wird, waren
bislang Vorbehandlungen mit einer Vielzahl von Schritten wie etwa
Abpuffern, Primerbehandlungen usw. notwendig, um eine gute
Adhäsion zwischen dern Hauptstück des Formteils und der aus einer
gelatinierten PVC-Pastenschicht gebildeten Deckschicht zu
erzielen. Andererseits kann im Falle eines Gummiformteils mit
einer erfindungsgemäßen Deckschicht eine gute Adhäsion zwischen
dern Hauptstück des Formteils und der Deckschicht ohne derartige
Vorbehandlungen mit einer Vielzahl von Schritten erzielt
werden, hauptsächlich indem eine Adhäsionsschicht aus einer
speziellen Gummirnischung oder eine Zusammensetzung davon zwischen
diesen ausgebildet wird. Deshalb kann ein Gummiformteil mit
einer thermisch gelatinierten PVC-Pastenschicht zusammengesetzten
Deckschicht mit hoher Produktivität erzeugt werden.
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Im Falle eines erfindungsgemäßen Gummiformteils wird bei
einer gelatinierten PVC-Schicht vorn geschäumten Typ ohne Mühe
der Deckschicht einer bestimmte Weichheit verliehen in Bezug
auf Berührung und Aussehen, so daß die Nachfrage nach Ware
höherer Qualität ausreichend zufriedengestellt werden kann.
-
Wenn eine geschäurnte Adhäsionsschicht verwendet wird,
treten zusätzlich die folgenden Effekte auf:
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(1) Wird das Gummiformteil als Dichtungsprofil oder
ähnliches verwendet und an einem realen Automobil angebracht, so
stimmt es gut mit der Form eines gekrümmten oder gebogenen
Teils des Autokörpers überein.
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(2) Der Transfer von Vulkanisierungsagenzien (welche einen
nicht erwünschten Einfluß wie etwa Entfärbung auf die
gelatinierte PVC-Schicht haben) von dern Gummisubstrat auf die
gelatinierte PVC-Schicht wird durch die Absorption dieser Agenzien
durch die geschäumte Adhäsionsschicht oder
Schaumadhäsionsschicht verhindert, so daß die Gefahr von beispielsweise
Entfärben der gelatinierten PVC-Schicht, d.h. der Deckschicht
reduziert wird.
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(3) Sehr kleine in der Adhäsionsschicht durch Schäumen
gebildete Vertiefungen und Erhebungen beeinflussen die Oberfläche
der gelatinierten PVC-Schicht, so daß das Mattieren der
Deckschicht erleichtert wird.
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Falls desweiteren kurze Fasern oder Naturlederpulver in
die PVC-Zusammensetzung miteingeschlossen werden, wird das
Anhaftenlassen von Stoff oder Leder nicht mehr notwendig. So wird
es möglich, eine stoff- oder lederartige dekorative Oberfläche
auf dern aus EPDM hergestellten Gummisubstrat mit hoher
Produktivität auszubilden.
-
Bei dern Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen
Gummi-Harz-Verbundmaterials ist es nicht länger notwendig, die
vorstehend genannten Vorbehandlungen mit einer großen Zahl von
Schritten an dem extrudierten Gummiteil durchzuführen. Im
einzelnen wird eine Adhäsionsgummischicht aus einer speziellen
Gummimischung oder eine Zusammensetzung derselben auf der
Oberfläche eines zu verbindenden extrudierten Gummiteils mittels
Koextrusion oder kontinuierlicher Extrusion ausgebildet;
anschließend wird ein extrudiertes Harzteil auf der
Adhäsionsgurnmischicht ausgebildet, solange die Adhäsionsgummischicht noch
heiß ist. Lediglich bei der vorstehend genannten Prozedur wird
eine gute Adhäsion zwischen dem extrudierten Gummiteil und dern
extrudierten Harzteil sichergestellt. Darüber hinaus können das
extrudierte Gummiteil, die Adhäsionsgummischicht und das
extrudierte Harzteil mittels Extrusion aufeinanderfolgend
ausgebildet werden. Deshalb kann ein extrudierter Gegenstand aus einem
Gummi-Harz-Verbundmaterial wie etwa ein Dichtungsprofil mit
einer Deckschicht mit hoher Produktivität hergestellt werden.
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Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren kann auch auf
derartige Dichtungsprofile wie in Fig. 9 gezeigt angewendet
werden, das aus einem Dichtungshohlteil (einem extrudierten
Gummiteil) (85A) aus EPDM und einem Verzierungsteil (einem
extrudierten Harzteil) (83A) mit einem dazwischengefügten
Einlageteil zusammengesetzt ist. In diesem Falle wird die
Adhäsionsgummischicht (89A) mittels Extrusion auf der zu bindenden
Oberfläche des Dichtungshohlteils (85A) ausgebildet.
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Bei dem Verfahren zur Herstellung eines extrudierten
Gummigegenstandes mit einer Harzbeschichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung brauchen die vorstehend genannten Vorbehandlungen
mit einer Vielzahl von Schritten nicht auf dern Gummisubstrat
teil ausgeführt zu werden. Im einzelnen wird eine Adhäsionsgum
mischicht aus einer speziellen Gummimischung oder einer
Zusammensetzung derselben auf der zu dekorierenden Oberfläche des
Gummisubstratteils mittels Koextrusion oder kontinuierlicher
Extrusion ausgebildet, wonach eine pulverisierte
PVC-Zusammensetzung auf der Adhäsionsschicht aufgesprüht wird, während die
Adhäsionsschicht noch heiß ist oder nachdem sie abgekühlt ist;
anschließend wird das so behandelte Gummisubstratteil in einen
kontinuierlichen Vulkanisierschritt überführt. Lediglich durch
das vorstehend genannte Verfahren kann eine gute Adhäsion
zwischen dern Gummisubstratteil und der erhaltenen
Harzbeschichtung erzielt werden. Deshalb kann ein extrudierter
Gummigegenstand mit einer Harzbeschichtung, wie etwa ein Dichtungsprofil
mit einer Deckschicht mit hoher Produktivität hergestellt
werden.
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Zusätzlich neigt die Harzbeschichtung, welche aus der
pulverisierten PVC-Zusammensetzung gebildet wird, dazu, eine
gravurartiges attraktives Aussehen zu zeigen, verglichen mit einer
Harzbeschichtung, die aus einer konventionellen
PVC-Zusammensetzung ausgebildet ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt lediglich die
Verfahrensschritte, daß ein Hauptstück eines extrudierten
Gegenstandes (121) mit einer ersten Adhäsionsschicht (127) mittels
Extrusion gebildet wird, eine zweite Adhäsionsschicht (128)
mittels Aufschichten einer PVC-Paste unmittelbar nach der
Bildung des Hauptstücks des extrudierten Gegenstandes (121)
ausgebildet wird, anschließend ein langer, schmaler Stoffstreifen
(129) an die zweite Adhäsionsschicht (128) mittels Druck
gebunden wird und dann das so behandelte Hauptstück des extrudierten
Gegenstandes (121) in einen Vulkanisierschritt überführt wird.
Deshalb kann die Produktivität sehr stark verbessert werden.
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Die erste Adhäsionsschicht (127), die zweite
Adhäsionsschicht (128) und der Stoffstreifen (129) werden fest mit dern
Vollgummiteil (123) des Hauptstücks des extrudierten
Gegenstandes, der ersten Adhäsionsschicht (127) bzw. der zweiten Adhäsi
onsschicht (128) verbunden. Das erhaltene Gummiformteil weist
in der Praxis eine ausreichende Festigkeit auf, wie in den
vorstehend gegebenen Beispielen beschrieben.
-
Falls eine Deckschicht mit verschiedenen stoffartigen
Bereichen mit einer vorher festgelegten Länge in der Richtung der
Extrusion und deren entsprechend vorher festgelegten Farben,
welche verschieden sind, gewünscht wird oder falls eine
Deckschicht mit gewebsartigen Bereichen gewünscht wird, die
parallel zur Richtung der Extrusion verschieden sind, so ist es
vollkommen ausreichend, wenn man lange schmale Stoffstreifen
parallel zueinander oder aufeinanderfolgend unter Druck mit der
zweiten Adhäsionsschicht (128) verbindet. Deshalb ist die
Produktivität hoch.
Tabe Le 1
-
Einheit Gewichtsteile
EPDM (JSREP 57C*) 100
MAF Rußschwarz 130
-
paraffin. Verfahrensöl 100
Zi nkox id 5
Stearinsäure 1
Dehydriermittel (CaO) 5
Vu kanjsierbeschleuniger 3.5
Schwefel 2
-
*Hergestellt von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.
-
Tabelle 2
Einheit Gewichtsteile
EPDM (JSR EP35*) 100
MAF Rußschwarz 80
Calciumcarbonat 20
Paraffin. Vertahrensäl 65
Zinkoxid 5
Stearinsäure 1
Dehydriermittel 5
Treibmittel (OBSH-Basis) 3
Vulkanisierbeschleuniger 3.5
Schwefel 1.5
-
* Hergestellt von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.
Tabelle 3
-
Einheit Gewichtsteile
P 1C-Harzpaste (Sumilit Px-NHA)* 100
Plastifizierungsmittel (DOP) 80
Zinkstearate 1
Ca Ici um st e a rat 2
ußschwarz 3
-
Hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Tabelle 4
-
Einheit Gewichtsteile
PvC (Polymerisationsgrad 1450) 100
Tissö SH*
Plastifizierungsmittel (DOP) 50
Ca Ici umst ea rat 20
Stabilisator enthaltend Ba und Zn 2
Rußs chwa rz 2
* Hergestellt von Tisso Co., Ltd.
-
Tabelle 5
Einheit Gewichtsteile
PVC-Harzpaste (Sumilit Px NHA*) 100
Plastifizierungsmittel (DOP) 80
Z i nkstea rat 1
Ca Ici um st e a rat 2
ADCA (Treibmittel) 2
Pigment 3
-
Hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.
-
Tabelle 6
Einheit Gewichtsteile
PVC-Harzpaste (Surnilit Px NHA*) 100
Plastifizierungsmittel (DOP) 80
Zi nsstearat
Ca Ici umst ea rat 2
LPI gment 3
-
-* Hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.
-
Tabelle 7
Einheit Gewichtsteile
PVC-Harzpaste Suinilit px NHA*y 100
Plastifizierungsmittel {DOP) 80
inkstearat 1
Calciumstearat 2
ADC 2
Pigment 3
-
Hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd
Tabelle 8
Einheit Gewichtsteile
NBR (JSR N2305)* 63
EPDM (JSR EP35)* 27
SBR (JSR 1502)* 10
Stearinsäure
Zinkoxid
Plast i fi z ierungsmitte 1 (DOP)
Magnesiumsi Ii kat
(Mistron Vapor)
Polyethylenglycol (PEG 4000)
Ent schäumungsagens (CaQ)
-
(ulkanisationbeschleunige 3.2
Schwefel 1.5
-
Hergestell von Japan Synthetic Rubber CO.,Ltd.
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Tabelle 13
-
Einheit Gewichtsteile
-
(Su ili Px NHA*)
5 \\ (DOP) 10
Zinkstearat (Stabilisator) 1
Calciumstearat (Stabilisator 2
Rußschwarz 3
10 Nylonfaser (1,5d, 1= 0,5mm) 50
-
*
Hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.
-
Sämtliche vorstehend genannten Veröffentlichungen werden
hier durch die Bezugnahme in ihrer Gesamtheit miteinbezogen.
-
Während die vorstehende Erfindung relativ detailliert aus
Gründen der Klarheit und des Verständnisses beschrieben wurde,
so ist doch klar, daß der Fachmann aufgrund des Lesens dieser
Offenbarung verschiedene Änderungen in Form und Einzelheit
vornehmen kann, ohne jedoch aus dern Schutzbereich der Erfindung
und der beigefügten Ansprüche hinaus zu gelangen.
-
Ein Gummiformteil mit einer Deckschicht, welches umfaßt:
ein Hauptstück eines Gummiformteil aus EPDM,
eine auf dern Hauptstück ausgebildete Deckschicht aus einer
PVC-Zusammensetzung sowie
eine zwischen dern Hauptstück und der Deckschicht
ausgebildete Adhäsionsschicht, wobei die Adhäsionsschicht 40 bis 80
Gew.-% NBR, 20 bis 40 Gew.-% EPDM und 0 bis 35 Gew.-% SBR
umfaßt; sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses
Gumrniformteils.
-
Das Gummiformteil gemäß der Erfindung stellt interne und
externe Automobilverzierungen zur Verfügung, die bei hoher
Produktivität ein verbessertes dekoratives Aussehen oder Design
zeigen.