DE69515309T2

DE69515309T2 - Spritzgiessverfahren für fluorelastomere

Info

Publication number: DE69515309T2
Application number: DE69515309T
Authority: DE
Inventors: Stephen Bowers; Patrick Paglia
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1994-07-07
Filing date: 1995-07-07
Publication date: 2000-10-26
Anticipated expiration: 2015-07-08
Also published as: EP0691371A1; WO1996001870A1; EP0772646A4; DE69515309D1; EP0772646A1; EP0772646B1; JPH10502955A; JP3602133B2

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf härtbare Zusammensetzungen von Fluorelastomeren, die Verfahrenshilfsmittel enthalten, die Verwendung dieser Verfahrenshilfsmittel zur Verbesserung der Formverfahren fluorelastomerer Zusammensetzungen und Gegenstände, die durch Vernetzung und Härten dieser Zusammensetzungen erhältlich sind.

Hintergrund der Erfindung

Fluorelastomere Zusammensetzungen können zu Gegenständen geformt werden, welche eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber aggressiven Chemikalien und hohen Temperaturen aufweisen. Fluorelastomere Zusammensetzungen haben jedoch den Nachteil, daß sie - verglichen mit herkömmlicheren Elastomer- Verbindungen wie Nitril-Butadien-Kautschuk (NBR) - in bezug auf die Leichtigkeit des Mischens, Formens/Entformens sowie des Klebens am Werkzeug und der Verschmutzung des Werkzeugs eine relativ schlechte Verarbeitbarkeit aufweisen. Zusätzlich dazu sind die Formungszykluszeiten bei der Verwendung fluorelastomerer Zusammensetzungen im allgemeinen länger, und somit ist die Produktivität geringer.
Um eine bessere Verarbeitbarkeit bereitzustellen, werden fluorelastomeren Zusammensetzungen üblicherweise Verfahrenshilfsmittel zugefügt. Üblicherweise verwendete Verfahrenshilfsmittel wandern während der Verarbeitung an die Oberfläche, und es wird im allgemeinen angenommen, daß der verfah rensgemäße Vorteil an der Grenzfläche zwischen der fluorelastomeren Zusammensetzung und der Werkzeugoberfläche bereitgestellt wird. Obwohl diese Verfahrenshilfsmittel auf kurze Sicht Vorteile bereitstellen, ergeben sie schließlich eine Abscheidung auf der Werkzeugoberfläche, welche üblicherweise eine Verschmutzung genannt wird und schließlich Verarbeitungsschwierigkeiten verursacht. Die Oberflächenablagerung fördert die Haftung zwischen geformten Komponenten und der Werkzeugoberfläche und verschlechtert das Entformen. Sie ergibt auch Oberflächendefekte auf geformten Gegenständen. Das einzige Mittel ist das Reinigen der Werkzeugoberfläche in regelmäßigen Intervallen, was einen Verlust an Produktivität ergibt. Diese Verfahrenshilfsmittel können im Falle von Komponenten, die metallgebundene Einlageteile aufweisen, auch die Bindungsfähigkeit stören und die physikalischen Eigenschaften von geformten Komponenten stören.
Beispiele solcher Verfahrenshilfsmittel sind die derzeit erhältlichen VITON® Process Aids (Nummern 1, 2 und 3) (die von Du Pont Company erhältlich sind), welche bei Raumtemperatur Feststoffe sind. VITON® Process Aid Nr. 1 ist eine Mischung von Kohlenwasserstoffwachsen und einer aromatischen Schwefelverbindung. VITON® Process Aid Nr. 2 ist ein natürliches, pflanzliches Wachs. VITON® Process Aid Nr. 3 ist eine aliphatische Schwefelverbindung auf einem inerten Bindemittel.
Sorbitanmonolaurat, ein Fettsäureester mit einer Molmasse, die weit über dem Bereich liegt, der für die vorliegende Erfindung in Betracht gezogen wird, wird als Verfahrenshilfsmittel für fluorelastomere Zusammensetzungen verwendet (siehe Japanische Patentanmeldung KoKoKu Nr. 52-3425 (1977). Es wird dahingehend beschrieben, daß es Verarbeitungsvorteile bereitstellt, und zwar in Form des Fließens und der Fähigkeit, komplexe Hohlräume leichter zu füllen. Jedoch wird beschrieben, daß es bei Verarbeitungstemperaturen von 130 bis 180ºC verwendet wird, was eine sehr niedrige Temperatur für die Fluorelastomer- Verarbeitung darstellt.
JP-A-01135855 (Asahi Chem. Ind. Co. Ltd.) beschreibt eine Extrusionshilfsmittel-Zusammensetzung für Fluorkautschuke, welche aus einem Naturwachs mit einem Schmelzpunkt von 65 bis 150ºC und einem Fettsäureester hergestellt wird, der bei 20 ºC eine Flüssigkeit ist. Es gibt keinen Vorschlag in diesem veröffentlichten Abstrakt, daß solche Extrusionshilfsmittel für Formverfahren brauchbar wären.
GB-A-613 977 (E.I. du Pont de Nemours and Co.) offenbart die Verwendung von Glycerinmonolaurat als Stabilisierungsmittel für bestimmte Fluorelastomer-Zusammensetzungen. Es gibt keinen Hinweis auf die Verwendung desselben in Fluorelastomer-Zusammensetzungen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine härtbare, elastomere Zusammensetzung bereitzustellen, die gegenüber Verbindungen des Standes der Technik verschiedene Vorteile hat, einschließlich
- eines verbesserten Mischens der Verbindungen aufgrund eines verbesserten Abtrennens von der Mühle (im Falle des Mischens mit einer Mühle) oder eines verbesserten Abtrennens vom Rotor (im Falle eines Innnenmischens);
- einer verbesserten Verarbeitung durch Formen (Spritzgießen oder Formpressen), die definiert ist durch ein leichteres Fließen im Werkzeug, eine verbesserte Abtrennung vom Werkzeug (eine geringere Neigung zum Kleben am Werkzeug), einen geringeren Verschmutzungsgrad des Werkzeugs und somit eine reduzierte Häufigkeit des Reinigens des Werkzeugs, kürzere Zykluszeiten und somit eine verbesserte Produktivität, ein leichteres Entformen aufgrund einer höheren Reißdehnung bei den Verarbeitungstemperaturen und vor der Nachhärtung;
- einer Verbesserung der physikalischen Eigenschaften von gehärtetem und nachgehärtetem Material, die als eine höhere Reißdehnung und verstärkte Beständigkeit gegenüber einer bleibenden Verformung bei Druckeinwirkung definiert sind, und
- einer brauchbaren Modifizierung der Härtungsmerkmale, um ein verbessertes Ansprechverhalten (schnell oder langsam) bereitzustellen.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Ausführlicherweise bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Formen einer härtbaren Fluorelastomer-Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verfahrenshilfsmittel verwendet wird, welches bei Standardtemperatur und -druck [25ºC, 101,325 kPa (760 mm Hg)] eine Flüssigkeit ist, wenigstens eine Estergruppe enthält, einen Siedepunkt im Bereich von 50ºC bis 500ºC hat, und eine Molmasse im Bereich von 50 bis 500 aufweist und wobei dieses Verfahrenshilfsmittel die allgemeine Formel
aufweist, worin R¹ C&sub1;- bis C&sub6;-Alkyl ist, und R eine Kette von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, die gegebenenfalls durch 1 bis 3 Gruppen substituiert ist, welche aus der aus C&sub2;- bis C&sub5;-Ester und -Alkohol bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
Bestimmte, hierin verwendete Ausdrücke sollen die nachstehend angegebenen Bedeutungen haben.
"Fluorelastomer", zuweilen als "FKM" bezeichnet, bedeutet ein hochmolekulares, elastomeres Material, das Repetiereinheiten umfaßt, welche sich von der Copolymerisation zweier oder mehr Arten von fluorenthaltenden Monomeren ableiten, die aus Vinylidenfluorid (VF&sub2;), Tetrafluorethylen (TFE), Hexafluorpropen (HFP), Pentafluorpropen, Chlortrifluorethylen, Perfluor(methylvinylether), Perfluor(ethylvinylether), Perfluor- (propylvinylether und Perfluor(propoxypropylvinylether) ausgewählt sind.
Zusätzlich zu den Repetiereinheiten der obigen Monomere können in dem Fluorelastomer auch Repetiereinheiten von 1) Olefinen oder Fluorvinylethern, die funktionelle Gruppen, wie Chlor, Brom, Iod, Nitril, Ester, Sulfonylfluorid oder Perfluorphenyl, enthalten, 2) Kohlenwasserstoffolefinen, wie Ethylen, Propylen, Buten-1 und 2-Methylpropen, oder 3) Alkylvinylether, die kein Fluor enthalten, wie Methylvinylether, 2-Chlorethylvinylether oder 4-Hydroxybutylvinylether, vorliegen.
Geeignete Fluorelastomere gemäß der Erfindung sind im Handel von Du Pont Company unter den Namen VITON® (ein Fluorelastomer, wie vorhergehend definiert wurde) und KALREZ® und ZALAK® (Elastomere, die Repetiereinheiten von perfluorierten Alkylvinylethern enthalten, üblicherweise auch als Elastomere vom "FFKM"-Typ bekannt) erhältlich.
Die Verfahrenshilfsmittel, welche den Gegenstand der Erfindung darstellen, haben eine niedrige Molmasse und sind mit Fluorelastomeren sehr verträglich.
Die Verfahrenshilfsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung sind Flüssigkeiten bei Standardtemperatur und -druck [25ºC, 101,325 kPa (760 mm Hg)], sie enthalten wenigstens eine Estergruppe, haben Siedepunkte im Bereich von 50 bis 500ºC (vorzugsweise im Bereich von 250 bis 350ºC) und Molmassen im Bereich von 50 bis 500, vorzugsweise von 100 bis 400.
Geeignete Verfahrenshilfsmittel gemäß der Erfindung haben die folgende allgemeine Formel:
worin R¹ C&sub1;- bis C&sub6;-Alkyl ist, und R eine Kette von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, die gegebenenfalls durch 1 bis 3 Gruppen substituiert ist, welche aus der aus C&sub2;- bis C&sub5;-Ester und - Alkohol bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
Jede beliebige für R¹ bis R&sup4; definierte Kohlenstoffkette oder -Gruppe, die drei oder mehr Kohlenstoffatome enthält, kann linear oder verzweigt sein.
Besonders bevorzugte Verfahrenshilfsmittel gemäß der Erfindung sind dibasische Ester, Diethylhydroxyglutarat, Diethyl-L- tartrat, Triethylcitrat und Triacetin.
Das Verfahrenshilfsmittel gemäß der Erfindung umfaßt vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-% der Zusammensetzung, mehr bevorzugt 0,1 bis 3 Gew.-%.
Verfahrenshilfsmittel gemäß der Erfindung können entweder allein oder in Verbindung mit anderen, für Fluorelastomer- Zusammensetzungen bekannten Verfahrenshilfsmitteln verwendet werden. Verschiedene geeignete, zusätzliche Verfahrenshilfsmittel schließen VITON® Process Aids 1, 2 und 3 ein, die vorhergehend erwähnt wurden. Besonders vorteilhafte Verbesserungen der Verarbeitung sind erreicht worden, wenn man die Verfahrenshilfsmittel der Erfindung in Verbindung mit 0,1 bis 10 Gew.-% VITON® Process Aid 1 verwendete.
Zusätzlich zu den Verfahrenshilfsmitteln der Vorliegenden Erfindung und weiteren Verfahrenshilfsmitteln können die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung herkömmliche Füllstoffe, Weichmacher, Metalloxide und Härtungsmittel enthalten, die in der Technik bekannt sind.
Zusammensetzungen gemäß der Erfindung können durch Einfügen der folgenden Komponenten:
1) eines Bisphenol-Vernetzungsmittels oder eines anderen Polyol-Vernetzungsmittels, wie Bisphenol AF (4,4'-Hexafluorisopropylidendiphenol), Bisphenol A (4,4-Isopropylidendiphenol), Hydrochinon oder 4-Benzoylresorcin,
2) eines Beschleunigers, wie einer quartären Ammonium- oder einer quartären Phosphonium-Verbindung, z. B. Benzyltriphenylphosphoniumchlorid oder eines anderen Benzyltriphenylphosphoniumsalzes oder eines Allyltriphenylphosphonium- oder eines Allyltributylphosphoniumsalzes oder von Tetra-n-butylammoniumhydrogensulfat oder eines anderen Tetra-n-butylammoniumsalzes,
3) eines organischen oder anorganischen Säureakzeptors und
4) eines Rußes oder mineralischen Füllstoffs
in der Wärme härtbar gemacht werden.
In derartigen thermischen Härtungssystemen liegen das Vernetzungsmittel und der Beschleuniger vorzugsweise in Form eines quartären Ammonium- oder Phosphoniumsalzes des Diols oder Polyols oder als eine Mischung aus einem solchen Salz und dem Diol oder Polyol vor.
Zusammensetzungen gemäß der Erfindung können durch das Einfügen der folgenden Komponenten:
1) eines Peroxids, wie eines Dialkylperoxids oder Dialkylbisperoxids, wie 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy) hexan oder 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexin-3;
2) eines Radikalfängers, wie einer Diallyl- oder Polyallyl- Verbindung oder einer Divinyl- oder Polyvinyl-Verbindung oder von Triallylisocyanurat, Trimethallylisocyanurat oder Triallylcyanurat;
3) eines organischen oder anorganischen Säureakzeptors, wie Magnesiumoxid, Calciumhydroxid, Zinkoxid, Bleioxid oder einer organischen Verbindung, wie ein Amin oder Epoxide; und
4) eines Rußes oder mineralischen Füllstoffes wärme- oder strahlungshärtbar gemacht werden.
Die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung können unter gebräuchlichen Bedingungen leicht vernetzt und gehärtet werden, wie üblicherweise für Fluorelastomere bekannt ist.
Die Eigenschaften einiger praktischer Verbindungen sind hierin aufgeführt.

Beispiele einiger praktischer Verbindungen

100 Gewichtsteile VITON® B600-Elastomer wurden mit anderen Bestandteilen kompoundiert, um die in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführten Verbindungen zu ergeben. Tabelle 1 Zusammensetzungen
- POLYMER ist oben definiert.
- MT Black ist als THERMAX® MT N990 Ruß-Füllstoff definiert.
- NYAD® 400 ist ein weißer Calciummetasilicat-Füllstoff.
- RHENOFIT® CF ist Calciumhydroxid
- MAGLITE® D ist ein hochaktives Magnesiumoxid
- TBABR ist Tetrabutylammoniumbromid, ein Bindungsverstärker.
- VC. 50 ist VITON® Härter Nr. 50
- VPA Nr. 1 ist VITON® Verfahrenshilfsmittel Nr. 1
- DBE-IB ist als ein dibasischer Ester definiert.
- DET ist Diethyl-L-tartrat
- DHG ist Diethylhydroxyglutarat
- TEC ist Triethylcitrat
- SPAN® 20 ist Sorbitanmonolaurat,
Die Verbindungen 1 und 2 erläutern, daß ausgezeichnete Reißdehnungen vor und nach der Nachhärtung und eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber der bleibenden Verformung nach Druckeinwirkung unter Verwendung bestimmter Verfahrenshilfsmittel der vorliegenden Erfindung erhalten werden können.
Die Verbindung 3 erläutert, daß die Härtungseigenschaften unter Verwendung bestimmter Verfahrenshilfsmittel der vorliegenden Erfindung sicherer gemacht werden können.
Die Verbindungen 1, 2 und 4 erläutern, daß sehr signifikante Verbesserungen der Zykluszeit unter Verwendung bestimmter Verfahrenshilfsmittel der vorliegenden Erfindung erhalten werden können.
Die Verbindung 5 erläutert den Nachteil der Verwendung eines hochmolekularen Verfahrenshilfsmittels des Standes der Technik vom Sorbitanmonolaurat-Typ.
Die Härtungseigenschaften dieser Verbindungen sind nachstehend in der Tabelle 2 (ODR, 3 Bogengrad, 180ºC) aufgeführt. Die Verbindung 3 zeigt, daß die Scorch-Sicherheit erhöht ist und die Härtungsgeschwindigkeit auf signifikante Weise reduziert werden kann, um eine größere Sicherheit der Verarbeitung unter Verwendung von Diethyl-L-tartrat als Verfahrenshilfsmittel bereitzustellen. Tabelle 2 Härtungseigenschaften von Versuchsverbindungen
MH ist das maximale Drehmoment, das während des ODR-Tests erreicht wurde.
ML ist das minimale Drehmoment, das während des ODR-Tests gefunden wurde.
Delta ist als MH minus ML definiert.
TS&sub2; ist als die Steigzeit um zwei Punkte definiert.
T&sub5;&sub0; ist als die Zeit definiert, um einen Drehmoment-Wert von 50% von Delta zu erreichen.
T&sub9;&sub0; ist als die Zeit definiert, um ein Drehmoment-Wert von 90% von Delta zu erreichen.
Die physikalischen Eigenschaften der Versuchsverbindungen vor dem Nachhärten sind in der Tabelle 3 aufgeführt. Die Verbindungen 1, 2, 3 und 4 (welche Verfahrenshilfsmittel der vorliegenden Erfindung enthalten) zeigen alle eine hohe Reißdehnung im ungehärteten Zustand, was die Entformungseigenschaften stark verbessern wird. Die Verbindung 5 des Standes der Technik zeigt eine geringere Reißdehnung vor der Nachhärtung. Tabelle 3 Physikalische Eigenschaften von Versuchsverbindungen (nicht nachgehärtet)
Die physikalischen Eigenschaften der Versuchsverbindungen nach dem Nachhärten sind in der Tabelle 4 aufgeführt. Die Verbindungen 1, 2, 3 und 4 (welche die neuen Verfahrenshilfsmittel der vorliegenden Erfindung enthalten) zeigen alle eine ausgezeichnete Beibehaltung der Reißdehnung in dem nachgehärteten Zustand. Dies ist wichtig für die Leichtigkeit des Zusammenfügens geformter Komponenten durch den Endanwender. Die Verbindungen 1 und 2 zeigen eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber der bleibenden Verformung nach Druckeinwirkung. Die Verbindung 5 des Standes der Technik zeigt eine ernsthafte Reduktion der Reißdehnung nach der Nachhärtung und eine schlechte Beständigkeit gegenüber der bleibenden Verformung nach Druckeinwirkung. Tabelle 4 Physikalische Eigenschaften von Versuchsverbindungen (nach der 24stündigen Nachhärtung bei 200ºC)
Das Phänomen der Werkzeugverschmutzung ist bekanntermaßen stärker ausgeprägt, wenn unter bestimmten Bedingungen geformt wird, z. B., wenn heiße Werkzeuge verwendet werden oder bei niedrigen Härtungszuständen entformt wird, um kürzere Zykluszeiten zu erhalten. Es ist auch wohlbekannt, daß die Werkzeugverschmutzung häufig ernsthafter ist, wenn in Gegenwart von Bindemitteln geformt wird, insbesondere in dem Fall, wenn eine gewisse Diskontinuität in dem Formungszyklus eine ungenügende Werkzeugfüllung ergibt. Eine Werkzeugverschmutzung scheint aufgrund irgendeiner Wechselwirkung zwischen dem Bindemittel, der Luft in dem nichtgefüllten Hohlraum und der ungehärteten Fluorelastomer-Verbindung an der Strömungsvorderseite nach einer ungenügenden Werkzeugfüllung schnell ausgelöst zu werden.
Um die Vorteile der verschiedenen Verfahrenshilfsmittel während des Formens abzuschätzen, sind zwei Testarbeitsweisen entwickelt worden. Die erste dieser Testarbeitsweisen zielt darauf ab, die Tendenz Von Fluorelastomer-Verbindungen ab zuschätzen, über einen Bereich von Umformtemperaturen an einem Werkzeug zu kleben. Das Testwerkzeug (Einspitzen) besteht aus 6 scheibenförmigen Hohlräumen eines Durchmessers von 30,0 mm und einer Tiefe von 2,0 mm, in denen Metalleinlageteile angeordnet werden können, die eine Dicke von 1,0 mm aufweisen und mit einem Bindemittel behandelt werden. Das Einfügen von Metalleinlageteilen reduziert die wirksame Hohlraumdicke auf 1,0 mm.
Die Testarbeitsweise ist die folgende:
a. Man stellt die Werkzeugtemperatur auf einen bestimmten Wert (z. B. 200ºC) ein.
b. Man stellt die Härtungszeit so ein, daß sie weit über der 90%igen Härtungszeit für die Verbindung bei der bestimmten Umformtemperatur liegt.
c. Man führt mehrere Formzyklen auf normale Weise durch und bewirkt dann eine ungenügende Werkzeugfüllung.
d. Nach der ungenügenden Werkzeugfüllung fährt man fort, mit einer vollen Werkzeugfüllung zu formen und stellt fest, ob die Scheiben während des Entformens festkleben.
e. Wenn die Scheiben nicht festkleben, verringert man die Härtungszeit und wiederholt die Schritte a bis d.
f. Man wiederholt die Schritte a bis e, bis die Scheiben in dem Werkzeug festzukleben beginnen (man achte auf die Härtungszeit und die Werkzeugtemperatur).
g. Man stellt die Werkzeugtemperatur auf einen neuen Wert (z. B. 190ºC) ein und wiederholt die Schritte b bis f.
h. Man wiederholt die Schritte b bis g, bis eine spürbare Tieftemperaturgrenze (z. B. 180ºC für Fluorelastomere) erreicht ist.
Die am besten zu verarbeitenden Verbindungen sind solche, die bei den kürzesten Härtungszeiten, die möglich sind, bei jeder beliebigen Umformtemperatur entformt werden können, während das Kleben am Werkzeug noch vermieden wird.
Bei einer Werkzeugtemperatur von 200ºC konnten die Verbindungen 1 bis 4 (die Verfahrenshilfsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten) alle bei Härtungszeiten im Bereich von 25 Sekunden auf erfolgreiche Weise entformt werden. Bei dieser Temperatur ergab die Verbindung 5 des Standes der Technik ein unmittelbares Festkleben am Werkzeug und konnte nicht verabeitet werden.
Bei einer Werkzeugtemperatur von 190ºC konnten die Verbindungen 1 bis 4 (die Verfahrenshilfsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten) alle bei Härtungszeiten im Bereich von 35 bis 40 Sekunden auf erfolgreiche Weise entformt werden. Bei dieser Temperatur ergab die Verbindung 5 des Standes der Technik bei Härtungszeiten von 45 Sekunden ein Festkleben am Werkzeug.
Bei einer Werkzeugtemperatur von 180ºC konnten die Verbindungen 1, 2 und 4 (die Verfahrenshilfsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten) alle bei Härtungszeiten im Bereich von 60 bis 65 Sekunden auf erfolgreiche Weise entformt werden. Bei dieser Temperatur ergab die Verbindung 5 des Standes der Technik bei Härtungszeiten von 75 Sekunden ein Festkleben am Werkzeug. Die Verbindung 3 ergab auch ein Festkleben am Werkzeug bei Härtungszeiten von 75 Sekunden bei dieser Werkzeugtemperatur, dies war aber zu erwarten, da das als Verfahrenshilfsmittel verwendete Diethyltartrat die Scorch-Sicherheit verstärken und die Härtungsgeschwindigkeit reduzieren sollte. Eine Härtungszeit von 75 Sekunden bei 180ºC für die Verbindung 3 (die Diethyltartrat enthält) stellt einen sehr niedrigen Härtungszustand (etwa 15%) dar.
Zusätzlich zu dem Testwerkzeug und der oben beschriebenen Arbeitsweise wurden die Versuchs-Fluorelastomerverbindungen unter Verwendung eines Werkzeugs für Kraftfahrzeug-Wellenabdichtungen, die ein Metall-Einlageteil enthalten, getestet. Dieser Test wurde verwendet, um die Verarbeitbarkeit hinsichtlich der kürzesten Härtungszeit, die möglich ist, in einem handelsüblichen, repräsentativen Formvorgang abzuschätzen.
Die Daten, die in diesem Teil der Bewertung erhalten wurden, sind in der Tabelle 5 für eine Werkzeugtemperatur von 190ºC angegeben. Tabelle 5 Die kleinstmögliche Härtungszeit zum Erhalten eines gehärteten Gegenstandes, der ein Metalleinlagteil enthält und eine gute Bindung an das Metalleinlagteil aufweist.
Die Daten in der Tabelle 5 zeigen, daß die Verbindungen 1, 2 und 4 (die Verfahrenshilfsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten) alle mit sehr kurzen Härtungszeiten verarbeitet werden konnten und trotzdem noch gute Komponenten erhalten wurden. Die Verbindung 5 des Standes der Technik benötigt eine lange Härtungszeit, um gute Komponenten zu erreichen.
Die Verbindung 3 benötigt eine sehr viel längere Härtungszeit, um bei einer Werkzeugtemperatur von 190ºC gute Komponenten zu erhalten, jedoch sollte diese Verbindung absichtlich langsam sein, wie vorhergehend erklärt wurde.
Bezüglich der Härtungszeit beim Formen Von Wellenabdichtungen wird gezeigt, daß Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Umformtemperatur von 190ºC Härtungszeiten erlauben, die bis zu 35% kürzer sind. Zusätzlich dazu würden Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung eine Verarbeitung bei sogar noch höheren Temperaturen erlauben, was weitere Vorteile bezüglich der Reduktion der Zykluszeit ergibt.

Claims

1. Verfahren zum Formen einer härtbaren Fluorelastomer- Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verfahrenshilfsmittel verwendet wird, welches bei Standardtemperatur und -druck [25ºC, 101,325 kPa (760 mm Hg)] eine Flüssigkeit ist, wenigstens eine Estergruppe enthält, einen Siedepunkt hat, der von 50ºC bis 500ºC reicht und eine Molmasse aufweist, die von 50 bis 500 reicht, und wobei dieses Verfahrenshilfsmittel die allgemeine Formel

aufweist, worin R¹ C&sub1; bis C&sub6;-Alkyl ist, und R eine Kette von 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, die gegebenenfalls durch 1 bis 3 Gruppen substituiert ist, welche aus der aus C&sub2;- bis C&sub5;-Ester und -Alkohol bestehenden Gruppe ausgewählt sind.

2. Formverfahren gemäß Anspruch 1, worin das Verfahrenshilfsmittel aus der aus dibasischem Ester, Diethylhydroxyglutarat, Diethyl-L-tartrat, Triethylcitrat und Triacetin bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

3. Formverfahren gemäß Anspruch 1, worin das Fluorelastomer Repetiereinheiten umfaßt, die sich aus der Copolymerisation von zwei oder mehr Arten von fluorenthaltenden Monomeren ableiten, welche aus Vinylidenfluorid (VF&sub2;), Tetrafluorethylen (TFE), Hexafluorpropen (HFP), Pentafluorpropen, Chlortrifluorethylen, Perfluor(methylvinylether), Perfluor(ethylvinylether), Perfluor(propylvinylether und Perfluor(propoxypropylvinylether ausgewählt sind.

4. Formverfahren gemäß Anspruch 1, worin das Verfahrenshilfsmittel 0,1 bis 10 Gew.-% der Zusammensetzung umfaßt.

5. Formverfahren gemäß Anspruch 1, das weiterhin ein zusätzliches Verfahrenshilfsmittel umfaßt.

6. Formverfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Fluorelastomer- Zusammensetzung durch das Einfügen 1) eines Bisphenol- Vernetzungsmittels oder eines anderen Polyol-Vernetzungsmittels, 2) eines Beschleunigers, 3) eines Akzeptors einer organischen oder anorganischen Säure und 4) eines Rußes oder eines mineralischen Füllstoffs wärmehärtbar gemacht wird; oder durch das Einfügen 1) eines Peroxids, 2) eines Radikalfängers, 3) eines Akzeptors einer organischen oder anorganischen Säure und 4) eines Rußes oder eines mineralischen Füllstoffs wärme- oder strahlungshärbar gemacht wird.

7. Gegenstand, der durch das Formverfahren gemäß Anspruch 1 oder gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 erhältlich ist.