DE69829522T2 - Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialien auf Kautschukbasis - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials auf Kautschukbasis mit einer guten Adhäsion zwischen einer Kautschukschicht und einem Substrat.
  • Kautschuk-Metall-Verbundmaterialien sind umfangreich verwendet worden, wie zum Beispiel als schwingungsdämpfende Isolatoren aus Gummi. Sie benötigen eine starke Bindung von Kautschuk an Metall.
  • Im Hinblick auf das Vorstehende schlug der derzeitige Anmelder in den offen gelegten Japanischen Patenten 87311/1987 und 246278/1987 ein Verfahren zur Herstellung von Kautschukverbundmaterialien vor, welches durch das Beschichten des Substrats mit einer dünnen Schicht aus Kobalt oder Kobaltlegierung durch "Trockengalvanisieren" vor, wodurch während der Vulkanisationsdauer eine starke Bindung zwischen dem Kautschuk und dem Substrat erreicht wird. Zusätzlich legte der derzeitige Anmelder im offen gelegten Japanischen Patent Nr. 290342/1989 offen, dass die Standfestigkeit des Kautschukverbundmaterials (Widerstandsfestigkeit gegen nassen Abbau in der Wärme) verbessert wird, wenn das Kobalt bei der Bildung der Kobaltschicht oxidiert wird oder nachdem die Kobaltschicht gebildete worden ist.
  • Der derzeitige Anmelder schlug darüber hinaus im offen gelegten Japanischen Patent Nr. 296032/1996, welches der US Patentanmeldung mit der Serien Nr. 08/634,792 entspricht, ein Verfahren zur Herstellung eines Kautschukverbundmaterials vor, umfassend die Schritte des Bildens einer dünnen Schicht aus Kobaltoxid auf einem Substrat, des Bildens einer Kautschukzusammensetzung auf der dünnen Schicht und das Vulkanisieren der Kautschukzusammensetzung, wobei der Schritt des Bildens einer dünnen Schicht aus Kobaltoxid, das Sputtern mit einem Kobalttarget in Anwesenheit eines Inertgases und eines Gases mit molekularem Sauerstoff mit einer Energiezufuhr umfasst, welche mindestens dem Umwandlungspunkt entspricht, bei dem eine zwischen dem Target und dem Substrat angelegte Spannung schlagartig zunimmt, wenn an das Target aus einer Gleichspannungsquelle eine Spannung angelegt wird.
  • Dieses Verfahren liefert ein Verbundmaterial auf Kautschukbasis, welches aufgrund des im Sauerstoffgasstrom gebildeten Kobaltoxidfilms (CoOx) unter feuchtheißen Bedingungen eine gute Adhäsion aufweist.
  • Im Laufe der Zeit wird bei einem Verbundmaterial auf Kautschukbasis (wie einem Gummischwingungsdämpfer) die Bindungsgrenzfläche oft ausgesetzt, wobei die Möglichkeit besteht, dass die Bindungsgrenzfläche in direkte Berührung mit Wasser kommt. Im Hinblick auf solche Vorkommnisse, wird das Verbundmaterial einer Prüfung bezüglich des Adhäsionsversagens unter nassen Bedingungen unterzogen.
  • Das Verbundmaterial auf Kautschukbasis mit einem Kobaltoxidfilm auf einem Metallsubstrat unterliegt einem Schälvorgang, sobald die Bindungsgrenzfläche Wasser ausgesetzt wird, obwohl sie bei dieser einfachen Prüfung auf das Adhäsionsversagen eine gute Adhäsion zeigt (wobei das Reißen immer nur im Kautschuk erfolgt). Es hat ein Bedarf für die Lösung dieses Problems bestanden.
  • UA-A 5,403,419 betrifft ein Kautschukverbundmaterial, welches ein Substrat und einen daran gebundenen Kautschukverbund umfasst. Dieses Verbundmaterial wird durch Abscheiden eines dünnen Films aus Kobalt oder einer Kobaltlegierung mit mehr als 80 Gew.-% Kobalt, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Co-Ni, Co-Cr, Co-Al, Co-Sn und Co-Zn auf einem Substrat hergestellt. Der dünne Film besitzt eine Dicke von etwa 10 Å bis 100 μm. Der zweite Schritt besteht darin, eine Kautschukzusammensetzung in innigem Kontakt mit dem auf dem Substrat abgeschiedenen dünnen Film aus Kobalt- oder der Kobaltlegierung unter Wärme und Druck zu halten, um eine Bindung durch Vulkanisation zu erreichen.
  • JP 54 146880 A betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Metall und Kautschuk. Dieses Verfahren umfasst das Anwenden eines organischen Kobaltsalzes zwischen zwei Klebeflächen und das anschießende Vulkanisieren des Kautschuks. Das erwähnte Metall ist entweder mit Cu, Zn, Cu-Zn, Zn-Cu oder Cu-Zn-Co galvanisiert. In diesem Dokument wird weiterhin gesagt, dass eine dünne Schicht eines organischen Kobaltsalzes zwischen Metall und Kautschuk das Vereinigen der zwei Klebeflächen stark unterstützt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials auf Kautschukbasis vorzusehen, welches selbst in dem Fall, dass die Bindungsgrenzfläche in Berührung mit Wasser kommt, eine gute Adhäsion aufweist.
  • Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, haben die derzeitigen Erfinder eine Reihe von Untersuchungen durchgeführt, welche zu folgendem Ergebnis führten. Danach weist ein Verbundmaterial auf Kautschukbasis, welches durch Laminieren einer Schicht aus Kautschukverbindung, auf einem Substrat mit einer dazwischen eingebrachten Bindeschicht aus Metall oder einer Metallverbindung und anschließendes Vulkanisieren der Kautschukmischung, eine starke Bindung zwischen der Kautschukschicht und dem Substrat auf, wenn eine Grundierungsschicht zwischen dem Substrat und der Bindeschicht eingebracht wird. Die Bindung ist so stark, das bei der Nassbindungsprüfung nur im Kautschuk Versagen auftritt. Bei der Verwendung als Gummischwingungsdämpfer weist das Verbundmaterial auf Kautschukbasis selbst dann eine gute Adhäsion auf, wenn die Bindungsgrenzfläche in Berührung mit Wasser kommt. Die Grundierungsschicht zeigt ihre ausgeprägte Wirkung, wenn sie auf einer Metalloberfläche mit einer phosphatierenden Behandlung oder irgendeiner Umwandlungsbehandlung gebildet wird. Die vorliegende Erfindung beruht auf diesem Befund.
  • Die vorliegende Erfindung sieht folglich ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials auf Kautschukbasis vor, umfassend Schritte des Laminierens einer Kautschukmischung auf ein Substrat mit einer dazwischen eingebrachten Bindeschicht aus Metall oder einer Metallverbindung und anschließendes Vulkanisieren der Kautschukverbindung, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Substrat und dem Bindefilm aus Metall oder einer Metallverbindung ein Grundierungsfilm eingebracht wird, wie in Anspruch 1 spezifiziert.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Das Verbundmaterial auf Kautschukbasis der vorliegenden Erfindung unterliegt bezüglich seines Substrats, welches aus Metall, Keramik oder Kunststoff hergestellt sein kann, keinen besonderen Einschränkungen. Metall schließt zum Beispiel Stahl, Edelstahl, Titanlegierungen, Aluminium, Aluminiumlegierungen, Kupfer, Kupferlegierungen, Zink, Zinklegierungen und amorphe Legierungen ein.
  • Die Auswahl dieser Materialien wie Metall, Keramik und Kunststoffe sowie die Größe und Gestalt des Substrats hängt von der vorgesehenen Verwendung des Verbundmaterials ab.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung sollte vorzugsweise auf einem Stahlsubstrat mit Zinkphophatierungsbehandlung oder irgendeiner anderen chemischen Umwandlungsbehandlung angewendet werden.
  • Die erfindungsgemäß auf das Substrat zu laminierende Kautschukverbindung sollte auf einer oder mehr als einer Art von Naturkautschuk (NR) oder synthetischem Kautschuk mit Kohlenstoff Kohlenstoff-Doppelbindungen in der Strukturformel beruhen.
  • Beispiele von synthetischen Kautschuken schließen die folgenden ein:
    • (1) Homopolymere konjugierter Dienverbindungen wie Isopren, Butadien und Chloropren. Beispiele schließen Polyisoprenkautschuk (IR), Polybutadienkautschuk (BR) und Polychloroprenkautschuk;
    • (2) Copolymere der konjugierten Dienverbindungen mit einer Vinylverbindung wie Styrol, Acrylnitril, Vinylpyridin, Acrylsäure, Methacrylsäure, Alkylacrylate und Alkylmethacrylate. Beispiele schließen Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk (SBR), Vinylpyridin-Butadien-Styrol-Copolymerkautschuk, Acrylnitril-Butadien-Copolymerkautschuk, Acrylsäure-Butadien-Copolymerkautschuk, Methacrylsäure-Butadien-Copolymerkautschuk, Methylacrylat-Butadien-Copolymerkautschuk und Methylmethacrylat-Butadien-Copolymerkautschuk;
    • (3) Copolymere von Olefinen (wie Ethylen, Propylen und Isobutylen) mit Dienverbindungen. Beispiele schließen Isobutylen-Isopren-Copolymerkautschuke (IIR);
    • (4) Copolymere (EPDM) von Olefinen mit nicht-konjugierten Dienen. Beispiele schließen Ethylen-Propylen-Cyclopentadien-Terpolymer, Ethylen-Fropylen-5-Ethyliden-2-Norboren-Terpolymer und Ethylen-Propylen-1,4-Hexadien-Terpolymer;
    • (5) Polyalkenamere, erhalten durch Ringöffnungspolymerisation von Cycloolefinen. Beispiele schließen Polypentenamer;
    • (6) Kautschuke, erhalten durch Ringöffnungspolymerisation von Oxiranen ein. Beispiele schließen mit Schwefel vulkanisierbare Polyepichlorhydrinkautschuke;
    • (7) Polypropylenoxidkautschuk.
  • Weitere Beispiele schließen ihre Halogenide ein, wie chlorierten Isobutylen-Isopren-Copolymerkautschuk (Cl-IIR) und bromierten Isobutylen-Isopren-Copolymerkautschuk (Br-IIR). Andere Beispiele schließen Polymere ein, welche durch Ringöffnungspolymerisation von Norboranen erhalten werden. Die oben erwähnten Kautschuke können mit einem gesättigten Elastomer wie einem Epichlorhydrinkautschuk, Polypropylenoxidkautschuk und chlorsulfoniertem Polyethylen verschnitten werden.
  • Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Kautschukverbindung sollte mit einem Vulkanisationsmittel wie Schwefel, organischer Schwefelverbindung und anderem Vernetzungsmittels in einer Menge von 0,01–10 Gew.-Tl., vorzugsweise 0,1–6 Gew.-Tl. und einem Vulkanisationsbeschleuniger in einer Menge von 0,01–10 Gew.-Tl., vorzugsweise 0,1–5 Gew.-Tl. auf 100 Gew.-Tl. der oben erwähnten Kautschukkomponenten eingebaut werden. Ein bevorzugtes Beispiel für einen Vulkanisationsbeschleuniger ist N-Cyclohexyl-2-benzothiazylsulphenamid (CZ). Er verringert die Vulkanisationszeit.
  • Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Kautschukverbindung sollte vorzugsweise mit Weichmacheröl, Mineralöl oder Pflanzenöl inkorporiert werden. Weichmacheröl schließt paraffinisches Weichmacheröl, naphthenisches Weichmacheröl und aromatisches Weichmacheröl ein. Mineralöl schließt Ethylen-α-Olefin-Cooligomer, Paraffinwachs und flüssiges Paraffin ein. Pflanzenöl schließt Rizinusöl, Baumwollsamenöl, Rapssamenöl, Sojabohnenöl, Palmöl, Kokosnussöl und Erdnussöl ein. Diese Öle verbessern die Bindung des Kautschuks an die Kobaltoxid-Dünnschicht unter Nasswärmebedingungen in dem Fall, in dem die Kautschukverbindung mit CZ inkorporiert wird. Der Ölanteil sollte 3–50 Gew.-Tl., vorzugsweise 4–10 Gew.-Tl. auf 100 Gew.-Tl. Kautschukkomponente betragen. Bei geringeren als den oben spezifizierten Anteilen wirkt sich das Öl nicht verbessernd auf die Bindung unter Nasswärmebedingungen aus. Bei einem größeren als dem oben spezifizierten Anteil verändert das Öl die Elastizitätseigenschaften des Kautschuks stark. Im Fall von Gummidämpfungsisolatoren verändert eine Überschussmenge Öl den Tanδ stark, welcher ein wichtiger Faktor bei der Schwingungsdämpfung ist.
  • Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete Kautschukverbindung kann auf übliche Weise mit Füllstoffen (wie Ruß, Siliciumdioxid, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, Ton und Glimmer) und einem Aktivator zur Beschleunigung (wie Zinkoxid und Stearinsäure) entsprechend der vorgesehenen Verwendung inkorporiert werden. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung erfordert übrigens nicht notwendigerweise ein organisches Kobaltsalz, um die Adhäsion zwischen dem Kautschuk und dem teilweise oxydierten Kobalt zu fördern.
  • Die Bindung zwischen der Kautschukverbindung und dem Substrat erfolgt durch Erhitzen unter Druck. Die Vulkanisation kann in üblicher Weise mithilfe von Schwefel oder einer organischen Schwefelverbindung wie Dithiomorpholin und Thiuram erfolgen. Der Anteil an Schwefel oder Schwefel in der organischen Schwefelverbindung sollte 0,5–7 Gew.-Tl., vorzugsweise 1–6 Gew.-Tl. auf 100 Gew.-Tl. Kautschukkomponente betragen. Die Vulkanisationsbedingungen unterliegen keiner besonderen Beschränkung ist, obwohl das Erhitzen auf 155°C während 20 Minuten bevorzugt ist.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kautschukkomponente, welche mit einer großen Menge (z. B. 5–6 Gew.-Tl.) Schwefel inkorporiert wird, selbst bei langer Vulkanisationsdauer für eine starke Bindung zwischen dem Kautschuk und Substrat sorgt. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann daher in der Breite bei der Herstellung von Verbundmaterialien auf Kautschukbasis angewendet werden, wie für Reifen, Treibriemen, Förderbänder und Schläuche mit Metallfasern als Seele und verschiedene andere Gummierzeugnisse und Teile wie Gummivibrationsdämpfer, Dämpfungsmatten, Gummiraupen, Gummisiebe und Gummiwalzen.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird die Bindung zwischen der Kautschukschicht und dem Substrat mit einer Bindeschicht in Form einer zwischen ihnen eingebrachten dünnen Metallschicht oder einer dünnen Schicht aus einer Metallverbindung bewerkstelligt. Diese Bindeschicht wird aus einer auf dem Substrat gebildeten Grundierungsschicht gebildet. Diese Struktur sorgt selbst dann für eine gute Adhäsion, wenn das Verbundmaterial unter solchen Bedingungen verwendet wird, bei der sich die Bindungsumgebung in Berührung mit Wasser befindet.
  • Die Bindungsschicht wird aus Kobalt oder Kobaltoxid gebildet. Kobaltoxid kann durch CoOx wiedergegeben werden, wobei x 0–1,8, vorzugsweise 0–1,6 ist.
  • Die Dicke der Bindungsschicht unterliegt keiner besonderen Beschränkung. Sie beträgt üblicherweise 10 Å bis 100 μm, vorzugsweise 50 Å bis 1 μm.
  • Die Grundierungsschicht wird aus einem organischen Beschichtungsmaterial, Metall oder Metallverbindung gebildet, gewählt aus Aluminium, Chrom, Titan, Zink, Silicium, Nickel, Kupfer, Silber, Tantal und Wolfram, und Oxiden, Nitriden und Carbiden dieser Metalle, wobei sie auch Kobaltoxid, -nitrid und -carbid einschließen. Die Grundierungsschicht ist von der Bindeschicht verschieden.
  • In dem Fall, in dem die Grundierungsschicht Kobaltoxid (CoOa), Kobaltnitrid (CoNb) oder Cobaltcarbid (CoCc) ist, sollten die Werte von a, b und c kleiner als 10 sein, insbesondere kleiner als 5, dermaßen, dass a > x, b > y und c > z ist, obwohl es zulässig ist, dass a = x, b = y und c = z ist.
  • Eine ausgeprägte Wirkung wird in dem Fall erhalten, in dem die Bindeschicht aus Kobalt oder Kobaltoxid hergestellt wird und die Grundierungsschicht aus Aluminium oder Kobaltoxid hergestellt wird, welches stärker oxidiert ist als das für die Bindeschicht verwendete.
  • Die Grundierungsschicht ist nicht notwendigerweise auf eine Schicht beschränkt und es ist zulässig mehr als eine Schicht zu bilden.
  • Die Dicke der Grundierungsschicht unterliegt keiner besonderen Beschränkung; Sie kann dicker als 10 Å, insbesondere dicker als 50 Å und dünner als 10 μm, vorzugsweise dünner als 2 μm sein.
  • Die Bindeschicht und die Grundierungsschicht können auf beliebige Weise hergestellt werden. Die Bindeschicht kann zum Beispiel durch Reaktionsbeschichten aus der Dampfphase erfolgen, wie Vakuumabscheidung, Ionenplattieren, DC-Magnetronsputtern, Diodensputtern, RF-Sputtern, Plasmapolymerisation und Plasma CVD. Die Bindeschicht aus Kobaltoxid, -nitrid oder -carbid kann unter Verwendung eines Kobalttargets und Anwendung von Gleichstrom auf das Target in einem Inertgas (wie He, Ar, etc.), welches O2 (oder eine Sauerstoffverbindung), N2 (oder eine Stickstoffverbindung) bzw. CH4 (oder eine Kohlenstoffverbindung) enthält, gebildet werden. Die Einzelheiten dieses Verfahrens finden sich im offen gelegten Japanischen Patent Nr. 296032/1996 oder der US Patentanmeldung mit der Serien Nr. 08/634,792.
  • Die Grundierungsschicht kann auf die gleiche Weise aus Metall oder einer Metallverbindung durch Reaktionsbeschichten aus der Dampfphase gebildet werden, wie sie für die Bindeschicht verwendet wird.
  • In dem Fall, in dem die Bindeschicht aus Kobalt oder Kobaltoxid gebildet wird und die Grundierungsschicht aus Kobaltoxid, -nitrid oder -carbid durch Sputtern mit einem Kobalttarget in einem Inertgas gebildet wird, ist es möglich, die beiden Schichten durch Änderung des Gehalts an O2, N2 oder CH4 im Inertgas kontinuierlich zu bilden. Genauer gesagt, sollte das Sputtern, wenn die Grundierungsschicht aus Kobaltoxid und die Bindeschicht aus Kobalt oder Kobaltoxid, welche weniger oxidiert ist als die Grundierungsschicht, gebildet werden sollen, in der folgenden Weise erfolgen: In der Anfangsstufe enthält das Inertgas eine größere Menge Sauerstoff, Ozon, Luft oder Wasser (oder irgendeine anderen Sauerstoffverbindung), um eine Kobaltoxidschicht (CoOx, in der x = 1,8–10, vorzugsweise 1,8–5 ist) zu bilden. Nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne oder nachdem sich die Grundierungsschicht in gewünschter Dicke gebildet hat, wird die Zufuhr der Sauerstoffverbindung im Gas verringert oder abgestellt, um eine Schicht aus Kobaltoxid (CoOx, in der x = 0–1,8, vorzugsweise 0–1,6 ist) zu bilden. Durch allmähliche Verringerung der Sauerstoffzufuhr im Gas, anstelle des vorstehend beschriebenen schlagartigen Abstellens, ist es möglich ein Kobaltoxid zu bilden, dessen Oxidationsgrad über die Grenzfläche zwischen der Grundierungsschicht und der Bindeschicht allmählich abnimmt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, mit fortschreitendem Sputtern die Zufuhr der Sauerstoffverbindung im Gas allmählich zu verringern, so dass der Oxidationsgrad allmählich über die Schichtdicke abnimmt.
  • Beispiele
  • Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele, welche nicht dazu vorgesehen sind, den Umfang zu beschränken, ausführlicher beschrieben
  • Beispiel 1
  • Es wurde ein Stück Aluminiumblech mit den Abmessungen 10 × 75 × 0,5 mm als Substrat verwendet. Die Oberfläche des Substrats wurde mit Aceton gewaschen und 5 Minuten bei 13,56 MHz und 100 W einer Niederdruck-Argonplasmabehandlung unterworfen. Auf dem Substrat wurde durch Sputtern eine Aluminiumschicht mit einer Dicke von 1000 Å (Targetwert) unter folgenden Bedingungen gebildet:
    Target: Aluminium
    Strömungsrate des Argon Gases: 18 ml/min
    Gas-Partialdruck: 10 mTorr
    Leistungsaufnahme des Targets: 500 W
    Dauer des Sputterns: 5 Minuten
  • Auf der Aluminiumschicht wurde die Bindeschicht mit 500 Å (Targetwert) durch Sputtern unter den folgenden Bedingungen gebildet:
    Target: Kobalt
    Strömungsrate des Argon Gases: 18 ml/min
    Sauerstoffzufuhr: wie in Tabelle 2 angegeben
    Leistungsaufnahme des Targets: 800 W
    Dauer des Sputterns: 1 Minuten
  • Das Substrat wurde mit einer unvulkanisierte Kautschukverbindung, wie in Tabelle 1 angegeben, bestückt, welche anschließend zur Erzielung der Bindung 40 Minuten bei 145°C vulkanisiert wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
  • Zum Vergleich wurde das gleiche, vorstehend erwähnte Verfahren wiederholt, außer dass keine Aluminiumschicht gebildet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
  • Tabelle 1
    Figure 00090001
  • Verfahren Zur Prüfung der Bindefestigkeit
  • Die T-Schälprüfung wurde bei der Probe mit dem Substrat mit der Aluminiumschicht angewendet. Die 90°-Schälprüfung wurde bei der Probe mit dem Substrat aus kalt gewalztem Kohlenstoffstahl (SPCC) oder dem Substrat mit der chemischen Umwandlung (später beschrieben) angewendet. Die Bindefestigkeitsprüfung wird als "Trockenprüfung" oder "Nassprüfung" bezeichnet, je nachdem, ob die Probe während der Prüfung tropfenweise mit Wasser beaufschlagt wird oder nicht. Bei beiden Prüfungen wird die Bindefestigkeit als optimal beurteilt, wenn das Versagen vollkommen in der Gummischicht erfolgt.
  • Tabelle 2
    Figure 00100001
  • Beispiel 2
  • Es wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 wiederholt, um ein Verbundmaterial auf Kautschukbasis zu bilden, außer dass das Substrat durch ein mit Zinkphosphat beschichtetes Stück Stahlblech mit den Abmessungen 60 × 25 × 2,3 mm ersetzt wurde, Die Proben wurden auf Bindefestigkeit geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 wiedergegeben.
  • Tabelle 3
    Figure 00100002
  • Figure 00110001
  • Beispiel 3
  • Ein Substrat aus kalt gewalztem Stahlblech (SPCC) mit den Abmessungen 60 × 25 × 2,3 mm wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 einer Niederdruck-Argonplasmabehandlung unterworfen. Auf dem Substrat wurde eine Kobaltoxidschicht durch Sputtern unter den folgenden Bedingungen gebildet:
    Target: Kobalt
    Strömungsrate des Argon Gases: 20 ml/min
    Sauerstoffzufuhr: wie in Tabelle 4 angegeben
    Leistungsaufnahme des Targets: 800 W
    Gasdruck: 5 mTorr
  • Auf diese Weise wurden die Grundierungsschicht und Bindeschicht kontinuierlich gebildet, deren Gesamtdicke 1000 Å (Targetwert) betrug.
  • Unter Verwendung dieses Substrats wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 ein Verbundmaterial auf Kautschukbasis hergestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 wiedergegeben.
  • Tabelle 4
    Figure 00110002
  • Die vorliegende Erfindung sieht, wie vorstehend veranschaulicht, ein Verbundmaterial auf Kautschukbasis vor, welches selbst dann eine gute Bindefestigkeit beibehält, wenn seine Bindegrenzfläche in Berührung mit Wasser steht. Zusätzlich erzielt die vorliegende Verbindung eine gute Adhäsion zu dem durch chemische Umwandlung behandelten Substrat.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundmaterials auf Kautschukbasis, umfassend Schritte des Laminierens einer Kautschukmischung auf ein Substrat mit einer dazwischen eingebrachten Bindeschicht aus Metall oder einer Metallverbindung und anschließendes Vulkanisieren der Kautschukmischung, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Substrat und dem Bindefilm aus Metall oder einer Metallverbindung ein Grundierungsfilm eingebracht wird, wobei die Bindeschicht aus Kobalt oder Kobaltoxid hergestellt wird, und der Grundierungsfilm hergestellt wird aus einem organischen Beschichtungsmaterial oder aus einem Vertreter, gewählt aus Aluminium, Chrom, Titan, Zink, Silicium, Nickel, Kupfer, Silber, Tantal und Wolfram und deren Oxiden, Nitriden und Carbiden und aus Kobaltoxid, -nitrid und -carbid, wobei die Grundierungsschicht von der Bindeschicht verschieden ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Bindeschicht aus Kobalt oder Kobaltoxid hergestellt wird und der Grundierungsfilm aus Kobaltoxid hergestellt wird, das stärker oxidiert ist als das für die Bindeschicht verwendete.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Grundierungsfilm und die Bindeschicht eine kontinuierliche Schicht bilden, so dass der Oxidationsgrad von Kobaltoxid quer zur Grenzfläche zwischen dem Grundierungsfilm und der Bindeschicht graduell abnimmt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Substrat ein solches ist, bei dem eine Oberfläche durch Umwandlungsbehandlung behandelt ist.
DE69829522T 1997-04-15 1998-04-14 Verfahren zur Herstellung von Verbundmaterialien auf Kautschukbasis Expired - Fee Related DE69829522T2 (de)

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JP11350797A JP3582557B2 (ja) 1997-04-15 1997-04-15 ゴム系複合材料の製造方法
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