NO873311L - Elastomer pife-blanding, artikler og deres fremstillingsmetoder. - Google Patents

Abstract

Materialer som inneholder en elastomer, partikkelformig polytetrafluoretylen og en mengde av molybdendisulfid som er effektiv til at de kan produseres. Det partikkelformige polytetrafluoretylen kan inkluderes i mengder på fra 25 vekt% til 80 vekt% og evt. inkludere små mengder av fibrillert polytetrafluoretylen. Det er også beskrevet additiver for slike materialer, samt fremgangsmåte for fremstilling av slike materialer og additiver hvor det anvendes polytetrafluoretylen og molybdendisulfid, samt forbedrede materialer og produkter.

Description

TEKNISK OMRADE

Oppfinnelsen vedrører nye materialer, artikler som er sammensatt av nye materialer, samt nye produksjonsmetoder. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen elastomer-polytetrafluoretylen-materialer og additiver, produksjonsmetoder, samt artikler produsert med slike materialer som har merkbartøket varighet ved sine anvendelser.

TEKNIKKENS STAND

Det har lenge vært ønske å kombinere egenskapene til en elastomer, f.eks. gummi, med polytetrafluoretylen, ofte betegnet PTFE. Tidligere utførte anstrengelser med hensyn til å produsere materialer med nyttige kombinerte egenskaper har ikke vært helt vellykkede. I tillegg har tidligere forsøk på å inkorporere PTFE i gummi f.eks. generelt vært begrenset til forsøk og materialer som ikke inneholder mer enn 20 vekt% PTFE. Slike materialer har sviktet med hensyn til å gi en tilstrekkelig kombinert nytte ut fra egenskapene til PTFE og elastomerer til å ha stor kommersiell betydning. Høyere prosentdeler av PTFE kunne ikke oppnås fordi uegnetheten til på ensartet måte å blande PTFE-partikkelmaterialet med elastomermaterialet. Det menes at vanskeligheten med å oppnå ensartede blandinger og høyere prosentdeler av PTFE var resultatet av de unike egenskaper hos PTFE, og sannsynligvis egenskapene ved dets overflate som er resistent overfor fukting. På grunn av disse egenskaper er ensartet blanding og binding av PTFE-partikkelmaterialet og naturgummi og syntetisk gummi ikke blitt oppnådd hos materialer med noen kommersielt signifikant inkorporering av PTFE.

APENBARELSE AV OPPFINNELSEN

Oppfinnelsen er basert på oppdagelsen av nye materialer, inklusive en elastomer, f.eks. en natur- eller syntetisk gummi, polytetrafluoretylen, og en mengde av molybdendisulfid som er effektiv til å tilveiebringe ensartet blanding av polytetrafluor-etyelenet og elastomeren. Slike nye blandinger kan omfatte ca. 25-80% polytetrafluoretylen, ca. 1-30% molybdendisulfid og resten av en elastomer. Fortrinnsvis inkluderer de nye materialer ca. 2 til ca. 6% polytetrafluoretylen som kan fibrilleres og bli fibrillert inn i materialet. Nye blandinger som inkluderer ca. 2% til ca. 6% av slikt fibrillert PTFE, en effektiv mengde av molybdendisulfid og en elastomer, f.eks. natur- eller butylgummi, kan gi blandinger med eksepsjonell holdbarhet og levetid uten tap av elastiske og friksjons-karakteristikker, med et totalt polytetrafluoretylen-innhold på opp til ca. 12%. Oppfinnelsen kan forbedre mange fysikalske egenskaper hos elastomerer og kan anvendes for å drøye og styrke mer kostbare elastomerer.

Materialer og produkter i henhold til oppfinnelsen kan

også tilveiebringes med fordelene til mange av de unike egenskaper hos polytetrafluoretylen kombinert med de fordelaktige egenskaper hos elastomerer. Blant egenskapene til PTFE som kan realiseres i slike materialer og produkter er kjemisk inerthet og stabilitet, uløselighet, varmeresistens, elektrisk isolasjon og overflatesmøreevne og gnidningsmotstand; og disse egenskaper kan innføres i en elastisk artikkel eller et produkt. Oppfinnelsen kan ansees å tillate fordelene ved de unike egenskaper hos elastomerer å bli tilført polytetrafluoretylen, idet den mest fordelaktige av slike egenskaper er elastisitet og "minne", gjenvinning fra deformasjon.

Oppfinnelsen er spesielt effektiv med hensyn til å øke levetiden for produkter som eksponeres for gjentatt bøyning ved anvendelse av trykk- og strekk-krefter. Selv små mengder, d.v.s. 2 til 6%, av fibrillert PTFE som er ensartet blandet inn i elastomere materialer, kan gi uventedeøkninger i holdbarhet og levetid. Ved slike anvendelser svikter elastomere produkter spesielt ved de akkumulative effekter av varme som er generert inne i produktene som et resultat av slike gjentagende krefter; dette vil si at slike produkter ofte blir trette og svikter på grunn av varmetapet som er representert ved hysteresen til deres elastiske deformasjon. Det antas at internt generert varme, sannsynligvis resultatet av intern friksjon som ledsager bøyningen av det elastomere materiale, bevirker en gradvis endring i sammensetningen, spesielt i materialets fysikalske egenskaper, og tilveiebringer en progressiv svikt. Med materialer i henhold til oppfinnelsen kan produkter som er utsatt for slike tretthetssvikter, bli produsert med nyttige levetider som er flere ganger dem som produkter har som er produsert med tidligere kjente elastomere materialer. Slike produkter inkluderer bil- og luftfartøy-gummidekk, puter for beltene til militære stridsvogner, sjokk-absorberende midler, O-ringer og lignende. Der hvor smøreevne er uønsket, slik som ved produksjon av dekk for biler, luftfartøyer og andre kjøretøyer, er det totale PFTE-innhold i materialet fortrinnsvis mindre enn ca. 12%. Imidlertid tillater oppfinnelsen også et elastisk produkt som har en smørende overflate og kan tilveiebringe spesielt effektive O-ringer, lagertetninger og lignende.

Således er oppfinnelsen basert på den oppdagelse at formen av det partikkelformige polytetrafluoretylen kan være av spesiell betydning ved forbedring av elastomerer, såsom EPsyn 55 som selges av Copolymer Rubber & Chemical Corporation, og silikongummi, som har lave strekkstyrkeverdier og lave elastisitetsmoduler, og spesielt at små mengder av fibrillert PTFE, f.eks. TEFLON K-10 som selges av E.I. DuPont de Nemours, og FLUON CD1 som selges av ICI Americas, når de blandes inn i slike elastomerer, kan forbedre deres strekkstyrke og deres elastisitetsmoduler eller begge deler, spesielt ved høye temperaturer, både i nærvær av PTFE i andre former og i basis-elastomerene. Det er oppdaget at fibrillert PTFE er så effektivt i slike materialer at bare en liten vekt% på ca. 4%

(d.v.s. 2-6%) er nødvendig for å oppnå de vesentlige fordeler ved bestanddelen. Så små mengder av fibrillert PTFE kan til og med signifikant forbedre elastisitetsmodulene til elastomerer med høye strekkstyrkeverdier, f.eks. nitrilgummi og butadien/- akrylnitril, og igjen fortsetter denne forbedring i elastisitetsmodulen under forhøyede temperaturer. Produkter hvor slike forbedrede materialer er viktige inkluderer f.eks. O-ringer, leppeforseglinger for hydrauliske og pneumatiske sylindre, forseglinger for pumper, ventiler, og andre slike hydrauliske komponenter.

Det skal forstås at henvisningen til "fibrillert PTFE" i denne og mine tidligere søknader betyr PTFE som er fibrillert i gjennom hele mitt materiale. Slikt "fibrillert PTFE" produseres som en koagulert dispersjonspolymer som kan fibrillere under skjærkraft og således har evne til fibrillering. Slik det kjøpes inn, er det fibrillerte PTFE koagulerte dispersjons-polymerpartikler. FLUON CD1 som produseres av ICI Americas, Inc., er ett slikt fibrillert PTFE. Slikt PTFE settes fortrinnsvis til mikseren og fibrilleres mens det blandes med de andre bestanddeler i blandingen.

Oppfinnelsen tillater en kombinasjon av de fysikalske egenskaper ved elastomerer og PTFE til å oppnå sineønskede fysikalske egenskaper og tillater utvikling av nye produkter med sterkt forbedret holdbarhet og ytelse for mange formål.

Det er oppdaget at nærvær av effektive mengder av molybdendisulfid vil tillate produksjon av slike materialer med signifikante og effektive kombinasjoner av polytetrafluoretylen og elastomerer. Det menes at molybdendisulfidet tillater elastomerer å fukte den ustrakte overflate av partikkelformig polytetrafluoretylen, hvilket tillater intim dispergering og mekanisk vekselvirkning mellom elastomeren og PTFE i prosenter av polytetrafluoretylen som kan være større enn 25 vekt% av hele blandingen.

Det er også oppdaget at effektive mengder av molybdendisulfid vil tillate intim blanding av faste bestanddeler med elastomerer med redusert varmeoppbygning og redusert tap av elastomer-inntørkingssikkerhet, ikke bare hos PTFE-partikkelformig materiale, men også hos annet partikkelformig materiale, inklusive granulære, flakdannede og pulveriserte fyllstoffer og slike fibermaterialer som bomull og rayonfibre. Materialer i henhold til oppfinnelsen er således resultatet av en fremgangsmåte som omfatter å blande sammen en elastomer, f.eks. natur-eller syntetisk gummi, partikkelformig materiale, fortrinnsvis inklusive PTFE-pulvere med evne til fibrillering, og en mengde av molybdendisulfid som er effektiv til ensartet å inkorporere det partikkelformige materiale, og høyst spesielt det fibrillerte PTFE, i det elastomere materiale. Effektive mengder av molybdendisulfid ligger i området fra ca. 3% til ca. 30% i vekt av blandingen, og bestemmes ved tilsetning til materialet mens det blandes. Mengden av molybdendisulfid som er effektiv synes å avhenge av kvaliteten og naturen av det partikkelformige materiale og mengden av molybdendisulfid. Ved å lage en

blanding med lavere mengder av polytetrafluoretylen, f.eks.

ca. 2-6% av fibrillert PTFE, kan mengden av molybdendisulfid være tilnærmet lik ca. 1,25 deler molybdendisulfid pr. del fibrillert PTFE. Hvis det partikkelformige PTFE i materialet ikke er i fibrillert form, kan ca. 0,75 del molybdendisulfid pr. del PTFE anvendes. Ved større mengder av polytetrafluoretylen, f.eks. ca. 35-40%, kan mengden av molybdendisulfid bli vesentlig redusert til området 0,5-0,6 del molybdendisulfid pr. del PTFE.

Et antall produkter kan støpes av materialer som resulterer fra en slik produksjonsmetode og herdes (eller vulkaniseres)

for å tilveiebringe et elastisk, fast produkt med forbedrede fysikalske egenskaper som resultat av mengden av partikkelformig materiale som f.eks. polytetrafluoretylen som er inkorporert i produktet.

Ett produkt i henhold til oppfinnelsen omfatter en forbedring for vannfartøy og en fremgangsmåte for å forsterke effektiv bevegelse gjennom vann, et ytre skrogdekke for et slikt vannfartøy som omfatter et sjikt laget av et materiale som inneholder ca. 25-80% polytetrafluoretylen, ca. 1-30% molybdendisulfid og resten et elastomert materiale. I denne sammenheng oppgis alle prosenter i denne søknad i vekt av hele blandingen med mindre annet er angitt.

I sin mest foretrukne form ble dette dekk-sjikt og denne fremgangsmåte laget som en i alt vesentlig homogen kombinasjon av ca. 50% reprosessert polytetrafluoretylenpulver, ca. 20% molybdendisulfid og resten (ca. 30%) av etylen/propylen-terpolymer som basis-elastomer. Materialet ble herdet ved standardmetoder for å danne et sjikt med en foretrukken tykkelse på ca. 1/2". Sjiktmaterialet ble presset, formet og skåret til mønstrede ark som senere ble satt sammen for å danne et kontinuerlig, adherent dekke på et metallunderlag som f.eks. det ytre skall eller overflaten til et vannfartøy.

Det foretrukne sjiktmateriale tilveiebringer et hardt, holdbart og elastisk dekke som krever lite vedlikehold og tilveiebringer forbedret lydisolasjon og er lett å reparere.

Det tilveiebringer anti-groingsassistanse og forsterker hastighets- og energi-effektiviteten ved vesentlig å senke friksjonskoeffisienten til den ytre overflate og redusere bremseeffekt på grunn av vannresistens overfor bevegelse av vannfartøyet. Dets anvendelser er brede, inklusive alle typer og størrelser av vannfartøyer og andre konstruksjoner, fra robåter og seilbrett til seilbåter, oceandampere, tankskip, konvensjonelle og atomdrevne undervannsbåter og andre militære kjøretøyer, og til verft, dokker, bøyer og lignende. Andre anvendelser inkluderer lydmontasjer for forskjellige typer av utstyr og som O-ring-pakninger, ventiler, fittings og mange anvendelser i gummi-industrien. Underlaget eller overflaten som søkerens dekk-sjikt fester til, kan være metall, natur-eller syntetisk gummi, plast, glassfiber, betong, tre eller annet materiale.

Beslektede gjenstander og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil tre frem av den følgende beskrivelse angående de beste utførelsesformer av oppfinnelsen.

BESTE UTFØRELSESFORMER AV OPPFINNELSEN

For formålene med å fremkalle forståelse av prinsippene ved oppfinnelsen skal det nå henvises til de beste utførelses-former, og det vil bli benyttet et spesielt språk for å beskrive disse. Det vil allikevel bli forstått at ingen begrensning av oppfinnelsens ramme derved blir tiltenkt, idet slike endringer og ytterligere modifikasjoner av slike utførel-sesf ormer, og slike ytterligere anvendelser av oppfinnelsens prinsipper er påtenkt slik de normalt ville opptre for fagmannen på det område som oppfinnelsen befatter seg med.

Oppfinnelsen tillater modifikasjoner av de fysikalske egenskaper hos elastomere materialer, spesielt gummi og syntetisk gummi, og for noen formål, som f.eks. et ytre skrogdekke som et resultat som ligger i basis-elastomermaterialet minst ca. 25% polytetrafluoretylen og en mengde av molybdendi-sulf id. Sagt på annen måte, med høye PTFE-prosenter, kan oppfinnelsen ansees å gi elastisitet og minne om elastomere materialer til et materiale med polytetrafluoretylenegenskaper.

I en foretrukken form inneholder materialet i henhold til oppfinnelsen ca. 25-80% polytetrafluoretylen, ca. 1-30% molybdendisulfid og resten er et elastomert materiale; et enda mer foretrukket sammensetningsområde for bestanddelene i henhold til oppfinnelsen er ca. 25-50% polytetrafluoretylen,

ca. 3-20% molybdendisulfid og resten er elastomert materiale.

En foretrukken blanding for eksponering for sjøvann inneholder 50% polytetrafluoretylen, ca. 20% molybdendisulfid og resten er ca. 30% av en basis-elastomer som omfatter etylen/propylen-terpolymer-harpiks. En del, fortrinnsvis ikke mer enn ca. 4%,

av PTFE kan være fibrillert PTFE.

Etylen/propylen-terpolymerharpiksen er en syntetisk gummi og er kjent for sin anvendelighet og resistens overfor langvarig neddypping i vann, og spesielt for sin resistens overfor nedbrytning av sjøvann. Den vulkaniseres lett, ved f.eks. å anvende et svovel- og peroksyd-herdemiddel og har vært anvendt tidligere for slike ting som bildeler, kabelbelegg, slanger, fottøy og andre produkter. Den spesifikke etylen/propylen-terpolymerforbindelse som er anvendelig i slike materialer er en NORDEL-kvalitet som markedsføres av E.I. DuPont de Nemours Co., Inc. Et slikt materiale foretrekkes spesielt for anvendelse i sjøvann og for slike formål som til ytterskall-dekker for vannfartøyer. Andre elastomerer virker som et basis-materiale, spesielt for andre formål. Eksempelvis virker naturgummi som et effektivt basis-materiale for anvendelse i ferskvann.

Polytetrafluoretylen kan være slikt som er vanlig kjent

ved det føderalt registrerte varemerke TEFLON, som er navnet på forbindelser som markedsføres av E.I. DuPont de Nemours Co., Inc.; FLUON som er navnet på forbindelser som markedsføres av ICI Americas; og WHITCON 2, som er navnet på et partikkelformig pulver som markedsføres av ICI Americas. Slike materialer anerkjennes for varmeresistens og friksjonsreduksjon når de f.eks. anvendes på overflater av kjøkkenredskaper og for andre mekaniske formål. Slike materialer er tilgjengelige i forskjellige former. Denne mer vanlige form av partikkelformig PTFE produseres ved å knuse eller bryte opp større PTFE-partikler til pulverisert partikkelformig PTFE. En basis-elastomer kan f.eks. være ladet med et reprosessert polytetrafluoretylen i form av et kryogent knust pulver. TL-115A er en spesielt anvendelig forbindelse og er en varemerkebetegnelse for den

forbindelse som produseres av LNP Corp., Malvern, Pennsylvania, og markedsføres av HARDWICK, 60S. Seiberling Street, Akron,

Ohio 44305. TL-115A er kjent for sine bærende karakteristikker som additiv i termoplastiske og varmeherde-polymersystemer.

Det har en irregulær partikkelform som i størrelse varierer fra ca. 2 til 45 pm, selv om partikler som er vesentlig større, opp til minst ca. 75-100 pm, gjør tjeneste i forbindelse med foreliggende oppfinnelse uten i særlig grad å påvirke overflate-teksturen eller bremsekoeffisienten, f.eks. i skrogdekker for vannfartøyer. Som tidligere angitt, varierer mengden av polytetrafluoretylen-lading i en foretrukken blanding fra det brede område i det minste fra ca. 25% til en mengde på ca. 50% som for tiden er mest foretrukket som et dekningssjikt for anvendelse i sjøvann. Én karakteristikk for dette mest foretrukne materiale er dets hardhet på ca. 80-90 durometer,

som ikke bare er tjenlig for holdbarheten, men også for bremse-koef f isienten og de lyd-svekkende egenskaper.

Den tredje komponent i materialet i henhold til denne oppfinnelse er molybdendisulfid i de foretrukne områder som tidligere er spesifisert. Det spesielle molybdendisulfid er et pulver av teknisk kvalitet i form av flate krystaller som blir satt til basis-elastomer- og polytetrafluoretylen-komponentene for å oppnå det endelige materiale. Alternative utførelser kan selvfølgelig inkludere fyllstoffer såsom konvensjonelle pigmenter og annet, og disse utførelser er innen omfanget av og er tatt i betraktning ved søkerens oppfinnelse slik den åpenbares og angis i kravene her.

Fremgangsmåten for fremstilling av et foretrukket materiale går først ut på å kombinere de forskjellige tørre ingredienser for å oppnå en i alt vesentlig homogen kombinasjon. Et herdemiddel tilsettes, og blandingen anbringes i et reaksjonskar passende for vulkanisering av harpikser av denne type. Komponenten blir herdet, d.v.s. vulkanisert, ved anvendelse av standard-fremgangsmåter ved påføring av varme og trykk i en spesifisert tidsperiode. En standard O-ring-presse på 60,96 cm x 60,96 cm kan anvendes for å herde forbindelsen i form av et utflatet lag eller ark. Ved kommersiell anvendelse kan materialet kalandreres eller på annen måte presses og herdes til arkmateriale av passende størrelse hvorfra det kan skjæres eller på annen måte formes ut modul-plater.

Ved dannelse av slike materialer med fibrillert PTFE blir det fibrillerte PTFE, såsom ICI Americas's FLUON CD1, eller DuPont's TEFLON K-10, fortrinnsvis satt til blanderen (f.eks. en Banbury-mølle) slik det blir innkjøpt, d.v.s. i partikkelform. Ved blanding av materialet blir denne PTFE-komponent i materialet fibrillert ensartet i materialet, og den gir en overraskende holdbarhet til materialet og forsterker mange elastomere komponenter som blir dannet fra slike materialer.

Det partikkelformige polytetrafluoretylen og molybdendisulfidet utgjør et sterkt ønskelig og nytt additiv for elastomere materialer. Ved fremstilling av slike additiver anbringes partikkelformig polytetrafluoretylen og partikkelformig molybdendisulfid sammen i en blandeapparatur, f.eks. en roterende blandesylinder, og tomles og blandes godt med hverandre. Fortrinnsvis er partikkelstørrelsen til molybden-disulf idpartiklene generelt flere ganger mindre enn partikkel-størrelsen til det partikkelformige polytetrafluoretylen. Hvis f.eks. den gjennomsnittlige partikkelstørrelse for polytetrafluoretylenet ligger i området 2-45 pm, vil den gjennomsnittlige partikkelstørrelse for molybdendisulfidet være ca. 1/3 til 1/10 av den for det partikkelformige polytetrafluoretylen eller mindre. Det partikkelformige materiale blandes sammen i tilstrekkelig tidsrom til at molybdendisulfidpartiklene blir generelt adherente til polytetrafluoretylenpartiklene, og blandingspartiklene blir ensartet grå-sorte av utseende. Som et eksempel ble 330,69 kg additiv-materiale oppnådd ved 15 minutters agitering og blanding. Adherensen av molybdendisulfidpartiklene til det partikkelformige polytetrafluoretylen menes å skyldes et elektrostatisk ladningsdifferensial som kan utvikle seg mellom polytetrafluoretylenpartiklene og molybden-disulf idpartiklene mens de blandes sammen.

For å tillate bedre tillaging og blanding av mange

varierte materialer og mer effektiv bruk av molybdendisulfidet foretrekkes det å produsere to additiver: ett med fibrillert polytetrafluoretylen og ett med partikkelformig polytetrafluoretylen. Ved fremstilling av additivene med fibrillert polytetra-

fluoretylen blandes typisk tilnærmet like deler partikkelformig molybdendisulfid og fibrillert polytetrafluoretylen sammen,

selv om en større andel av molybdendisulfid kan anvendes. Ved fremstilling av additivene med granulert polytetrafluoretylen kan mindre mengder av molybdendisulfid bli anvendt, typisk ca. 1/2 del molybdendisulfid pr. del granulert polytetrafluoretylen for mange anvendelser.

Anvendelse av slike polytetrafluoretylen/molybdendisuldid-additiver foretrekkes for fremstilling av materialene i henhold til oppfinnelsen. Den tidligere assosiering av molybdendisulfid-partikler med polytetrafluoretylenpartikler hjelper i stor på den ensartede blanding av det partikkelformige polytetrafluoretylen inn i elastomeren, spesielt hvis elastomermaterialet vil inkludere fibrillert polytetrafluoretylen, noe som er vanskeligere å blande inn i elastomeren. Molybdendisulfidet som assosieres med overflaten av polytetrafluoretylenpartiklene menes å forsterke inngangen av polytetrafluoretylenpartiklene i elastomeren og hindre adhererende assosiasjon av polytetrafluoretylenpartiklene med seg selv.

I den generelt foretrukne metode for fremstilling av elastomere materialer i henhold til oppfinnelsen med slike elastomerer som fluorhydrokarboner, naturgummi buna N, SBR,

EPDM og lignende, blandes først elastomermaterialet, kjønrøk og andre komponenter, med unntagelse av herdemidler, først, f.eks. på en Banbury-mikser. Additivet med fibrillert polytetrafluoretylen tilsettes deretter på mikseren, og miksingen fortsetter inntil temperaturen i blandingen begynner å stige skarpt. Additivet med granulert polytetrafluoretylen, hvis dette anvendes, tilsettes deretter i mikseren; og miksingen fortsetter inntil temperaturen, reologien og utseendet indikerer at det er oppnådd en ensartet blanding. Det fibrillerte polytetrafluoretylen blandes best ensartet og fibrilleres i materialet ved denne metode, hvor det settes til elastomeren først på mikseren og før eventuelle herdemidler tilsettes. Det blandede materiale ark-dannes deretter ved å kjøre det gjennom en mølle i flere passeringer, og snu 90° mellom hver passering, slik det er vanlig å praktisere det på fagområdet. Den ark- dannede blanding bør ha et jevnt korrugert overflateutseende og bør ikke vise glinsende flekker.

Den ark-dannede blanding hakkes deretter for en annen

gangs passering gjennom mikseren og tilsetningen av herdemidler. Etter at herdemidlene er ensartet blandet inn i det elastomere polytetrafluoretylenmateriale, mølles hele blandingen, ark-dannes og avkjøles på en måte som er vanlig for elastomerfrem-stilling, og er ferdig til bruk.

Hvis elastomerer, lik silikon, uten noen integritet i basis-elastomeren dannes ved hjelp av foreliggende oppfinnelse, blir miksing av det fibrillerte polytetrapolyetylen-additiv først foretatt på en mølle. Slike basis-elastomerer gis integritet av det fibrillerte polytetrafluoretylen, og den innledende miksing fortsetter på møllen inntil elastomeren ligner gummi. Miksing av slike elastomermaterialer fortsetter ved hjelp av den metode som er beskrevet ovenfor, men i en mølle snarere enn i en mikser. Det er imidlertid mulig at tilstrekkelig integritet kan oppnås til at miksing av det elastomere materiale kan foretas på en Banbury-mikser. Som angitt ovenfor, for å unngå tap av inntørkingsresistens, bør eventuelle herdemidler tilsettes i en annen gangs mikse-passering etter at det partikkelformige polytetrafluoretylen er blitt ensartet mikset med elastomeren.

Det er også mulig å mikse polytetrafluoretylen/molybdendisulfid-additiver med basis-elastomerer som er i emulsjonsform. Additivene kan mikses jevnt med den fluide elastomeremulsjon;

og hvis fibrillerte polytetrafluoretylenpartikler anvendes, vil de bli fibrillert når basis-elastomeren senere mikses med andre komponenter.

Med det formål å gi en bedre forståelse av oppfinnelsen gis de følgende eksempler på spesifikke materialer i henhold til oppfinnelsen og på fremgangsmåtene ved deres fremstilling.

Disse eksempler gjenspeiler den foretrukne bruk av de forannevnte additiver og fremgangsmåte for fremstilling og anvendelse av slike additiver.

Eksempel 1

En mengde på 100 g av søkerens materiale ble blandet sammen ved å kombinere 50 vekt% av TL-115A polytetrafluoretylenpulver med 20 vekt% av molybdendisulfid-krystaller og med 30 vekt% av NORDEL etylen/propylen-terpolymerharpiks i en beholder. De tørkede ingredienser ble inngående blandet for å gi en i alt vesentlig homogen blanding, og et standard peroksyd-herdemiddel ble tilsatt. Sammenblandingen ble anbragt i en O-ring-presse med et 60,97 cm kvadratisk lag og ble oppvarmet i 10 minutter ved 176,67°C. Det resulterende vulkaniserte arkmateriale hadde en mørkegrå farve, var 2,54 mm tykt og ble testet ved et hardhetsnivå på 85-90 durometer.

Eksempel 2

En mengde på 100 g av søkerens materiale ble blandet sammen ved å kombinere 25 vekt% av TL-115A polytetrafluoretylenpulver med 3 vekt% molybdendisulfid og 72 vekt% NORDEL etylen/propylen-terpolymerharpiks. Ingrediensene ble blandet og herdet som i eks. 1. Flere ringformede stykker ble støpt fra dette materiale og ble funnet å virke effektivt som O-ringer ved forskjellige mekaniske anvendelser.

Eksempler 3, 4, 5, 6, 7 og 8

Virkningen av å anvende oppfinnelsen ved etylen/propylen-terpolymerelastomerer, såsom Copolymer Rubber & Chemical Corporation' s "EPsyn" 55, kan iakttas fra de følgende eksempler og tester. Materialprøver ble fremstilt med 100 deler av basis-elastomerblandingen som inkluderte 100 deler av et materiale solgt av Copolymer Rubber & Chem. Co. under det registrerte varemerke EPsyn 55 og andre vanlige ingredienser i slike elastomer-materialer. Eksempel 3 viser en test av dette materiale for sammenligning med oppfinnelsen. I materialet i eks. 4 ble 50 deler av partikkelformet PTFE, såsom WHITCON 2

fra ICA Americas, satt til basis-elastomerblandingen fra eks. 3 sammen med en effektiv mengde av molybdendisulfid. I eks. 5

ble 100 deler av WHITCON 2 satt til basis-elastomerblandingen fra eks. 3 sammen med en effektiv mengde av molybdendisulfid.

I eks. 6 ble 4 deler av fibrillert PTFE, såsom FLUON CD1 solgt av ICA Americas, satt til basis-elastomerblandingen fra eks. 3 sammen med en effektiv mengde av molybdendisulfid. I eks. 7 ble ytterligere 46 deler av partikkelformet PTFE, såsom WHITCON 2, satt til blandingen fra eks. 6 sammen med en effektiv mengde av molybdendisulfid for å gi til sammen 50 deler av PTFE i materialet. I eks. 8 ble ytterligere 96 deler av WHITCON 2 satt til materialet fra eks. 6 sammen med en effektiv mengde av molybdendisulfid for å tilveiebringe til sammen 100 deler av PTFE i materialet. De fysikalske egenskaper, strekkfasthet, forlengelse, modul og hardhet for materialene i eksemplene 3-8 er angitt i tabellen nedenfor.

Som det kan fastslås ved sammenligning av disse data, er strekkstyrken ved romtemperatur og ved 148,9°C for materialene i eksemplene 4-8 vesentlig forbedret sammenlignet med for basis-elastomerblandingen i eks. 3. Videre vil innlemmelse av bare 4 deler av fibrillert PTFE i slike materialer gi dem strekkstyrke ved romtemperatur og ved 148,9°C, hvilket er vesentlig bedre enn for basis-elastomerblandingen, og forbedring av strekkstyrke for materialene med fibrillert PTFE er spesielt betydelige ved forhøyede temperaturer såsom 148,9°C. I tillegg til den betydelige forbedring av strekkfastheter for slike elastomer-blandinger vil innlemmelse av 4 deler av fibrillert PTFE i materialene fra eks. 6-8 i vesentlig grad forbedre modulnivå-elastisiteten for materialet, både ved romtemperatur og ved 148,9°C. Forlengelsen for materialene fra eks. 4-8 blir også vesentlig forbedret.

Eksempler 9, 10, 11 og 12

Virkningen av å anvende oppfinnelsen ved silikon-elastomer-materialer er vist ved en sammenligning av eks. 9-12 og resultatene av deres testing. Eks. 9 viser et silikon-gummi-materiale innbefattende additiver. Eks. 10 viser et materiale innbefattende silikon-gummimaterialet fra eks. 9 med tilsetning av 100 deler av partikkelformet polytetrafluoretylen såsom WHITCON 2 og en effektiv mengde av molybdendisulfid. Eks. 11 viser en blanding av silikon-gummimaterialet fra eks. 9 med 4 deler av fibrillert PTFE, såsom FLUON CD1, og en effektiv mengde av molybdendisulfid. Eks. 12 viser en blanding av silikongummi-fibrillert PTFE fra eks. 11 sammen med 96 ytterligere deler av partikkelformet PTFE, såsom WHITCON 2, og en effektiv mengde av molybdendisulfid. De fysikalske egenskaper til materialene fra eks. 9-12 er angitt nedenfor.

Disse materialer viste kjemisk inerthet, stabilitet, varmebestandighet, overflate-smørbarhet og slitasjebestandighet.

Silikon-elastomermaterialer i henhold til denne oppfinnelse kan lages med strekkstyrker og rivestyrker som er mange ganger større enn den opprinnelige elastomer. Slike elastomerer kan gi strekkstyrker og rivestyrker som er to til tre ganger større enn for silikon-elastomeren selv, uten tap av kjemisk inerthet, stabilitet, varmeresistens og elektriske isolasjonsegenskaper hos silikon-elastomeren, og med forbedret sliperesistens.

Silikonmaterialer i henhold til oppfinnelsen kan tilveiebringe vesentlig forbedret elektrisk isolasjon, spesielt for slike formål som isolasjon for tennpluggtråder. For slike formål omgir den forbedrede silikon-elastomer i henhold til oppfinnelsen på en generelt konsentrisk måte den leder som bærer den høye spenning som er nødvendig for å produsere en gnist i tennpluggene til en bil. Tennpluggtrådene må operere nær inntil motorblokken i bilen som nå løper meget varmere på grunn av emisjonsbegrensningen og bensineffektivitetskravene i USA, og må isolere høyspenningslederen fra motordelene. Elektrisk ledningsevne hos elektriske isolerende materialer

øker i de fleste tilfeller vesentlig med temperaturen, og dette er i alminnelighet tilfelle for elektrisk isolerende elastomerer. På grunn av de høyere temperaturer ved hvilke bilmotorer nå opererer, er mange elastomerer som tidligere ble anvendt som isolasjon for tennpluggtråder nå ikke lenger pålitelige isolatorer for dette formål; og silikonelastomerer, som generelt er mer kostbare enn de tidligere kjente elastomerer i bruk, anvendes på grunn av deres mer pålitelige elektriske isolerende egenskaper ved høyere temperaturer. Silikon-tennpluggtrådisolasjon er imidlertid utsatt for mekanisk svikt på grunn av trekking, riving og gnidning på grunn av dens generelt dårlige fysiske egenskaper. Med foreliggende oppfinnelse kan silikonelastomerens fysiske egenskaper bli vesentlig forbedret for dette formål. Silikon-polytetrafluoretylen-elastomerer i henhold til oppfinnelsen kan fordoble eller tre-doble strekkstyrken, rivestyrken og gnidningsresistensen hos silikonelastomer-tennpluggtrådisolasjon, uten noe særlig tap i varmeresistens eller elektriske isolasjonsegenskaper, og kan vesentlig drøye påliteligheten og, menes det, levetiden til silikonelastomer-elektrisk isolasjon.

De forbedrede silikonelastomer-materialer i henhold til oppfinnelsen har forlenget anvendelighet for produkter i hvilke i det vesentlige mer kostbare elastomerer må anvendes, på grunn av de unike egenskaper hos silikonelastomeren og polytetrafluoretylenet og kan tillate vesentlig reduksjon i prisen på slike produkter. I tillegg kan oppfinnelsen tilveiebringe lignende forbedringer i andre elektrisk isolerende elastomerer på grunn av varmeresistensen, den kjemiske inerthet og de elektriske isolasjonsegenskaper hos polytetrafluoretylenet. Elastomerer i henhold til oppfinnelsen kan tilveiebringe utmerket kabel- og tråd-isolasjon. I tillegg til de før nevnte egenskaper kan oppfinnelsen tilveiebringe en fleksibel og seig kabel- eller tråd-isolasjon med forbedret overflatesmøreevne som vil tillate en kabel å bli trukket gjennom rørledning med større letthet og pålitelighet. Ved hjelp av oppfinnelsen kan elastomerer som er mindre dyre enn silikonelastomerer igjen være anvendelige for tennpluggtrådisolasjon for biler.

Eksempler 13, 14, 15, 16, 17 og 18

Eksemplene 13-18 muliggjør en sammenligning av virkningen av oppfinnelsen ved nitril-gummimaterialer, såsom Copolymer Rubber & Chemical Corporation's COPO 1500. Eks. 13 viser en vanlig nitrilgummiblanding innbefattende 100 deler av nitrilgummi. Eks. 14 viser nitrilgummiblandingen fra eks. 13 sammen med 50 deler av et partikkelformet PTFE, såsom WHITCON 2, og en effektiv mengde av molybdendisulfid. Eks. 15 viser nitrilgummiblandingen fra eks. 13 sammen med 100 deler av partikkelformet PTFE, såsom WHITCON 2, og en effektiv mengde av molybdendisulfid. Eks. 16 viser nitrilgummiblandingen fra eks. 13 sammen med 4 deler av et fibrillert PTFE, såsom FLUON CD1, og en effektiv mengde av molybdendisulfid. Eks. 17 viser blandingen av nitrilgummi-fibrillert PTFE fra eks. 16 sammen med ytterligere 46 deler av partikkelformet PTFE, såsom WHITCON 2, og en effektiv mengde av molybdendisulfid. Eks. 18 viser blandingen av nitrilgummi-fibrillert PTFE fra eks. 16 med ytterligere 96 deler av PTFE, såsom WHITCON 2, og en effektiv mengde av molybdendisulfid. De fysikalske egenskaper for materialene fra eksemplene 13-18 er sammenlignet i tabellen nedenfor.

Sammenligninger av materialegenskapene viser den økede elastisitetsmodul som oppnås ved tilsetning av bare 4 deler av fibrillert PTFE i nitrilgummimaterialene i henhold til oppfinnelsen. Sammenligninger viser også den betydelig forbedrede strekkfasthet ved slike forhøyde temperaturer som 148,9°C med innlemmelse av 4 deler av fibrillert PTFE og 50-100 deler av totalt PTFE.

Eksempler 19, 20, 21, 22, 23 og 24

Eksemplene 19-24 muliggjør en sammenligning av virkningen av oppfinnelsen ved butadien/akrylnitril-elastomerer. Eks. 19 viser en elastomerblanding som innbefatter 100 deler av butadien/-akrylitril-elastomer. Eks. 20 viser butadien/akryl-nitril-elastomerblandingen fra eks. 19 sammen med 50 deler av partikkelformet PTFE, såsom WHITCON 2, og en effektiv mengde av molybdendisulfid. Eks. 21 viser butadien/akrylnitril-blandingen fra eks. 19 sammen med 100 deler av partikkelformet PTFE, såsom WHITCON 2, og en effektiv mengde av molybdendisulfid. Eks. 22 viser butadien/akrylnitril-blandingen fra eks. 19 sammen med 4 deler av fibrillert PTFE, såsom FLUON CD1, og en effektiv mengde av molybdendisulfid. Eks. 23 viser blandingen av butadien/akrylnitril-elastomeren og fibrillert PTFE fra eks. 22 sammen med ytterligere 46 deler av partikkelformet PTFE, såsom WHITCON 2, og en effektiv mengde av molybdendisulfid. Eks. 24 viser blandingen av butadien/akrylnitril-elastomer og fibrillert PTFE fra eks. 22 sammen med ytterligere 96 deler av partikkelformet PTFE, såsom WHITCON 2, og en effektiv mengde av molybden disulfid. Materialene fra eksemplene 19-24 er sammenlignet nedenfor.

Med butadien/akrylnitril-gummiblandingen, som ved nitrilgummi-blandingen, ga innlemmelse av så lite som 4 deler av fibrillert PTFE i materialet betydelig forbedring av elastisitetsmodulen både ved romtemperatur og ved forhøyede temperaturer såsom ved 148,9°C. Dessuten gir innlemmelse av 4 deler fibrillert PTFE forbedret strekkfasthet for slike materialer ved forhøyede temperaturer, f.eks. ved 148,9°C.

Eksempel 25

Det ble dannet et materiale med 100 deler av EPsyn 4506 (varemerke for Copolymer Rubber & Chemical Corporation), 45 deler av TL 115A polytetrafluoretylenpulver, 50 deler av molybdendi-sulf idpartikler av teknisk kvalitet, 30 deler HiSil 233, 1 del av TEA, 12 deler av Såret 500 og 5 deler Varox. Ingrediensene ble blandet sammen og herdet og formet til testprøver og testet i overensstemmelse med ASTM-standarder.

Materialet fremviste en sammensatt ML 1 + 4 ved 100°C på 94, og en Mooney-inntørking ved 132,2°C på 9,4 minutter for en 5 punkt's stigning og en miniumumsavlesning på 54. Etter pressing og herding ved 160°C ble det ved romtemperatur oppnådd en strekkfasthet på 98,5 kg/cm<2>, en forlengelse på 230%, en 100% modul på 52,8 kg/cm<2>, en 200% modul på 88 kg/cm<2>og en Shore A-hardhet på 81.

Eksempel 26

Det ble dannet et materiale med 100 deler av EPsyn 4506 (varemerke for Copolymer Rubber & Chem. Co.), 40 deler av TL-115A, 7,5 deler av TEFLON K-10, 30 deler av molybdendisulfid av teknisk kvalitet, 40 deler av HiSil 233, 15 deler av Såret 500, 9 deler av Dicup 40KE, 5 deler av FEF Block og 1 del av TEA. Ingrediensene ble blandet sammen og herdet og formet til testprøver og testet i overensstemmelse med ASTM-standarder.

Materialet fremviste en sammensatt ML 1 + 4 ved 100°C på 108 og en Mooney-inntørking ved 132,2°C på 3,8 minutter for en 5 punkt's stigning og en minimumsavlesning på 48. Etter pressing og herding ved 160°C ble det ved romtemperatur oppnådd en strekkfasthet på 144,2 kg/cm<2>, en forlengelse på 150%, en 100% modul på 114,3 kg/cm<2>og en Shore A hardhet på 91.

Eksempler 27- 34

Materialer i henhold til oppfinnelsen ble laget og testet med fire basis-elastomerer inklusive Viton, en elastomer produsert og solgt av E.I. du Pont de Nemours Co. under nevnte varemerke, nitril-, akryl- og EPDM-elastomerer. Hvert av basis-elastomermaterialene fra eksemplene 27, 29, 31 og 33 inkluderte elastomer og kjønrøk, herdemidler, fyllstoffer, oksydanter og lignende som produsenten mente var å anbefale for å gi ønskelige fysikalske egenskaper til elastomermaterialet etter at det var herdet. I henholdsvis eksemplene 28, 30, 32 og 34 ble partikkelformig polytetrafluoretylen og molybdendi sulfid satt til elastomeren fra eksemplene 27, 29, 31 og 33 i en slik mengde at det partikkelformige polytetrafluoretylen og molybdendisulfid utgjorde ca. 30% av den samlede vekt av elastomeren, kjønrøken, de partikkelformige PTFE og MOS2-komponenter (d.v.s. at elastomeren og kjønrøken omfattet ca. 70 vekt% av kombinasjonen, eksklusive herdemidler, fyllstoff, oksydanter o.s.v.). Hvert av disse materialer inkluderte ca. 6 vekt% fibrillert polytetrafluoretylen og ca. 18% partikkelformig polytetrafluoretylen til å utgjøre tilnærmet 24% i alt av polytetrafluoretylen i materialet.

De fysikalske egenskaper for basis-elastomermaterialene sammenlignes med de fysikalske egenskaper for elastomermaterialene i henhold til oppfinnelsen nedenunder.

Testdataene indikerer at elastomermaterialer i henhold til oppfinnelsen inklusive Viton- og nitril-elastomerer viste vesentlige forbedringer i strekkstyrke, 50% modul, 100% modul, dyserive-resistens og slitasje-resistens. Selv om elastomermaterialene i henhold til oppfinnelsen inklusive akryl- og EPDM-elastomerer ikke viste økning i strekkstyrke, viste de også en vesentlig økning i sine 50% og 100% modulusverdier, nesten dobbelt dyserive-resistens, og minst dobbelt eller tre-dobbelt slitasje-resistens, respektive.

Slike materialer kan f.eks. anvendes for å lage forbedrede roterende leppeforseglinger. Roterende leppeforseglinger er utsatt for gnidningsslitasje og riving, og de vesentlige forbedringer i riv- og gnidnings-resistens vist med oppfinnelsen vil bidra med en vesentlig forbedring i levetiden til roterende leppeforseglinger produsert med slike elastomerer uten at det ofres noe angående de fysikalske karakteristikker for leppe-forseglingskonstruksjonen og, i mange tilfeller, en vesentlig forbedring i styrken på leppeforseglingen.

Elastomerer som er anvendbare ved denne oppfinnelse inkluderer således de polymerer som generelt er kjent som gummier, innbefattet naturlige gummier og syntetiske gummi-elastomerer, og andre polymerer som er i stand til å danne elastiske faste stoffer med lignende egenskaper. Mer spesielt inkluderer slike elastomerer, i tillegg til naturlig gummi, styren/butadien-gummi (SBR BUNA S), akrylnitril/butadien-gummi (BUNA N), butylgummi (IIR), etylenpropylen-gummi (EPDM), polyuretan-elastomerer (AU), cis-polybutadien (BR), polykloropren (Neopren, CR), poly(epiklorhydrin) (CO), polyakrylat (ABR), silikongummier (SI), poly(fluorerte hydrokarboner) (FPM), olefinpolysulfid (Thiokol, ET), polyisopren (IR) og lignende. Materialene i henhold til oppfinnelsen kan også inkludere plastifiseringsmidler og myknere, drøyemidler, gjenvunnet gummi, inerte fyllstoffer, forsterkende fyllstoffer, farve-stoff er, antioksydanter, akseleratorer og vulkaniserings-påvirkere.

Det anvendte partikkelformede polytetrafluoretylen kan være malt polytetrafluoretylen, polytetrafluoretylen av dispersjons-type med evne til fibrillering, eller en blanding av både malt og fibrillerbart PTFE. Slike PTFE-materialer selges av de følgende firmaer under de respektive varemerker:

Materialer i henhold til oppfinnelsen kan inkludere både malt og fibrillert polytetrafluoretylen. Fibrillert polytetrafluoretylen gir en betydelig forbedring av elastisitetsmodulen til de fleste elastomerer og kan forbedre strekkstyrken til elastomerer med lave strekkstyrkeverdier. Vanligvis kan ca. 85% av dets nytteevne oppnås med ca. 4 vekt% av fibrillert PTFE. Det er antatt at den mer omfattende og komplekse overflate til fibrillert PTFE kan tilveiebringe ytterligere mekanisk sammenfloking og inngrep med elastomeren. Den forbedrede strekkfasthet og den forbedrede modul kan i mange tilfeller oppnås med bare en beskjeden økning i hardhet og en beskjeden reduksjon av elastisitet.

Fibrillert PTFE er et resultat av sin fremstilling fra polymer-emulsjoner, og i sin fibrøse form i materialene i henhold til denne oppfinnelse kan det ligne små tvunnede og deformerte vevninger av sammenflokede fibre. FLUON CD1 er foretrukket fremfor TEFLON K-10 fordi det synes å dispergeres lettere i elastomeren. Der hvor det er ønskelig å opprettholde fleksibilitet hos elastomermaterialene i henhold til oppfinnelsen, fibrillerer det fibrillerte polytetrafluoretylen ønskelig for å tilveiebringe et høyt forhold mellom fiberlengde og fiberdiameter. Det er funnet at FLUON CD1 fibrillerer med et større lengde/diameter-forhold og er å foretrekke i slike elastomerer hvor fleksibilitet er et ønskelig karakteristikum.

Partikkelformet PTFE er vanligvis finmalt og oppnådd ved frakturering. Det er antatt at ytelsen til malt partikkelformet PTFE i materialer i henhold til denne oppfinnelse kan forbedres dersom det blir etset med natrium ved bearbeidning. Den forbedring som antas å være oppnåelig med slike behandlinger er forbedret gjensidig mekanisk innvirkning mellom elastomeren og det partikkelformede PTFE i materialer og produkter i henhold til oppfinnelsen, og muligens forbedret strekkfasthet og elastisitetsmodul. Malt PTFE kan imidlertid bidra effektivt til bedring av de fysikalske egenskaper for polytetrafluoretylen i produkter som ikke trenger god strekkfasthet og god modul. Den ytre skrog-dekning behøver f.eks. ikke disse egenskaper.

Når strekkfastheten er viktig, er det ønskelig å inkludere små mengder av fibrillert PTFE for å forbedre strekkfasthet og modul for de fleste elastiske produkter dannet med materialer i henhold til denne oppfinnelse. Produkter medøket strekkfasthet og elastisitetsmodul har vanligvis større slitasjebestandighet, lavere bøye-hysterese eller varmeoppbygning ved anvendelse, og øket holdbarhet når de utsettes for mekanisk bøyning og slitasje. Den gjensidige innvirkning av det fibrillerte PTFE

og det malte PTFE inne i elastomeren er ikke forstått, men det synes som om PTFE-komponenten i slike materialer flyter lett når gummi utsettes for strekk- og trykk-krefter opp til et punkt, og bidrar så til strekkfastheten og modulen i materialet som et resultat av det mekaniske inngrep av PTFE med elastomeren

i grunnmassen ved strekning, og bidrar til hardheten når PTFE-komponenten kommer til å bære belastningen ved pressing.

Fremgangsmåten for å bestemme den mengde av PTFE som behøves ved mange anvendelser går ut på først å bestemme den totale mengde av PTFE som erønskelig for å oppnå de PTFE-egenskaper i materialet som er ønsket, såsom smøreevne og slitasjebestandighet, løsningsmiddel-bestandighet og kjemisk inerthet, varmebestandighet og lignende. Elastisitetsmodulen til materialet kan vanligvis forbedres uten vesentlig forringelse av andre egenskaper ved å anvende, som en del av PTFE-komponenten, fibrillerbart PTFE såsom FLUON CD1 og TEFLON K 10.

I materialer hvor det er ufordelaktig med smøreevne, såsom tråder i dekk for kjøretøyer og puter for militære stridsvogner, er det nødvendig med mengder av fibrillert PTFE av en størrelses-orden på bare ca. 4 vekt% i materialet for å oppnå 85% av den forbedring som er mulig med det fibrillerte PTFE. I dekk-materialer kan f.eks. ca. 2% av fibrillert PTFE i naturlig gummi sammen med ikke mer enn 10% malt PTFE tilveiebringe vesentligøket levetid for dekk til kjøretøyer uten at de mister sin tøybarhet. For elastomerer som har mindre styrke, såsom butylgummi, kan opp til ca. 6% av fibrillert PTFE sammen med ikke mer enn 6% malt PTFE gi øket levetid og holdbarhet.

Det er vanligvis ønskelig å holde mengden av fibrillert PTFE i slike materialer så lavt det er mulig for at dette skal forenes med oppnåelse av de nødvendige egenskaper. Fibrillerbart PTFE er vanskeligere å blande med elastomerer og utvikler mer varme når de blandes med elastomerene. Den økede varme som utvikles ved blanding av komponentene i et materiale og fibrilleringen av PTFE-komponenten, f.eks. i en Banbury-blander, er tilbøyelig til å gi delvis herding av elastomeren under blanding og reduserer inntørkingsbestandigheten til det resulterende materiale ved støping. Inntørkingsbestandigheten er et mål for evnen hos et elastomert materiale til å være ensartet herdbart og til å motstå en begunstiget herding ved overflaten i en form inn i hvilken varme blir overført. Slik begunstiget herdingøker vanligvis bestandigheten for den herdede del av produktet mot varmeover-føring og inhiberer ensartet herding av det indre av produktet uten overoppvarmning nær produktoverflaten. I denne henseende synes FLUON CD1 å være foretrukket fremfor TEFLON K-10, men begge virker godt i det resulterende materiale. Dessuten blir partikkelformet PTFE som har en gjennomsnittlig partikkel-størrelse på mindre enn 40 pm, lettere dispergert.

Molybdendisulfidet kan f.eks. være det som selges av ICI Americas som molybdendisulfid av teknisk kvalitet. Selv om den effektive mengde av molybdendisulfid kan variere fra materiale til materiale, kan den mengde som er nødvendig for å bevirke ensartet dispergering av partikkelformet stoff, såsom PTFE, inn i elastomeren, lett bestemmes ved å tilsette molybdendisulfidet til kombinasjonen av elastomer og polytetrafluoretylen i Banbury-blanderen inntil PTFE blir ensartet blandet med elastomeren. Molybdendisulfidet kan i mange tilfeller innlemmes i materialer

i henhold til denne oppfinnelse med bare en liten virkning på de fleste av deres fysikalske egenskaper.

I tillegg til å muliggjøre ensartet dispergering av betydelige mengder av partikkelformet materiale og spesielt PTFE i elastomere materialer, kan molybdendisulfid virke som et betydelig fyllstoff for elastomeren, og kan anvendes for at det skal bidra med smørbarhet til overflateegenskapene for det resulterende elastiske produkt. Videre vil molybdendisulfidet redusere varmeoppbygningen og delvis herding av elastomeren under blanding av materialet og øke dets inntørkingsbestandighet.

Materialer i henhold til denne oppfinnelse og deres fordeler er antatt delvis å være et resultat av en matriks-lignende struktur innbefattende et gjensidig mekanisk inngrep mellom elastomer og partikkelformet PTFE, og, når fibrillert PTFE blir innlemmet, av vev-lignende strukturer og fibrillert PTFE i matrisen. Molybdendisulfidet blir også ensartet dispergert i den elastomere matriks.

Når elastiske produkter av slike materialer blir utsatt for overflateslitasje, f.eks. ved slike anvendelser som kant-tetninger ved hydrauliske og luftpumpe-akseltetninger, vinge-pumpetetninger, ventiltetninger og lignende, kan elastomeren bli avslitt ved overflaten. Men overflaten som utsettes for slitasje kan så i overveiende grad bli bestående av PTFE som er smørende og meget slitasjebestandig. I den utstrekning PTFE blir avslitt fra slike elastiske produkter ved ujevnheter til motstående overflater, såsom de indre ståloverflater av hydrauliske og trykkluft-sylindre, pumper, ventiler etc., er overføringen av PTFE til de motstående overflater tilbøyelig til å fylle ujevnhetene, forbedre tetningene og redusere friksjonen mellom de bevegelige deler, hvorved elastisiteten til materialet fortsetter å opprettholde en effektiv tetning.

Én anvendelse av oppfinnelsen er for vannfartøyer som skal bevege seg gjennom vann så hurtig som mulig med størst mulig effekt, og mer spesielt vedrører den en forbedret ytre skrog-dekning for slike vannfartøyer, som blant andre fordeler tilveiebringer redusert bremsing som forårsakes av vannmotstanden mot slike bevegelser. I forbindelse med bevegelsen for enhver gjenstand under eller på tvers av vannoverflaten, virker det en kontinuerlig kraft mot slik bevegelse som er målbar og som er sammensatt av flere faktorer, hvorav én er friksjon. Denne motstand mot bevegelse gjennom vann blir vanligvis kalt "bremsing". Med hvilket som helst "vannfartøy", som er et uttrykk som benyttes i denne søknad for ethvert fartøy eller annen struktur som kan bære folk eller last under eller over vannflaten, er bremsingen en viktig sak på grunn av at den er en betydelig faktor ved bestemmelse av den maksimale hastighet hvorved bevegelsen er mulig og også effekten av sådan bevegelse uttrykt ved omkostninger, anvendt energi og lignende.

Ved forsøk på å minimalisere bremsing og maksimalisere vår evne til effektivt å beveges gjennom vann, har det vært utført og utføres fremdeles mye forskning både i privat industri og i regjeringens sivile og militære grener. Denne forskning involverer ikke bare variasjoner i utforming, vekt og andre karakteristikker for selve vannfartøyet, men også arbeid med malinger og andre belegninger, løsninger og forskjellige metoder ved forsøk på å nedsette denne vannmotstand mot bevegelse og dermed giøket effektivitet for ferdsel i vannet.

Eksempler på slike pågående arbeider er f.eks. vist i US-patentskrifter nr. 3.230.919, 3.575.123, 3.990.381, 4.073.983,

4.088.622, 4.088.623 og 4.241.682 og fransk patentskrift

nr. 2.050.794.

Andre problemer med vannfartøyer, ved siden av bremsing, som man støter på, gir svekket effekt og medfører ubekvemhet og fare for reisende eller last om bord på slike fartøyer. Ett eksempel er tilgroing, som refererer til oppbygningen av fremmedstoffer såsom gress eller marin-organismer, som alger, igler og forskjellige skjell, som blir festet til undervannsdelen av skroget eller annen struktur. Et annet problem er at lyd lett føres gjennom metallskrog i vannfartøyer, og medfører ikke bare en plage, d.v.s. støy, men muligens en farlig situasjon såsom ved undervannsbåter og andre militære fartøyer.

I tillegg til eksemplene i patentskriftene ovenfor er søkeren generelt klar over at det både sivilt og militært i mange år har vært utført forskning med forsøk på å finne en effektiv løsning på å oppnå effektiv bevegelse gjennom vann med vannfar-tøyer som får mindre bremsing og med eliminering av problemer såsom tilgroing, lyd-overføring, gjentatt vedlikehold og vanskeligheter ved reparering og annet.

Materialer, f.eks. slike som i eks. 1, kan fremstilles i form av utflatede lag eller ark og anvendes som plater. Disse plater kan tilsvare mønstre tatt fra det ytre skrog eller overflaten av et vannfartøy, slik at arkmaterialet senere kan settes sammen og fastklebes til et spesielt skrogmønster eller utforming, omtrent som et puslespill. Den mulige tykkelse på søkerens dekningslag er bare begrenset av slike betraktninger som omkostninger, tilført vekt og lignende. Søkerens foretrukne tykkelsesområde er ca. 0,254-12,7 mm, med ca. 2,54 mm som mest foretrukket.

Den foretrukne metode for påklebing er å klebe dekningslaget til den ytre overflate av fartøyet med et klebemiddel, f.eks. slike som vanligvis anvendes for å binde naturlig gummi og syntetiske elastomerer til metall og forskjellige andre substrater. Bindemidlet som blir anvendt sammen med søkerens foretrukne etylen/propylen-terpolymerbasismateriale, var et bindemiddel av CA-40 kvalitet som markedsføres av 3M Company, hvilket tilfredsstiller regjeringens spesifikasjon MIL A 46050C TYPE 1 CLASS 1 for militær anvendelse, og er kjent for å binde etylen/-propylen-polymerer til metallsubstrater og seg selv. Andre klebemidler og påklebningsmetoder kan selvsagt anvendes istedenfor denne, eller andre basis-elastomerer kan anvendes,

og er innen omfanget og overveielsene ved søkerens oppfinnelse.

Det foretrukne dekningslag ble påklebet direkte på metall-substratet som skulle dekkes, såsom skroget eller annen overflate av et fartøy. En alternativ utførelse er å anvende dekningslaget til å danne det ytre lag i en laminat-struktur. Formålet med et slikt laminat kan være å oppnå forbedrede egenskaper såsom adhesjon, densitet, holdbarhet eller støt-toleranse, varme-isolasjon, lyd-svekking eller -absorpsjon, og annet. Forskjeller i konstruksjon, f.eks. et "bikake"-innerlag, kan om ønskes også anvendes for en spesifikk anvendelse.

Oppfinnelsen muliggjør sammenblanding av materialer som har forbedrede egenskaper ved mange andre anvendelser. Dersom, som et enkelt eksempel, formålet er å danne en støtdemper for å dempe bildøren når den smelles igjen og holde den fra å skrangle når den er lukket, må støtdemperen være tilstrekkelig hard til å bli værende i sitt spor når døren smelles igjen; den må være tilstrekkelig myk til å dempe døren, og må likevel ha en tilstrekkelig elastisitetsmodul til å holde døren fra å skramle når den er lukket; den må fortrinnsvis vare ut bilens levetid, forventet størrelsesorden 5-10 år; og den må være billig.

Det første trinn ved bestemmelsen av materialet i et slikt gummiprodukt vil være å bestemme de fysikalske egenskaper, såsom hardhet, permanent størkning, elastisitet, strekkfasthet og lignende. Én av fordelene ved materialene i henhold til oppfinnelsen er at de har større toleranse for aldring. Fremgangsmåten for å fremstille produktet må også tas i betraktning. Siden slike støtdempere kan ha en enkel form, f.eks. et polyeder, kan de fremstilles i enkle former fra en ekstrudert fremstilling av blandet materiale skåret til korte emner med tilstrekkelig størrelse til å fylle formen under trykk. Materialet kan således ekstruderes i form av en ensartet strimmel og bør ha gode ekstruderings-karakteristikker. En rask herding erønskelig, da dette er mer økonomisk enn en lang herdetid, men det erønskelig å unngå inntørking og å

oppnå et materiale som ikke vil herdes delvis dersom det ikke umiddelbart blir støpt. Slike støtdempere vil dessuten vanligvis være nokså tykke, slik at blandet gummi bør herdes tilstrekkelig langsomt til at utsiden ikke herdes lenge før innsiden. Vanligvis kreves det at man prøver seg frem ved

bestemmelse av et materiale for hvilken som helst anvendelse, og det blir foretatt flere sammenblandinger for testing ved slike anvendelser.

Eksempler 35 og 36

A anvende oppfinnelsen på slike støtdempere kan f.eks. føre til et materiale som innbefatter gjenvunnet dekk-gummi med 200 vektdeler, partikkelformet PTFE med 50 til 100 vektdeler, en effektiv mengde av molybdendisulfid og 10 vektdeler av antioksydanter, svovel, akselerator og fyllstoffer. En annen sammensetning i henhold til oppfinnelsen som er anvendbar ved slike anvendelser, kan inkludere 100 vektdeler olje-fortynnet styren/butadien-gummi, 50 til 100 vektdeler partikkelformet PTFE, en effektiv mengde av molybdendisulfid og 10 vektdeler av antioksydant, svovel, akseleratorer og andre fyllstoffer. Med denne oppfinnelse vil de resulterende støtdempere for bildører ha en vesentlig redusert tilbøyelighet til å knirke på grunn av sin overflate-smøreevne.

Andre produkter ved søkerens oppfinnelse kan inkludere:

Eksempel 37

Et materiale for anvendelse i slitebanen og sideveggene på bildekk omfatter en elastomer valgt fra en gruppe som inkluderer en styren/butadien-gummi, naturlig gummi og lignende i området på ca. 88 til ca. 98 vekt%, fibrillert PTFE i området på ca. 1 til ca. 4 vekt%, en effektiv mengde av molybdendisulfid og ett eller flere additiver valgt fra en gruppe som omfatter plastifiseringsmidler og myknere, drøyemidler, gjenvunnet gummi, inerte fyllstoffer, kjønrøk, antioksydanter, og akseleratorer og aktivatorer. Ytterligere mengder av partikkelf ormet granulaert PTFE i området 6 - 10% kan tilsettes sammen med tilsvarende mengder av MOS2 . For veiskraper og kjøretøy og maskineri som ikke er for hovedveien, kan det innlemmes større prosentandeler av malt PTFE i sliteflate-materialet.

Eksempel 38

Et materiale for tetning av en hydraulisk sylinder omfatter neopren i et område på ca. 50 til ca. 75 vekt%, en blanding av partikkelformet PTFE og fibrillert PTFE i området fra ca. 25 til ca. 50 vekt%, hvor nevnte fibrillerte PTFE er til stede i en mengde som er lik ca. 4 vekt% av det totale materiale, og en effektiv mengde av molybdendisulfid, hvor neopren-komponenten inneholder ett eller flere fyllstoffer valgt fra en gruppe som omfatter plastifiseringsmidler og myknere, inerte fyllstoffer, kjønrøk, antioksydanter og akseleratorer eller aktivatorer i en mengde på fra ca. 5 til ca. 30%.

Eksempel 39

Et materiale for en stridsvognpute for en militær stridsvogn omfatter en styren/butadien-kopolymerelastomer, en blanding av partikkelformet PTFE og fibrillert PTFE i et område på fra ca. 2 til ca. 6 vekt%, en effektiv mengde av molybdendisulfid og ett eller flere herdemidler valgt for bearbeidbarhet.

Produkter i henhold til søkerens oppfinnelse inkluderer f.eks. tennpluggtråd og streng og kabelisolasjon dannet av det herdede materiale i eksemplene 11 og 12, et forbedret bildekk, innbefattet en kant, en karm, sliteflate og sidevegg, med et herdet materiale fra eks. 15, en O-ring-tetning dannet av det herdede materiale fra eks. 2, en kant-tetning for en hydraulisk sylinder dannet av det herdede materiale fra eks. 16, og en stridsvognpute for en militær stridsvogn støpt av det herdede materiale fra eks. 39. Hvert av disse produkter tilveiebringer forlenget levetid og holdbarhet ved sine anvendelser som er flere ganger lengre enn hva som er oppnåelig med materialer kjent før oppfinnelsen.

Ved anvendelse av oppfinnelsen kan andre materialer, som inkluderer elastomerer og polytetrafluoretylen, blandes sammen for å tilveiebringe produktene ovenfor eller hvilket som helst av de følgende produkter: vinduspusserblader, kombinasjons-lager-tetninger for en roterende aksel, pumpetetninger, ventiltetninger, statiske karosseritetninger (f.eks. dør-tetninger) for biler, og andre slike dynamiske tetninger hvor smøreevne, korrosjon og slitasjebestandighet kan være ønskelig. Produkter dannet med materialer i henhold til denne oppfinnelse kan fremstilles ved de fremstillingsteknikker og prosesser som vanligvis anvendes i industrien. Slike produkter kan enten ekstruderes eller støpes ved transpress-, sprøyte- og press-støping og lignende eller begge deler.

Andre spesifikke produkter, materialer, fremgangsmåter og andre utførelser kan uttenkes uten å avvike fra ånden og omfanget ved oppfinnelsen som angitt i de følgende krav.

Claims (68)

1. Materiale, karakterisert ved at det omfatter: (a) ca. 25-80% polytetrafluoretylen; (b) ca. 1-30% molybdendisulfid; og (c) resten er et elastomert materiale.

2. Materiale i henhold til krav 1, karakterisert ved at det omfatter en i alt vesentlig homogen kombinasjon av de nevnte komponenter.

3. Materiale i henhold til krav 2, karakterisert ved at det er i form av et herdet sjikt som har en tykkelse på ca. 0,254-12,7 mm.

4. Materiale i henhold til krav 2, karakterisert ved at nevnte polytetrafluoretylen omfatter et gjenvunnet pulver.

5. Materiale, karakterisert ved at det inneholder: (a) ca. 25-50% polytetrafluoretylenpulver; (b) ca. 3-20% molybdendisulfid; og (c) resten er et elastomert materiale.

6. Materiale i henhold til krav 5, karakterisert ved at nevnte elastomere materiale er en etylen/propylen-terpolymer.

7. Materiale i henhold til krav 6, karakterisert ved at det er i form av et sjikt av vulkanisert arkmateriale.

8. Materiale i henhold til krav 7, karakterisert ved at sjiktet har en tykkelse på ca. 0,254-12,7 mm.

9. Sjikt i henhold til krav 8, karakterisert ved at sjiktet er festet til et vannfartøy ved anvendelse av et klebemiddel.

10. Materiale i henhold til krav 4, karakterisert ved at det gjenvunne polytetrafluoretylenpulver har en partikkelstø rrelse på opp til ca. 100

11. Materiale i henhold til krav 7, karakterisert ved at sjiktet har en hardhet på ca. 80-90 durometer.

12. Materiale, karakterisert ved at det inneholder: (a) ca. 50% polytetrafluoretylen; (b) ca. 20% molybdendisulfid; og (c) ca. 30% etylen/propylen-terpolymer.

13. Fremgangsmåte for å redusere bremsing ved bevegelse av et vannfartøy gjennom vann, karakterisert ved at den omfatter det trinn å påføre et ytre skalldekke på vann-fartøyet som er sammensatt av et sjikt laget av et materiale som inneholder: (a) ca. 25-80% polytetrafluoretylen; (b) ca. 1-30% molybdendisulfid; og (c) resten som er et elastomert materiale.

14. Ytterskalldekke i henhold til krav 13, karakterisert ved at vannfartøyet er en undervannsbåt.

15. Materiale som resulterer fra en metode, karakterisert ved at den omfatter: å blande sammen en elastomer og partikkelformig polytetrafluoretylen i en mengde i et område fra ca. 25 vekt%, regnet på hele materialet, til ca. 80 vekt%, regnet på hele materialet, og en mengde av molybdendisulfid som er effektiv til ensartet å inkorporere det partikkelformige polytetrafluoretylen i elastomeren.

16. Materiale, karakterisert ved at det resulterer fra de ytterligere trinn å stø pe og herde materialet i henhold til krav 15.

17. Materiale i henhold til krav 15, karakterisert ved at det partikkelformige polytetrafluoretylen ligger i området 25 vekt% til 50 vekt% og mengden av molybdendisulfid ligger i et område fra ca. 0,5 del pr. del partikkelformig polytetrafluoretylen til ca. 1,0 del pr. del av polytetrafluoretylen.

18. Materiale i henhold til krav 15, karakterisert ved at polytetrafluoretylenet inkluderer både fibrillert og ikke-fibrillert partikkelformig materiale.

19. Materiale, karakterisert ved at det resulterer fra de følgende trinn: å blande sammen en elastomer og et partikkelformig polytetrafluoretylen med en mengde av molybdendisulfid som er effektiv til jevnt å blande polytetrafluoretylenet i elastomeren; og herde blandingen for å oppnå et elastisk faststoff med fysikalske karakteristikker for både elastomeren og polytetrafluoretylenet.

20. Materiale i henhold til krav 19, karakterisert ved at det partikkelformige polytetrafluoretylen inkluderer ca. 4 vekt% fibrillert polytetrafluoretylen og ca. samme mengde av molybdendisulfid.

21. Fremgangsmåte for å inkorporere partikkelformig materiale i en elastomer, karakterisert ved at den omfatter: å anbringe sammen en mengde av elastomer og en mengde av partikkelformig polytetrafluoretylenmateriale, å tilsette en effektiv mengde av molybdendisulfid, og mekanisk å blande sammen elastomeren, det partikkelformige polytetrafluoretylenmateriale og molybdendisulfidet for å oppnå en ensartet dispersjon av det partikkelformige polytetrafluoretylenmateriale i elastomeren.

22. Fremgangsmåte i henhold til krav 21, karakterisert ved at mengden av partikkelformig polytetrafluoretylenmateriale er i overskudd av 25 vekt%.

23. Fremgangsmåte i henhold til krav 22, karakterisert ved at elastomeren er følsom for og herdes ved eksponering av varme og mengden av molybdendisulfid er tilstrekkelig til å utelukke signifikant delvis herding av elastomeren.

24. Fremgangsmåte i henhold til krav 21, karakterisert ved at det partikkelformige polytetrafluoretylen har evne til fibrillering og blir fibrillert mens det blandes inn i elastomeren.

25. Fremgangsmåte for å forbedre de fysikalske egenskaper hos elastomere materialer, idet forbedringen er karakterisert ved at den omfatter å sette til det elastomere materiale mens det blandes, polytetrafluoretylenpartikler med evne til fibrillering og skjærkraftbehandling av polytetrafluoretylen-partiklene ved blanding for å fibrillere og blande det fibrillerte polytetrafluoretylen ensartet i det elastomere materiale.

26. Fremgangsmåte i henhold til krav 25, karakterisert ved at mengden av fibrillert polytetrafluoretylen som tilsettes er opp til ca. 6 vekt% regnet på hele materialet.

27. Materiale, karakterisert ved at det omfatter: en fast matriks av herdet elastomert materiale, partikkelformig polytetrafluoretylen og molybdendisulfid i hvilket minst en del av nevnte partikkelformige polytetrafluoretylen omfatter fibrillert polytetrafluoretylen som er ensartet dispergert i elastomermatriksen med partikkelformig molybdendisulfid.

28. Materiale i henhold til krav 27, karakterisert ved at polytetrafluoretylen-partiklene utgjør minst 25 vekt% av hele materialet.

29. Materiale i henhold til krav 28, karakterisert ved at det er i form av en O-ring.

30. Materiale i henhold til krav 28, karakterisert ved at det er i form av en hydraulisk tetning.

31. Materiale i henhold til krav 28, karakterisert ved at det er i form av et lager.

32. Materiale i henhold til krav 27, karakterisert ved at det fibrillerte polytetrafluoretylen er til stede i en mengde av ca. 2% til ca. 6% i vekt av hele materialet og den totale mengde av partikkelformig polytetrafluoretylen er mindre enn ca. 12%.

33. Materiale i henhold til krav 32, karakterisert ved at det er i form av en slitebane og sidevegg for bil.

34. Materiale i henhold til krav 32, karakterisert ved at det er i form av en pute for beltet til en militær stridsvogn.

35. Materiale i henhold til krav 27, karakterisert ved at polytetrafluoretylen-partiklene utgjør ca. 25 vekt% til ca. 50 vekt% av hele materialet.

36. Materiale i henhold til krav 1, karakterisert ved at det er innlemmet i en O-ring.

37. Materiale i henhold til krav 1, karakterisert ved at det er innlemmet i en kant-tetning for en stempel/sylinder-kombinasjon.

38. Materiale i henhold til krav 1, karakterisert ved at det er innlemmet i et vinduspusserblad.

39. Materiale i henhold til krav 1, karakterisert ved at det er innlemmet i tetninger for bevegelige deler.

40. Materiale i henhold til krav 1, karakterisert ved at det er innlemmet i en kombinasjon av lager og tetning for en roterende aksel.

41. Materiale i henhold til krav 1, karakterisert ved at det er innlemmet i en pumpetetning.

42. Materiale i henhold til krav 1, karakterisert ved at det er innlemmet i en ventiltetning.

43. Materiale i henhold til krav 1, karakterisert ved at det er innlemmet i en tetning for en kjøretøy-dør.

44. Materiale i henhold til krav 1, karakterisert ved at det er innlemmet i en slange.

45. Materiale i henhold til krav 1, karakterisert ved at det er innlemmet i en lyd-montering.

46. Materiale, karakterisert ved at det omfatter: (a) ca. 2 til ca. 6% fibrillert polytetrafluoretylen; (b) en effektiv mengde av molybdendisulfid; og (c) resten er et elastomert materiale.

47. Materiale i henhold til krav 46, karakterisert ved at det er inkorporert i et dekk for et kjøretøy.

48. Materiale i henhold til krav 46, karakterisert ved at materialet er inkorporert i slitebanen og sliteveggen til et bildekk.

49. Materiale i henhold til krav 46, karakterisert ved at det er i form av en pute for en militær stridsvogn.

50. Materiale, karakterisert ved at det omfatter: en fluorhydrokarbon-elastomer; partikkelformig polytetrafluoretylen i en mengde som er effektiv til i det vesentlige å forbedre de fysikalske egenskaper hos fluorhydrokarbon-elastomeren; og en mengde av molybdendisulfid som er effektiv til ensartet å inkorporere det partikkelformige polytetrafluoretylen i en slik elastomer.

51. Materiale i henhold til krav 50, karakterisert ved at det partikkelformige polytetrafluoretylen omfatter en liten mengde av fibrillert polytetrafluoretylen.

52. Materiale, karakterisert ved at det omfatter: en silikongummi; partikkformig polytetrafluoretylen i en mengde som er effektiv til i det vesentlige å forbedre de fysikalske egenskaper hos silikongummien; og en mengde av molybdendisulfid som er effektiv til ensartet å inkorporere det partikkelformige polytetrafluoretylen i silikongummien.

53. Materiale i henhold til krav 52, karakterisert ved at det partikkelformige polytetrafluoretylen omfatter en liten mengde av fibrillert polytetrafluoretylen.

54. Materiale i henhold til krav 52, karakterisert ved at det er i form av isolasjon for tennpluggtråder for biler.

55. Materiale, karakterisert ved at det omfatter: en elastomer valgt fra en gruppe som omfatter naturgummi, styren/butadien-gummi, akrylnitril/butadien-gummi, butylgummi, etylen/propylen-gummi, polyuretan-elastomer, cis-polybutadien, polykloropren, poly(epiklorhydrin), polyakrylat, silikongummi, poly(fluorerte hydrokarboner), olefinpolysulfid, polyisopren og lignende; partikkelformig polytetrafluoretylen i en mengde som er effektiv til å forbedre de fysikalske egenskaper hos nevnte elastomer; og en mengde av molybdendisulfid som er effektiv til ensartet å inkorporere det partikkelformige polytetrafluoretylen i nevnte elastomer.

56. Materiale i henhold til krav 55, karakterisert ved at partikkelformige polytetrafluoretylen er fibrillert polytetrafluoretylen.

57. Materiale i henhold til krav 55, karakterisert ved at det partikkelformige polytetrafluoretylen utgjør ca. 25% til ca. 80% i vekt av hele materialet.

58. Materiale i henhold til krav 57, karakterisert ved at det er i form av isolasjon rundt en elektrisk leder.

59. Additiv for elastomermaterialer, karakterisert ved at det omfatter: partikkelformig polytetrafluoretylen og partikkelformig molybdendisulfid, idet det nevnte partikkelformige molybdendisulfid har en gjennomsnittlig partikkelstørrelse som er vesentlig mindre enn den gjennomsnittlige partikkelstørrelse for nevnte partikkelformige polytetrafluoretylen og i det vesentlige fester seg til nevnte partikkelformige polytetrafluoretylen .

60. Additiv i henhold til krav 59, karakterisert ved at gjennomsnittpartikkel-størrelsen for molybdendisulfidet er mindre enn ca. 1/3 av gjennomsnittpartikkelstø rrelsen for nevnte partikkelformige polytetrafluoretylen og at nevnte polytetrafluoretylen har en gjennomsnittpartikkelstø rrelse i området fra ca. 2 til ca. 45 pm.

61. Additiv i henhold til krav 59, karakterisert ved at det partikkelformige polytetrafluoretylen er fibrillerbart og at det partikkelformige molybdendisulfid er til stede i additivet i en mengde av minst ca. samme vekt til vekten av det fibrillerbare polytetrafluoretylen .

62. Additiv i henhold til krav 59, karakterisert ved at det partikkelformige polytetrafluoretylen er granulert polytetrafluoretylen og at molybdendisulfidet omfatter minst ca. 0,5 vektdel pr. del av granulert polytetrafluoretylen.

63. Additiv for elastomerer, karakterisert ved at det er produsert ved å anbringe sammen partikkelformig polytetrafluoretylen og partikkelformig molybdendisulfid, idet det partikkelformige molybdendisulfid har en i det vesentlige mindre partikkelstø rrelse enn det partikkelformige polytetrafluoretylen og omfatter minst en vesentlig vektprosent av den totale vekt av additivet, og produserer relativ bevegelse og kontakt mellom det partikkelformige polytetrafluoretylen og det partikkelformige molybdendisulfid til å produsere partikkelformig polytetrafluoretylen med vedhengende partikler av molybdendi-sulf id .

64. Additiv i henhold til krav 63, karakterisert ved at det partikkelformige polytetrafluoretylen og det partikkelformige molybdendisulfid tumles sammen i en tumlemikser.

65. Elastomermateriale, karakterisert ved at det er produsert ved følgende trinn: å anbringe sammen partikkelformig polytetrafluoretylen og partikkelformig molybdendisulfid, idet det partikkelformige molybdendisulfid har en vesentlig mindre partikkelstørrelse enn nevnte partikkelformige polytetrafluoretylen og omfatter minst en vesentlig vektprosent av den totale vekt av additivet; å produsere relativ bevegelse og kontakt mellom det partikkelformige polytetrafluoretylen og det partikkelformige molybdendisulfid til å produsere partikkelformig polytetrafluoretylen med vedhengende partikler av molybdendisulfid; å blande sammen en elastomer og en mengde av det partikkelformige polytetrafluoretylen og molybdendisulfidet som er effektiv til ensartet å blande polytetrafluoretylenet i elastomeren og å forbedre de fysikalske egenskaper hos elastomeren; og å herde blandingen for å oppnå et elastomermateriale med forbedrede fysikalske egenskaper.

66. Elastomermateriale i henhold til krav 65, karakterisert ved at det partikkelformige polytetrafluoretylen har evne til fibrillering og blir fibrillert mens det blandes inn i elastomeren.

67. Elastomermateriale i henhold til krav 65, karakterisert ved at det partikkelformige polytetrafluoretylen inkluderer både fibrillerbart og ikke-fibrillerbart partikkelformig materiale.

68. Elastomermateriale, karakterisert ved at det er produsert ved følgende trinn: a) å anbringe sammen partikkelformig fibrillerbart polytetrafluoretylen og partikkelformig molybdendisulfid, idet det partikkelformige molybdendisulfid har en vesentlig mindre partikkelstørrelse enn det partikkelformige fibrillerbare polytetrafluoretylen og omfatter minst en vesentlig vektprosent av den totale vekt av additivet, og å produsere relativ bevegelse og kontakt mellom nevnte partikkelformige fibrillerbare polytetrafluoretylen og nevnte partikkelformige molybdendisulfid til å produsere partikkelformig fibrillerbart polytetrafluoretylen med vedhengende partikler av molybdendisulfid; b) å anbringe sammen partikkelformig ikke-fibrillerbart polytetrafluoretylen og partikkelformig molybdendisulfid, idet det partikkelformige molybdendisulfid har en vesentlig mindre partikkelstørrelse enn det ikke-fibrillerbare partikkelformige polytetrafluoretylen og omfatter minst en vesentlig vektprosent av den totale vekt av additivet, og å produsere relativ bevegelse og kontakt mellom det partikkelformige ikke-fibrillerbare polytetrafluoretylen og det partikkelformige molybdendisulfid til å produsere partikkelformig ikke-fibrillerbart polytetrafluoretylen med vedhengende partikler av molybdendi-sulf id ; c) å blande sammen en elastomer og en mengde av nevnte partikkelformige fibrillerbare polytetrafluoretylen med vedhengende partikler av molybdendisulfid inntil temperaturen i blandingen begynner å øke skarpt; d) å sette til blandingen en mengde av nevnte partikkelformige ikke-fibrillerbare polytetrafluoretylen med vedhengende partikler av molybdendisulfid og blande inntil en ensartet blanding oppnås; og e) å herde blandingen for å oppnå et elastomermateriale med forbedrede fysikalske egenskaper.