WO2018046151A1 - Kautschukmischung und elastischer artikel enthaltend die kautschukmischung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kautschukmischung und einen elastischen Artikel, der die Kautschukmischung enthält. Der Artikel ist bevorzugt ein Presspolster für einen Pressstempel einer Wäschepresse. Derartige Presspolster werden häufig auch als Druckkissen bezeichnet. Zur Verbesserung des Reibbeiwertes und gleichzeitig zur Verbesserung des Weiterreißwiderstandes enthält die Kautschukmischung ein Gemisch A bestehend aus amorpher Kieselsäure und kryptokristalliner Kieselsäure und Kaolinit.

Description

Beschreibung

Kautschukmischung und elastischer Artikel enthaltend die Kautschukmischung

Die Erfindung betrifft eine Kautschukmischung und einen elastischen Artikel, der die Kautschukmischung enthält. Der Artikel ist bevorzugt ein Presspolster für einen

Pressstempel einer Wäschepresse. Derartige Presspolster werden häufig auch als

Druckkissen bezeichnet.

In einer industriellen Waschanlage spielt die Entwässerungspresse eine große Rolle. Nachdem die Wäsche mehrere Reinigungsstufen durchlaufen hat, fällt der entsprechende Wäscheposten automatisch in die dahinter geschaltete Entwässerungspresse. Um das Wasser aus den Textilien zu drücken, kommt ein hydraulischer Stempel zum Einsatz. An seiner Unterseite ist das Presspolster angebracht, das mit Wasser befüllt ist. Beim Pressen der Wäsche ermöglicht es eine gleichmäßige Druckverteilung und schont zugleich das Gewebe der Textilien. Die nasse Wäsche verliert an Gewicht und das eigentliche Trocknen in Industrietrocknern wird beschleunigt.

Zur ausreichenden Schonung der Wäscheoberfläche ist es notwendig, dass das Presspolster die auszupressende Wäsche möglichst nicht unnötig aufraut. Hierzu sollte die Oberfläche des Presspolsters möglichst glatt sein, d.h. der Reibbeiwert sollte möglichst niedrig sein. Gleichzeitig soll das Presspolster der den immer wiederkehrenden mechanischen Belastungen ausreichend standhalten können, d.h. insbesondere der Weiterreißwiderstand sollte möglichst gut sein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Kautschukmischung für ein

Presspolster bereitzustellen, die sich nicht durch ein verbessertes Reibverhalten bei nassen, sowie trockenen Oberflächen auszeichnet, sondern gleichzeitig einen guten Weiterreißwiderstand aufweist. Parallel hierzu sollen die weiteren notwendigen

physikalischen Eigenschaften der Kautschukmischung nicht negativ beeinträchtig werden.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die Kautschukmischung für das Presspolster ein silanisiertes Gemisch A bestehend aus amorpher Kieselsäure und kryptokristalliner Kieselsäure und Kaolinit enthält.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich durch das Vorhandensein eines

Gemisches A bestehend aus amorpher Kieselsäure und kryptokristalliner Kieselsäure und Kaolinit in der Kautschukmischung der Reibbeiwert positiv beeinflussen lässt.

Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn der Kaolinit im Gemisch A in lamellierter Form vorliegt und / oder das Gemisch A vor dem Einsatz einer thermischen Behandlung unterzogen wurde. Des Weiteren ist es besonders vorteilhaft, wenn das Gemisch A als kalziniertes Produkt vorliegt, welches in einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform mit wenigstens einem Silan, bevorzugt mit wenigstens einem Alkylsilan, oberflächenbehandelt wurde.

Das Gemisch A wird in der Kautschukmischung bevorzugt in Mengen von 5 bis 50 phr, bevorzugt in Mengen von 10 bis 40 phr, ganz besonders bevorzugt in Mengen von 15 bis 25 phr eingesetzt.

Besonders gute Reibeigenschaften zeigen sich, wenn die Kautschukmischung

vorteilhafterweise frei von Ruß ist, d.h. die Menge an Ruß 0 phr beträgt. Dies bringt Vorteile hinsichtlich des Weiterreißwiderstands der Kautschukmischung. Des Weiteren lassen sich somit farbige bzw. weiße bzw. nicht-schwarze Kautschukmischungen herstellen, die für die Verwendung als Presspolster in einer Waschanlage für Bekleidung optisch besser geeignet sind.

Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Kautschukmischung kein zusätzliches weiteres Silan enthält, d.h. wenn die Menge an Silan, die der Kautschukmischung zusätzlich während des Mischverfahrens hinzugefügt wird, 0 phr beträgt. Das Hinzufügen von zusätzlichem Silan führt zu verschlechterten mechanischen

Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich Reißdehnung und Reißfestigkeit.

Die in dieser Schrift verwendete Angabe phr (parts per hundred parts of rubber by weight) ist dabei die in der Kautschukindustrie übliche Mengenangabe für Mischungsrezepturen. Die Dosierung der Gewichtsteile der einzelnen Substanzen wird dabei stets auf 100 Gewichtsteile der gesamten Masse aller in der Mischung vorhandenen Kautschuke bezogen. Des Weiteren enthält die Kautschukmischung erfindungsgemäß wenigstens eine weitere Kieselsäure, bevorzugt handelt es sich hierbei um eine Fällungskieselsäure.

Bevorzugt beträgt die Menge an Kieselsäure, insbesondere die Menge an

Fällungskieselsäure, 10 bis 50 phr, bevorzugt in Mengen zwischen 20 und 40 phr, ganz besonders bevorzugt in Mengen zwischen 25 und 35 phr.

Die Kieselsäure, insbesondere die Fällungskieselsäure, liegt hierbei in nicht-silanisierter Form vor.

Die Kautschukmischung enthält wenigstens eine Kautschukkomponente, die bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Ethylen-Propylen-Mischpolymerisat (EPM) und / oder Ethylen-Propylen-Dien-Mischpolymerisat (EPDM) und / oder Nitrilkautschuk (NBR) und / oder (teil)hydrierter Nitrilkautschuk (HNBR) und / oder Fluor-Kautschuk (FKM) und / oder Chloropren-Kautschuk (CR) und / oder Naturkautschuk (NR) und / oder Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) und / oder Isopren-Kautschuk (IR) und / oder

Butylkautschuk (HR) und / oder Brombutylkautschuk (BIIR) und / oder

Chlorbutylkautschuk (CUR) und / oder Butadien- Kautschuk (BR) und / oder Chloriertes Polyethylen (CM) und / oder Chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM) und / oder

Polyepichlorhydrin (ECO) und / oder Ethylen-Vinylacetat-Kautschuk (EVA) und / oder Acrylat-Kautschuk (ACM) und / oder Ethylen-Acrylat-Kautschuk (AEM) und / oder Silikonkautschuk (MQ, VMQ, PVMQ, FVMQ) und / oder fluorierter

Methylsilikonkautschuk (MFQ) und / oder perfluorinierter Propylen- Kautschuk (FFPM) und/ oder Perfluorcarbon-Kautschuk (FFKM) und / oder Poyurethan (PU). Die genannten Kautschuke können hierbei alleine oder im Verschnitt eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von IR, NR und SBR, die alleine oder in

Kombination eingesetzt werden können. Des Weiteren enthält die Kautschukmischung übliche Mischungsingredienzien, wie z. Bsp. wenigstens einen Vernetzer oder ein Vernetzersystem (Vernetzungsmittel und

Beschleuniger). Weitere Mischungsingredienzien sind zumeist noch

Verarbeitungshilfsmittel und/oder Weichmacher und/oder Alterungsschutzmittel sowie gegebenenfalls weitere Zusatzstoff (z.B. Farbpigmente). Diesbezüglich wird auf den allgemeinen Stand der Kautschukmischungstechnologie verwiesen.

Die erfindungsgemäße Kautschukmischung wird für die Herstellung eines elastischen Artikels verwendet. Der Artikel ist bevorzugt Presspolster.

Der elastische Artikel kann die Kautschukmischung enthalten oder vollständig aus ihr bestehen.

Die Erfindung soll nun anhand von Vergleichs- und Ausführungsbeispielen, die in der Tabelle la und 1 b zusammengefasst sind, näher erläutert werden. Die mit„E"

gekennzeichneten Mischungen sind hierbei erfindungsgemäße Mischungen, während es sich bei den mit„V" gekennzeichneten Mischungen um Vergleichsmischungen handelt. In Tabelle la ist dabei die Mischungszusammensetzung dargestellt, während in Tabelle lb die dazugehörigen entsprechenden physikalischen Eigenschaften incl. der Reibbeiwerte illustriert sind. Bei sämtlichen in der Tabelle enthaltenen Mischungsbeispielen sind die angegebenen

Mengenangaben Gewichtsteile, die auf 100 Gewichtsteile Gesamtkautschuk bezogen sind (phr).

Der Haftreibwert wurde anhand eines einfachen Versuchsaufbaus ermittelt.

Hierzu wird ein Streifen der jeweiligen Kautschukmischung auf einem langen Lineal befestigt. Eine Münze (Kopfseite immer oben) wird auf diesem Streifen abgelegt. Das Lineal wird gekippt und der Winkel kontinuierlich erhöht. Der Winkel tan α ab dem die Münze rutscht wird gemessen. Eine Seite des Streifens wird mit Spülmittel gereinigt. Die andere Seite bleibt unbehandelt.

Tabelle la

Bestandteile Einheit VI El E2

SBR / IR phr -- 100 100

IR / BR phr 100 — —

Zinkweiß / Zinkoxid phr 4,8 5 5

Ruß phr 0 0 0

Kieselsäure phr 62 30 30

Stearinsäure + CaO + T1O2 phr 7 9 9

Wachse/Fettsäuren phr 6 2 2

Weichmacher phr 5,1 3 3

Silan (TESPT) phr 4,8 3,0 —

Gemisch A silanisiert phr 0 20 —

Gemisch A nicht-silanisiert — — 20

Vulkanisationssystem phr 3,3 6,2 6,2 Tabelle lb

Einheit VI El E2

Härte

Shore A 68 71 67 DIN 53505

Zugfestigkeit N/mm² 24 10 16 DIN 53504 S2

Bruchdehnung % 685 155 450 DIN 53504 S2

Druckverformungsrest, 25% % 30 12 19 Verf., 70°C DIN ISO 815

Weiterreißwiderstand N/mm 25 2 5 DIN ISO 34-lA 2 mm

Weiterreißwiderstand N/mm 32 2 1 1 Streifengeometrie, 6 mm

Abrieb mm³ 130 210 250 DIN ISO 4649 Verf. A

Haftreibwert,

(μ= tana) N 2,7 0,7 0,5 1 Versuchsprobe gewaschen

Haftreibwert,

(μ= tana) N 1 ,48 0,54 0,47 Versuchsprobe ungewaschen

Claims

Patentansprüche

1. Kautschukmischung, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Gemisch A bestehend aus amorpher Kieselsäure und kryptokristalliner Kieselsäure und Kaolinit enthält.

2. Kautschukmischung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das

Gemisch A mit wenigstens einem Alkylsilan silanisiert ist.

3. Kautschukmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das

Gemisch A nicht silanisiert ist.

4. Kautschukmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie frei von Ruß ist, d.h. dass die Menge an Ruß 0 phr beträgt.

5. Kautschukmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie frei von zusätzlich hinzugefügtem weiteren Silan ist, d.h. dass die Menge an zusätzlich hinzugefügtem weiteren Silan 0 phr beträgt.

6. Kautschukmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Kautschukkomponenten SBR und NR enthält.

7. Elastischer Artikel, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer

Kautschukmischung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 besteht.

8. Elastischer Artikel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Presspolster handelt.