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DE102007022787A1 - Production of fiber-reinforced silicone rubber molded articles e.g. spring bodies or bellows from methyl vinyl silicone, comprises mixing catalyst-containing components and silicon/hydrogen-containing components in a mixing station - Google Patents

Production of fiber-reinforced silicone rubber molded articles e.g. spring bodies or bellows from methyl vinyl silicone, comprises mixing catalyst-containing components and silicon/hydrogen-containing components in a mixing station Download PDF

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DE102007022787A1
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fiber
fibers
silicone rubber
mixing station
short
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Application number
DE102007022787A
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German (de)
Inventor
Alexander Widmayr
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Woco Industrietechnik GmbH
Original Assignee
Woco Industrietechnik GmbH
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Abstract

The method for the production of fiber-reinforced silicone rubber molded articles e.g. spring bodies or bellows from methyl vinyl silicone, comprises mixing catalyst-containing components (A) and silicon/hydrogen-containing components (B) in a mixing station, supplying the mixture from the mixture station via a line to an injection molding unit, injection molding the mixture in a injection molding tool, vulcanizing the mixture under formation of a silicone rubber mold part, and admixing a color component over the mixing station. A continuous fiber is supplied over a cutting unit. The method for the production of fiber-reinforced silicone rubber molded articles e.g. spring bodies or bellows from methyl vinyl silicone, comprises mixing catalyst-containing components (A) and silicon/hydrogen-containing components (B) in a mixing station, supplying the mixture from the mixture station via a line to an injection molding unit, injection molding the mixture in a injection molding tool, vulcanizing the mixture under formation of a silicone rubber mold part, and admixing a color component over the mixing station. A continuous fiber is supplied over a cutting unit under formation of short and/or long fibers of the mixing station, the line from the mixture station to the spraying casting unit, a line for the transfer of the component (A) to the mixing station, and/or a line for the transfer of the component (B) to the mixing station, and/or the continuous fiber, the component (A) and/or the component (B) are supplied over the cutting unit under formation of short and/or long fibers of the mixing station and/or the continuous fiber and the mixture from the mixing station are supplied over a cutting unit under formation of short and/or long fibers of the spraying casting unit. A unit is intended for splicing the cut short and/or long fibers. The cutting unit comprises a unit for splicing the cut short and/or long fibers. The cutting or splicing unit constitutes a screw-type or a double screw-type extruder. The vulcanization takes place by a catalyzed addition networking in the presence of coloring materials/pigments, anti-adhesives, softeners, and/or bonding agents. The screw or the double screw-type extruder comprises two, three or more cutting modules and directly connecting comb modules. The cut short fiber has a length of 0.2-4.5 mm. The short and/or long fibers are cut down to 50-80%. An independent claim is included for a fiber-reinforced silicone rubber molded article.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Silikonkautschukformkörper aus Flüssigsilikonen, die nach diesem Verfahren erhältlichen Formkörper und deren Verwendung als z. B. Membrane, Dichtungskörper, Ummantelung, Federkörper und Abdeckung.The The present invention relates to a process for producing fiber-reinforced Silicone rubber moldings of liquid silicone, the moldings obtainable by this process and their use as z. B. membrane, seal body, sheath, Spring body and cover.

Verstärkte Silikonkautschuke sind dem Fachmann z. B. aus DE 40 38 087 A1 bekannt. In diesem Dokument werden gewebearmierte asbestfreie Flachdichtungswerkstoffe auf der Basis anorganischer Gewebe, die mit einem Silikonkautschuk als Binder getränkt sind, beschrieben. Dieser Binder wird zur leichteren Durchdringung des Gewebes, bei welchem es sich vorzugsweise um ein solches mit Leinwandbindung handelt, als Latex eingesetzt, so dass vor dem Laminieren eine Trocknungsstufe erforderlich ist, damit beim späteren Vulkanisieren zwischen den Gewebeschichten kein Wasser mehr vorliegt. Die mit dem Binder getränkten und abgequetschten Gewebebahnen können bei einem Druck von 1 bis 10 N/mm2 und einer Temperatur von 120 bis 200°C vulkanisiert werden. Die auf diese Weise enthaltenen Dichtungen zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit gegen Scherkräfte, eine gute Rückfederung und eine hohe Gasdichtheit aus.Reinforced silicone rubbers are those skilled z. B. off DE 40 38 087 A1 known. This document describes fabric-reinforced asbestos-free gasket materials based on inorganic fabrics soaked with a silicone rubber as a binder. This binder is used as a latex for easier penetration of the fabric, which is preferably such with plain weave, so that a drying step is required before lamination, so that there is no water during later vulcanization between the fabric layers. The impregnated with the binder and squeezed fabric webs can be vulcanized at a pressure of 1 to 10 N / mm 2 and a temperature of 120 to 200 ° C. The seals contained in this way are characterized by a high resistance to shear forces, a good spring back and a high gas tightness.

Wie der EP 431 881 A2 zu entnehmen ist, gehen Silikonkautschuke keine besonders innigen Verbindungen mit Substraten wie Glas, Keramik, Plastik, Fasern oder Gewebestoffen ein, weshalb häufig sogenannte Primer zur Vorbehandlung dieser Substrate eingesetzt werden. Dieses Verfahren ist jedoch material- und arbeitsaufwendig. Nach der EP 431 881 A2 wird ohne Verwendung eines Primers mit einer Vielzahl an Substraten dann ein gut haftender Kontakt mit Silikonkautschuken erhalten, wenn unter anderem zumindest anteilig auch solche Organosilane mit verwendet werden, die eine Isocyanat- und eine hydrolysierbare Gruppe im Molekül enthalten.Again EP 431 881 A2 It can be seen, silicone rubbers are no particularly intimate connections with substrates such as glass, ceramic, plastic, fibers or fabric materials, which is why so-called primers are often used for the pretreatment of these substrates. However, this process is laborious and laborious. After EP 431 881 A2 is achieved without the use of a primer with a variety of substrates then a good adhesive contact with silicone rubbers, if, inter alia, at least a part of such organosilanes are used, which contain an isocyanate and a hydrolyzable group in the molecule.

Der DE 37 12 830 OS ist ein Berstschutzring, bestehend aus z. B. einer Matrix aus einem Silikongummi und einem darin eingelagerten Fasermaterial aus insbesondere Glas-, Kohle- oder Aramid-Fasern, zu entnehmen. Wenn dieses Fasermaterial mehrlagig aufgewickelt und mit dem elastischen Matrixmaterial getränkt vorliegt, eignet sich der daraus erhaltene Berstschutzring für den Einsatz in Turbotriebwerken. Vorzugsweise werden für einen solchen Formkörper 20 bis 200 Faserlagen verwendet, wobei nur jede zweite Faserlage mit dem elastischen Matrixmaterial durchtränkt ist. Insoweit in der DE 37 12 830 OS keine weitergehenden Anwendungen genannt werden, darf davon ausgegangen werden, dass der offenbarte Formkörper in der Tat nur für die Konstruktion von Berstschutzringen in Turbotriebwerken geeignet ist.Of the DE 37 12 830 OS is a burst protection ring consisting of z. Example, a matrix of a silicone rubber and a fiber material embedded therein in particular glass, carbon or aramid fibers, refer to. If this fiber material is wound in multiple layers and impregnated with the elastic matrix material, the burst protection ring obtained therefrom is suitable for use in turbo engines. Preferably, 20 to 200 fiber layers are used for such a shaped body, wherein only every second fiber layer is impregnated with the elastic matrix material. As far as in the DE 37 12 830 OS are not called further applications, it may be assumed that the disclosed molded body is indeed suitable only for the construction of anti-burst rings in turbo engines.

Flüssigsilikonkautschuke wie das Produkt ELASTOSIL® LR der Firma Wacker-Chemie können gemäß der DE 197 29 227 A1 eingesetzt werden, um poröse Formkörper aus Silikonkautschuk zugänglich zu machen. Hierbei wird z. B. ein Agar-Gel innig mit dem Flüssigsilikonkautschuk vermengt und in einer Form auspolymerisiert. Die Spritzgießprodukte sollen toxikologisch unbedenklich sein und sich daher für Anwendungen im Medizinbereich besonders eignen.Liquid silicone rubbers such as the product ELASTOSIL ® LR Wacker-Chemie, according to the DE 197 29 227 A1 can be used to access porous molded silicone rubber. This z. B. an agar gel intimately mixed with the liquid silicone rubber and polymerized in a mold. The injection molding products should be toxicologically safe and therefore particularly suitable for applications in the medical field.

Aus der DE 37 12 830 A1 geht ein Berstschutzring für ein Turbotriebwerk hervor, welcher zumindest teilweise aus elastischem Fasermaterial und einer formerhaltenden Matrix besteht. Das Fasermaterial hat mehrlagig aufgewickelt in einer hochelastischen, warmfesten Matrix vorzuliegen. Als hochelastische Matrixmaterialien werden Latex, Polyurethan und Silikongummi genannt. In die Matrix der Formkörper gemäß der DE 37 12 830 A1 werden Faserlagen, d. h. Endlosfasern eingelagert.From the DE 37 12 830 A1 shows a burst protection ring for a turbo engine, which consists at least partially of elastic fiber material and a shape-retaining matrix. The fiber material has to be wound in several layers in a highly elastic, heat-resistant matrix. Highly elastic matrix materials are called latex, polyurethane and silicone rubber. In the matrix of the moldings according to the DE 37 12 830 A1 fiber layers, ie endless fibers are stored.

Die DE 689 20 444 T2 offenbart Kraftübertragungsriemen und Fördergurte auf der Basis von mit Polyamidfasern verstärkten elastomeren Zusammensetzungen, ohne jedoch auf Flüssigsilikone einzugehen.The DE 689 20 444 T2 discloses power transmission belts and conveyor belts based on polyamide fiber reinforced elastomeric compositions without, however, including liquid silicones.

Aus der DE 10 2006 025 280 A1 entnimmt der Fachmann ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Bauteils, bei dem ein Bündel einer Endlosfaser imprägniert und mittels eines Handhabungsgerätes mit einem Legekopf über eine Düse endkonturnah in eine temperierte Vorrichtung gelegt und anschließend konsolidiert wird. Hierbei wird über das gerichtete Einlegen der imprägnierten Endlosfaser in Form eines Faser-Matrix-Strangs eine lastgerechte Ausrichtung ermöglicht, wodurch das fertige Bauteil mit einer hohen Festigkeit und Steifigkeit ausgestattet werden kann. Gemäß der DE 603 01 698 T2 erhält man glasfaserverstärkte Harzfaserpellets durch imprägnieren eines Glasfaserstrangs mit einem geschmolzenen ther moplastischen Harz durch einfaches Schneides des erhaltenen abgekühlten linearen Formproduktes. Auf diese Weise lässt sich die Verzwirnung des von einer Spule abgezogenen Glasfaserstrangs vermeiden. Ein ähnliches Verfahren entnimmt man der DE 198 36 787 A1 .From the DE 10 2006 025 280 A1 The skilled person takes a process for producing a fiber-reinforced component, in which a bundle of continuous fiber impregnated and placed by means of a handling device with a laying head about a nozzle near net shape in a tempered device and then consolidated. Here, the directional insertion of impregnated continuous fiber in the form of a fiber-matrix strand allows a load-oriented alignment, whereby the finished component can be equipped with a high strength and rigidity. According to the DE 603 01 698 T2 Glass fiber reinforced resin fiber pellets are obtained by impregnating a glass fiber strand with a molten thermoplastic resin by simply cutting the cooled linear molded product obtained. In this way, the twisting of the withdrawn from a coil glass fiber strand can be avoided. A similar procedure is taken from the DE 198 36 787 A1 ,

Für viele der genannten Anwendungen sind Fasern mit einer Faserlänge im Bereich bis zu 4,5 mm, d. h. sogenannte Kurzfasern, in das Elastomermaterial einzubringen. Diese Fasern haben, um das gewünschte mechanische Eigenschaftsprofil zu gewährleisten, in der Regel aufgespalten vorzuliegen. Die hierfür erforderlichen Schritte des Einkürzens bzw. Schneidens der Fasern auf die gewünschte Länge sowie des Spleißens von Faserbündeln sind sehr kosten- und arbeitsintensiv und erfordern beispielsweise zusätzliche Arbeitsschritte. Auch fallen bei einem derartigen separaten Herrichten der Fasermaterialien häufig Verunreinigungen an, beispielsweise Stäube, die sich nicht von den geschnittenen und gesplissenen Fasern trennen lassen und welche sich negativ auf das angestrebte Eigenschaftsprofil der erhaltenen faserverstärkten Elastomerformkörper auswirken.For many of the applications mentioned, fibers having a fiber length in the range of up to 4.5 mm, ie so-called short fibers, are to be introduced into the elastomer material. These fibers are usually split to ensure the desired mechanical property profile. The necessary steps for shortening or cutting the fibers to the desired length and the splicing of fiber bundles are very costly and labor intensive and require, for example, additional steps. Also fall in such a separate refining of the fiber often impurities such as dusts, which can not be separated from the cut and split fibers and which adversely affect the desired property profile of the obtained fiber-reinforced elastomer moldings.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten elastischen Formkörpern zugänglich zu machen, das mit nur sehr wenigen Verfahrensschritten, falls nötig auch automatisiert, auskommt, um zuverlässig in hoher Qualität und in reproduzierbarer Art und Weise faserverstärkte elastomere Formkörper herzustellen, welche auch bei Dauerbelastung unter gleichzeitiger Temperaturbeanspruchung ihre Dichtigkeit nicht verlieren und stets eine hohe Berstdruckfestigkeit aufweisen.Of the The present invention was therefore based on the object, a method for the production of fiber-reinforced elastic moldings accessible, with very few procedural steps, if necessary also automated, gets on to reliable in high quality and in a reproducible manner to produce fiber-reinforced elastomeric shaped bodies, which also under continuous load under simultaneous temperature stress Do not lose their tightness and always a high bursting strength exhibit.

Demgemäß wurde ein Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Silikonkautschukformkörpern aus Flüssigsilikonen gefunden, wobei das Flüssigsilikon ein Zweikomponentensystem darstellt, umfassend die Schritte:

  • – Zurverfügungstellung einer Komponente A des Zweikomponentensystems, enthaltend mindestens einen Katalysator,
  • – Zurverfügungstellung einer Komponente B des Zweikomponentensystems, enthaltend mindestens eine Verbindung mit mindestens einer Silizium/Wasserstoff-Bindung,
  • – Zurverfügungstellung von Endlosfasern,
  • – Mischen der Komponenten A und B in einer Mischstation,
  • – Zuführen der in der Mischstation erhaltenen Mischung über zumindest eine Leitung zu einem Spritzgießaggregat,
  • – Spritzgießen der genannten Mischung in einem Spritzgießwerkzeug und Vulkanisation der Mischung unter Ausbildung eines Silikonkautschukformteils, wobei man die Endlosfasern über ein Schneidaggregat unter Ausbildung von Kurz- und/oder Langfasern der Mischstation und/oder der Leitung von der Mischstation zu dem Spritzgießaggregat und/oder einer Leitung für den Transfer der Komponente A zu der Mischstation und/oder einer Leitung für den Transfer der Komponente B zu der Mischstation zugeführt und/oder dass man die Endlosfasern zusammen mit der Komponente A und/oder der Komponente B über ein Schneidaggregat unter Ausbildung von Kurz- und/oder Langfasern der Mischstation und/oder dass man die Endlosfasern zusammen mit der Mischung aus der Mischstation über ein Schneidaggregat unter Ausbildung von Kurz- und/oder Langfasern dem Spritzgießaggregat zuführt.
Accordingly, a process has been found for the preparation of fiber-reinforced silicone rubber moldings from liquid silicones, the liquid silicone being a two-component system comprising the steps:
  • Provision of a component A of the two-component system containing at least one catalyst,
  • Providing a component B of the two-component system comprising at least one compound having at least one silicon / hydrogen bond,
  • - provision of continuous fibers,
  • Mixing components A and B in a mixing station,
  • Feeding the mixture obtained in the mixing station via at least one line to an injection molding unit,
  • - Injection molding of said mixture in an injection mold and vulcanization of the mixture to form a silicone rubber molding, wherein the continuous fibers via a cutting unit to form short and / or long fibers of the mixing station and / or the line from the mixing station to the injection molding and / or a Line for the transfer of the component A to the mixing station and / or a line for the transfer of the component B fed to the mixing station and / or that the continuous fibers together with the component A and / or component B via a cutting unit to form short - And / or long fibers of the mixing station and / or that the continuous fibers together with the mixture from the mixing station via a cutting unit with the formation of short and / or long fibers feeding the injection molding.

Als besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist anzusehen, dass als Ausgangsmaterial für die Fasern sogenannte Endlosfasern eingesetzt werden. Hierbei handelt es sich im allgemeinen um auf Rollen aufgewickelte Fasern mit einer Länge von z. B. mehreren Kilome tern, beispielsweise 80 km. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden diese Endlosfasern über das Schneidaggregat unmittelbar oder mittelbar in das Spritzgießaggregat in Form von Kurz- und/oder Langfasern, vorzugsweise Kurzfasern, eingespeist. Unmittelbar eingespeist im Sinne der vorliegenden Erfindung soll bedeuten, dass sich das Schneidaggregat direkt am Spritzgießaggregat befindet. Hierdurch lassen sich die Fasern direkt in das noch nicht vulkanisierte Flüssigsilikongemisch einspeisen, sozusagen unmittelbar vor dem Spritzgießvorgang, d. h. vor dem Überführen in das Spritzgießwerkzeug unter Vulkanisation und Ausbildung des Silikonkautschukformkörpers. Mittelbar im Sinne der vorliegenden Erfindung lassen sich die Kurz- und/oder Langfasern über das Schneidaggregat in das Spritzgießaggregat überführen, wenn das Schneidaggregat beispielsweise an der Mischstation oder der Zuleitung von der Mischstation zum Spritzgießaggregat vorgesehen oder hiermit verbunden ist. In gleicher Weise kann das Schneidaggregat mit den Aufbewahrungsbehältern oder Zuleitungen für die Komponente B und/oder die Komponente B verbunden sein.When particular advantage of the method according to the invention is to be regarded as the starting material for the fibers so-called continuous fibers are used. This is it generally wound on rolls of fibers having a length from Z. B. several miles, for example, 80 km. With the invention Process these continuous fibers on the cutting unit directly or indirectly into the injection molding unit in the form of and / or long fibers, preferably short fibers. immediate fed in the context of the present invention is intended to mean that the cutting unit is located directly on the injection molding unit. This allows the fibers directly into the not yet vulcanized Feed liquid silicone mixture, so to speak directly before the injection molding process, d. H. before convicting into the injection mold under vulcanization and training of the silicone rubber molding. Indirect in the sense of present invention, the short and / or long fibers can be over transfer the cutting unit into the injection molding unit, if the cutting unit, for example, at the mixing station or the supply line from the mixing station to the injection molding unit provided or connected to it. In the same way that can Cutting unit with the storage containers or supply lines for component B and / or component B. be.

Kurzfasern im Sinne der vorliegenden Erfindung weisen eine durchschnittliche Länge nicht größer als 4,5 mm, bevorzugt im Durchschnitt über eine Länge im Bereich von etwa 0,2 bis etwa 4,5 mm, insbesondere im Bereich von etwa 1,0 mm bis etwa 3,5 mm, auf. Langfasern im Sinne der vorliegenden Erfindung verfügen über eine durchschnittliche Länge größer als 4,5 mm, vorzugsweise im Durchschnitt über eine Länge im Bereich von oberhalb 4,5 mm bis etwa 50 mm, insbesondere von etwa 5 mm bis etwa 20 mm.short fibers in the sense of the present invention have an average Length not greater than 4.5 mm, preferably on average over a length in the range of about 0.2 to about 4.5 mm, in particular in the range of about 1.0 mm up to about 3.5 mm, on. Long fibers in the context of the present invention have an average length larger than 4.5 mm, preferably on average over a length in the range of above 4.5 mm to about 50 mm, in particular of about 5 mm to about 20 mm.

Besonders vorteilhafte Formkörper werden dann erhalten, wenn das Schneidaggregat gleichzeitig ein Aufspleißaggregat darstellt und/oder mit umfasst.Especially advantageous moldings are then obtained when the Cutting unit simultaneously represents a splicing unit and / or with.

Von besonderem Vorteil ist, wenn das Schneidaggregat gleichzeitig ein Aufspleißaggregat darstellt und/oder mit umfasst. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung stellen das Schneidaggregat und gegebenenfalls das vorzugsweise integrierte Aufspleißaggregat eine Förderschnecke z. B. in Form eines Schneckenextruders oder eines Doppelschneckenextruders dar oder sind hierin integriert.From particular advantage is when the cutting unit at the same time Splicing unit represents and / or with covers. In a expedient embodiment make the cutting unit and optionally the preferably integrated splicing unit a screw conveyor z. B. in the form of a screw extruder or a twin-screw extruder, or are incorporated herein.

Hierbei ist von besonderem Vorteil, wenn das Schneid- und gegebenenfalls Aufspleißaggregat, insbesondere die Förderschnecke und besonders bevorzugt der Doppelschneckenextruder, mindestens ein, insbesondere mindestens zwei, drei oder mehr Schneidmodule aufweisen.in this connection is of particular advantage when the cutting and optionally Splicing unit, in particular the screw conveyor and particularly preferably the twin-screw extruder, at least one, in particular at least two, three or more cutting modules.

In einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Schneid- und gegebenenfalls Aufspleißaggregat, insbesondere die Förderschnecke und besonders bevorzugt der Doppelschneckenextruder, mindestens ein, insbesondere mindestens zwei, drei oder mehr Kämmodule aufweisen. Kämmodule stellen hierbei die vorangehend genannten Aufspleißaggregate dar oder sind Bestandteil derselben.In a further advantageous embodiment is provided that the cutting and optionally splicing unit, in particular the screw conveyor and particularly preferably the twin-screw extruder, at least one, in particular at least two, three or more combing modules exhibit. Comb modules represent the aforementioned Splicing units are or are part of the same.

In einer weiteren, besonders zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Schneid- und Aufspleißaggregat, insbesondere die Förderschnecke oder der Doppelschneckenextruder mindestens ein Schneidmodul und mindestens ein sich mittelbar oder unmittelbar anschließendes Kämmodul aufweisen.In another, particularly advantageous embodiment the method according to the invention is provided that the cutting and splicing unit, in particular the Screw conveyor or twin-screw extruder at least a cutting module and at least one directly or indirectly have subsequent combing module.

Schließlich hat es sich als besonders wirksam in Bezug auf die Verteilung der Fasern, den Aufspaltungsgrad sowie die sich ergebenden mechanischen Eigenschaften erwiesen, dass mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, Schneid- und mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, Kämmodule jeweils alternierend, insbesondere jeweils unmittelbar aufeinanderfolgend, angeordnet sind. Hierbei erhält man bevorzugt die vorangehend definierten Kurzfasern intensiv und besonders homogen eingemischt in die erfindunsgemäßen faserverstärkten Silikonkautschukformkörper, und zwar vorzugsweise in aufgespaltenem Zustand.After all It has proven to be particularly effective in terms of distribution of Fibers, the degree of splitting and the resulting mechanical Properties proved that at least two, in particular at least three cutting and at least two, in particular at least three combing modules alternating in each case, in particular in each case directly one after the other, are arranged. In this case, preference is given to the previously defined Short fibers intensively and particularly homogeneously mixed into the erfindunsgemäßen fiber reinforced silicone rubber moldings, and although preferably in a split state.

Die Kurz- und Langfasern liegen vorzugsweise im aufgespaltenen Zustand, d. h. als Einzel- bzw. Feinfasern vor und verfügen insbesondere über eine Feinheit im Bereich von etwa 0,5 bis 500 dtex, insbesondere von etwa 1,0 bis 200 dtex. Zufriedenstellende Resultate stellen sich beispielsweise bei synthetischen Fasern im allgemeinen bei einer Feinheit im Bereich von 1,0 bis 50 dtex ein.The Short and long fibers are preferably in the split state, d. H. as single or fine fibers and have in particular about a fineness in the range of about 0.5 to 500 dtex, in particular from about 1.0 to 200 dtex. Satisfactory results For example, in synthetic fibers in general a fineness in the range of 1.0 to 50 dtex.

Für die Endlosfasern wird vorzugsweise auf Natur-, Aramid-, Kohle-, Cellulose- oder synthetische Fasern oder deren Mischungen zurückgegriffen. Besonders bevorzugt kommen Polyamid- und Cellulosefasern sowie deren Mischungen zum Einsatz.For the continuous fibers are preferably natural, aramid, carbon, Cellulose or synthetic fibers or mixtures thereof used. Particularly preferred are polyamide and cellulose fibers and their Mixtures for use.

Geeignete Cellulosefasern sind dem Fachmann bekannt. Sie können in regenerierter und nicht-regenerierter Form eingesetzt werden. Auch sogenannte Lyocell-Fasern sind geeignet. Geeignete Naturfasern stellen z. B. Baumwoll-, Woll-, Seiden-, Leinen-, Sisal-, Hanf-, Ramie-, Flachs- und Jutefasern oder deren Mischungen dar. Unter den geeigneten synthetischen Fasernmaterialien seien exemplarisch Acetat-, Polyamid-, Polyester-, Polyolefin-, Polyvinylalkohol- und Polyurethanfasern und deren Mischungen genannt. Selbstverständlich können auch Bi- oder Trikomponentenfasern eingesetzt werden. Unter den Polyesterfasern seien die Polyethylenterephthalatfasern hervorgehoben. Besonders bevorzugt wird auf Polyamid- und Polyesterfasern zurückgegriffen. Polyamidfasern sind besonders bevorzugt, insbesondere solche mit einem durchschnittlichen Durchmesser im Bereich von 0,1 bis 1,0 mm, bevorzugt im Bereich von etwa 0,25 bis 0,75 mm, beispielsweise 0,5 mm.suitable Cellulose fibers are known to the person skilled in the art. You can in regenerated and non-regenerated form. Also called Lyocell fibers are suitable. Suitable natural fibers provide z. B. Cotton, woolen, silk, linen, sisal, hemp, ramie, flax and jute fibers or mixtures thereof. Among the suitable synthetic Fiber materials are exemplified by acetate, polyamide, polyester, Polyolefin, polyvinyl alcohol and polyurethane fibers and mixtures thereof called. Of course, Bi- or Tricomponent fibers are used. Under the polyester fibers the polyethylene terephthalate fibers are highlighted. Especially preference is given to polyamide and polyester fibers. Polyamide fibers are particularly preferred, especially those with an average diameter in the range of 0.1 to 1.0 mm, preferably in the range of about 0.25 to 0.75 mm, for example 0.5 mm.

In einer Ausführungsform der Erfindung werden Fasern in der Weise dem Schneid- und gegebenenfalls Aufspleißaggregat zugeführt, dass in den erhaltenen Silikonkautschukformkörpern etwa 1 bis 30 Gew.-%, insbesondere etwa 2 bis 15 Gew.-%, an Kurz- und/oder Langfasern, insbesondere Kurzfasern, vorliegen.In In one embodiment of the invention, fibers are used in the The cutting and optionally splicing unit supplied in that in the resulting silicone rubber moldings about 1 to 30 wt .-%, in particular about 2 to 15 wt .-%, at short and / or long fibers, especially short fibers present.

Kurz- und Langfasern im Sinne der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise vor und/oder während der Einspeisung in die Verarbeitungsvorrichtung aufgespalten. Denn je höher im allgemeinen der Anteil an Schnittbündeln in einem Formkörper ist, um so schlechter sind dessen mechanische Eigenschaften. Eine mechanische Zerfaserung bzw. Auflösung von Schnittbündel in einem separaten Verfahren kann daher entfallen.Short- and long fibers in the sense of the present invention are preferred before and / or during the feeding into the processing device split. Because the higher in general the proportion of Cut bundles in a shaped body is so worse are its mechanical properties. A mechanical one Defibration or dissolution of cut bundles in a separate procedure can therefore be omitted.

Für die Bestimmung des Grades an Aufspaltung der eingesetzten Kurz- oder Langfasern kann auf das Prinzip der Luftstromprüfung an Faserpfropfen, wie bei Karlheinz Geltel, Zur Theorie der Luftströmung durch Faserpfropfen, Faserforschung und Textiltechnik 16 (1964) Heft 1, Seiten 21 bis 29 , beschrieben, zurückgegriffen werden. Danach ist der Druckabfall über einer durchströmten Fasermenge abhängig von der strömenden Luftmenge je Zeiteinheit, den Abmessungen der Messkammer (Durchmesser, Höhe), der Viskosität des strömenden Mediums, der Porosität der Fasermenge und der Faseroberfläche (Faserfeinheit). Die Porosität der Fasermenge kennzeichnet das Verhältnis von Fasermasse in der Messkammer und dem Messkammervolumen und ist festgelegt durch die Beziehung:

Figure 00090001
worin die Parameter die folgende Bedeutung haben:

Porosität,
M
Masse der Probe,
V
Volumen der Messkammer und
d
Dichte des Faserstoffes.
For the determination of the degree of splitting of the short or long fibers used, the principle of air flow testing on fiber plugs, as in US Pat Karlheinz Geltel, The theory of air flow by fiber grafting, fiber research and textile technology 16 (1964) Heft 1, pages 21 to 29 , are used. Thereafter, the pressure drop over a flow-through amount of fiber depending on the amount of air flowing per unit time, the dimensions of the measuring chamber (diameter, height), the viscosity of the flowing medium, the porosity of the fiber and the fiber surface (fiber fineness). The porosity of the fiber quantity characterizes the ratio of fiber mass in the measuring chamber and the measuring chamber volume and is defined by the relationship:
Figure 00090001
wherein the parameters have the following meaning:
ε
Porosity,
M
Mass of sample,
V
Volume of the measuring chamber and
d
Density of the pulp.

Hält man die Luftmenge, Messkammerabmessung, Viskosität des strömenden Mediums und die Porosität konstant, so ist der Druckabfall über der Probe direkt proportional der Faseroberfläche. Die Faseroberfläche wird wiederum durch die Feinheit sowie das mehr oder weniger häufige Auftreten von Schnittbündeln bestimmt. Demgemäß wird die Faseroberfläche um so niedriger, je mehr und um so größere Schnittbündel auftreten, was wiederum bedeutet, dass der Druckabfall über der Probe proportional der Größe und der Häufigkeit der Schnittbündel und damit auch der Vollständigkeit der Aufspaltung ist. Für die Bestimmung des Grades an Aufspaltung der Fasern kann z. B. ein Wollfeinheitsprüfer vom Typ 4/15/1 der Firma Medimpex eingesetzt werden.Keeping the air volume, measuring chamber size, viscosity of the flowing medium and the porosity constant, the pressure drop across the sample is directly proportional to the fiber surface. The fiber surface is again determined by the fineness and the more or less frequent occurrence of cut bundles. Accordingly, the Fa The lower and lower the surface area, the lower the surface area, which in turn means that the pressure drop over the sample is proportional to the size and frequency of the cut bundles and thus also to the completeness of the splitting. For the determination of the degree of splitting of the fibers, z. B. a wool fatigue tester type 4/15/1 from Medimpex be used.

Geeignete Flüssigsilikone gehen auf Polyorganosiloxane als Grundpolymer zurück. Hierin liegen Siloxanketten (-Si-O-Si-O-) vor, in denen die freien Valenzen der Si-Atome durch organische Gruppen wie Wasserstoff, Methyl, Phenyl oder Vinyl und auch durch Hydroxylgruppen abgesättigt sein können. Flüssigsilikone (Liquid silicon rubber/LSR) verfügen im allgemeinen über bis zu 1.000 Wiederholungseinheiten und grenzen sich damit von Festsilikonkautschuken ab, die in der Regel 6.000 bis 10.000 Wiederholungseinheiten aufweisen. Die Vernetzungs- bzw. Vulkanisationsreaktion findet regelmäßig zwischen einer Silan (Si-H) und einer Vinylgruppe im Wege einer übergangsmetallkatalysierten Hydrosilylierung statt. Flüssigsilikone basieren im allgemeinen auf Zweikomponentenmischungen aus niedrigviskosen Vinylpolysiloxanen einerseits und wasserstoffunktionellen Polysiloxanen und/oder Silanverbindungen andererseits. Besonders geeignete Katalysatoren basieren auf Edelmetallverbindungen. Bevorzugt wird auf Platinkatalysatoren zurückgegriffen, wobei in der Regel Mengen im ppm-Bereich für eine schnelle und vollständige Vulkanisation ausreichen. Diese Additionsvernetzung, bei der regelmäßig kein Spalt- oder Nebenprodukt entsteht, verbindet katalysatorunterstützt vinylfunktionelle Polysiloxane mit wasserstoffunktionellen Polysiloxanen bzw. Silanverbindungen. Während die erste Komponente dieses Zweikomponentensystems, z. B. Komponente A, den Katalysator enthält, vorzugsweise zusammen mit dem vinylfunktionellen Polysiloxan, umfasst die weitere Komponenten, z. B. Komponente B, das wasserstofffunktionelle Polysiloxan bzw. die Silanverbindung als Vernetzeragens. Als besonders geeignete wasserstofffunktionelle Siloxan- bzw. Silanverbindung sei Methylhydrogensiloxan, insbesondere enthaltend mindestens drei SiH-Gruppen im Molekül, genannt.suitable Liquid silicones are based on polyorganosiloxanes as base polymer back. Here are siloxane chains (-Si-O-Si-O-), in which the free valences of the Si atoms by organic groups such as Hydrogen, methyl, phenyl or vinyl and also by hydroxyl groups can be saturated. liquid silicone (Liquid silicon rubber / LSR) generally have up to 1,000 repeat units, and are thus different from solid silicone rubbers which generally have 6,000 to 10,000 repeat units. The crosslinking or vulcanization reaction takes place regularly between a silane (Si-H) and a vinyl group by way of a transition metal catalyzed Hydrosilylation instead. Liquid silicones are generally based on Two-component mixtures of low-viscosity vinylpolysiloxanes on the one hand and hydrogen-functional polysiloxanes and / or silane compounds on the other hand. Particularly suitable catalysts are based on noble metal compounds. Preference is given to platinum catalysts, wherein usually amounts in the ppm range for a fast and sufficient complete vulcanization. This addition crosslinking, in the regularly no cleavage or by-product develops catalyst-supported vinyl-functional Polysiloxanes with hydrogen-functional polysiloxanes or silane compounds. While the first component of this two-component system, z. B. component A, the catalyst contains, preferably together with the vinyl-functional polysiloxane, includes the other Components, e.g. B. Component B, the hydrogen-functional polysiloxane or the silane compound as Vernetzeragens. As particularly suitable hydrogen-functional Siloxane or silane compound is methylhydrogensiloxane, in particular containing at least three SiH groups in the molecule, called.

Geeignete Flüssigsilikone bzw. geeignete Zweikomponentensysteme für Flüssigsilikone sind dem Fachmann bekannt und auch kommerziell erhältlich, beispielsweise unter der Produktbezeichnung Silopren® LSR der Firma Momentive (ehemals GE Bayer Silicons) oder unter der Bezeichnung Elastosil® LR der Firma Wacker-Chemie. Als Flüssigsilikone kommen z. B. ferner Ausführungsformen in Betracht, die selbsthaftend an Fasern, beispielsweise Polyamid- oder Cellulosefasern, sind.Suitable liquid silicones or suitable two-component systems for liquid silicones are known in the art and are also commercially available, for example under the product name Silopren ® LSR from Momentive (formerly GE Bayer silicone) or under the name Elastosil ® LR of Wacker-Chemie. As liquid silicones come z. B. further contemplated embodiments which are self-adherent to fibers, such as polyamide or cellulose fibers.

Die Vernetzungs- bzw. Vulkanisationsgeschwindigkeit lässt sich z. B. über die Katalysatorkonzentration und/oder über die Zugabe eines Inhibitors steuern. Geeignete Inhibitoren stellen z. B. höherkettige Alkohole dar, wie z. B. n-Butanol, n-Pentanol oder n-Hexanol. Insbesondere sei auch auf 1-Ethinyl-1-cyclohexanol verwiesen.The Crosslinking or vulcanization rate can be z. B. on the catalyst concentration and / or over control the addition of an inhibitor. Set suitable inhibitors z. B. higher-chain alcohols, such as. As n-butanol, n-pentanol or n-hexanol. In particular, reference is also made to 1-ethynyl-1-cyclohexanol.

Besonders bevorzugt wird als Flüssigsilikon auf MVQ-Flüssigsilikon zurückgegriffen. Hierbei handelt es sich um einen Methylsiloxankautschuk mit mindestens einer, insbesondere mehreren Vinylgruppen. Selbstverständlich können ebenfalls z. B. partiell fluorierte Polysiloxane eingesetzt werden.Especially preferred liquid silicone is MVQ liquid silicone resorted. This is a methyl siloxane rubber with at least one, especially several vinyl groups. Of course can also z. B. partially fluorinated polysiloxanes be used.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vulkanisation ferner in Gegenwart von Farbstoffen/Pigmenten, Füllstoffen, Antiklebmittel, Weichmachern, Haftvermittlern oder deren Mischungen erfolgt.According to one Another embodiment provides that the vulcanization furthermore in the presence of dyes / pigments, fillers, Anticaking agents, plasticizers, adhesion promoters or mixtures thereof he follows.

Geeignete Füllstoffe umfassen z. B. Kreide, Quarzmehl, Diatomeenerde, Glimmer, Kaolin, Al(OH)3 und/oder Metalloxide. Ferner stellt pyrogene Kieselsäure einen geeigneten Füllstoff dar.Suitable fillers include, for. As chalk, quartz, diatomaceous earth, mica, kaolin, Al (OH) 3 and / or metal oxides. Furthermore, fumed silica is a suitable filler.

Dabei kann vorgesehen sein, dass das Flüssigsilikon, enthaltend die Kurz- und/oder Langfasern und gegebenenfalls Farbstoffe oder Pigmente, Antiklebemittel, Weichmacher, Haftmittel und/oder Füllstoffe, mittels Spritzgießens in ein Formwerkzeug eingetragen wird. Die Vulkanisation findet dann im wesentlichen in diesem Formwerkzeug statt.there it can be provided that the liquid silicone containing the short and / or long fibers and optionally dyes or Pigments, detackifiers, plasticizers, adhesives and / or fillers, is entered by injection molding in a mold. The vulcanization then takes place essentially in this mold instead of.

Geeignete Flüssigsilicon- bzw. LSR-Spritzgießvorrichtungen sind dem Fachmann bekannt. Beispielsweise kann auf eine Spritzgießvorrichtung, enthaltend einen Kaltkanalblock, wie in der DE 40 14 244 A1 beschrieben, zurückgegriffen werden. Insbesondere zur Vermeidung von Druckschwankungen im Bereich der Einzugszone der Plastifiziereinheit beim Spritzgießen von Flüssigsilikonkautschuken kann auch die in der DE 101 45 160 A1 beschriebene Spritzgießvorrichtung eingesetzt werden. Um dem Problem der verstopften Düsen beim Spritzgießen von Flüssigsilikonen zu begegnen, bietet sich ebenfalls die in der DE 103 06 027 A1 beschriebene Spritzgießvorrichtung an.Suitable liquid silicone or LSR injection molding devices are known to the person skilled in the art. For example, to an injection molding apparatus comprising a cold runner block as in DE 40 14 244 A1 described, be resorted to. In particular, in order to avoid pressure fluctuations in the region of the feed zone of the plasticizing unit in the injection molding of liquid silicone rubbers can also in the DE 101 45 160 A1 described injection molding device can be used. To address the problem of clogged nozzles in the injection molding of liquid silicone, also offers in the DE 103 06 027 A1 described injection molding on.

Die Vulkanisation erfolgt üblicherweise bei Temperaturen im Bereich von 140 bis 230°C, insbesondere 170 bis 220°C.The Vulcanization usually takes place at temperatures in the Range of 140 to 230 ° C, especially 170 to 220 ° C.

Die Komponenten des Zweikomponentenflüssigsilikonssystems werden üblicherweise derart eingestellt, dass sie in dem Verhältnis 1:1 in die Spritzgießvorrichtung eingetragen werden. Der Druck im Spritzgießgerät liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 50 bis 150 bar, wobei der Haltedruck an der Spritzdüse häufig auf einen Wert von etwa 50 bar eingestellt wird. Aufgrund der Hitze im Formwerkzeug und der Volumenzunahme bei der einsetzenden Vulkanisationsreaktion stellen sich dort Spitzendrücke von bis zu 300 bar ein.The components of the two-component liquid silicone system are usually adjusted so that they are introduced in the ratio 1: 1 in the injection molding apparatus. The pressure in the injection molding machine is generally in the range of about 50 to 150 bar, wherein the holding pressure at the spray nozzle is often set to a value of about 50 bar. Due to the heat in the mold and the volume increase in the onset of the vulcanization reaction, there are peak pressures of up to 300 bar.

Die Dimensionen des erfindungsgemäßen faserverstärkten Silikonkautschukformkörpers sind in weiten Bereichen variierbar. Beispielsweise lassen sich faserverstärkte Membrane mit durchschnittlichen Dicken im Bereich von etwa 0,1 bis 1,0 cm ohne weiteres erhalten.The Dimensions of the fiber-reinforced according to the invention Silicone rubber moldings can be varied within wide ranges. For example, fiber-reinforced membranes can be used average thicknesses in the range of about 0.1 to 1.0 cm readily receive.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen faserverstärkten Silikonkautschukformkörper zeichnen sich durch eine sehr homogene Struktur aus und können vielfältigst eingesetzt werden, z. B. als faserverstärkte Membrane oder Dichtungskörper. Derartige faserverstärkte Membrane eignen sich wiederum als Aktuatoren, z. B. bei der Drosselklappensteuerung im Kfz. Geeignete Dichtungskörper können z. B. in Form von Dichtungsringen wie O-Ringen, Dichtungsklappen oder Dichtungsscheiben vorliegen. Aufgrund der vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Kautschukformkörper, wie Federelastizität, Inertheit, Robustheit, Dauerbelastbarkeit sowie homogener innerer Struktur und isotropem mechanischen Verhalten, sind deren Einsatzmöglichkeiten bzw. -felder, beispielsweise betreffend Membrane und Dichtungen, nahezu unbegrenzt.The obtained by the process according to the invention Drawing fiber-reinforced silicone rubber moldings characterized by a very homogeneous structure and can diverse be used, for. B. as a fiber-reinforced membrane or Seal body. Such fiber-reinforced membrane are suitable turn as actuators, z. B. in the throttle control in the car. Suitable sealing body can z. B. in the form of sealing rings such as O-rings, sealing flaps or Washers are present. Due to the advantageous properties the rubber molding according to the invention, such as spring elasticity, inertness, robustness, long-term resilience as well as homogeneous internal structure and isotropic mechanical behavior their uses or fields, for example concerning membranes and seals, almost unlimited.

Selbstverständlich können die erfindungsgemäßen faserverstärkten Silikonkautschukformkörper nicht nur für jedwede Membrane verwendet werden, sondern finden darüber hinaus vielfältige Einsatzmöglichkeiten z. B. bei der Abdichtung von Metallteilen, insbesondere bei der Abdichtung von mit Kunststoff umspritzten Metallteilen oder auch als Gehäuseabdeckung, Kabelummantelungen, Verteilerkappen oder Dichtungsringen. Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Silikonkautschukformkörper auch als Federkörper, z. B. in Form von Elastomerfedern und Industriefedern, sowie als Bälge, z. B. als, insbesondere hoch beanspruchbare, Faltenbälge oder Luftfederbälge, Ummantelungen, Abdeckungen oder Schläuche, insbesondere Turboladerschläuchen eingesetzt werden. Ferner eignen sich die erfindungsgemäßen Kautschukformkörper zur Herstellung von Aufhängungen, z. B. Abgasaufhängungen im Kfz, von Schlaufen, beispielsweise Sicherungsschlaufen, und von Zugentlastungen.Of course can the fiber-reinforced according to the invention Silicone rubber moldings not just for everyone Membrane can be used but find beyond that various applications z. B. in the Sealing of metal parts, in particular in the sealing of with plastic overmolded metal parts or as housing cover, Cable sheathing, distributor caps or sealing rings. About that In addition, the inventive silicone rubber moldings also as a spring body, z. B. in the form of elastomeric springs and Industriefedern, as well as bellows, z. B. than, in particular highly durable, bellows or bellows, Sheaths, covers or hoses, in particular Turbocharger hoses are used. Furthermore, are suitable the rubber moldings according to the invention for the production of suspensions, z. B. exhaust gas suspensions in the car, of loops, such as safety loops, and of Strain.

Schließlich umfassen die erfindungsgemäßen faserverstärkten Silikonkautschukformkörper auch oberflächenbehandelte Substrate, insbesondere mit einem Plasma behandelte Formkörper, wie in der DE 102 56 483 A1 beschrieben. Hierbei wird die Oberfläche des Flüssigsilikonkautschukformkörpers einem durch eine elektrische Gasentladung im Vakuum erzeugten Plasma ausgesetzt, wobei die Energie und die Einwirkdauer des Plasmas auf die Oberfläche des Substrats so gewählt werden, dass sich die Oberflächenenergie der Substratoberfläche aufgrund der Modifizierung von oberflächennahen Molekülen signifikant erhöht, wobei die auf diese Art und Weise oberflächenbehandelten Substrate aus Silikon direkt beschichtet werden können. Die Gasentladung stellt vorzugsweise eine DC-, AC-, HF-, RF- oder Mikrowellengasentladung, vorzugsweise eine DC-Gasentladung, dar.Finally, the fiber-reinforced silicone rubber moldings according to the invention also comprise surface-treated substrates, in particular plasma-treated moldings, as in US Pat DE 102 56 483 A1 described. Here, the surface of the liquid silicone rubber molded article is exposed to plasma generated by a vacuum electric gas discharge, wherein the energy and the exposure time of the plasma are selected on the surface of the substrate so that the surface energy of the substrate surface significantly increases due to the modification of near-surface molecules the surface-treated substrates of silicone can be coated directly in this way. The gas discharge preferably represents a DC, AC, HF, RF or microwave gas discharge, preferably a DC gas discharge.

Der vorliegenden Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass sich faserverstärkte Silikonkautschuke aus Flüssigsilikonen in einem einstufigen Prozess erhalten lassen. Das erfindungsgemäße Verfahren kommt ohne das gesonderte Schneiden und Spleißen der eingesetzten Fasern aus. Demgemäß entfallen zusätzlich Transport-, Geräte- und Arbeitskosten. Von besonderem Vorteil insbesondere auch im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften der erhaltenen Silikonkautschukformkörper ist auch, dass die geschnittenen und auf gespließenen Fasern nicht durch Stäube oder sonstige Bestandteile verunreinigt sind. Die erfindungsgemäßen Silikonkautschukformkörper, wenn beispielsweise als Membran vorliegend, zeichnen sich durch eine sehr hohe Berstdruckfestigkeit auch im Dauertest aus, sind sehr temperaturbeständig und zudem extrem dicht. Aus den oben genannten Gründen lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren faserverstärkte Silikonkautschukformkörper kostengünstiger fertigen als nach herkömmlichen Verfahren.Of the present invention is the surprising finding based on that fiber-reinforced silicone rubbers Liquid silicones obtained in a one-step process to let. The inventive method comes without the separate cutting and splicing of the used Fibers out. Accordingly, additional accounts Transport, equipment and labor costs. Of particular advantage especially with regard to the mechanical properties The obtained silicone rubber molded article is also that the cut and not on split fibers Dust or other components are contaminated. The silicone rubber moldings according to the invention, if, for example, present as a membrane, characterized by a very high bursting strength, even in the endurance test, are very temperature resistant and also extremely tight. From the The above reasons can be with the invention Process fiber-reinforced silicone rubber moldings less expensive than conventional Method.

Die in der voranstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the foregoing description and in the claims disclosed features of the invention can both individually as well as in any combination for realization the invention in its various embodiments be essential.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 4038087 A1 [0002] DE 4038087 A1 [0002]
  • - EP 431881 A2 [0003, 0003] - EP 431881 A2 [0003, 0003]
  • - DE 3712830 [0004, 0004] - DE 3712830 [0004, 0004]
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  • - DE 3712830 A1 [0006, 0006] - DE 3712830 A1 [0006, 0006]
  • - DE 68920444 T2 [0007] - DE 68920444 T2 [0007]
  • - DE 102006025280 A1 [0008] - DE 102006025280 A1 [0008]
  • - DE 60301698 T2 [0008] - DE 60301698 T2 [0008]
  • - DE 19836787 A1 [0008] - DE 19836787 A1 [0008]
  • - DE 4014244 A1 [0034] - DE 4014244 A1 [0034]
  • - DE 10145160 A1 [0034] - DE 10145160 A1 [0034]
  • - DE 10306027 A1 [0034] - DE 10306027 A1 [0034]
  • - DE 10256483 A1 [0040] - DE 10256483 A1 [0040]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - Karlheinz Geltel, Zur Theorie der Luftströmung durch Faserpfropfen, Faserforschung und Textiltechnik 16 (1964) Heft 1, Seiten 21 bis 29 [0025] - Karlheinz Geltel, The theory of air flow through fiber grafting, fiber research and textile technology 16 (1964) Heft 1, pages 21 to 29 [0025]

Claims (25)

Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Silikonkautschukformkörpern aus Flüssigsilikonen, wobei das Flüssigsilikon ein Zweikomponentensystem darstellt, umfassend die Schritte: – Zurverfügungstellung einer Komponente A des Zweikomponentensystems, enthaltend mindestens einen Katalysator, – Zurverfügungstellung einer Komponente B des Zweikomponentensystems, enthaltend mindestens eine Verbindung mit mindestens einer Silizium/Wasserstoff-Bindung, – Zurverfügungstellung von Endlosfasern, – Mischen der Komponenten A und B in einer Mischstation, – Zuführen der in der Mischstation erhaltenen Mischung über zumindest eine Leitung zu einem Spritzgießaggregat, – Spritzgießen der genannten Mischung in einem Spritzgießwerkzeug und Vulkanisation der Mischung unter Ausbildung eines Silikonkautschukformteils, dadurch gekennzeichnet, dass man die Endlosfasern über ein Schneidaggregat unter Ausbildung von Kurz- und/oder Langfasern der Mischstation und/oder der Leitung von der Mischstation zu dem Spritzgießaggregat und/oder einer Leitung für den Transfer der Komponente A zu der Mischstation und/oder einer Leitung für den Transfer der Komponente B zu der Mischstation zuführt und/oder dass man die Endlosfasern zusammen mit der Komponente A und/oder der Komponente B über ein Schneidaggregat unter Ausbildung von Kurz- und/oder Langfasern der Mischstation und/oder dass man die Endlosfasern zusammen mit der Mischung aus der Mischstation über ein Schneidaggregat unter Ausbildung von Kurz- und/oder Langfasern dem Spritzgießaggregat zuführt.Process for the preparation of fiber-reinforced silicone rubber moldings from liquid silicones, the liquid silicone being a two-component system comprising the steps: - providing a component A of the two-component system containing at least one catalyst, - providing a component B of the two-component system containing at least one compound having at least one silicon / Hydrogen bonding, - supply of continuous fibers, - mixing of components A and B in a mixing station, - feeding the mixture obtained in the mixing station via at least one line to an injection molding, - injection molding of said mixture in an injection mold and vulcanization of the mixture under training a silicone rubber molding, characterized in that the continuous fibers on a cutting unit to form short and / or long fibers of the mixing station and / or the line of the mixing station to the injection molding and / or a line for the transfer of the component A to the mixing station and / or a line for the transfer of the component B to the mixing station supplies and / or that the continuous fibers together with the component A and / or the Component B via a cutting unit to form short and / or long fibers of the mixing station and / or that feeds the continuous fibers together with the mixture from the mixing station via a cutting unit with the formation of short and / or long fibers the injection molding. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens ein Aufspleißaggregat zum Aufspleißen der geschnittenen Kurz- und/oder Langfasern einsetzt.Method according to claim 1, characterized in that that at least one Aufspleißaggregat for splicing the cut short and / or long fibers used. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidaggregat gleichzeitig ein Aufspleißaggregat darstellt und/oder mit umfasst.Method according to claim 1 or 2, characterized that the cutting unit at the same time a splicing unit represents and / or includes. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneid- und gegebenenfalls Aufspleißaggregat eine Förderschnecke, insbesondere einen Schneckenextruder oder einen Doppelschneckenextruder, darstellt oder darin integriert ist.Method according to claim 1 or 2, characterized that the cutting and optionally splicing unit a screw conveyor, in particular a screw extruder or a twin-screw extruder, or integrated therein. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend das Einmischen mindestens einer Farbkomponente, insbesondere über die Mischstation.Method according to one of the preceding claims, further comprising mixing at least one color component, in particular via the mixing station. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlosfasern Natur-, Aramid-, Kohle-, Cellulose- oder synthetische Fasern oder deren Mischungen darstellen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the continuous fibers natural, aramid, coal, Cellulosic or synthetic fibers or mixtures thereof. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigsilikon MVQ-Flüssigsilikon darstellt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid silicone MVQ liquid silicone represents. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vulkanisation über eine katalysierte Additionsvernetzung erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vulcanization over a catalyzed addition crosslinking takes place. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vulkanisation ferner in Gegenwart von Farbstoffen/Pigmenten, Antiklebemitteln, Weichmachern, Haftvermittlern oder deren Mischungen erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vulcanization further in the presence of dyes / pigments, anti-adhesives, plasticizers, adhesion promoters or their mixtures are made. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlosfaser eine Polyamid- oder eine Cellulosefaser oder eine Mischung dieser Fasern darstellt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the continuous fiber is a polyamide or a cellulose fiber or a mixture of these fibers. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneid- und gegebenenfalls Aufspleißaggregat, insbesondere die Förderschnecke oder der Doppelschneckenextruder, mindestens ein, insbesondere mindestens zwei, drei oder mehr Schneidmodule aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting and optionally splicing unit, in particular the screw conveyor or the twin-screw extruder, at least one, in particular at least two, three or more cutting modules having. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneid- und Aufspleißaggregat, insbesondere die Förderschnecke oder der Doppelschneckenextruder, mindestens ein, insbesondere mindestens zwei, drei oder mehr Kämmodule aufweist.Method according to one of claims 2 to 11, characterized in that the cutting and splicing unit, in particular the screw conveyor or the twin-screw extruder, at least one, in particular at least two, three or more combing modules having. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneid- und Aufspleißaggregat, insbesondere die Förderschnecke oder der Doppelschneckenextruder mindestens ein Schneidmodul und mindestens ein sich mittelbar oder unmittelbar anschließendes Kämmodul aufweisen.Method according to claim 12, characterized in that that the cutting and splicing unit, in particular the Screw conveyor or twin-screw extruder at least a cutting module and at least one directly or indirectly have subsequent combing module. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, Schneid- und mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, Kämmodule jeweils alternierend, insbesondere jeweils unmittelbar aufeinanderfolgend, angeordnet sind.Method according to claim 12 or 13, characterized that at least two, in particular at least three, cutting and at least two, in particular at least three, comb modules alternating in each case, in particular in each case directly one after the other, are arranged. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlosfasern in dem Schneidaggregat in Kurzfasern, insbesondere in Fasern mit einer Länge im Bereich von 0,2 bis 4,5 mm, überführt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the continuous fibers in the cutting unit in short fibers, in particular in fibers with a length of Range of 0.2 to 4.5 mm, transferred. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurz- und/oder Langfaser zu mindestens 50%, insbesondere mindestens 80%, aufgespalten werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the short and / or long fiber to at least 50%, in particular at least 80%, be split. Faserverstärkter Silikonkautschukformkörper, erhalten nach einem der vorangehenden Ansprüche.Fiber-reinforced silicone rubber molding, obtained according to one of the preceding claims. Faserverstärkter Silikonkautschukformkörper nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Formkörper eine Membran, insbesondere Arbeitsmembran, einen Dichtungskörper, insbesondere einen O-Ring, einen Federkörper, einen Balg, eine Aufhängung, insbesondere eine Abgashalteschlaufe, eine Ummantelung, eine Abdeckung, eine Zugentlastung, einen Schlaufenkörper, insbesondere eine Sicherungsschlaufe, oder einen Schlauch, insbesondere einen Turboladerschlauch, darstellt oder Bestandteil hiervon ist.Fiber reinforced silicone rubber molding according to Claim 17, characterized in that this shaped body a membrane, in particular working diaphragm, a sealing body, in particular an O-ring, a spring body, a bellows, a suspension, in particular a Abgashalteschlaufe, a Sheathing, a cover, a strain relief, a loop body, in particular a securing loop, or a hose, in particular a turbocharger hose, is or is part of this. Faserverstärkter Silikonkautschukformkörper nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper, insbesondere in Form einer Membran, eine durchschnittliche Dicke im Bereich von etwa 0,1 bis 1,0 cm aufweist.Fiber reinforced silicone rubber molding according to Claim 17 or 18, characterized in that the shaped body, especially in the form of a membrane, an average thickness in the range of about 0.1 to 1.0 cm. Faserverstärkter Silikonkautschukformkörper nach einem der Ansprüche 17 bis 19, enthaltend Kurzfasern.Fiber reinforced silicone rubber molding according to any of claims 17 to 19 containing short fibers. Faserverstärkter Silikonkautschukformkörper nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper mehr als 50%, insbesondere mehr als 80% an Kurzfasern enthält.Fiber reinforced silicone rubber molding according to Claim 20, characterized in that the shaped body contains more than 50%, in particular more than 80% of short fibers. Faserverstärkter Silikonkautschukformkörper nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurz- und/oder Langfasern zu mindestens 50%, insbesondere zu mindestens 80%, aufgespalten vorliegen.Fiber reinforced silicone rubber molding according to one of claims 17 to 21, characterized that the short and / or long fibers to at least 50%, in particular at least 80%, split. Faserverstärkter Silikonkautschukformkörper nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Formkörper als Fasern im wesentlichen nur Kurzfasern vorliegen.Fiber reinforced silicone rubber molding according to one of claims 17 to 22, characterized that in the shaped body as fibers substantially only short fibers available. Faserverstärker Silikonkautschukformkörper nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Formkörper die Fasern im wesentlichen vollständig aufgespalten vorliegen.Fiber amplifier Silicone rubber molding according to Claim 22 or 23, characterized in that in the shaped body the fibers are substantially completely split. Verwendung der faserverstärkten Silikonkautschukformkörper, erhalten nach einem der Ansprüche 1 bis 16, als oder zur Herstellung von Membranen, insbesondere Arbeitsmembranen, Dichtungskörpern, insbesondere O-Ringen, Federköpern, Bälgen, Aufhängungen, insbesondere Abgashalteschlaufen, Ummantelungen, Abdeckungen, Zugentlastungen, Schlaufenkörpern, insbesondere Sicherungsschlaufen, oder Schläuchen, insbesondere Turboladerschläuchen.Use of the fiber-reinforced silicone rubber moldings, obtained according to one of claims 1 to 16, as or to Production of membranes, in particular working membranes, sealing bodies, in particular o-rings, feathers, bellows, suspensions, in particular exhaust shut-off loops, jackets, covers, strain reliefs, Loop bodies, in particular securing loops, or Hoses, in particular turbocharger hoses.
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