DE19611311A1 - Schichtstoff - Google Patents
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Description
Formkörper und Überzüge aus natürlichem und synthetischem
Kautschuk sind in der Technik weit verbreitet. Ein Nachteil
dieser Werkstoffe ist die relativ geringe Beständigung gegen
aggressive Chemikalien, insbesondere bei höheren
Temperaturen. Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt,
Kautschuk mit den sehr viel resistenteren Fluorpolymeren zu
beschichten. Diese Versuche scheiterten jedoch, weil die
üblichen Kleb- und Vulkanisierverfahren keine hinreichend
feste Bindung zu dem Fluorpolymer ermöglichen.
Es hat auch nicht an Versuchen gefehlt, Fluorthermoplaste,
insbesondere Copolymere des Tetrafluorethylens mit solchen
Mengen an Comonomeren, daß das Produkt aus der Schmelze
verarbeitbar ist, für diesen Zweck einzusetzen. Aber auch
diese in ihren Eigenschaften den Elastomeren näherkommenden
Copolymeren haften nicht auf Kautschuken.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß eine vorzügliche
Haftung zwischen Kautschuken und Fluorpolymeren dann
hergestellt werden kann, wenn eine Zubereitung aus dem
Kautschuk und einem thermoplastischen Copolymer aus
Tetrafluorethylen, Hexafluorpropen und Vinylidenfluorid als
Haftschicht eingesetzt wird. Diese Copolymere werden im
folgenden als "Terpolymer" bezeichnet.
Die Terpolymeren haben dann thermoplastische Eigenschaften,
wenn sie mehr als etwa 35 Gew.-% Tetrafluorethylen
enthalten. Solche Terpolymeren sind beispielsweise aus der
EP-B 50 437 und der DE-A 26 35 402 bekannt. Geeignete
Terpolymere enthalten etwa 40 bis etwa 60 Gew.-%
Tetrafluorethylen, etwa 10 bis etwa 40 Gew.-%
Hexafluorpropen und etwa 10 bis etwa 30 Gew.-%
Vinylidenfluorid.
Ein Aspekt der Erfindung bezieht sich auf einen
Schichtstoff, der eine Schicht aus dem Terpolymer und einem
Kautschuk enthält. Ein solcher Schichtstoff kann zum
Beispiel wie folgt aufgebaut sein:
- a) eine Oberschicht, bestehend im wesentlichen aus Terpolymer, und
- b) eine Schicht, bestehend im wesentlichen aus einer Mischung aus einem Kautschuk und Terpolymer.
Die Schicht a) kann an eine Schicht aus einem Fluorpolymeren
angrenzen, das heißt die Terpolymerschicht dient als Binde
beziehungsweise Haftmittel für ein weiteres Fluorpolymer.
Weiterhin kann die Schicht b) an eine oder mehrere
Kautschukschicht(en) angrenzen, die durch Vulkanisieren
verbunden ist beziehungsweise sind.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf Schichtstoffe, bei
denen beide Außenseiten aus einem Fluorpolymer bestehen, so
daß nur im Inneren eine Kauschukschicht vorliegt.
Die Menge an Terpolymer in der Schicht b) kann in weiten
Grenzen schwanken und liegt üblicherweise im Bereich von
1 bis 70 Gew.-%.
Als Kautschuk kommen - wie erwähnt - natürliche und
synthetische Kautschukarten in Betracht, also neben
Naturgummi die üblichen synthetischen Kautschuke auf Basis
Butadien, Butadien-Acrylnitril, Butadien-Styrol, Chloropren,
Isopren, Isobuten, Ethylen-Propylen, Ethylen-Vinylacetat,
Acrylat und Epichlorhydrin, sowie Butyl-, Chlorbutyl-,
Brombutyl-, Polysulfid-, Urethan-, Fluor- oder Silicon-Kautschuke,
chloriertes und chlorsulfoniertes Polyethylen
sowie hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk.
Die erfindungsgemäßen Schichtstoffe können dadurch
hergestellt werden, daß ein Kautschuk mit dem Terpolymer
vermischt wird, beispielsweise durch Einkneten, worauf aus
dieser Mischung ein Flächengebilde hergestellt wird, dieses
vulkanisiert wird, worauf auf mindestens eine Schicht
Terpolymer aufgetragen und fixiert wird.
Das Terpolymer kann als Pulver, in Form einer Folie,
Schmelze oder als Flüssigzubereitung, zum Beispiel als
Lösung oder Dispersion, nach üblichen Methoden aufgebracht
werden. Solche Methoden umfassen das Sprühen, Gießen oder
Rakeln, die vom Fachmann entsprechend dem üblichen
Fachwissen beherrscht werden.
Auch die weiteren Verarbeitungsschritte des so erhaltenen
Gebildes sind dem Fachmann vertraut, der die Bedingungen im
einzelnen den besonderen Gegebenheiten anpaßt.
Die so erhaltenen Schichtstoffe vereinen die Vorteile der
Fluorpolymer-Außenschicht, also insbesondere der chemischen
und thermischen Unempfindlichkeit und der
Antihafteigenschaften, mit der Nachgiebigkeit und damit
mechanischen Unempfindlichkeit der Kautschukunter- beziehungsweise
Kautschukzwischenschicht. Derartige
Schichtstoffe sind für viele Zwecke einsetzbar, da
beispielsweise mehr oder weniger starre Schichten aus
Fluorpolymeren nun mit einem elastischem Gummirücken
versehen werden können. Solche Schichtstoffe können deshalb
im chemischen Apparatebau sowie in der Automobilindustrie,
Dichtungstechnik, Kompensatoren, Schläuchen und Füllstutzen
Verwendung finden.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen noch näher
erläutert.
Im folgenden beziehen sich alle Prozentgaben auf
Gewichtsprozent, sofern keine anderen Angaben gemacht sind.
Es wurden folgende Materialien eingesetzt:
- a) Ein Terpolymer mit der Zusammensetzung 42% Tetrafluorethylen-, 20% Hexafluorpropen- und 38% Vinylidenfluorid-Einheiten und
- b) eine Butylkautschuk-Mischung, bestehend aus 100 Teilen Kautschuk, 100 Teilen Ruß und 100 Teilen Füllstoff (im wesentlichen Kaolin). Der Kautschuk ist benzinlöslich und wird bei 143 C vulkanisiert.
Es wird eine Mischung aus 80% Kautschukmischung und
20% Terpolymer hergestellt und in mehreren Schichten
vulkanisiert. Die Schichten zeigen eine gute Haftung.
Eine Mischung entsprechend Beispiel 2 wird zu einer Schicht
verarbeitet und mit Schichten vulkanisiert, die nur aus der
Kautschukmischung bestehen. Auch hier zeigen nach dem
Vulkanisieren alle Schichten eine gute Haftung, das heißt,
die das Terpolymer enthaltende Schicht vermittelt nach
beiden Seiten gegenüber Schichten aus der Kautschukmischung
eine gute Haftung.
Wird also die das Terpolymer enthaltende Schicht als äußere
Schicht eingesetzt, so kann das so erhaltene
"Zwischenprodukt" in einem getrennten Schritt mit anderen
Kautschukschichten verarbeitet werden.
Wird auf eine Schicht aus der Kautschukmischung das
Terpolymer nur aufgesiebt, dann eine Schicht aus der
Kautschukmischung darübergelegt und der Verbund
vulkanisiert, so ergibt sich keine Haftung.
Man stellt eine Mischung aus gleichen Teilen Terpolymer und
Kautschukmischung her und verfährt entsprechend Beispiel 2.
Es ergibt sich eine sehr gute Haftung.
Entsprechend Beispiel 2, aber mit der Mischung gemäß
Beispiel 3, wird ein "Zwischenprodukt" hergestellt, also ein
Verbund, dessen äußere Schicht das Terpolymer enthält. Auf
dieses Zwischenprodukt wird in dünner Schicht das Terpolymer
aufgesiebt und durch Erhitzen gesintert. Die Deckschicht aus
dem Terpolymer haftet ausgezeichnet auf dem Verbund.
Claims (9)
1. Schichtstoff mit mindestens einer Kautschukschicht,
gekennzeichnet durch mindestens eine weitere damit
verbundene Schicht, die neben Kautschuk ein
thermoplastisches Terpolymer aus Tetrafluorethylen,
Hexafluorpropen und Vinylidenfluorid enthält.
2. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Gehalt an Terpolymer, bezogen auf die genannte(n)
weitere(n) Schicht(en), 1 bis 70 Gew.-% beträgt.
3. Schichtstoff nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine
Terpolymerschicht mit der (den) das Terpolymer
enthaltende(n) Schicht(en) verbunden ist.
4. Schichtstoff nach Anspruch 3, bei dem eine weitere
Fluorpolymerschicht mit der (den) Terpolymerschicht(en)
verbunden ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffs, dadurch
gekennzeichnet, daß man ein thermoplastisches Terpolymer
aus Tetrafluorethylen, Hexafluorpropen und
Vinylidenfluorid mit einem Kautschuk vermischt, aus der
Mischung ein Flächengebilde herstellt, dieses
vulkanisiert, gegebenenfalls mit weiteren
Kautschukschichten, auf das so erhaltene Flächengebilde
auf mindestens einer Seite, die das Terpolymer enthält,
das genannte Terpolymer aufträgt und diese aufgebrachte
Schicht thermisch fixiert.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
das Terpolymer als Pulver, Folie, Schmelze, Lösung oder
Dispersion aufgebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß auf die Terpolymerschicht eine weitere
Fluorpolymerschicht aufgebracht und fixiert wird.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung mit dem
Kautschuk 1 bis 70 Gew.-% Terpolymer enthält.
9. Verwendung der Schichtstoffe nach den Ansprüchen 1 bis 4
beziehungsweise der nach den Ansprüchen 5 bis 8
erhaltenen Schichtstoffe im chemischen Apparatebau.
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