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Verbundmaterial aus Metall und Chloroprenkautschukmischungen, sowie
Verfahren zu seiner Herstellung Prioritäten: Japan v. 20. Juni 1969, Nr. 48411/69;
Japan v. 20. Juni 1969, Nr. 48412/69; Japan v. 20. Juni 1969, Nr. 48413/69.
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Die Erfindung betrifft Verbundmaterial aus Zeta und einer Chloroprenkautschukmischung,
die im folgenden auch Verbundkörper genannt werden.
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Chloroprenkautschuk besitzt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber
Witterungseinflüssen, Ozon, industriellen Chemikalien, tilen, Lösungsmitteln und
Feuer, und wegen dieser Eigenschaften wir er weitverbreitet für industrielle Materialien
und für Baustoffe angewand.
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Metalle, z. 33. rostfreier Stahl und Aluminium, werden ebenfalls weitverbreitet
für industrielle Materialien und Baustoffe angewandt Es ist jedoch nicht einfach,
einen Verbundkörper aus rostfreiem Stahl und einer Kautschukinischung oder einen
Verbundkörper aus Aluminium und einer Kautschukmischung herzustellen.
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Gemäß einer bislang bekannten Arbeitsweise wird die Oberfläche des
Körpers aus rostfreiem Stahl oder Aluslinium vollstandig
vom Öl
gereinigt und aufgerauht und anschließend mit einer Kautschukmischung mit Hilfe
eines Haftmittels verbunden.
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Wenn die Vereinigung unter Verwendung eines Haftmittels erreicht wird,
verändert sich die Haftfestigkeit jedoch mit der Zusammensetzung der Kautschukmischung
und den Herstellungs bedigungen hierfür. Daher war es schwierig, selbst aus einer
Kautschukmischung mit der gleichen Zusammensetzung einen Verbundkörper mit beständigen
Eigenschaften herzustellen.
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Darüberhinaus mußte die Schicht des Haftmittels gleichmäßig über die
gesamte Oberfläche des zu verbindenden Metallkörpers aufgetragen werden. Falls irgendein
Teil hiervon :aicht mit dem Haftmittel belegt wurde, besaß der fertige Verbundkörper
eine beträchtlich schlechtere Qualität.
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Im Gegensatz zu anderen Metallen liefern Messing und ähnliche Metalle,
welche Kupfer und Zink enthalten, eine starke Verbindung mit der Kautschukmischung
ohne ein Haftmittel. So ist eine Arbeitsweise bekannt, bei welcher ein Verbundkörper
aus einem vorgegebenen Metall und einer Kautschukmischung hergestellt wird, indem
zuerst die Metalloberfläche mit Messing überzogen und anschließend die Messingschicht
mit der Kautschukmischung verbunden wird. Diese Arbeitsweise kann jedoch nicht für
alle Metalle angewandt werden, da die Haftfestigkeit in starkem Maße sich mit der
chemischen Zusammensetzung des verwendeten Nessings verändert. Genauer gesagt, wird
die höchste Haftkraft erzielt, wenn das Verhältnis von Kupfer zu Zink im Bereich
von 6 : 4 bis 7 : 3 liegt, wenn jedoch dieses Verhältnis außerhalb dieses Bereiches
liegt , besitzt der erhaltene Verbundkörper den Nachteil einer deutlich herabgesetzten
Haftfestigkeit, Hinsichtlich der zur Herstellung eines Verbundkörpers zu verwendenden
Kautschukmischung wird die von dem Verbundkörper erreichte Haftfestigkeit durch
Unterschiede in Art und Menge der verschiedenen, die Kautschukmischung zusammensetzenden
Bestandteile, z. B. Schwefel und Vulkanisationsbeschleuniger, verändert. Selbst
im Falle einer Kautschukmischung, welche den optimalen Ansatz aufweist, wird die
Haftfestigkeit durch die bei der Vulkanisation angewandten
Temperatur-
und Zeitbedingungen beeinflußt. Hinsichtlich der Schwefelmenge km nur eine Kautschukmischung
mit einem Sohwgfelgehalt innerhalb des Bereiches von 2 bis 5 Tle.
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auf 100 Tle. Kautschuk einen Verbundkörper mit zufriedenstellender
Haftkraft liefern. Eine Abweichung von diesem Mengenbereich ergibt die Bildung eines
Verbundkörpers, welcher den Nachteil einer niedrigeren Haftfestigkeit aufweist.
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Hinsichtlich des Vulkanisationsbeschleunigers ist es möglich, nur
einen Vulkanisationsbeschleuniger von der Art zu verwenden, welcher einen niedrige
Anstiegszeit und eine niedrige Vulkanisationsgeschwindigkeit bedingt. Wenn die Vulkanisationsdauer
im Verlauf der Herstellung der Kautschukmischung abgekürzt wird, wird ein Verbundkörper
mit niederigerer Haftfestigkeit erhalten Aus diesem Grunde kann das Verfahren binsichtlich
der Zeitdauer nicht abgekürzt werden. Bei einer Kautschukmischung, bei welcher alle
Einzelchemikalien bereits zugemischt wurden, nimmt die Haftfestigkeit im Verhältnis
zu der Zeitspanne ab welche zwischen deP Abschluß des Mischens und dem Zextpunkt
der wirklichen Verwendung liegt. So kann eine solche Kautschukmischung nicht für
eine lange Zeitspanne aufbewahrt werdenQ Zum Zeitpunkt der Verbindung der Kautschukmischung
mit dem Messing wird die Haftfestigkeit durch verschiedene Arbeitsbedingungen verändert,
nicht nur einschließlich Vulkanisationstemperatur und Vulkanisationsdauer, sondern
auch durch die Umgebungstemperatur der Arbeitsstätte und die vorliegende Tempera
tur der Atmosphäre wodurch es äußerst schwierig wird, Verbund körper mit einem beständigen
Ausmaß an Haftfestigkeit ZU allen Zeitpunkten herzustellen. Sehr häufig werden lediglich
Verbundkörper mit niedrigerer Haftfestigkeit erhalten Da Messing im Gegensatz zu
anderen Metallen mit einer Kautschukmischung ohne die Verwendung eines Haftmittels,
wie zuvor ausgeführt, verbunden werden kann, wurde weiterverbreitet eine Arbeitsweise
angewandt bei welcher ein Verbundkörper aus einem vorgegebenen Metall mit einer
Kautschukmischung erhalten wurde, indem die Metalloberfläche mit einer Messing@eschrichtung
überzogen und anschließend die gewünschte Haftung durch Mitwirkung dieser Beschichtung
bewirkt wurde. Diese Arbeitsweise hat jedoch so viele
einschränkende
Faktoren, daß es sehr schwierig ist, einen Verbundkörper mit den gewünschten Eigenschaften
zu erhalten.
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Ziel der Erfindung ist es, Verbundkörper aus einem Metall und einem
Chloroprenkautschuk zu liefern, welche eine gleichmäßige Festigkeit besitzen.
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Weiterhin ist es Ziel der Erfindung, einen Verbundkörper aus einem
Metall und einer Chloroprenkautschukmischung mit ausgezeichneter Beständigkeit gegenüber
Witterungsbedingungen, Ozon und Wärme herzustellen.
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Weitere Ziele der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung,
wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird; in dieser sind: Fig. 1 ein Querschnitt,
welcher den Verbundkörper aus einer Metallplatte und einer Chloroprenkautschukmischung
gemäß der Erfindung wiedergibt; Fig. 2 bis Fig. 5 Querschnitte verschiedener Ausführungsformen
eines Verbundkörpers nach Fig. 1.
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Bei der Erfindung wird die Chloroprenkautschukmischung (welche im
folgenden als Mischung bzw. Ansatz bezeichnet werden wird) hergestellt, indem ein
Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat-Copräzipitat (d. h. ein durch induzierte Mitfällung
hergestellter Niederschlag), welcher mindestens 80 Tle. Bariumsilikat pro 100 Tle.
Kautschukkomponente im Chloroprenkautschuk enthält, mit einem Vulkanisationsmittel
und dem anderen als Bestandteile für den Kautschukansatz erforderlichen Chemikalien,
welche hinzugefügt wurden, vermischt wird. Eine Metallplatte wird mit der erhaltenen
Kautschukmischung belegt und der Kautschuk unter Anwendung von Hitze und Druck vulkanisiert,
wobei ein Metall-Gummi-Verbundmaterial hergestellt wird.
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Das Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat-Coprazipitat wird nach folgender
Methode hergestellt. Eine Mischung von Chloroprenkautschuklatex mit der wäßrigen
Lösung eines Alkalimetallsalzes von Kieselsäure wird mit der wäßrigen Lösung eines
Bariumsalzes
vereinigt, so daß das Auftreten eines weißen Bariumsilikat-Chloroprenkautschuk-Copräzipitates
bewirkt wird, welches mit Wasser gewaschen und getrocknet wird. Das erhaltene Copräzipität
wird als Kautschukgrundlage oder Füllstoff bei der Herstellung der Kautschukmischung
verwendet.
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Zuerst wird der Fall der Verwendung des Copräzipitates in Form einer
Kautschukgrundlage erläutert. Während das Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat auf
einer Mischwalze oder in einem Banbury-Mischer geknetet wird, werden die für den
Kautschukansatz als Komponenten erforderlichen Chemikalien hinzugegeben. Die als
Komponenten hierzu verwendeten Chemikalien sind allgemein angewandte Chemikalien
für Kautschukansätze, einschließlich Vulkanisationsmittel, Vulkanisationsbeschleuniger,
Füllstoff, Verstärkungsmittel und Klebrigmacher, und sie unterliegen keiner spezifischen
Begrenzung im Hinblich auf das Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat-Copräzipitat. Die
Kautschukmischung, welche das Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat-Copräzipitat in
einer innig vermischten Form eingebracht enthält, wird in Form eines Felles oder
in eine andere beliebige, gewünschte Form mittels einer Walze, z. B. eines Kalanders,
oder eines Extruders, geformt, dann geschnitten, gestanzt oder erforderlichenfalls
in Form einer Lamellierung (Schichtung) über übereinandergelegt und schließlich
/ ein gegebenes Metallblech gelegt, um unter Anwendung von Druck und Hitze vulkanisiert
zu werden. Auf diese Weise wird der gewünschte Verbundkörper erhalten.
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Beim Verfahren zur Herstellung des Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat-Copräzipitates
gemäß der Erfindung ist es möglich, das Vulkanisationsmittel und die anderen, als
Komponenten für den Kautschukansatz erforderlichen Chemikalien in einem suspendierten
Zustand von vorneherein in dem Chloroprenkautschuk vorliegen zu haben, und anschließend
ihr Ausfällen zusammen mit der wäßrigen Lösung eines Bariumsalzes zu bewirken.
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Der Verbundkörper der Erfindung kann gleichfalls in wirksamer Weise
durch Verwendung des Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat-Copräzipitates in Form eines
Füllstoffes erhalten werden, Die gewünschte Durchführung kann in zufriedenstellender
Weise erreicht werden, indem dieses Copräzipitat als Füllstoff mit einer Kautschukgrundlage
der gleichen oder einer verschiedenen Art eingemischt wird. Hinsichtlich der Methode
des Mischens kann dieser Füllstoff mit einer Kautschukmischung vermischt werden,
welche bereits die einzelnen Chemikalien für den Kautschukansatz enthält, oder er
kann mit einer Kautschukgrundlage vor dem Einbringender anderen, als Komponenten
vorliegenden Chemikalien vermischt werden. Es ist nicht erforderlich die Einrichtungen
und Arbeitsweisen des Vermischens besonders in 3etracht zu ziehen, Daraufhin wird
die erhaltene Chloroprenkautschukmischung, welche das Kautschuk-Bariumsilikat-Copräzipitat
enthalt, au9 einer Walze, z0 Bo einem Kalander, zu einem Fell oder mit ein6'iLi
Extruder zu einet preßverformten Gegenstand der gewünschten Form verarbeitet, dann
geschnitten oder mittels einer Stanze ausgestanzt und schließlich über eine vorgegebene
Netallplatte gelegt, um unter Anwendung von Druck und Hitze vulkanisiert zu werden,
wobei der gewünschte Verbundkörper entsteht.
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Der erfindungsgemäße Verbundkörprer kann durch Verwendung der Kautschukmischung,
welche das Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat-Copräzipitat enthält, als einziger
Auf lage hergestellt werden, Er kann ebenso gut durch Verwendung derselben Kautschukmischung
als zwischenliegende Schicht hergestellt werden, nänlich durch Darüberlegen einer
anderen Kautschukmischung. Die Lamellierung kann unter Verwendung einer oder mehrerer
verschiedener Sorten von Kautschuk hergestellt werden, Der Anwendungsbereich kann
in starkem Maße durch die Verändrung der Sorten der Materialien in der Lamellierung
(Schichtung) erweitert werden. Durch Einbau einer Schaumschicht in die Lamellierung
(Schichtung) können die erhaltenen Verbundkörper weitgehend als Materielien gegen
Vibration, Wärme und Schall verwendet werden.
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In der Fig. 1 ir,.t eine Kautschukmischung, welche durch Vermischen
des Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat-Copräzipitates mit den für den Kautschukanasatz
als Komponenten erforderlichen Chemikalien erhalten wurde, über eine Metallplatte
2 gelegt und dann unter Anwendung von Hitze und Druck zur Herstellung eines Verbundkörpers
vulkanisiert.
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Die Kautschukmischung 1 kann durch Einbau des Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat-Copräzipitates
als Füllstoff hergestellt seine Daiberhinaus kann die Kautschukmischung ein Gewebe
enthalten, oder sie kann so hergestellt sein, daß sie bei der Vulkanisation eine
Schaumtextur anni@mt.
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Fig. 2 stellt einer Verbundköper dar, welcher eine als zwischenliegende
Schicht eingebaute Metallplatte 2 besitzt, wobei eine Kautschukmischung über jede
Oberfläche dieser Platte gelegt oder Fig. 9 zeigt einen Verbundkörper, welcher eine
als zwischenliegende Schicht eingelegte Kautschukmischung 1 besitzt, wobei eine
Metallplatte 2 über Jede ihrer Oberflächen gelegt wurde. Selbst wenn jede Metallplatte
2 eine geringe Stärke besitzt und leicht gebogen werden kann, ist der so gemäß der
Erfindung hergestellte Verbundkörper äußerst schwierig zu biegen. Fig. 4 zeigt einen
Verbundkörper, bei welchem das Metall 2 von einer Mischung 1 belegt ist, und zusätzlich
von einer oder mehreren Sorten von Kautschukmischungen, die von der Mischung verschieden
sind, und welche Mischungen umfassen, welche Schaumittel und Gewebe enthalten können.
Bei dieser Kombination kann die Schicht der Kautschukmischung auf unterhalb 0,1
mm Stärke reduziert werden, und daher können die Herstellungskosten des Verbundkörpers
herabgesetzt werden4 Fig. 5 gibt einen Verbundkörper wMer, welcher eine Verbindung
des Verbundkörpers von Fig. 3 und desjenigen der Fig. 4 ist' Verschiedene Sorten
von geschichteten Verbundkörpern mit verschiedener Stärke und verschiedenen physikalischen
Eigenschaften können durch variierende Vereinigung der Aufbauten nach Figur 1 bis
Pigo 5' erhalten werden
Bei dan das Kautschuk-Bariumsilikat-Copräzipitat
verwendenden Verbundkörper der Erfindung liefert das Kautschuk-Copräzipitat, welches
sich vom Chloroprenkautschuk ableitet, eine starke Verbindung selbst mit der Oberfläche
eines Kupferbleches oder eines anderen Gegenstandes aus metallischem Kupfer von
der Sorte, welche Gummiauflagen bei Abwesenheit eines Haftmittels zurückweisen.
Darübarhinaus kann die starke Verbindung zwischen dem Kupfer und der Kautschukmischung
erzielt werden, ohne überhaupt Schwefel in das Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat-Copräzipitat
einzubringen. Daher wird es möglich, eine Kautschukmischung von unterschiedlicher
Art mit einem Kupferblech durch Verwendung des Chloroprenkautschuk-Copräzipitates
als Zwischenschich zu vereinigen.
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Wie oben beschrieben, liefert die Erfindung eine starke Verbindung
zwieschen einem Metallblech und einer Kautschukmischung, welche durch Einbringen
eines Vilkanisationsmittels und anderer für den Kautschukansatz notwendiger Komponenten
in das Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat-Copräzipitat herge stellt wurde, indem
das Metallblech mit der Kautschukmischung in dessen nichtmodifiziertem Zustand bolegt,
und dann die Kautschukmischung unter Anwendung von Druck und Hitze vulkanisiert
wird. Der auf diese Weise erzeugte Verbundkörper zeichnet sich dadurch aus, daß
die Durchführung der Verbindung leich, wirksam und kostensparend erreicht werden
kann, ohne daß entweder Vorbechandlungen, welche bei den konventionellen Arbeitsweisen
unterläßlich sind, oder sog. Wartezeiten, welche für die Verflüchtigung des verwendeten
Lösungsmittels nach dem Auftragen erfordelich sind.
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Der erfindungsgemäße Verbundkörper zeichnet sich ebenfalls hinsichtlich
der Be@@indigkeit gegenüber Witterungseinflüssen aus. Untersuchungen im Freien,
welche unter Verwendung eines Weather-Ometers durchgeführt wurden, zeigten, daß
die Haftfestigkeit (der Haftwert) zwischen einem Aluminiumgegenstand und einer Kautschumischung
ineinem nach einer konventionellen Vereinigungsmethode Denwestellten Verbundkörper
abnimmt, daß
jedoch der Haftwert bei dem Verbundkörper mit der
Kautschukmischung, welche hierin das Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat-Copräzipitat
enthält, zunimmt. Daher ist der erfindungsgemäße Verbundkörper besonders wirksam,
wenn er für Baumaterialien verwendet wird, welche benötigt werden, um gegenüber
Witterungsbedingungen, Ozon und Feuer Beständigkeit zu bieten, und für industrielle
Materialien, welche dem Einflüß der Bedingungen im Freien ausgesetzt sind.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.
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Beispiel 1 Es wurde Polychloroprenkautschukmischungen in zwei verschiedenen
Ansätzen hergestellt, um die Haftfestigkeit (den Haftwert) zu vergleichen.
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Ansatz 1 2 Polychloroprenlatex-Copräzipitat, Typ G 260 -Polychloroprenlatex-Copräzipitat,
Typ W - 260 Polychloropren (Neoprene GRT) 43 -Magnesia (Magnesiumoxyd) 5,7 4 Zinkweiß
7,2 5 Stearinsäure 0,7 -Beschleuniger (Accelerator-22) - 0,35 Alterungschutzmittel
(Age re-- 1 sistor-PA) Die Mischungen der zuvor genannten Ansätze 1 und 2 wurden
jeweils über eine Platte aus rostfreiem Stahl (SUS-27) gelegt und bei 150°C während
20 min vulkanisiert. Nach der Vulkanisation zeigten sie die folgenden Haftwerte
gegenüber Abscherung:
Ansatz 1 2 Haftwert gegenüber Abscherung
52 kg/cm² 50 kg/cm² Daraus ergibt sich, daß die Mischungen, bei welchen Chloroprenlatex-Bariumsilikat-Copräzipitat
verwendet wurde, ausreichende Haftwerte unabhängig von dem Unterschied zwischen
dem Typ W und dem Typ G zeigten. Hieraus ergibt sich, daß die Mischungen mit Chloroprenlatex-Bariumsilikat-Copräzipitat
ausreichende Haftwerte unabhängig vom Unterschied zwischen W-Typ und G-Typ zeigten.
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Beispiel 2 Eine Mischung mit den folgenden Bestendteilen wurde vermischt
und einem Fell verformt.
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Bariumsilikat-Kautschuk-Co- 260 präzipitat (SBR-Latex 2105, (Gew.-Tle.)
Bariumsilikat 160 Tle.) Zinkwweiß 5 Stearinsäure 1,5 Schwefel3 Beschleuniger (Accelerator
DM) 1,5 Beschleuniger (Accelerator TT) 0,1 das Fell wurde jeweils über zwei Messingbleche
gelegt (das Mischungsverhältnis von Kupfer zu Zink betrung 70 : 39 bei einem Blech
und 60 : 40 bei dem anderen Blech) und 15 min bei 150°C unter erhöhten Druck vulkanisiert.
Der Haftwert zwischen dem Metall und dedm Kautschuk wurde wie folgt bestimmt: Haftwert
bei Abscherung Messing mit Kupfer-zinkverhältnis von 70 : 30 51,2 kg/cm² Messing
mit Kupfer-Zinkverhältnis von 60 : 40 52,3 kg/cm²
Beispiel 3 Es
wurden nach dem Ansatz des Beispieles 2 Kautschukmiscunggen hergestellt, mit Ausnahme,
daß der Gehalt an Schwefel verändert wurde. Die Verbundkörper unter Verwendung dieser
Mischungen zeigten die folgenden Haftwerte zwischen Metall und Kautschuk. Das in
diesem Fall verwendete Messingblech besaß ein Kupfer-Zinkverhältnis von 60 : 40.
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Schwefel, PHR 0,5 1,0 2,0 3,0 Haftwert 58 58 55 52 Beispiel 4 Für
Kautschukmischungen, welche das Bariumsilikat-Chloroprenkautschuk-Copräzipitat in
den unten angegebenen Ansätzen enthielten, wurden folgende Haftwerte festgestellt;
Angaben in Gew. -Tle.
| Asatz 1 2 3 4 5 6 |
| Chloroprenlatex |
| (Showa Neoprene 842A)- |
| Bariumsilikat-Copräzi- 0 180 200 220 240 280 |
| pitat |
| Polychloropren |
| (Neopren GRT) 100 - - 7,2 25 60,8 |
| Magnesiumoxyd 4 4 4 4,3 5 5,6 |
| Zinkweiß 5 5 5 5,4 6,3 8,1 |
| Stearisäure 0,5 0,5 0,5 0,6 0,6 0,8 |
| Haftwert |
| - 22,5 39,4 50,3 70,5 78,5 |
| (kg/cm²) |
Das in diesem Fall verwendete Mensing besaß ein Kupfer-Zinkverhältnis
von
60 : 40. die Vulkanisation wurde 15 min bei 150°C durchgeführt.
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Beispiel 5 Die Kautschukmischung des Ansatzes 5 von Beispiel 4 wurde
mit verschiedenen Metallblechen vereinigt und auf den Haftwert untersucht.
| Verwendeter Metallgegenstand Haftwert |
| Messingblech mit einem Kupfer- |
| Zinkverhältnis von 70 : 30 73 kg/cm² |
| Messingblech mit einem Kupfer- |
| Zinkverhältnis von 60 : 40 71 kg/cm² |
| Kupfereblech 51 kg/cm² |
| mit Zink belegtes Kupferblech 29 kg/cm² |
Die Vulkanisastion wurde 15 min bei 150° C durchgeführt.
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Beispiel 6 Es wurden Kautschukmischungen nach den folgenden Ansätzen
hergestellt, wobei die jeweils angegebenen Copräzipitate verwendet wurden: Ansatz
A Ansatz B
| Copräzipitat OR, Typ G 260 Tle. |
| Polychloropren |
| (Neopren GRT) 43 " |
| Magnesia 5,7 Tle. |
| Zinkweiß 7,2 " |
| Stearinsäure 0,7 |
| # Copräzipitat CR, Typ W 260 Tle. |
| Magnesia 4 Tle. |
| Zinkweiß 5 " |
| Beschleuniger |
| (Accelerator-22) 0,35 Tle. |
| Alterungsschuttzmittel PA 1 Tl. |
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Anmerkungen: Chloroprene Typ G = Showa Neoprene 842-A Chloroprene
Typ W = Showa Neoprene 736 Die Kautschukmischungen der vorangegangenen Ansätze "A"
und "B" wurden jeweils gemischt und zu einem Fell geformt, über ein Aluminiumblech
aus reinem Aluminium (AO) und ein weiteres Aluminiumblech (Aluminium-Magnesium-Legierung,
52S) gelegt und dann 20 min unter Anwendung von Druck bei 150 °C vulkanisiert. Der
Haftwert zwischen den Aluminiumblechen und den Kautschukmischungen wurde, wie unten
angegeben, gefunden:
| .--------- -6- |
| ltimiiiiunisorte |
| bsats ~s ßO 5SS |
| ~iILMliCNP-r |
| A 55 k&/cm 53 kg/cm |
| B 50 kdcm2 51 kg/cm2 |
| --i;5Okg/7rn51g/cm2 |
| e |
Beispiel 7 Es wurden Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat- Copräzipitate durch Zusatz
verschiedener Mengen von Barimsilikat zu einer feststehenden Menge von Chloroprenkautschuk
erhalten.
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Mischungen unter Verwendung dieser Copräzipitate wiesen die folgenden
Haftwerte bei der Verbindung mit Aluminium auf.
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Als Ergebnis wurde festgestellt, daß der Zusatz von mehr als 80 Tle.
sich als wirksam erwies. Die Mischungen, welche 120 oder mebr fle. Bariumsilikat
enthielten, wurden mit verschiedenen Mengen von Polychloropren (Neoprene GRT) vor
der Verwendung
vermischt. Die fertigen Mischungen wurden so hergestellt,
daß sie die gleiche Menge an Bariumsilikat in Kautschuk enthielten.
| Ausatzt 1 2 3 4 5 6 7 |
| Bariumsilikat |
| im Copräzipi- 60 80 100 120 140 160 180 |
| tat (Tle.) |
| Copräzipitat 160 180 200 220 240 260 280 |
| Polychloropren |
| (Neoprene GRT) - - - 7,2 2,5 4,3 60,8 |
| Magnesia 4 4 4 4,3 5 5,7 6,5 |
| Zinkweiß 5 5 5 5,4 6,3 7,2 8,1 |
| Stearisäure 0,5 0,5 0,5 0,5 0,6 0,7 0,8 |
Vulkanisationsbedingungen: 150°C; 20 min Haftwwert (Haftwert gegen Abscherung) in
kg/cm²:
| AO 52S |
| Nr. 1 - - |
| 2 18 15 |
| 3 25 21 |
| 4 36 30 |
| 5 47 48 |
| 6 55 53 |
| 7 ' 58 57 |
Bezugsbeispiel: Die folgenden Kautschukmischungen, welche Copräzipitate von anderen
synthetischen Kautshuken enthielten, wurden zum Vergleich mit deajenigen der Erfindung
hergestellt:
| Copräzipitat SBR+ 260 Copräzipitat-BR+ 260 |
| Zinkweiß 5 Zinkweiß 5 |
| Stearinsäure 1,5 Stearinsäure 1,5 |
| "a" #Schwefel "b" #Schwefel 3 |
| Beschleuniger Beschleuniger |
| (Accelerator DM) 1,5 (Accelerator DM) 1,5 |
| Beschleuniger Beschleuniger |
| (Accelerator T.T.) 0,1 (Accelerator T.T.) 0,5 |
| Copräzipität-NBR+ 260 Vinylpyridin-SBR+- |
| Copräzipitat 260 |
| Zinkweiß 5 |
| Schwefel 1,5 |
| Stearinsäure 1,5 |
| "c" #Stearinsäure 1 "d" # |
| Schwefel 3 |
| Beschleuniger |
| (Accelerator DM) 1 Beschleuniger |
| (Accelerator DM) 1,5 |
| Beschleuniger |
| (Accelerator F.T.) 0,5 |
| +SBR = Styrol-Butadien; NBR - Nitril-Butadien; BR = Butadien- |
| kautschuk |
| Vulkanisationsbedingungen: 150°CV; 20 min |
Haftwer gegen A cher@ng (kg/cm²)
| s -i t.t C.r tP- Oj?t; e drO |
| IkiL.uiitB=AUr - |
| a s 47 |
| b durch W |
| zen nicX |
| 8orforrnT,Ec |
| sehr ;3ehr u;eätli- |
| gew Raft' |
| wX3:e t; |
| d a.ó 8 |
Beispiel 8 Die erfindungsgemäße Mischung des Ansatzes "A" von Beispiel 6 und die
Mischung des Ansatzes "a" des Bezugsbeispieles aus Beispiel 7 wurden Einsichtlich
der Beziehung zwischen Vulkanisationsdauer und Haftwert untersucht. Die Ergebnisse
sind wie folgt:
Vulkanisationsbedingungen: 150°C verwendete Aluminiumsorte:
Aluminium AO Haftwert (kg/cm²)
| Vulkanisationsdauer |
| (min) a A |
| 10 45 52 |
| 20 47 |
| 30 46,5 59 |
| 40 44 58 |
| 60 43 62 |
Die oben gegebenen Werte zeigen, daß die Mischung unter Verwendung von Bariumsilikat-Chloroprenkautschuk-Copräzipitat
einen hohen Haftwert von Anfang an besaß,und daß der Wert mit zunehmender Länge
der Vulkanisationsdauer anstieg. Daher kann gesagt werden, daß diese Mischung einen
hohen Haftwert liefert.
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Beispiel 9 Die Verbundkörper unter Verwendung der Kautschukmischung
des Ansatzes "A" von Beispiel 6 und desjenigen des Ansatzes "a" des Bezugsbeispieles
von Beispiel 7 wurden unter Verwendung eines Weather-Ometers Untersuchungen im Ferein
unterzogen.
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Der Haftwert änderte sich wie folgt: Untersuchungen im Freien: Haftwert
(kg/cm²)
| jXlluminium.sorte | AO 52.S |
| 1 mrrianIr*, Cz --- |
| auer a a |
| er Exp08it3;0n (h) |
| (aer E]CPO ti"n U i3 |
| 200 1 42 55 Z 51 |
| J |
| 600 62 3 48 |
| ~~~~~ 13'?. |
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Untersuchungsbedingungen: Kohlenbogen-Weather-Ometer 50 °C; 60 % relative
Luftfeuchtigkeit Sprühzyklus 18/120 min Der Test zeigte, daß die Bariumsilikat-Chloroprenkautschuk-Copräzipitat
enthaltende Kautschukmischung keiner Alterung unterliegt Beispiel 10 Die Verbunkörper
unter Verwendung der Kautschukmischung des Ansatzes a?t von Beispiel 7 und derjenige
des Ansatzes "A" von Beispiel 6 wurden einer Alterungsprüfung unter Verwendung eines
Geer-Alterungsofens unterzogen. Die Ergebnisse sind unten aufgeführt.
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Ergebnisse der Alterungsprüfung: Haftwert (kg/cm²)
| ILiCYIPIIPYI-9cliUilUI*POUil |
| Al'nniniumsorte AO 52S |
| A |
| v ts |
| wosiA |
| tionsbedingung« a A a I A |
| s |
| =w " w s |
| 70 |
| ya |
| 4 d 36 51 33 |
| 7dUIY, |
| 7 -r.I*IL*IYI*IIIIL<IDDUI UIL1IUI3 d 35 53 30 63 |
| s A | |
| 120 0 x 2 d 39 55 w 40, |
| E « |
| 4 a 34 60 55 so |
| F s |
| 7 d 38 67 28 161 |
| o |
Die oben angegebenen Werte zeigen, daß der Verbundkörper des Ansatzes
"a" eine Alterung durch Hitze erfuhr, während der Verbundkörper des Ansatzes "A"
infolge der Einwirkung der Hitze einen in starkem Maße gesteigerten Haftwert be-Saßo
Gemäß der Erfindung ist es also möglich, Verbundkörper herzustellen, welche Metall
und eine Kautschukmischung umfassen, welche durch Zusatz der Chemikalien für die
Komponenten des Kautschukansatzes zueinem Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat-Copräzipitat
hergestellt wurden, und wobei das Metall mit der Kautschukmischung unter Anwendung
von Druck und Hitze belegt wird.
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Ferner liefert i.e Erfindung einen Verbundkörper. welcher Metall und
eine Kautschukmischung umfaßt, welche eine Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat-Copräzipitat
enthält, und wobei das Metlall mit dieser Kautschukmischung unter Druck und hitze
wurde.
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Ferner liefert die Erfindung einen Verbundkörper, wobei das Chloroprenkautschuk-Bariumsilikat
durch Zusatz einer wäßrigen Lösung eines Bariumsalzes zu einer Mischung von Chloroprenkautschuk
mit einer wäßrigen Lösung eines Alkalimetellsalzes von Kieselsäure hergestellt,
und das erhaltene Präzipitat (Niederschlag) mit Wasser gewaschen und getrocknet
wird.
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Patentatsprüche: