DE69814222T2 - Kautschukmischung mit hohem Elastizitätsmodul für Riemen und daraus hergestellte Riemen - Google Patents

Kautschukmischung mit hohem Elastizitätsmodul für Riemen und daraus hergestellte Riemen Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine elastomere Zusammensetzung mit hohem Modul, die besonders zur Verwendung in hochbelastbaren Antriebszahnriemen geeignet ist.
  • Hintergrund
  • Der Einsatz von hydriertem Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (HNBR) in Riemen, insbesondere für den Automobilgebrauch, ist in der Vergangenheit vorgeschlagen worden. Siehe z. B. die Artikel von Trevor A. Brown: "Compounding for Maximum Hegt Resistance and Load Bearing Capacity in HNBR Belts", Magazin Rubber World, Oktober 1993, S. 53, und "Using HNBR to Improve Belt Compounds", Rubber & Plastics News, 7. Juni 1993, S. 45. Siehe auch US-A-5405690. Es gibt aber keine Vorschläge, was die Zusammensetzung sein sollte.
  • Fujiwara offenbart in US-A-5599246 (und EP-A-674121) die Verwendung eines modifizierten HNBR, insbesondere unter Verwendung von ZSC-2295, in einer Riemenzusammensetzung. Der modifizierte HNBR wird mit unmodifiziertem HNBR gemischt, wobei 10 bis 40 Gew.-Teile modifizierter HNBR mit 90 bis 60 Gew.-Teilen unmodifiziertem HNBR gemischt werden, so dass die Menge an Zinkmethacrylat zwischen 4 und 20% des Kautschukcompounds beträgt. Fujiwara lehrt, dass, wenn die Menge an Zinkmethacrylat größer als 20 Gew.-Teile der gesamten Kautschukzusammensetzung wird, sich eine Ermüdung des Zugkörpers ergibt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß werden eine elastomere Zusammensetzung und ein daraus hergestellter Krafttransmissionsriemen bereitgestellt, wie in den Ansprüchen definiert.
  • Ein typisches Beispiel für einen HNBR, der mit Zinkoxid und Methacrylsäure modifiziert ist, ist als Zetpol ZSC2295 von Nippon Zeon Co. im Handel erhältlich. Ein unmodifizierter HNBR ist als Zetpol 2020 ebenfalls von Nippon Zeon Co. erhältlich.
  • Typisch für die Peroxid-Covulkanisationsmittel sind Trimethylolpropantrimethacrylat, trifunktionelle Organosiloxane, Triallylcyanurat und Triallylisocyanurat. Obwohl 0,5 bis 10 ThK des Coagens verwendet werden können, sind 3 bis 6 ThK bevorzugt.
  • Typisch für die organischen Peroxide, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind 1,3-Bis(tert.-butylperoxy-1-propyl)benzol, Dicumylperoxid und α,α-Bis(tert.-butylperoxy)valerat. Obwohl 0,25 bis 20 ThK des Peroxids verwendet werden können, sind 1,5 bis 4,5 ThK bevorzugt.
  • Typisch für die Phenolharze, die verwendet werden können, sind. Phenol-Formaldehyd-Harze. Bevorzugt ist ein Öl-modifiziertes, wärmehärtbares Phenol-Formaldehyd-Harz. Obwohl 1 bis 20 ThK des Phenolharzes verwendet werden können, sind 6 bis 12 ThK bevorzugt. Es wird angenommen, dass das Phenolharz einen hohen Grad an Haftung an die Verstärkung in den vulkanisierten Riemen bereitstellt, ebenso wie dies es ermöglicht, die Riemen in herkömmlichen Elastomer-Verarbeitungsanlagen ohne Einsatz von Lösungsmitteln zu bauen.
  • Neben den vorstehend aufgeführten Bestandteilen kann die Zusammen setzung andere Materialien enthalten, die gewöhnlich bei der Kautschukcompoundierung verwendet werden, wie z. B. Füllstoffe, Anfioxidationsmittel, Ozonschutzmittel, Verarbeitungshilfsstoffe usw. Besonders bevorzugt sind 5 bis 50 ThK Ruß N330.
  • Es ist gefunden worden, dass die Zusammensetzung nach der Erfindung . Antriebszahnriemen mit Zähnen mit ausreichender Steifigkeit ohne Verwendung einer Faserverstärkung liefert. Als Maß für diese Eigenschaft ist es bevorzugt, dass der Modul bei 10% Dehnung 5,2 bis 7,25 MPa beträgt.
  • Obwohl bestimmte veranschaulichende Ausführungsformen und Einzelheiten zur Erläuterung der Erfindung gezeigt worden sind, ist es den Fachleuten ersichtlich, dass verschiedene Änderungen und Modifikationen ausgeführt werden können, ohne den Umfang der Ansprüche zu verlassen.

Claims (5)

  1. Elastomere Zusammensetzung umfassend: (a) 50 bis 95 Gew.-Teile pro 100 Teile Kautschuk eines HNBR, modifiziert entweder mit Zinkmethacrylat oder einer Kombination von Zinkoxid und Methacrylsäure, (b) 5 bis 50 Gew.-Teile pro 100 Teile Kautschuk eines unmodifizierten HNBR, (c) 0,5 bis 10 Gew.-Teile pro 100 Teile Kautschuk eines Peroxid-Covulkanisationsmittels, (d) 0,25 bis 20 Gew.-Teile pro 100 Teile Kautschuk eines organischen Peroxids und (e) 5 bis 50 Gew.-Teile pro 100 Teile Kautschuk von Ruß, wobei die Zusammensetzung gekennzeichnet ist durch die Zugabe von 1 bis 20 Gew.-Teilen pro 100 Teile Kautschuk eines Phenolharzes.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Peroxid-Covulkanisationsmittel Trimethylolpropantrimethacrzlat ist.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Peroxid α,α-Bis(tert.-butylperoxy)valerat ist.
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 1 mit einem Modul bei 10% Dehnung von 5,2 bis 7,25 MPa.
  5. Krafttransmissionsriemen hergestellt aus einer elastomeren Zusammensetzung umfassend: (a) 50 bis 95 Gew.-Teile pro 100 Teile Kautschuk eines HNBR, modifiziert entweder mit Zinkmethacrylat oder einer Kombination von Zinkoxid und Methacrylsäure, (b) 5 bis 50 Gew.-Teile pro 100 Teile Kautschuk eines unmodifizierten HNBR, (c) 0,5 bis 10 Gew.-Teile pro 100 Teile Kautschuk eines Peroxid-Covulkanisationsmittels, (d) 0,25 bis 20 Gew.-Teile pro 100 Teile Kautschuk eines organischen Peroxids und (e) 5 bis 50 Gew.-Teile pro 100 Teile Kautschuk von Ruß, wobei die Zusammensetzung gekennzeichnet ist durch die Zugabe von 1 bis 20 ThK eines Phenolharzes.
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