NL2000505C2 - Werkwijze voor het onderling hechten van vormdelen uit gevulkaniseerd rubber en uit kunststof. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het onderling hechten van vormdelen uit gevulkaniseerd rubber en uit kunststof

De uitvinding betreft een werkwijze voor het onderling hechten van een eerste vormdeel 5 uit een rubberpolymeer en een tweede vormdeel uit een kunststof. De uitvinding betreft eveneens een hechtsamenstelling waarmee het eerste en tweede vormdeel onderling worden gehecht, en een samenstel van onderling gehechte vormdelen.

Vormdelen uit rubberpolymeer en andere kunststoffen worden doorgaans uit meerdere 10 onderdelen samengesteld. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn voor vormdelen met relatief complexe vorm. Voor dergelijke vormdelen is het namelijk niet altijd mogelijk het vormdeel in één keer in een matrijs te vormen en te vulkaniseren, bijvoorbeeld omdat de vorm ervan matrij sondersnijdingen noodzakelijk maakt, waardoor het vormdeel niet eenvoudig uit de matrijs is te verwijderen, of omdat de 15 vulkanisatietemperatuur boven het smeltpunt van de toegepaste kunststof ligt.

Het is bij het vervaardigen van een samengesteld vormdeel van belang dat de vormdelen waaruit het is samengesteld onderling een goede hechting vertonen. Daarnaast dienen de typische eigenschappen van rubberpolymeren niet verloren te gaan wanneer beide 20 vormdelen met elkaar worden verbonden. In het bijzonder dienen eigenschappen als een lage elasticiteitsmodulus, lage hardheid, hoge rek bij breuk, en daardoor een grote treksterkte, het in hoge mate elastisch gedrag met een relatief lage blijvende vervorming (“permanent set”), en een relatief grote onafhankelijkheid van en bestendigheid tegen temperaturen ook in het samengesteld vormdeel bewaard te blijven.

25

In een uit de stand der techniek bekende werkwijze voor het vervaardigen van een samengesteld vormdeel uit meerdere vormdelen worden de samenstellende vormdelen eerst separaat vervaardigd en vervolgens bijvoorbeeld verlijmd tot het samengesteld vormdeel. Dit heeft weliswaar als voordeel dat een goede hechting tussen de 30 samenstellende vormdelen wordt verkregen, doch het verlijmen van meerdere reeds vervaardigde vormdelen leidt tot een samengesteld vormdeel waarvan de eigenschappen gevoelig kunnen afwijken van hetgeen van rubberpolymeren kan worden verwacht. De in het grensvlak toegepaste lijm kan bijvoorbeeld brosser zijn en/of een van rubberpolymeren afwijkende hardheid en/of elasticiteitsmodulus vertonen. Om goede 2 hechting te verkrijgen dient in de bekende werkwijze het te hechten contactoppervlak tussen beide vormdelen te worden voorbehandeld. Veel in de rubberindustrie toegepaste rubberpolymeren, zoals bijvoorbeeld natuurrubber, styreen-butadieen rubber, butadieen rubber, en etheen-propeen-dieen rubber, zijn apolair. Het hechten aan dergelijke rubbers 5 van tweede vormdelen uit polaire kunststoffen is daardoor lastig. De voorbehandeling omvat doorgaans het modificeren van het rubberpolymeer met polaire groepen. Een eveneens veel toegepaste methode omvat het met plasma behandelen van het oppervlak van het rubberpolymeer. Beide voorbehandelingen zijn er op gericht om polaire groepen te verkrijgen aan het te hechten contactoppervlak, en zodoende de hechting te 10 verbeteren. De bekende werkwijze is echter omslachtig en zeker voor plasmabehandeling geldt dat deze bovendien kostbaar is.

Onderhavige uitvinding beoogt te voorzien in een werkwijze volgens de aanhef waarbij bovengenoemde nadelen van de bekende werkwijze althans gedeeltelijk worden 15 voorkomen.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt door een werkwijze voor het onderling hechten van een eerste vormdeel uit een rubberpolymeer en een tweede vormdeel uit een polymeer, welke werkwijze tenminste de stappen omvat van (A) het verschaffen 20 van een eerste vormdeel uit een rubberpolymeer, dat een carbonzuuranhydride-houdende verbinding omvat; (B) het verschaffen van een tweede vormdeel uit een kunststof; (C) het verschaffen van een hechtsamenstelling die tenminste een polyisocyanaat, een diol, en een katalysator omvat; (D) het aanbrengen van een hechtlaag uit de hechtsamenstelling op het te hechten oppervlak van tenminste één 25 vormdeel; (E) het onder druk samenvoegen van de te hechten oppervlakken; en (F) het bij een geschikte temperatuur polymeriseren van ten minste de hechtlaag. Hierdoor wordt een samengesteld vormdeel verkregen met in hoofdzaak dezelfde eigenschappen als de uit rubberpolymeer vervaardigde samenstellende vormdelen. Dit heeft in het bijzonder grote voordelen voor samengestelde vormdelen die in het gebruik regelmatig 30 rubberelastisch worden vervormd. Door de uitgevonden werkwijze wordt bovendien een verbeterde hechting tussen de samenstellende vormdelen verkregen. Daarnaast blijkt ook dat middels de werkwijze verkregen samengestelde vormdelen ten opzichte van de op bekende wijze verkregen vormdelen een verbeterd vermoeiingsgedrag vertonen. In het bijzonder geldt dit voor de verbinding tussen de samenstellende 3 vormdelen. Een bijkomend voordeel van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding is dat deze het toelaat ook vormdelen uit een materiaal met een relatief lage smelt- of degradatietemperatuur te verbinden met het eerste vormdeel uit rubberpolymeer.

5 Het rubberpolymeer dat in de werkwijze volgens de uitvinding wordt toegepast kan niet of ten minste gedeeltelijk gevulkaniseerd zijn. In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het eerste vormdeel verkregen door het inmengen in een rubber van carbonzuuranhydride-houdende rubber oligomeren, het desgewenst inmengen van andere additieven, en het tenminste gedeeltelijk vulkaniseren 10 van de aldus gevormde rubbersamenstelling.Vulkaniseren kan bijvoorbeeld gebeuren door het rubberpolymeer bij voorbeeld in een vulkanisatiematrijs aan te brengen in de vorm van het eerste vormdeel, en deze matrijs op een geschikte vulkanisatietemperatuur te brengen. Het rubberpolymeer van het eerste vormdeel kan desgewenst in althans gedeeltelijk gevulkaniseerde toestand verkeren. Bij voorkeur echter wordt de werkwijze 15 volgens de uitvinding gekenmerkt doordat het rubberpolymeer nagenoeg volledig gevulkaniseerd is.

Geschikt toe te passen carbonzuuranhydride-houdende verbindingen zijn ten minste monofunctioneel ten opzichte van het polaire polymeer van het tweede vormdeel. Onder 20 monofunctioneel wordt in het kader van deze aanvraag verstaan dat de carbonzuuranhydride-houdende verbinding overwegend via de anhydride functionaliteit zal reageren met het polymeer van het tweede vormdeel. Dit sluit niet uit dat de carbonzuuranhydride-houdende verbinding eventueel andere reactieve groepen bevat, doch de reactiviteit van deze groepen zal bij voorkeur lager zijn dan de reactiviteit van 25 het polymeer van het tweede vormdeel met de carbonzuuranhydride groep. Geschikt toe te passen verbindingen zijn bijvoorbeeld verzadigde alifatische (di) curb o nzuuranhy dri des, zoals bijvoorbeeld succinezuuranhydride, glutaarzuuranhydride, adipinezuuranhydride, enzovoorts. Ook cycloalifatische dicarbonzuuranhydrides, zoals bijvoorbeeld cyclohexaan-dicarbonzuuranhydride zijn 30 geschikt. Toepassing van cycloalifatische dicarbonzuuranhydrides hebben als bijkomend voordeel dat verkleuring onder invloed van bijvoorbeeld zonlicht, wordt tegengegaan. Verder zijn dicarbonzuuranhydride-houdende verbindingen die ethylenische onverzadigdheden bevatten bij voorkeur geschikt. Een voorbeeld van een dergelijke ethylenisch onverzadigde verbinding is maleïnezuuranhydride (MZA).

4

Eveneens bijzonder geschikt zijn verbindingen die een aromatische onverzadiging bevatten, zoals bijvoorbeeld ftaalzuuranhydride en/of trimellietzuuranhydride. De hoeveelheid toe te passen (di)carbonzuuranhydride-houdende verbinding in de rubbersamenstelling en/of in het rubberpolymeer van het eerste vormdeel kan binnen 5 brede grenzen worden gekozen. De geschikte hoeveelheid zal doorgaans worden bepaald door voor een gegeven rubberpolymeer van het eerste vormdeel en polymeer van het tweede vormdeel die hoeveelheid te bepalen die het hoogste hechtingsniveau tussen eerste en tweede vormdeel oplevert.

10 Een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat tussen 1 en 50 gew.-% carbonzuuranhydride-houdende rubber oligomeren worden ingemengd in het rubber, ten opzichte van het gewicht van het rubber, met meer voorkeur dat tussen 5 en 25 gew.-% carbonzuuranhydride-houdende rubber oligomeren worden ingemengd in het mbber, ten opzichte van het gewicht van 15 het mbber, en met de meeste voorkeur dat tussen 8 en 15 gew.-% carbonzuuranhydride-houdende mbber oligomeren worden ingemengd in het mbber, ten opzichte van het gewicht van het mbber.

Volgens de uitvinding wordt in stap (D) althans in het te hechten contactoppervlak 20 tussen het eerste en het tweede vormdeel een hechtlaag aangebracht uit een hechtsamenstelling die ten minste een polyisocyanaat, een polyalcohol, en een katalysator omvat. In de hieronder beschreven stap F) van de werkwijze volgens de uitvinding worden middels polyadditie aldus polyurethanen verkregen. Het betreft hier de reactie tussen isocyanaten en alcoholen, en voor de opbouw van macromoleculen in 25 het bijzonder de reactie tussen minstens bifimctionele grondstoffen. Bij voorkeur wordt de uitgevonden werkwijze derhalve uitgevoerd met di-isocyanaten, tri-isocyanaten, en diolen, triolen en/of polyolen. De functionaliteit van de grondstof bepaalt of een thermoplast (di-functioneel) of een thermoharder (tri-functioneel) als eindproduct wordt verkregen.

30

Geschikt in de hechtsamenstelling toe te passen polyisocyanaten omvatten tolueen diisocyanaten, m-fenyleen diisocyanaat, 4-chloro-l,3-fenyleen diisocyanaat, 4,4'-tetramethyleen diisocyanaat, 1,6-hexamethyleen diisocyanaat, 1,10-decamethyleen diisocyanaat, 1,4-cyclohexyleen diisocyanaat, 4,4-methyleen bis cyclohexaan 5 diisocyanaat, 1,4-cyclohexaan bis methyl isocyanaat, isoforon diisocyanaat, 1,5-tetrahydronaftaleen diisocyanaat, p-xyleen diisocyanaat, m-xyleen diisocyanaat en polymeren, zoals dimeren en trimeren van dergelijke diisocyanaten. Deze reeks wordt slechts ten titel van voorbeeld gegeven en is geenszins limiterend bedoeld.

5

Geschikt in de hechtsamenstelling toe te passen polyolen, en in het bijzonder diolen, omvatten alifatische diolen zoals bijvoorbeeld ethyleenglycol, propaan-1,2-diol, propaan-1,3-diol, butaan-1,2-diol, butaan- 1,4-diol, butaan-1,3-diol, 2,2-dimethylpropaandiol-1,3 (= neopentylglycol), hexaan-2,5-diol, hexaan-l,6-diol, 2,2-bis-10 (4-hydroxycyclohexyl)-propaan (gehydrogeneerd bisfenol-A), 1,4- dimethylolcyclohexaan, diethyleenglycol, dipropyleenglycol en 2,2-bis[4-2-hydroxyethoxyj-fenylpropaan. Ook is het mogelijk aromatische polyalcoholen toe te passen en/of relatief kleine hoeveelheden, zoals minder dan ongeveer 4 gew.%, maar bij voorkeur minder dan 2 gew.%, van trifunctionele alcoholen.

15

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding omvat de hechtsamenstelling van de hechtlaag een korte keten diol en een lange keten diol. Met korte keten diol wordt in het kader van deze aanvraag een diol aangeduid dat van 1 tot 50 koolstofatomen bevat. Met lange keten diol wordt in het kader van deze aanvraag 20 een diol aangeduid dat ten minste 51 koolstofatomen bevat. Als ketenverlenger of flexibele keten kunnen verschillende verbindingen worden toegepast mits deze een met het isocyanaat reactieve groep bezitten. Voorbeelden van geschikte reactieve groepen omvatten hydroxyl groepen, amines, zuren en thiolen. Algemeen gesproken bevatten geschikte reactieve groepen een nucleofiel deel, waarmee in het kader van deze 25 aanvrage een negatief ion of molecuul met een niet-bindend of vrij elektronenpaar wordt bedoeld dat relatief eenvoudig kan reageren met een elektrofiel deeltje, doorgaans als elektronenpaardonor.

In beginsel zijn alle voor polyurethaan reacties bekende katalysatoren, zoals 30 bijvoorbeeld metaalcomplexen, toepasbaar in de hechtsamenstelling. De hoeveelheid katalysator ligt doorgaans tussen 0,01 en 3 gew.% ten opzichte van het totale gewicht van de hechtsamenstelling, hoewel andere gehaltes mogelijk zijn.

6

Het heeft verder voordelen wanneer in de uitgevonden werkwijze de te hechten oppervlakken van de samenstellende vormdelen worden voorbehandeld. Dit kan in beginsel op alle de vakman bekende wijzen gebeuren. Zo is het mogelijk de oppervlakken op te ruwen, te schuren, te ontvetten, van een primer of ander 5 voorbehandelmiddel te voorzien, en/of te voorzien van radicalen. Dit laatste kan bijvoorbeeld gebeuren door de oppervlakken te bestralen met straling van geschikte golflengte, bijvoorbeeld UV-licht, desgewenst laserstraling. Ook is het mogelijk de oppervlakken aan een bijkomende plasmabehandeling te onderwerpen, hoewel dit volgens de uitvinding niet noodzakelijk is.

10

Volgens de uitgevonden werkwijze wordt een hechtlaag uit de hechtsamenstelling op het te hechten oppervlak van tenminste één vormdeel aangebracht, waarna de te hechten oppervlakken onder druk worden samengevoegd, en ten minste de hechtlaag bij een geschikte temperatuur wordt gepolymeriseerd. Meer in het bijzonder wordt op het 15 gevulkaniseerde eerste vormdeel een polyadditie reactie uitgevoerd met de verschillende, hierboven genoemde bouwstenen. Bij voorkeur wordt hierbij een thermoharder verkregen, waarvoor het derhalve noodzakelijk is om een tri-functionaliteit in het systeem te hebben. Deze kan afkomstig zijn van het isocyanaat, en/of van de ketenverlenger, en/of van het polyol. Op deze wijze wordt een 20 thermohardende hechtlaag verkregen. Hierbij zal althans een gedeelte van de isocyanaatgroepen met het anhydride van het rubberpolymeer reageren en zodoende een cyclische imide groep vormen. In het geval de kunststof een thermoplastisch polyurethaan omvat, kan daarnaast althans een gedeelte van de isocyanaatgroepen eveneens reageren met de urethaangroep van het polyurethaan, en zo een 25 allofanaatgroep vormen. Middels de werkwijze volgens de uitvinding wordt aldus een goede hechting verkregen tussen eerste en tweede vormdeel. Volgens de uitvinding is het eveneens mogelijk om de polyurethaanreactie aan het rubberoppervlak tijdens de vulkanisatie ervan uit te voeren.

30 De werkwijze volgens de uitvinding maakt het mogelijk door middel van polymeriseren van een polyurethaan hechtlaag op een eerste vormdeel uit een gemodificeerde rubbersamenstelling, een tweede vormdeel uit een kunststof, en in het bijzonder uit een thermoplastisch polyurethaan - in de vorm van een folie bijvoorbeeld - of een andere polyureathaanlaag te laten hechten. Ook is het mogelijk om alleen een polyurethaanlaag 7 op het eerste vormdeel te laten hechten, teneinde de stijfheid, vervormbaarheid, en sterkte te beïnvloeden. In deze toepassing fungeert de polyurethaanlaag niet als hechtlaag voor een tweede vormdeel maar als oppervlaktemodifïcerende laag. Geschikte toepassingen voor onderhavige werkwijze omvatten bijvoorbeeld (luchtjbanden, en 5 rubberen producten, waarbij slijtage en/of vermoeiing een belangrijke rol spelen, zoals bijvoorbeeld ruitenwissers.

De werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast op eerste vormdelen die een nagenoeg volledig uitgehard rubberpolymeer omvatten. Het is echter ook mogelijk het 10 rubberpolymeer te vulkaniseren tijdens het aanbrengen van de hechtlaag en/of tijdens het polymeriseren ervan. Het heeft in een dergelijk geval voordelen als de rubbersamenstelling waaruit het rubberpolymeer wordt gevormd een peroxide omvat met een aanslagtemperatuur die dusdanig laag is dat de vulkanisatietemperatuur van het rubberpolymeer lager is dan de degradatietemperatuur van de kunststof van het tweede 15 vormdeel. De aanslagtemperatuur van een peroxide is eenvoudig vast te stellen en wordt door de leverancier van het peroxide aangegeven. De uitvinding is niet beperkt tot het gebruik van specifieke peroxides, maar omvat in beginsel elk voor de betreffende rubbersamenstelling geschikt peroxide. Tevens omvat de uitvinding alternatieven van peroxides. De peroxides kunnen dusdanig worden gekozen dat het vulkaniseren van de 20 rubbersamenstelling bij elke temperatuur kan plaatsvinden. Het heeft voordelen de werkwijze te kenmerken doordat de polymerisatiestap (F) wordt uitgevoerd bij een temperatuur lager dan 140°C, met meer voorkeur lager dan 110°C, met nog meer voorkeur lager dan 90°C, en met de meeste voorkeur lager dan 70°C.

25 Een bijzonder voordelige voorkeursuitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat het tweede vormdeel een folie omvat, en deze folie althans gedeeltelijk wordt aangebracht tussen twee eerste vormdelen, met dien verstande dat de temperatuur in stap (F) lager is dan de smelt- of degradatietemperatuur van de folie. In deze voorkeursvariant omvat het rubberpolymeer bij voorkeur een peroxide met een 30 aanslagtemperatuur die lager is dan de smelt- of degradatietemperatuur van de folie, bij voorkeur tenminste 20°C lager, en met de meeste voorkeur tenminste 50°C lager. Aan de hand van deze voorkeursvariant wordt het mogelijk op eenvoudige en duurzame wijze tenminste gedeeltes van een folie met een (eerste) vormdeel uit rubberpolymeer te verbinden. Een mogelijke toepassing hiervoor omvatten actuatoren die gebruik maken 8 van een opblaasbalg uit folie. Dergelijke actuatoren dienen uiteraard luchtdicht te zijn en te blijven gedurende hun levensduur. Dit stelt eveneens hoge eisen aan de verbinding. Gebleken is dat de werkwijze volgens de uitvinding leidt tot een verbinding van de opblaasbalg aan een substructuur die blijvend luchtdicht is.

5

De sterkte van de tussen de samenstellende vormdelen aangebrachte hechtlaag wordt verder verbeterd door een werkwijze waarin de folie wordt voorzien van perforaties, voorafgaand aan stap (F). In beginsel zijn alle de vakman bekende folies toepasbaar in de werkwijze volgens de uitvinding. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk metaalfolies toe te 10 passen. Bij voorkeur omvat de folie een kunststoffolie, waarbij de kunststof is gekozen uit de groep van de polyesters, polyethers, polyamiden, vinylpolymeren, polyolefmen, styreenpolymeren en/of thermoplastische rubbers, in het bijzonder thermoplastisch polyurethaan. Dergelijke folies zijn met betrekking tot hun eigenschappen bijzonder geschikt om te worden verbonden met rubberpolymeren. Door hun relatief lage smelt-15 of degradatietemperatuur echter was geen geschikte werkwijze voorhanden om een dergelijke verbinding tot stand te brengen. De werkwijze volgens de uitvinding biedt hiervoor een oplossing.

De rubbersamenstelling waaruit het rubberpolymeer wordt verkregen, evenals de 20 hechtsamenstelling zoals deze worden toegepast in de werkwijze volgens de uitvinding kunnen op voor de vakman bekende wijze worden bereid. In beginsel is elke bekende methode voor het mengen van polymeren, vulstoffen, en andere additieven hiertoe geschikt. Zo is het mogelijk de rubbersamenstelling, desgewenst aangevuld met additieven en/of andere polymeren, te mengen met behulp van een interne menger of 25 Banbury mixer, een enkel- of dubbelschroefsextrudeerinrichting, een bladkneder, een Buss-cokneder, een rollenwals en dergelijke meer. Geschikte temperaturen bij het mengen worden in hoofdzaak bepaald door de Theologische eigenschappen van het betreffende rubberpolymeer.

30 De bij voorkeur toegepaste rubberpolymeren in het eerste vormdeel kunnen worden gekozen uit de bekende rubbers. In het algemeen hebben deze rubbers een glasovergangstemperatuur Tg lager dan - 10°C, hoewel dit niet noodzakelijk is. Geschikt toe te passen rubbers worden bijvoorbeeld gekozen uit de groep van natuurlijke rubbers, isopreen rubbers, butadiëenrubbers, styreen-butadiëen copolymeer 9 rubbers, acrylonitril-butadiëen copolymeer rubbers, desgewenst gecopolymeriseerd met styreen, butadiëen-isopreen copolymeer rubbers, chloropreen rubbers, butyl en acryl rubbers, en etheen-propeen copolymeren, die desgewenst een derde copolymeriseerbaar diëenmonomeer bevatten, zoals bijvoorbeeld 1,4-hexadiëen, dicyclopentadiëen, 5 dicyclooctadiëen, methyleennorbomeen, ethylideennorbomeen en tetrahydroindeen. Desgewenst bevat de rubbersamenstelling eveneens een ondergeschikte hoeveelheid natuurlijk rubber en/of elastomeer, dat bij voorkeur is opgebouwd uit 1,3-diëenverbindingen, zoals bijvoorbeeld butadiëen en/of isopreen en/of 2,3-dimethylbutadiëen. Bij voorkeur omvat de in de werkwijze toegepaste 10 rubbersamenstelling een etheen-propeen rubber, met meer voorkeur omvat de toegepaste rubbersamenstelling een etheen-propeen-dieen rubber (EPDM). Mengsels van voomoemde rubbers zijn eveneens mogelijk.

Aan het rubberpolymeer, de hechtsamenstelling en de kunststof, zoals deze worden 15 toegepast in de werkwijze volgens de uitvinding, kunnen desgewenst additieven worden toegevoegd. Voorbeelden van gebruikelijke additieven zijn stabilisatoren, antioxidantia, glijmiddelen, vulmiddelen, kleurstoffen, pigmenten, vlamvertragers, geleidende vezels en versterkende vezels. In het bijzonder kan de rubbersamenstelling tevens een olie omvatten als additief. Ook is het mogelijk petroleum weekmakers toe te voegen. Voor 20 de rubbersamenstelling geschikte kleurstoffen omvatten elk de vakman bekend type. Zo is het mogelijk organische en/of anorganische kleurstoffen toe te passen, en oplosbaar en/of niet oplosbaar in het rubberpolymeer. Voorbeelden van geschikte minerale kleurstoffen omvatten metalen in poedervorm, zoals bijvoorbeeld poedervormig aluminium, koper, metaaloxides, zoals bijvoorbeeld silicaten, aluminaten, titanaten, 25 ijzeroxides en/of hydroxides, evenals mengsels van oxides van bijvoorbeeld kobalt, aluminium, of zink. Bijzonder geschikt zijn witte kleurstoffen. Geschikte organische kleurpigmenten omvatten bijvoorbeeld indanthronen, pyrrolen en en/of diazo verbindingen, evenals organometaalpigmenten zoals bijvoorbeeld ftalocyanines. Desgewenst kan de rubbersamenstelling tevens een koppelingsmiddel omvatten.

30 Geschikte koppelingsmiddelen omvatten silaanverbindingen. Bijzonder geschikte silaanverbindingen omvatten di- en tetrasulfides.

De uitvinding betreft eveneens een samenstel van onderling gehechte eerste vormdelen uit in hoofdzaak gevulkaniseerd rubberpolymeer en tweede vormdelen uit een bij 10 voorkeur polair polymeer, welk samenstel een hechtlaag omvat uit een hechtsamenstelling die tenminste een polyisocyanaat, een polyol, en een katalysator omvat. Het samenstel is verkrijgbaar volgens de hierboven uitvoerig beschreven werkwijze volgens de uitvinding.

5

Gebleken is dat een middels de werkwijze volgens de uitvinding verkrijgbaar samenstel van vormdelen een hechtlaag vertoont die relatief dun is. Bij voorkeur is de hechtlaag zo dun mogelijk. In een voorkeursuitvoering van het samenstel van vormdelen heeft de hechtlaag een gemiddelde dikte van ongeveer 0,05 tot 0,5 mm, en met meer voorkeur 10 een gemiddelde dikte van ongeveer 0,1 tot 0,3 mm. Dergelijke dunne hechtlagen zorgen voor behoud van de rubberelastische eigenschappen in het samengestelde vormdeel, tezamen met een sterke hechting. Deze voordelen komen in het bijzonder goed tot uiting wanneer het samenstel een tweede vormdeel in de vorm van een folie uit een thermoplastisch polyurethaan omvat, die althans gedeeltelijk aan en/of tussen de eerste 15 vormdelen is verankerd.

De werkwijze overeenkomstig de uitvinding is bijzonder geschikt voor de vervaardiging van een veelheid aan producten, zoals banden waarin (thermoplastische) polyurethaan componenten worden toegepast, banden die een basis uit polyurethaan bevatten, waarop 20 een rubberen loopvlak is aangebracht, rubberen afdichtingsproducten waarbij vermoeiing en/of slijtage een belangrijke rol spelen. Voorbeelden van laatstgenoemde producten zijn bijvoorbeeld ruitenwisserbladen, en profielen die aan een cyclische belasting blootgesteld worden. Niet-limiterende voorbeelden van luchtbanden omvatten luchtbanden voor personenwagens, fietsen, tractoren, aanhangwagens, vrachtwagens, 25 autobussen, en banden voor motorrijtuigen.

De werkwijze overeenkomstig de uitvinding is ook bijzonder geschikt voor de vervaardiging van flexibele spoilers of meer in het algemeen voor flexibele carrosseriedelen van automobielen of andere voertuigen. Een flexibele spoiler wordt 30 bijvoorbeeld beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvragen US 2005/0012359 en in US 2005/0017541, de inhoud waarvan hierbij uitdrukkelijk wordt opgenomen in onderhavige aanvrage. De hierin beschreven spoiler omvat een luchtstrominggeleidend element en een bedieningsorgaan daarvoor. Het luchtstrominggeleidend element wordt onderaan de bumper bevestigd, is vervaardigd uit een rubberpolymeer en kan door 11 middel van het bedieningsorgaan in- en uitgeklapt worden. Een verende verbinding tussen luchtstrominggeleidend element en bumper houdt de spoiler in de ingeklapte ruststand. Het bedieningsorgaan kan bijvoorbeeld de vorm hebben van een aantal opblaasbalgen, die aan de achterzijde van de spoiler zijn opgesteld. De opblaasbalgen 5 zijn bij voorkeur vervaardigd uit een kunststoffolie, in het bijzonder een folie van thermoplastisch polyurethaan. Bij opblazen van de opblaasbalgen beweegt de spoiler van uit de ingeklapte stand naar voren in de uitgeklapte stand. Een staaf uit vezelversterkte kunststof zorgt voor een laterale geleiding van het element.

10 Onderhavige uitvinding betreft eveneens een flexibele spoiler voor een voertuig, omvattende een luchtstrominggeleidend element uit een rubberpolymeer, een bevestigingsorgaan voor het bevestigen van de spoiler aan het voertuig, en een bedieningsorgaan dat het luchtstrominggeleidend element in- en uit kan klappen, waarbij het bedieningsorgaan de vorm heeft van een aantal opblaasbalgen uit 15 kunststoffolie, die aan de achterzijde van de spoiler zijn opgesteld. Volgens de uitvinding zijn het bedieningsorgaan, het luchtstrominggeleidend element en het bevestigingsorgaan onderling verbonden door middel van een werkwijze die tenminste de stappen omvat van het verschaffen van een rubbersamenstelling, dat een carbonzuuranhydride-houdende verbinding omvat; het tenminste gedeeltelijk 20 vulkaniseren van de rubbersamenstelling in de vorm van het luchtstrominggeleidend element en het bevestigingsorgaan; het verschaffen van een hechtsamenstelling die tenminste een polyisocyanaat, een polyol, en een katalysator omvat; het aanbrengen van een hechtlaag uit de hechtsamenstelling op het te hechten oppervlak van bedieningsorgaan en/of luchtstrominggeleidend element en/of bevestigingsorgaan; het 25 onder druk samenvoegen van de te hechten oppervlakken; en het bij een geschikte temperatuur polymeriseren van ten minste de hechtlaag, met dien verstande dat de temperatuur lager is dan de smelt- of degradatietemperatuur van de folie van het bedieningsorgaan.

30 De uitvinding zal nu verder worden verduidelijkt aan de hand van de bijgevoegde figuur 1 en onderstaand voorbeeld zonder daartoe evenwel te worden beperkt. Hierin toont figuur 1 een dwarsdoorsnede van samenstel van vormdelen verkregen met de werkwijze volgens de uitvinding.

12

Meer in het bijzonder toont figuur 1 een flexibele spoiler 1 voor een voertuig, waarvan slechts het onderste gedeelte is weergegeven. Spoiler 1 omvat een luchtstrominggeleidend element 11 uit een rubberpolymeer, een bevestigingsorgaan 12 voor het bevestigen van de spoiler 1 aan het voertuig, en een bedieningsorgaan 13 dat 5 het luchtstrominggeleidend element 11 in- en uit kan klappen. De uitstaande stand van het luchtstrominggeleidend element 11 wordt in figuur 1 weergegeven door de doorlopende lijn, de ingeklapte stand door de stippellijn. Het bedieningsorgaan 13 heeft in de getoonde variant de vorm van een opblaasbalg 13 uit kunststoffolie, die aan de achterzijde van de spoiler 1 is opgesteld. Het is ook mogelijk meerdere opblaasbalgen 10 13 te voorzien. Bij opblazen van de opblaasbalg 13 beweegt het luchtstrominggeleidend element 11 vanuit de ingeklapte stand naar voren in de uitgeklapte stand. Een staaf 14 uit vezelversterkte kunststof zorgt voor een laterale geleiding van het element 11. Volgens de uitvinding zijn het bedieningsorgaan 13, het luchtstrominggeleidend element 11 en het bevestigingsorgaan 12 ter hoogte van hun gemeenschappelijk 15 aanhechtingsoppervlak (in de figuur aangeduid met “X”) onderling verbonden door middel van een bijzondere werkwijze die hieronder verder in detail wordt beschreven.

Vooreerst wordt op bekende wijze een rubbersamenstelling bereid door menging in een standaard kneder gedurende ongeveer 5 minuten bij een gemiddelde temperatuur van 20 ongeveer 90°C. De rubbersamenstelling omvatte 100 delen etheen-propeen-dieeenrubber (EPDM, Keltan 514 van de firma DSM) en 10 delen van een butadieenrubber oligomeer voorzien van maleïnezuuranhydride-groepen. Als peroxide werd een Perkadox BC peroxide toegepast met een aanslagtemperatuur van ongeveer 105°C. Verder omvatte de rubbersamenstelling 70 delen roet en ongeveer 25 delen van 25 gebruikelijke additieven zoals olie, zinkoxide en stearinezuur. De rubbersamenstelling werd gevulkaniseerd bij ongeveer 160°C waarbij aldus twee eerste vormdelen (het luchtstrominggeleidend element 11 en het bevestigingsorgaan 12) uit het rubberpolymeer werden gevormd. Het bedieningsorgaan 13 omvatte een folie uit thermoplastisch polyurethaanrubber. Andere bijzonder geschikte folies omvatten folies 30 uit thermoplastisch elastomeer en/of thermoplastische polymeren. Geschikte folies hebben bij voorkeur een smelttemperatuur boven ongeveer 120°C. Op de te hechten oppervlakken van luchtstrominggeleidend element 11 en bevestigingsorgaan 12 werd een dunne hechtlaag uit een hechtsamenstelling die tenminste polyisocyanaat, een diol, en een katalysator omvatte, aangebracht met een gemiddelde dikte van ongeveer 0,15 13 mm. Zowel luchtstrominggeleidend element 11 als bevestigingsorgaan 12 bevonden zich hierbij in een polymerisatiematrijs die was gebruikt om beide eerste vormdelen te vulkaniseren. Dit is uiteraard niet noodzakelijk voor de uitvinding maar zorgt voor een eenvoudige aanbrenging van de hechtlaag. Bijzonder geschikte diktes van de aan te 5 brengen hechtlaag zijn gelegen tussen ongeveer 0,05 - 0,5 mm. Het te hechten gedeelte van het bedieningsorgaan 13 werd vervolgens tussen het luchtstrominggeleidend element 11 en het bevestigingsorgaan 12 aangebracht, welke zich beide in de polymerisatiematrijs bevonden. Vervolgens werd de vulkanisatiematrijs gesloten waarbij op de te hechten oppervlakken (in de figuur aangeduid met “X”) een druk werd 10 opgelegd, zodat de hechtlaag ging vloeien en aansluitend gepolymeriseerd werd.

Polymerisatie kan hierbij desgewenst plaatsvinden bij een verhoogde temperatuur, met dien verstande dat de temperatuur bij voorkeur lager is dan de smelt- of degradatietemperatuur van de folie van het bedieningsorgaan 13. In het hier beschreven voorbeeld bedroeg de polymerisatietemperatuur ongeveer 105°C, echter afhankelijk van 15 de toegepaste folie kan dit ook lager zijn. Na ongeveer 12 minuten werd de matrijs geopend en het samengestelde vormdeel uit de matrijs verwijderd. Het samengestelde vormdeel omvatte een onderling goed gehecht luchtstrominggeleidend element 11, bevestigingsorgaan 12, en bedieningsorgaan 13, waarbij de werking en meer bepaald de mogelijkheid om rubberelastisch te vervormen in stand bleven.

Claims (15)

1. Werkwijze voor het onderling hechten van een eerste vormdeel uit een rubberpolymeer en een tweede vormdeel uit een kunststof, welke werkwijze tenminste 5 de volgende stappen omvat: (A) het verschaffen van een eerste vormdeel uit een rubberpolymeer, dat een carbonzuuranhydride-houdende verbinding omvat; (B) het verschaffen van een tweede vormdeel uit een kunststof; (C) het verschaffen van een hechtsamenstelling die tenminste een 10 polyisocyanaat, een polyol, en een katalysator omvat; (D) het aanbrengen van een hecht laag uit de hechtsamenstelling op het te hechten oppervlak van tenminste één vormdeel; (E) het onder druk samenvoegen van de te hechten oppervlakken; (F) het bij een geschikte temperatuur polymeriseren van ten minste de hechtlaag. 15

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de hechtsamenstelling van de hechtlaag geschikt is om een nucleofiele reactie aan te gaan met een isocyanaatgroep.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk dat de hechtsamenstelling een eerste polyol omvat met 1 tot 50 koolstofatomen, en een tweede polyol omvat met tenminste 51 koolstofatomen.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het 25 eerste vormdeel wordt verkregen door het inmengen in een rubber van carbonzuuranhydride-houdende rubber oligomeren, het desgewenst inmengen van andere additieven, en het tenminste gedeeltelijk vulkaniseren van de aldus gevormde rubbersamenstelling.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk dat tussen 1 en 50 gew.-% carbonzuuranhydride-houdende rubber oligomeren worden ingemengd in het rubber, ten opzichte van het gewicht van het rubber.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk dat tussen 5 en 25 gew.-% carbonzuuranhydride-houdende rubber oligomeren worden ingemengd in het rubber, ten opzichte van het gewicht van het rubber.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het eerste vormdeel een rubberband betreft en het tweede vormdeel een folie.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk dat de folie een kunststoffolie omvat, waarbij de kunststof is gekozen uit de groep van de polyesters, 10 polyethers, polyamiden, vinylpolymeren, polyolefinen, styreenpolymeren en/of thermoplastische rubbers, en bij voorkeur thermoplastisch polyurethaan.

9. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het rubberpolymeer en/of de rubbersamenstelling een etheen-propeen-dieen rubber (EPDM) 15 omvat.

10. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het rubberpolymeer en/of de rubbersamenstelling additieven omvat, gekozen uit de groep van de vemetters, stabilisatoren, antioxidantia, glijmiddelen, vulmiddelen, kleurstoffen, 20 pigmenten, vlamvertragers, geleidende vezels, versterkende vezels, olie, en petroleum weekmakers.

11. Samenstel van onderling gehechte vormdelen uit een ten minste gedeeltelijk gevulkaniseerd rubberpolymeer en een polymeer, welk samenstel een hechtlaag omvat 25 uit een hechtsamenstelling die tenminste een polyisocyanaat, een diol, en een katalysator omvat.

12. Samenstel volgens conclusie 11, met het kenmerk dat de hechtlaag een gemiddelde dikte heeft van 0,05 tot 0,5 mm. 30

13. Samenstel volgens conclusie 11 of 12, met het kenmerk dat het samenstel een luchtband omvat.

14. Flexibele spoiler voor een voertuig, omvattende een luchtstrominggeleidend element uit een rubberpolymeer, een bevestigingsorgaan voor het bevestigen van de spoiler aan het voertuig, en een bedieningsorgaan dat het luchtstrominggeleidend element in- en uit kan klappen, waarbij het bedieningsorgaan de vorm heeft van een 5 aantal opblaasbalgen uit kunststoffolie, die aan de achterzijde van de spoiler zijn opgesteld, met het kenmerk dat het bedieningsorgaan, het luchtstrominggeleidend element en het bevestigingsorgaan onderling zijn verbonden door middel van een werkwijze volgens één der conclusies 1-10.

15. Het gebruik van een hechtsamenstelling die tenminste een polyisocyanaat, een polyol, en een katalysator omvat voor het onderling hechten van een eerste vormdeel uit een ten minste gedeeltelijk gevulkaniseerd rubberpolymeer en een tweede vormdeel uit een polair polymeer, in het bijzonder uit thermoplastisch polyurethaan.