带有改进的力学特性和高的回弹性能的辊包覆物的制作方法

带有改进的力学特性和高的回弹性能的辊包覆物的制作方法
【专利摘要】一种特别适合用于辊子的辊包覆物，该辊子用于在制造和/或精制纸幅材、纸板幅材或其他纤维幅材的机器中处理纸幅材、纸板幅材或其他纤维幅材，该辊包覆物包括至少一个层，其中，至少一个层含有橡胶组合物，该橡胶组合物含有包括至少一种交联的氢化丁腈橡胶的橡胶组分并且含有至少一种(甲基)丙烯酸酯-/丙烯酸盐-化合物，并且其中，至少一个层具有：a)至少12mm/s的回弹速率和/或最大0.9％的塑性变形度，以及b)至少17N/mm2的抗拉伸强度。
【专利说明】带有改进的力学特性和高的回弹性能的辊包覆物

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种特别是适合用于辊子的辊包覆物，该辊子用于在制造和/或精制 纸幅材、纸板幅材或其他纤维幅材的机器中处理纸幅材、纸板幅材或其他纤维幅材；一种用 来制造这种辊包覆物的方法；一种包括这种辊包覆物的辊子以及这种辊子的一种用途。

【背景技术】
[0002] 在造纸时，在多个方法步骤中采用带有弹性表面的辊子并且特别是橡胶辊子，例 如在造纸机的筛网部中形成纸页时，在造纸机的压榨部中排水时以及在造纸机的末端部中 展涂、干燥和平整时。多个在造纸时采用的辊子在其运行时分别朝向配对辊压榨，其中，在 构造在辊子与配对辊之间的辊子间隙中领过纤维幅材或纸幅材。在例如用于纸幅材的表面 处理的薄膜压榨机中，在快速旋转的涂布辊子上例如借助卷筒刮刀来分别由例如胶料或涂 料产生膜，其在辊子间隙中被传递到穿过辊子间隙引导的纸幅材上。这种类型的辊子在其 使用时遭受巨大的负荷，并且因此必须满足多种力学以及动力学特性。特别地，这些辊子必 须具有良好的力学特性，例如高的抗拉伸强度、卓越的抗磨强度、良好的断裂强度、高的抗 撕裂强度、高的抗压强度和高的抗冲击强度。此外，这些辊子必须具有良好的和快速的回弹 性能，据此，在辊子间隙中通过配对辊的压力变形的辊子表面区域在离开辊子间隙后（甚 至即使在非常长的辊子运行时间以后）尽可能快速并且尽可能完全地回复到其原始的形 状和尺寸。为了给予辊子表面对于其使用所需的应用技术特性，辊子在其表面通常设置有 布置在辊子芯上的辊包覆物，其材料参考所需的应用技术特性制定。通常，这种类型的辊包 覆物由以下材料组成，即，这些材料含有由一种橡胶制成的或由两种或更多种橡胶组成的 混合物制成的基体，在该基体中嵌入有一种或多种填充物。
[0003] 然而，橡胶辊子的力学和动力学特性是相互对立的特性，这是因为橡胶辊子的力 学特性的改进通常带来辊子的动力学特性的劣化，并且另一方面，橡胶辊子的动力学特性 的改进通常造成力学特性的劣化。
[0004] 例如由US6, 538, 071B1公知了一种由橡胶组合物组成的辊包覆物，其含有交联的 丁腈橡胶（例如交联的氢化丁腈橡胶）、丙烯酸的金属盐（例如二丙烯酸锌，一种液态的丙 烯酸盐化合物）以及填充物。然而，这种橡胶组合物的力学特性以及动力学特性是需要改 进的。


【发明内容】

[0005] 因此，本发明的任务是，提供一种辊包覆物，其不仅具有突出的力学特性，而突出 之处还在于卓越的动力学特性，并且由于这些突出特性适合用在以下辊子中，该辊子在造 纸机或纸板机的快速运转的施胶或涂抹机组中得到采用。
[0006] 根据本发明，这个任务通过一种特别是用于辊子的辊包覆物来解决，该辊子用于 在制造和/或精制纸幅材、纸板幅材或其他纤维幅材的机器中处理纸幅材、纸板幅材或其 他纤维幅材，该辊包覆物包括至少一个层，其中，该至少一个层含有橡胶组合物，橡胶组合 物含有包括至少一种交联的氢化丁腈橡胶的橡胶组分并且含有至少一种（甲基）丙烯酸 酯-/丙烯酸盐-化合物，并且其中，该至少一个层具有：
[0007] a)至少12mm/s的回弹速率和/或最大0. 9%的塑性变形度，以及
[0008] b)至少17N/mm2的抗拉伸强度。
[0009] 该解决方案基于以下令人惊讶的认识，S卩，可以获得由橡胶组合物制成的辊包覆 物，该辊包覆物不仅带有突出的力学特性，而且同时还带有卓越的动力学特性，并且特别是 带有突出的回弹性能，其方式是，把（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物以极高分散度 或超微细分布式地与包括至少一种交联的氢化丁腈橡胶的橡胶组分以及可选的其他传统 (一种或多种）填充物和添加物相混合。在此，一种或多种橡胶构造成橡胶组分，该橡胶组 分构造成辊包覆物的至少一个层的基体，其中，嵌入有至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯 酸盐-化合物以及可选的其他填充物和添加物。由于突出的力学和动力学特性以及特别是 突出的回弹性能，根据本发明的辊包覆物特别适合于在以下辊子中使用，该辊子在造纸机 或纸板机的快速运转的施胶或涂抹机组中得到采用并且在辊子使用时承受巨大的离心力 和变形力。
[0010] 在本发明的意义上，橡胶理解为每种硫化橡胶，不管它是硫化天然橡胶或硫化合 成橡胶。
[0011] 此外，术语"橡胶组分"在本发明的范畴中代表所有在橡胶组合物含有的交联的以 及非交联的橡胶的总和，也就是说，辊包覆物的至少一个层的基体；而术语"橡胶组合物"代 表所有在辊包覆物的至少一个层中含有的化合物的总和，也就是说交联的以及非交联的橡 胶、嵌入其中的至少一种（甲基）丙烯酸酯-/丙烯酸盐-化合物亦即可选的其他填充物与 添加物的总和。
[0012] 此外，在本发明的范畴中，（甲基）丙烯酸酯-/丙烯酸盐-化合物理解为所有具有 至少一个丙烯酸酯-/丙烯酸盐-基团和/或至少一个甲基丙烯酸酯-/甲基丙烯酸盐-基 团的化合物，也就是说，特别是所有具有至少一个丙烯酸酯-/丙烯酸盐-基团和/或至少 一个甲基丙烯酸酯-/甲基丙烯酸盐-基团的分子化合物、离子化合物或盐以及络合物。
[0013] 根据本发明的第一个特别优选的实施方式，根据本发明的辊包覆物的至少一个层 具有至少12mm/ s的回弹速率，其如上文所述可以通过以下方式实现，S卩，把至少一种（甲 基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物以足够高的分散度或超微细分布式地与包括至少一种 交联的氢化丁腈橡胶的橡胶组分相混合。相应的具体制造方法将在之后描述。当辊包覆物 的至少一个层具有至少14mm/s的回弹速率、优选至少16mm/s的回弹速率以及特别优选至 少18mm/s的回弹速率时，在该实施方式下获得了特别良好的结果。
[0014] 在此，回弹速率根据本发明按以下方式确定：首先由辊包覆物的至少一个层制作 出五个柱状试样，它们分别带有13mm的直径并且分别带有6mm的高度。接着，针对每个试 样通过游标卡尺确定其精确高度。接着，试样相继地在动态测试仪中、例如在MTS公司的 MTS831动态测试仪中，在30°C ±2°C下分别通过随后的力-时间变化曲线负载压力，其中， 在每个周期中，首先提供持续100毫秒的矩形力脉冲，并且然后在5N的力施行持续900毫 秒的保持阶段，以便避免测试机的液压柱塞被试样提升，并且在周期中记录路程信号和力 信号：
[0015] 1、300个分别带有100N的力脉冲的周期，其中，在每个周期中，以20Hz的分辨率记 录路程信号和力信号，然后
[0016] 2、5个分别带有100N的力脉冲的周期，其中，在每个周期中，以200Hz的分辨率记 录路程信号和力信号，然后
[0017] 3、300个分别带有200N的力脉冲的周期，其中，在每个周期中，以20Hz的分辨率记 录路程信号和力信号，然后
[0018] 4、5个分别带有200N的力脉冲的周期，其中，在每个周期中，以200Hz的分辨率记 录路程信号和力信号，然后
[0019] 5、300个分别带有300N的力脉冲的周期，其中，在每个周期中，以20Hz的分辨率记 录路程信号和力信号，然后
[0020] 6、5个分别带有300N的力脉冲的周期，其中，在每个周期中，以200Hz的分辨率记 录路程信号和力信号，并且然后
[0021] 7、在5N的10分钟的保持时间。
[0022] 路程信号和力信号在此理解为，在给定的时间提供的力的情况下，针对试样高度 的成对值。在图1中示出了针对图表的示例，其中示出了分别针对在100N的力（曲线A) 情况下的周期、以及在200N的力（曲线B)情况下的周期的多个路程信号和力信号。施行 分别带有持续900毫秒的保持阶段和持续100毫秒的力脉冲阶段的周期模拟了：辊包覆物 穿过辊子间隙的通过以及随后的辊包覆物在辊子间隙外的自由通过（Freigang)。
[0023] 由获得的数据计算出，直至每个单独的试样在五个分别带有300N的力脉冲的周 期中的每个（其中，以200Hz的分辨率记录路程信号和力信号）之后变形回到初始高度的 80%，需要多少时间。对于五个试样的每个，由如此确定的单独值计算出算术平均值，以便 如此针对每个试样确定回弹速率。之后，由五个回弹速率计算出算数平均值。该值相当于 以上规定的回弹速率。
[0024] 据本发明的第二个特别优选的实施方式，根据本发明的辊包覆物的至少一个层具 有最大0. 9 %的塑性变形度，其如上文所述可以通过以下方式实现，S卩，把至少一种（甲基） 丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物以足够高的分散度或超微细分布式地与包括至少一种交联 的氢化丁腈橡胶的橡胶组分相混合。具体制造方法将在以下描述。当至少一个层具有最高 〇. 7%的塑性变形度、优选最高0. 5 %的塑性变形度以及特别优选最高0. 3 %的塑性变形度 时，在该实施方式下获得了特别良好的结果。
[0025] 为了确定变形度，采取如上文所述关于确定回弹速率一样的方法，其中，分别在根 据7、最后的在5N10分钟的保持时间之后，测量各个试样的高度，并且由此以百分数确定 了由开始高度与在保持时间之后的高度的差除以开始高度得到的商。换句话说，变形度以 ((H a-Hn) /Ha) X 100确定，其中，Ha代表样品的开始高度，Hn代表样品在施行力周期之后的高 度。然后由如此确定的五个变形度计算出算术平均值。该值相当于以上规定的变形度。
[0026] 根据本发明的第三个特别优选的实施方式，根据本发明的辊包覆物的至少一个层 不仅具有至少12mm/s的回弹速率、优选至少14mm/s的回弹速率、特别优选至少16mm/s的 回弹速率以及十分特别优选至少18mm/s的回弹速率，而且具有最高0. 9%的塑性变形度、 优选最高〇. 7%的塑性变形度、特别优选最高0. 5%的塑性变形度以及十分特别优选最高 0.3 %的塑性变形度。
[0027] 如上文所述，根据本发明的辊包覆物的至少一个层根据本发明还具有至少17N/ mm2的抗拉伸强度。像之前规定的回弹速率以及之前规定的变形度那样，这种高拉伸强度可 以通过以下方式实现，即，把至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物以足够高的 分散度或超微细分布式地与包括至少一种交联的氢化丁腈橡胶的橡胶组分相混合。当至少 一个层具有至少18N/mm 2的抗拉伸强度并且优选至少19N/mm2的抗拉伸强度时，实现了特别 良好的结果。在此，根据本发明的辊包覆物的至少一个层的抗拉伸强度根据DIN 53504确 定。
[0028] 为了实现良好的抗磨损性，在根据本发明的改进方案中提出，根据本发明的辊包 覆物的至少一个层具有大于14N/mm的抗撕裂强度、优选大于15N/mm的抗撕裂强度以及特 别优选大于16N/mm的抗撕裂强度。在本发明的范畴中，抗撕裂强度根据DIN ISO 34-1、方 法B、程序B确定。
[0029] 如上文所述，对于本发明而言重要的是，根据本发明的辊包覆物的至少一个层含 有至少一种交联的氢化交联丁腈橡胶，在该交联的氢化丁腈橡胶中超微细分布式地嵌入有 至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物。在本文中，氢化的丁腈橡胶理解为完全 氢化的以及部分氢化的丁腈橡胶。优选地，交联的氢化丁腈橡胶是交联的、部分氢化的丁腈 橡胶，其中，氢化程度优选为85%到低于100%，并且特别优选为90%到低于100%。
[0030] 此外，在辊包覆物的力学和动力学特性方面被证明为有利的是，辊包覆物的至少 一个层的橡胶组合物添加有带有20重量％与50重量％之间的丙烯腈含量的交联的氢化 丁腈橡胶，优选添加有带有30重量％与40重量％之间的丙烯腈含量的交联的氢化丁腈橡 胶，并且特别优选添加有带有33重量％与37重量％之间的丙烯腈含量的交联的氢化丁腈 橡胶，并且相应地带有50重量％与80重量％之间的丁二烯含量，优选带有60重量％与70 重量％之间的丁二烯含量并且特别优选地带有67重量％与63重量％之间的丁二烯含量。
[0031] 出于同样原因，在本发明思想的改进方案中提出，至少一种交联的氢化丁腈橡胶 具有在20与80之间的、优选在30与70之间的根据DIN 53253-3确定的门尼粘度。
[0032] 原则上，橡胶组合物的橡胶组分可以完全地由一种交联的氢化丁腈橡胶或者由两 种或更多种不同的交联的氢化丁腈橡胶组成，也就是说，橡胶组分以及进而橡胶组合物，除 了一种交联的氢化丁腈橡胶或多种交联的氢化丁腈橡胶之外不含有其他橡胶。
[0033] 假如在以上实施方式中采用了仅一种类型的氢化丁腈橡胶，那么可以如此制造橡 胶组合物，即，把至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物混入到未交联的氢化丁 腈橡胶中并以高分散度超微细分布，然后硫化如此制造的混合物。然而优选的是，至少一种 (甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物首先混入到未交联的氢化丁腈橡胶的仅部分量中并 以高分散度超微细分布，并且然后把这种混合物与氢化丁腈橡胶的剩余量混合并且进行硫 化。原则上还可行的是，如此制造橡胶组合物，即，把至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸 盐-化合物混入到交联的氢化丁腈橡胶中，并且以高分散度超微细分布；然而这种备选方 案是不太优选的。
[0034] 假如在以上实施方式中使用了两种或更多种类型的氢化丁腈橡胶，那么可以如此 制造橡胶组合物，即，把至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物混入到第一种未 交联的氢化丁腈橡胶中并以高分散度超微细分布，然后在如此制造的混合物中混入第二种 以及在必要时一种或多种其他的未交联的氢化丁腈橡胶并且在最后硫化如此制造的混合 物。备选于此，还可行的是（虽然不太优选），首先把至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸 盐-化合物混入到第一种未交联的氢化丁腈橡胶之中并以高分散度超微细分布，然后硫化 这种混合物以及随后与第二种以及在必要时一种或多种其他的交联的氢化丁腈橡胶混合。 最后还可行的是（虽然不太优选），首先把至少一种（甲基）丙烯酸酯-/丙烯酸盐-化合 物混入到第一种交联的氢化丁腈橡胶之中并以高分散度超微细分布，然后这种混合物与第 二种交联的氢化丁腈橡胶混合。
[0035] 根据备选于上述实施方式的本发明实施方式，橡胶组合物的橡胶组分在至少一种 交联的氢化丁腈橡胶之外，还含有至少一种其他的、与交联的氢化丁腈橡胶不同的橡胶，其 优选选自由以下组成的组：交联的丁腈橡胶、交联的羧基丁腈橡胶、交联的苯乙烯-丁二烯 橡胶以及由两种或更多种上述交联的橡胶组成的任意共聚物和/或混合物。
[0036] 橡胶组合物的制造可以与上述的、在橡胶组分仅由（一种或多种）氢化丁腈橡胶 组成实施方式方面描述的变型方案类似地实现。换句话说可以如此制造橡胶组合物，即，把 至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物混入到第一种未交联的氢化丁腈橡胶中 并以高分散度超微细分布，然后在如此制造的混合物中混入第二种以及在必要时一种或多 种其他未交联的、与氢化丁腈橡胶不同的橡胶，并且在最后硫化如此制造的混合物。备选于 此，还可行的是（虽然不太优选），首先把至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物 首先混入到未交联的氢化丁腈橡胶之中并以高分散度超微细分布，然后硫化这种混合物以 及随后与第二种以及在必要时一种或多种其他的、与氢化丁腈橡胶不同的橡胶混合。最后 还可行的是（虽然更加不太优选），首先把至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合 物混入到交联的氢化丁腈橡胶之中并以高分散度超微细分布，然后这种混合物与第二种、 与交联的氢化丁腈橡胶不同的橡胶混合。
[0037] 在该实施方式中，橡胶组分含有优选1重量％到60重量％、特别优选5重量％到 50重量％并且十分特别优选15重量％到40重量％的一种或多种不同的、交联的氢化丁腈 橡胶，以及优选40重量％到99重量％、特别优选50重量％到95重量％并且十分特别优选 60重量％到85重量％的一种或多种选自由以下组成的组的橡胶：交联的丁腈橡胶、交联的 羧基丁腈橡胶、交联的苯乙烯-丁二烯橡胶以及由两种或更多种上述交联的橡胶组成的任 意共聚物和/或混合物。
[0038] 如上文所述，根据本发明的辊包覆物的至少一个层中含有的至少一种（甲基）丙 烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物可以是任意的、具有至少一个丙烯酸酯_/丙烯酸盐-基团和/ 或至少一个甲基丙烯酸酯-/甲基丙烯酸盐-基团的分子化合物、离子化合物以及络合物。 而当至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物选自由以下组成的组时，获得特别良 好的结果：单丙烯酸锌、二丙烯酸锌、单甲基丙烯酸锌、二甲基丙烯酸锌、丙烯酸锂、甲基丙 烯酸锂、丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠、丙烯酸钾、甲基丙烯酸钾、丙烯酸镁、甲基丙烯酸镁、丙烯 酸钙、甲基丙烯酸钙、丙烯酸铝、甲基丙烯酸铝、丙烯酸铜、甲基丙烯酸铜、丙烯酸铵、甲基丙 烯酸铵、丙烯酸季铵、甲基丙烯酸季铵、单丙烯酸烷基二醇酯、二丙烯酸烷基二醇酯、单甲基 丙烯酸烷基二醇酯、二甲基丙烯酸烷基二醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯以及由两种 或更多种上述化合物组成的任意混合物。
[0039] 特别优选地，至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物选自由以下组成的 组：单丙烯酸锌、二丙烯酸锌、单甲基丙烯酸锌、二甲基丙烯酸锌、二甲基丙烯酸丁二醇酯、 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯以及由两种或更多种上述化合物组成的任意混合物。单丙烯 酸锌和单甲基丙烯酸锌具有一价的（甲基）丙烯酸阴离子和二价的锌离子，并且可以分别 具有每种任意的一价阴离子作为用于制造电中性的第二阴性基团，该一价阴离子譬如优选 氢氧根离子、氯离子、溴离子或碘离子。
[0040] 为了实现力学能力和回弹能力的期望的改进，在本发明思想的改进方案中提出， 相对100重量份的橡胶组分，橡胶组合物含有1到20重量份的、优选5到15重量份、特别 优选7. 5到12. 5重量份、譬如约10重量份的至少一种（甲基）丙烯酸酯-/丙烯酸盐-化 合物。
[0041] 除了至少一种交联的氢化丁腈橡胶以及至少一种（甲基）丙烯酸酯-/丙烯酸 盐-化合物之外，根据本发明的辊包覆物的至少一个层的橡胶组合物还可选地含有其他填 充物和/或添加物。
[0042] 为了强化基体并且对辊包覆物的特性在包括辊包覆物的辊子的计划用途方面进 行个性化定制，可能是有利的是，根据本发明的辊包覆物的至少一个层添加强化性填充物。 强化性填充物例如可以是炭黑和/或二氧化硅（Silica)，但是也可以是无机化合物、譬如 碳酸钙，或者是矿物、譬如云母。
[0043] 优选地，相对100重量份的橡胶组分，根据本发明的辊包覆物的至少一个层含有1 至|J 150重量份的、优选10到100重量份的、特别优选20到70重量份的并且十分特别优选 40到50重量份的炭黑，譬如45重量份的炭黑。在此，可以采用本领域技术人员公知的所有 炭黑类型作为炭黑，并且优选带有在5与120m 2/g之间的BET比表面积的炭黑。
[0044] 附加于或备选于上述实施方式，相对100重量份的橡胶组分，根据本发明的至少 一个层含有1到1〇〇重量份的、优选5到40重量份的并且特别优选10到20重量份的二氧 化硅，譬如15重量份的二氧化硅。在此，可以使用本领域技术人员公知的所有二氧化硅类 型作为二氧化硅，并且优选带有在5与210m 2/g之间的BET比表面积的二氧化硅。
[0045] 当根据本发明的辊包覆物的至少一个层含有二氧化硅时，进一步优选的是，二氧 化硅与硅烷偶联剂组合式加入，以便提高橡胶基体与二氧化硅的相容性并且因此改进二氧 化硅在基体中的分散性。可以使用本领域技术人员公知的所有化合物作为硅烷偶联剂：譬 如硫化物型的娃烧偶联剂，如双 _[3_(二乙氧基）娃丙基]四硫化物、双-[2_(二乙氧基） 娃乙基]四硫化物、双-[3_(二甲氧基）娃丙基]四硫化物、双-[2_(二甲氧基）娃乙基] 四硫化物、双 -[3_ (二乙氧基）娃丙基]二硫化物、双-[3_ (二甲氧基）娃丙基]二硫化 物以及类似物；疏基型的娃烧偶联剂，如3_疏基丙基二甲氧基娃烧、3_疏基丙基二乙氧基 硅烷、2-巯基乙基三甲氧基硅烷、2-巯基乙基三乙氧基硅烷以及类似物；乙烯基型的硅烷 偶联剂，如乙稀基二乙氧基娃烧、乙稀基二甲氧基娃烧以及类似物；氣基型的娃烧偶联剂， 如3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷以及类似物；环氧丙氧基型的硅烷 偶联剂，如Y -环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、Y -环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷以及类似 物；硝基型的硅烷偶联剂，如3-硝基丙基三甲氧基硅烷、3-硝基丙基三乙氧基硅烷以及类 似物；氯化物型的娃烧偶联剂，如3-氯丙基二甲氧基娃烧、3-氯丙基二乙氧基娃烧以及类 似物。
[0046] 此外，备选于或附加于炭黑和/或二氧化硅，橡胶组合物还可以含有至少一种填 充物和/或添加物，它或它们优选选自由以下组成的组：增塑剂、抗氧化剂、树脂、聚合物填 充物、颜料以及由两种或更多种上述化合物组成的任意混合物。
[0047] 根据本发明的辊包覆物的至少一个层的橡胶组合物可以添加本领域技术人员对 于此目的所公知的所有增塑剂和/或抗氧化剂作为增塑剂或抗氧化剂，其中，分别相对100 重量份的橡胶组分，含有在〇与30重量份之间的并且优选在0与15重量份之间的量的增 塑剂，以及含有在〇与5重量份之间的并且优选在1与4重量份之间的量的抗氧化剂。 [0048] 为了把根据本发明的辊包覆物的至少一个层的硬度调整到期望的值，例如可能是 优选的是，给至少一个层的橡胶组合物添加至少一种树脂。在此特别地，当至少一种树脂是 酚醛树脂和/或丙烯酸酯树脂时，获得了良好结果。相对100重量份的橡胶组分，至少一种 树脂的量在本实施方式中优选在大于0与80重量份之间，特别优选在2与40重量份之间 并且十分特别优选在5与30重量份之间。
[0049] 为了提高根据本发明的辊包覆物的至少一个层的抗磨强度并且将其调整到期望 值，在本发明思想的改进方案中提出，相对100重量份的橡胶组分，橡胶组合物含有大于0 与80重量份之间的、优选2与40重量份之间的并且特别优选5与30重量份之间的至少一 种聚合物填充物。在此，至少一种聚合物填充物优选选自由以下组成的组：聚烯烃、聚酰胺、 聚氨酯、聚酯、橡胶以及由两种或更多种上述化合物组成的任意混合物。适用于聚合物填充 物的橡胶例如是：交联的天然橡胶、交联的苯乙烯-丁二烯橡胶、交联的氯丁橡胶，交联的 丁腈橡胶，交联的氢化丁腈橡胶，交联的羧基丁腈橡胶以及由两种或更多种上述交联的橡 胶组成的任意共聚物和/或混合物。聚合物填充物特别优选地由聚乙烯或由聚丙烯并且十 分特别优选地由高密度聚乙烯组成。
[0050] 优选地，聚合物填充物的平均颗粒直径（d5CI)在1 μ m与500 μ m之间，优选在10 μ m 与150 μ m之间。根据该参数的通常定义，聚合物填充物的平均颗粒直径d5(l理解为低于聚合 物填充物的50 %的存在的颗粒的颗粒直径值，也就是说，聚合物填充物的所有颗粒的50% 具有比d5(l值更小的颗粒直径。
[0051] 根据本发明，辊包覆物包括至少一种由以上所描述的橡胶组合物所组成的层。因 为这种层具有非常良好的力学特性，譬如高的抗拉伸强度，以及卓越的动力学特性并且特 别是突出的回弹性能，该至少一个层优选构造出辊包覆物的覆盖层。当该至少一个层具有 在5mm与25mm之间的厚度时，在该实施方式下特别地获得了良好的结果。
[0052] 根据本发明的备选于此的并且特别优选的实施方式，辊包覆物由至少一个层组 成，其中，在该实施方式中特别优选的是，辊包覆物具有在5mm与25mm之间的厚度。
[0053] 如以上所述，特别是可以通过以下方法制造根据本发明的辊包覆物，其中，把至少 一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物以高分散度混入到未交联的氢化丁腈橡胶中 并在该未交联的氢化丁腈橡胶中超微细分布，然后在向如此制造的混合物中添加可选的、 其他的未交联的氢化丁腈橡胶或者另外的未交联的橡胶并且硫化如此制造的混合物。
[0054] 本发明的另一主题是一种用来制造以上描述的、根据本发明的辊包覆物的方法， 其包括以下步骤：
[0055] a)提供未交联的氢化丁腈橡胶；
[0056] b)把至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物混入到并且分散到在步骤 a)中提供的未交联的氢化丁腈橡胶中；
[0057] c)混入至少一种交联剂以及可选的其他橡胶，其他橡胶优选选自由以下组成的 组：未交联的氢化丁腈橡胶、未交联的丁腈橡胶、未交联的羧基丁腈橡胶、未交联的苯乙 烯-丁二烯橡胶以及由两种或更多种上述交联的橡胶组成的任意共聚物和/或混合物；
[0058] d)硫化在步骤c)中制造的混合物。
[0059] 在此，步骤a)和b)也可以同时进行。
[0060] 在此，在步骤c)中加入的未交联的氢化丁腈橡胶可以与在步骤a)中提供的未交 联的氢化丁腈橡胶一样，或者可以是例如在分子量或丙烯腈含量方面有区别的。此外，步骤 b)和c)可以同时施行，或者相继地施行。
[0061] 根据本发明的备选于此的实施方式，制造以上描述的、根据本发明的辊包覆物的 方法包括以下步骤：
[0062] a)提供未交联的氢化丁腈橡胶；
[0063] b)把至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物混入到并且分散到在步骤 a)中提供的未交联的氢化丁腈橡胶中，并且混入至少一种交联剂；
[0064] c)硫化在步骤b)中制造的混合物；
[0065] d)把在步骤c)中获得的混合物与优选选自由以下组成的组的橡胶混合：交联的 氢化丁腈橡胶、交联的丁腈橡胶、交联的羧基丁腈橡胶、交联的苯乙烯-丁二烯橡胶以及由 两种或更多种上述交联的橡胶组成的任意共聚物和/或混合物。
[0066] 在本实施方式中，步骤a)和b)也可以同时进行。
[0067] 在本实施方式中，在步骤d)中加入的交联的氢化丁腈橡胶也可以与在步骤c)中 通过硫化产生的交联的氢化丁腈橡胶一样，或者可以是例如在分子量或丙烯腈含量方面有 区别的。在步骤b)中，至少一种交联剂的混入可以是同时地或者是分开地（也就是说，在 混入至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物的之前或之后）进行。
[0068] 在两种上述方法变型方案中，可以使用本领域技术人员对于此目的所公知的各种 化合物作为硫化剂，具体而言：特别是硫、一种或多种基于聚硫化物的硫化剂、一种或多种 基于硫脲化合物的硫化剂、一种或多种基于三嗪衍生物的硫化剂和/或一种或多种基于过 氧化合物的硫化剂，其中，基于过氧化合物的硫化剂是特别优选的。
[0069] 此外，除了硫化剂之外，可以在相应的方法步骤中加入一种或多种硫化促进剂。在 此，可以采用本领域技术人员对于此目的所公知的所有这种化合物作为硫化促进剂。仅示 例性地列出的是：次磺酰胺化合物，如N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺；噻唑化合物，如 2-巯基苯并噻唑；以及秋兰姆类化合物，如一硫化四甲基秋兰姆和二硫化四甲基秋兰姆。
[0070] 硫化可以在通常的、为本领域技术人员所公知的压力和温度条件下施行，具体而 言，例如在高压锅中，在40°C与170°C之间且优选在90°C与160°C之间的温度，以及在2bar 与lObar之间且优选在3bar与5bar之间的压力下施行。
[0071] 此外，本发明涉及一种辊包覆物，其能够通过以上描述的方法获得。根据本发明的 辊包覆物的突出之处在于，至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物超微细分布式 分散地存在于橡胶组分中，据此，获得了以上所描述的突出的力学特性以及动力学特性，并 且特别是以上所描述的卓越的回弹性能。
[0072] 本发明的另一主题是一种带有辊子芯和构造在辊子芯上的、具有以上所描述的组 成的弹性辊包覆物的辊子。
[0073] 此外，本发明涉及以上所描述的辊子在造纸机或纸板机中的，以及优选在薄膜压 榨机中、在施胶压榨机中、在涂抹机组中或在涂布机中的用途。
【权利要求】
1. 一种特别是用于辊子的辊包覆物，所述辊子用于在制造和/或精制纸幅材、纸板幅 材或其他纤维幅材的机器中处理纸幅材、纸板幅材或其他纤维幅材，所述辊包覆物包括至 少一个层，其中，所述至少一个层含有橡胶组合物，所述橡胶组合物含有包括至少一种交联 的氢化丁腈橡胶的橡胶组分并且含有至少一种（甲基）丙烯酸酯-/丙烯酸盐-化合物，并 且其中，所述至少一个层具有： a) 至少12mm/s的回弹速率和/或最大0. 9%的塑性变形度，以及 b) 至少17N/mm2的抗拉伸强度。
2. 根据权利要求1所述的辊包覆物， 其特征在于，所述至少一个层具有至少14mm/s的回弹速率、优选至少16mm/s的回弹速 率以及特别优选至少18mm/s的回弹速率。
3. 根据权利要求1或2所述的辊包覆物， 其特征在于，所述至少一个层具有最高0. 7 %的塑性变形度、优选最高0. 5%的塑性变 形度以及特别优选最高〇. 3 %的塑性变形度。
4. 根据上述权利要求的至少一项所述的辊包覆物， 其特征在于，所述至少一个层具有至少18N/mm2的抗拉伸强度以及优选至少19N/mm2的 抗拉伸强度。
5. 根据上述权利要求的至少一项所述的辊包覆物， 其特征在于，所述至少一个层具有大于14N/mm的抗撕裂强度、优选大于15N/mm的抗撕 裂强度以及特别优选大于16N/mm的抗撕裂强度。
6. 根据上述权利要求的至少一项所述的辊包覆物， 其特征在于，所述至少一种交联的氢化丁腈橡胶具有在20重量％与50重量％之间的 丙烯腈含量，优选在30重量％与40重量％之间的丙烯腈含量并且特别优选在33重量％与 37重量％之间的丙烯腈含量。
7. 根据上述权利要求的至少一项所述的辊包覆物， 其特征在于，所述橡胶组合物的橡胶组分完全地由一种交联的氢化丁腈橡胶组成或者 由两种或更多种不同的交联的氢化丁腈橡胶组成。
8. 根据权利要求1至6中的至少一项所述的辊包覆物， 其特征在于，所述橡胶组合物的橡胶组分在所述至少一种交联的氢化丁腈橡胶之外， 还含有至少一种其他的、与交联的氢化丁腈橡胶不同的橡胶，所述橡胶优选选自由以下组 成的组：交联的丁腈橡胶、交联的羧基丁腈橡胶、交联的苯乙烯-丁二烯橡胶以及由两种或 更多种上述交联的橡胶组成的任意共聚物和/或混合物。
9. 根据权利要求8所述的辊包覆物， 其特征在于，所述橡胶组分含有1重量％到60重量％的、优选5重量％到50重量％的 并且特别优选15重量％到40重量％的一种或多种不同的、交联的氢化丁腈橡胶，以及40 重量％到99重量％的、优选50重量％到95重量％的并且特别优选60重量％到85重量％ 的一种或多种选自由以下组成的组中的橡胶：交联的丁腈橡胶、交联的羧基丁腈橡胶、交联 的苯乙烯-丁二烯橡胶以及由两种或更多种上述交联的橡胶组成的任意共聚物和/或混合 物。
10. 根据上述权利要求的至少一项所述的辊包覆物， 其特征在于，所述至少一种（甲基）丙烯酸酯-/丙烯酸盐-化合物选自由以下组成的 组：单丙烯酸锌、二丙烯酸锌、单甲基丙烯酸锌、二甲基丙烯酸锌、丙烯酸锂、甲基丙烯酸锂、 丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠、丙烯酸钾、甲基丙烯酸钾、丙烯酸镁、甲基丙烯酸镁、丙烯酸钙、甲 基丙烯酸钙、丙烯酸铝、甲基丙烯酸铝、丙烯酸铜、甲基丙烯酸铜、丙烯酸铵、甲基丙烯酸铵、 丙烯酸季铵、甲基丙烯酸季铵、单丙烯酸烷基二醇酯、二丙烯酸烷基二醇酯、单甲基丙烯酸 烷基二醇酯、二甲基丙烯酸烷基二醇酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯以及由两种或更多 种上述化合物组成的任意混合物。
11. 根据权利要求10所述的辊包覆物， 其特征在于，所述至少一种（甲基）丙烯酸酯-/丙烯酸盐-化合物选自由以下组成的 组：单丙烯酸锌、二丙烯酸锌、单甲基丙烯酸锌、二甲基丙烯酸锌、二甲基丙烯酸丁二醇酯、 三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯以及由两种或更多种上述化合物组成的任意混合物。
12. 根据上述权利要求的至少一项所述的辊包覆物， 其特征在于，相对100重量份的所述橡胶组分，所述橡胶组合物含有1到20重量份的、 优选5到15重量份以及特别优选7. 5到12. 5重量份的至少一种（甲基）丙烯酸酯-/丙 烯酸盐-化合物。
13. 根据上述权利要求的至少一项所述的辊包覆物， 其特征在于，相对100重量份的所述橡胶组分，所述橡胶组合物还含有1到150重量份 的、优选10到100重量份的、特别优选20到70重量份的并且十分特别优选40到50重量 份的炭黑。
14. 根据权利要求13所述的辊包覆物， 其特征在于，所述炭黑具有在5m2/g与120m2/g之间的BET比表面积。
15. 根据上述权利要求的至少一项所述的辊包覆物， 其特征在于，相对100重量份的所述橡胶组分，所述橡胶组合物还含有1到100重量份 的、优选5到40重量份的并且特别优选10到20重量份的二氧化硅。
16. 根据权利要求15所述的辊包覆物， 其特征在于，所述二氧化硅具有在5m2/g与210m2/g之间的BET比表面积。
17. 根据上述权利要求的至少一项所述的辊包覆物， 其特征在于，所述橡胶组合物还含有至少一种填充物和/或添加物，所述至少一种填 充物和/或添加物选自由以下组成的组：增塑剂、抗氧化剂、树脂、聚合物填充物、颜料以及 由两种或更多种上述化合物组成的任意混合物。
18. 根据权利要求17所述的辊包覆物， 其特征在于，相对100重量份的所述橡胶组分，所述橡胶组合物含有在大于0与80重 量份之间的、优选在2与40重量份之间的并且特别优选在5与30重量份之间的至少一种 树脂，优选酚醛树脂和/或丙烯酸酯树脂。
19. 根据权利要求17或18所述的辊包覆物， 其特征在于，相对100重量份的所述橡胶组分，所述橡胶组合物含有大于0与80重量 份之间的、优选2与40重量份之间的并且特别优选5与30重量份之间的至少一种聚合物 填充物，其中，所述至少一种聚合物填充物优选选自由以下组成的组：聚烯烃、聚酰胺、聚氨 酯、聚酯、橡胶以及由两种或更多种上述化合物组成的任意混合物。
20. 根据上述权利要求的至少一项所述的辊包覆物， 其特征在于，所述至少一个层构造出所述辊包覆物的覆盖层，并且具有在5mm与25mm 之间的厚度。
21. -种用于制造特别是根据上述权利要求的至少一项所述的辊包覆物的方法，所述 方法具有以下步骤： a) 提供未交联的氢化丁腈橡胶； b) 把至少一种（甲基）丙烯酸酯_/丙烯酸盐-化合物混入到并且分 散到在步骤a)中提供的所述未交联的氢化丁腈橡胶中； c) 混入至少一种交联剂以及其他橡胶，所述其他橡胶优选选自由以下组成的组：未交 联的氢化丁腈橡胶、未交联的丁腈橡胶、未交联的羧基丁腈橡胶、未交联的苯乙烯-丁二烯 橡胶以及由两种或更多种上述交联的橡胶组成的任意共聚物和/或混合物；以及 d) 硫化在步骤c)中制造的混合物， 其中，步骤a)和b)能够相继地施行或者同时施行。
22. -种辊子，其带有辊子芯以及构造在所述辊子芯上的、根据权利要求1至20中的至 少一项所述的弹性的辊包覆物。
23. 根据权利要求22所述的辊子在造纸机或纸板机中的，以及优选在薄膜压榨机中、 在施胶压榨机中、在涂抹机组中或在涂布机中的用途。
【文档编号】D21F3/08GK104093898SQ201380007493
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2013年1月24日 优先权日:2012年1月31日
【发明者】彼得·普特舍格尔, 斯特凡·乌利 申请人:福伊特专利公司