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Verfahren zum Aufkleben von Gummi auf feste Unterlagen.
Zur Verbindung einer Gummimasse mit einer bestimmten Unterlage, nämlich Leder, ist bereits ein Bindemittel vorgeschlagen worden, das aus einem Gemisch von Latex und Leim oder ähnlichen klebrigen Stoffen besteht und in dünner Schicht verwendet wird. Die getrockneten Schichten werden auf einer Seite mit Wasser befeuchtet, damit der Leim der Schicht auf der Unterlage (Leder) haftet. Der Leim erfährt hier keinerlei Behandlung, um ihn wasserbeständig zu machen.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird zum Aufkleben von Gummi auf feste Unterlagen gleichfalls eine Zwischenschicht aus Gummi und einem Eiweisskörper verwendet, doch wird erfindungsgemäss der Eiweisskörper der Zwischenschichte durch Erhitzen oder chemische Einwirkung unmittelbar vor dem Aufbringen der Gummischicht zum Gerinnen gebracht, wobei letztere gegebenenfalls vulkanisiert sein kann. Hier sind sowohl der Gummi als auch der erhärtete oder geronnene Eiweisskörper der Klebemittelschicht wasserbeständig, worauf die Widerstandsfähigkeit des Mittels gegen die Einwirkung von Feuchtigkeit zurückzuführen ist. Als für die Befestigung von Gummi auf der Unterlage wichtiger Faktor wird einer jener Eiweisskörper verwendet, die normalerweise wasserlöslich jedoch befähigt sind, zu erhärten und wasserwiderstandsfähig zu werden.
Wenn z. B. tierischer Leim oder Kleber als Eiweisskörper verwendet wird, so wird, da diese Materialien durch blossen Wasserentzug und Einwirkung von Wärme nicht wasserwiderstandsfähig gemacht werden können, als Reagenz Formaldehyd bei der Herstellung der zwischen Unterlage und dem an ihr zu befestigenden vulkanisierenden Gummimaterial anzubringenden Schichte mit verwendet werden.
Zuerst wird der Eiweisskörper mit dem in Wasser in Suspension befindlichen Gummi gemischt, in welcher Gummilösung auch das vulkanisierende Mittel verteilt ist, und diese Mischung, während sie noch flüssig ist, auf der Unterlage ausgebreitet oder aufgestrichen. Wenn die Flüssigkeit zu einer Schicht oder einem Häutchen getrocknet ist, wird diese oder dieses mit Formaldehyd behandelt, das die Proteidkomponente wasserbeständig macht, ohne den Gummi anzugreifen. Wurde Formaldehyd in die Mischung eingebracht, solange sie noch flüssig ist und bevor der Gummisaft durch Trocknung geronnen ist, so
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selben in der fertigen Schicht oder dem Häutchen beeinträchtigt werden.
Wenn Eiweisskörper, wie Gelatine oder Fisehleim, verwendet werden, so wird das Proteid mit einer Bichromatlösung im Dunkeln vermischt, sodann Gummi und zweckmässig auch ein Vulkanisierungsmittel eingemischt, die Mischung in flüssigem Zustande auf die Unterlage gestrichen und dann getrocknet. Dann setzt man die aufgestrichen Schicht dem Licht aus, wodurch das Gelatine-Bichromat wasserbeständig wird. Um das Verfahren in seiner praktischen Ausführung zu erleichtern, erscheint es von Vorteil, ein durch Hitze gerinnendes Proteid, wie Eiweiss, Blut oder Blutbestandteile, z. B. Hämoglobin, zu verwenden.
Das letztgenannte ist, wie ermittelt wurde, für die Zwecke gemäss der Erfindung am besten geeignet.
Um ein Ausführungsbeispiel anzufahren, nimmt man Gummisaft oder Harz und mischt ihn mit einer Lösung von Hämoglobin in Wasser in solchem Verhältnis, dass die Mischung 40 Teile Hämoglobin und 50 Teile Gummi enthält. Dann gibt man 1. 0 Teile eines Vulkanisierungsmittels dazu, das gewöhnlich ein Beschleunigungsmittel enthalten soll.
Wenn diese Bestandteile in der Mischung gründlich und gleichmässig verteilt sind, wird die flüssige Mischung in dünner Lage auf die Unterlage gebracht, entweder durch
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Schicht bildet, so braucht letztere nur genug Wasser zu enthalten, um sie hinreichend flüssig zu erhalten ; ! die Viskosität der Mischung wird sie befähigen, als eine flüssige Schicht haften zu bleiben in derselben Art wie gewöhnliche Farbe oder ein Anstrich. Die Viskosität kann geregelt werden durch Zusatz geringer
Mengen von Zinkoxyd, was eine Verdickung der Hämoglobinlösung zur Folge hat.
Nach dem Auf- bringen der Zwischenschicht wird diese getrocknet, vorzugsweise bei einer Temperatur, die jene nur gerade übersteigt, bei der das Hämoglobin gerinnt oder erstarrt. Die Luft, in der die Schicht getrocknet wird, soll bezüglich ihres Feuchtigkeitsgehaltes kontrolliert werden ; als praktische Grenzen können 20 bis 40% Feuchtigkeitsgehalt gelten, am besten ist ein Mittelwert von 30%. Wenn die Klebemittelschicht in einer solchen feuchten Luft bei einer Temperatur nicht weit von 65'50 C getrocknet wird, die hoch genug ist für das Gerinnen des Hämoglobins und noch nicht genug hoch, um eine Vulkanisation der
Schicht bis zu einem merklichen Grad hervorzubringen, wird der Feuchtigkeitsgehalt des Proteids auf etwa 5% des Proteidgewichtes vermindert.
Eine Verminderung des Feuchtigkeitsgehaltes unter 8% ist von Wichtigkeit, weil bei einem Feuchtigkeitsgehalt über 8% mehr Feuchtigkeit vorhanden ist als für die Gerinnungsreaktion nötig ist, und der Überschuss an Feuchtigkeit zur Bildung von Dämpfen und von Blasen in der Schicht führt, wenn diese für die Vulkanisation auf gewöhnlich über 100 C erhitzt wird. Wenn die Zwischenschicht unter den vorher beschriebenen Bedingungen getrocknet wurde, ist das Proteid zum Teil geronnen und deshalb weiterhin gegen Aufnahme von Feuchtigkeit geschützt. durch den Gummi, der gleichfalls fest geworden und bei dem Trocknungsprozess endgültig erstarrt ist.
Das Gerinnen des Hämoglobin bei der früher erwähnten Temperatur von etwa 65'5 C erfordert einige Stunden bis zur Vollendung, Gewöhnlich wird es als vorteilhaft erachtet, das Proteid nur teilweise gerinnen zu lassen, indem man es einige Minuten bis zu einer Stunde der Temperatur von 65'5 C aussetzt, wodurch das Hämoglobin hinreichend unempfindlich gegen Feuchtigkeit wird, während das vollständige
Gerinnen bei Vulkanisierungstemperatur in der folgenden Phase des Verfahrens vor sich geht.
Da das Material der Zwischenschicht, wie erwähnt, in feuchtem und flüssigem Zustand auf die
Unterlage aufgebracht wird, geht die Schicht eine innige und vollständige Oberflächenberührung mit der Unterlage ein, wobei es belanglos ist, wie glatt oder dicht gekörnt deren Oberfläche sein mag. Wenn daher das Proteid erhärtet oder geronnen ist, nimmt es seinen gegen Wasser widerstandsfähigen Zustand
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Unterlage.
Die Auswahl und die Mengenverhältnisse der vulkanisierenden Mittel werden bestimmt durch die Art der Gummimasse, die auf der Unterlage mittels der zwischengelegten Bindemittelschicht befestigt werden soll. Wenn die Geschwindigkeit bei der Vulkanisation nicht bedeutend ist und wenn eine verhältnis- mässig geringe Vulkanisation des in der Zwischenschicht vorhandenen Gummis für die geforderte Ver- bindung ausreicht, so kann die Zwischenschicht auch ohne einen Gehalt an vulkanisierendem Mittel zusammengesetzt sein ; dann wird das in der an der Unterlage zu befestigenden Gummimasse enthaltende Vulkanisienmgsmittel auch das Vulkanisieren der in der Zwischenschicht enthaltenden Gummimasse durch Übertragung oder Abwanderung zu letzterer bewirken, wenn die zusammengebrachten Materialien für die Vulkanisation erhitzt werden.
In einem solchen Fall erhält die zu befestigende vulkanisierbare
Masse einen Überschuss an Vulkanisierungsmittel an der der Zwischenschicht zunächst liegenden Seite.
In allen Fällen wird der Gummigehalt in der Bindemittelschicht ziemlich hoch gehalten, so dass, wenn aus irgendwelchen Gründen Füllstoffe in das Zwischenschichtmaterial eingebraeht werden, diese Füllstoffe nicht in solcher Menge vorhanden sind, um die Phase zwischen Füllstoff und Gummi umzukehren. Das
Füllmittel wird erst zugesetzt, wenn der Gummi und das Proteid zusammengemischt worden sind, wobei dann das letztere als schützendes Colloid Flockenbildung verhindern hilft. Diese Vorsieht ist um so mehr zu beachten, wenn als Vulkanisierungsmittel Schwefel in fester zerkleinerter Form verwendet wird. Dieselbe Beobachtung passt auch bezügliell desBeschleunigungsmittels, wenn ein solches in das Material der Zwischen- schicht eingebracht worden ist.
Wird die Bindemittelschicht zum Auskleiden von Behältern oder Bottichen verwendet, so empfiehlt es sieh, die Oberfläche der Schicht vorzugsweise durch Uberbürsten mit einem
Lösungsmittel auszugleichen. Die vorliegende Erfindung lässt mannigfache Anwendung zu ; es können z. B. der zähe, weiche Gummi von festen Radreifen in der beschriebenen Art an der eisernen Felge fest und dauerhaft verbunden werden, wobei diese Verbindung auftretenden Spannungen kräftiger widersteht als selbst der Gummi des Reifens selber. Ferner kann Hartgummi auf metallischen Leitern befestigt werden, ebenso können säurebeständige Tafeln an der Innenseite von Bottichen u. dgl. durch Verwendung der vorher beschriebenen Bindemittelschicht befestigt werden. Man kann aber auch zwei Metallplatten miteinander oder eine Metallplatte z.
B. mit einer Glasplatte auf die oben erwähnte Art verbinden ; dann wird je eine Bindemittelschicht an den beiden Unterlagen angeordnet, wobei jede solche Schicht zu der andern als Bindemittelschicht oder umgekehrt als aufzubringende oder zu befestigende vulkanisierbare
Masse in Beziehung steht.
Nachdem auf jeder der miteinander zu verbindenden Unterlagen die Binde- mittelschieht, wie früher beschrieben, angebracht worden ist, werden sie Schicht an Schicht liegend unter
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geeignetem Druck aneinandergebraeht und der zur Vulkanisierung erforderlichen Erwärmung unterworfen. Die Vulkanisierungsmittel beider Zwischenschichten wirken dann wechselseitig aufeinander ein, und der Proteidgehalt in jeder Schicht dient als eigentliches Bindemittel zur innigen Verbindung des vulkan-
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erscheint, dass die Zwischenschicht zunächst der Unterlage bei weitem höher vulkanisiert ist als das darüber anzubringende vulkanisierbare Material,
so wird eine zweite Bindemittelschicht mit einem geringeren Gehalt an Hämoglobin und Vulkanisierungsmittel auf die erste Zwischenschicht aufgelegt als Zwischenlage zwischen der letzteren und dem obenaufliegenden vulkanisierten Material. Die nach der beschriebenen Art und Weise zusammengesetzte Zwischenschicht hat, wenn sie entsprechend angeordnet und behandelt wurde, bei Untersuchungen eine Zugfestigkeit von 588 kg auf den Quadratzentimeter des Querschnittes ergeben. Diese Bindemittelschichten haben sich besonders brauchbar erwiesen zur Befestigung von Gummimaterial auf Unterlagen aus irgendeiner festen Substanz, ausgenommen ölige oder fettige Materialien, wie Leder, die dem Benetzen mit der Proteidlösung widerstehen.