BE537460A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   La présente invention est relative à des compositions adhésives servant à faire adhérer des compositions caoutchouteuses l'une à l'autre ou   à   des matières   f ilamentaires,   ainsi qu'à des procédés d'utilisation de ces compositions adhésives dans la fabrication d'articles composites en matières caoutchouteuses, tels que des bandages pneumatiques et analogues. 



   L'invention a pour objet des compositions adhésives liquides ou solides ,qui peuvent être utilisées pour faire adhérer des matières caoutchouteuses. 
 EMI1.1 
 



  Z inventiora encore pour objet un adhésif servait à fair adhérer un caoutchouc synthétique constitué par un copolymère isooléfine-dioléfine   à     4autres   matières caoutchouteuses ou à des   matières   filamantaires. 



   Un autre objet de l'invention est un adhésif servant traiter une matière   filanentaire .   qui peut être utilisée comme couche intercalaire en- tre des couches en matières caoutchouteuses qui doivent être collées l'une à l'autre et spécialement entre une couche de caoutchouc synthétique con- 
 EMI1.2 
 stitué par un,copolymère isooléfine-dioléfine et une couche en une autre matière caoutchouteuses 
D'autres objets de l'invention ressortiront de la description sui- vante. 



   Ces objets sont réalisés en préparant un adhésif consistant en un 
 EMI1.3 
 mélange homogène de deux ou plus de deux matières caoutchouteuseset, dé préférence, en un mélange d'un caoutchouc synthétique constitué par un copo- lymère daooléfine-dioléfine et de néoprène.Ce mélange peut être addition- né d'ingrédients quelconques habituels de vulcanisation, d'accélération et de   renforcement,   de manière à former une composition adhésive solide,qui peut être utilisée sous cette forme ou peut être dissoute dans un solvant approprié, de   manière   à former un ciment liquide.En interposant une telle composition adhésive entre du caoutchouc synthétique constitué par un copo- lymère isooléfinetdioléfine et une autre matière caoutchouteuse ou une matière   filamentaire,

     puis en vulcanisant le produit composite, un bon joint est réalisé entre ces matières. 



   Les caoutchoucs synthétiques constitués par des copolymères iso-   oléfine-dioléfine,,   auxquels la présente invention a trait, sont connus sous l'appellation de caoutchouc   "Bùtyl"   et constituent des copolymères hydro- 
 EMI1.4 
 carbonée caoutchouteux, préparés en copolymérisaht à basse température une proportion majeure d'une isooléfine contenant 4 à 7 atomes de carbone avec une proportion mineure d'une dioléfine à chaîne ouverte ou linéaire conjugée contenant 4 à 8 atomes de   carbone.Le   copolymère contient, de préférence, de 
 EMI1.5 
 80 à 99,5 parties en poidefdlune isomonooléfine telle que l'isobutylène ou l'éthylméthyléthylène, oopolymérisées avec 0,5 à 20 parties en poids d'une dioléfine, telle que isoprène; butadiène-1,3; pipérylène; 2,3-dzméthy."ba tadiène-1,3;

     1,2-dim4thyl   butadiène-1,3;   1,3-diméthyl   butadiène-1,3; 1-éthyl butadiène-1,3;   1,4-diméthyl   butadiène-1,3; le total des matières monomères contenues dans le mélange préféré se montant à 100 parties en poids.La 
 EMI1.6 
 copolymérisation peut s'effectuer par le procédé usuel de copoljENérisation de tels monomères,   cornue   décrit en détails dans les brevets   U.S.A.   n  
 EMI1.7 
 20356.128, 203560129 et 2035601300 On utilise, de préférence, un mélange   monpmère   contenant 95 à   99%   en poids d'une isomonooléfine, telle que l'iso- 
 EMI1.8 
 butylène, et 1 à 5% d'une di7.êfin, telle que l'isoprène ou le butadiène- 1,3o Ces caoutchoucs synthétiques sont connus dans le commerce sous les gpn.a.'Mons "GR-I",

   "But yI A", "Butyl B", "Butyl qn, et "Flexon"o Le néoprène mélangé au caoutchouc "But yI " est un polymère caout- chouteux dJ1pl 2-chlorobutadiène-1,39 communément connu sous 11appellation de 'polchloroprènef'r ou des polymères caoutchouteux de 2,3-dichlorobutadïène- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 1,3, ou des copolymères caoutchouteux   (l'un     chlorobutadiène-1,3   avec des monomères copolymérisables avec lui, tels que l'isoprène, le butadiène-1, 3, le styrène,  l'acrylonitrile,   etc...

   Les néoprènes typiques sont connus dans le commerce sous les appellations "Néoprène GN", "Néoprène KN", "Neo- prène I",   "GR-M"   et   "G@-M-10".   L'homopolymère   caoutchouteux   du chloroprène lui-même est celui que l'on préfère pour la présente invention. 



   Il est,bien connu qu'il est difficile d'obtenir une adhérence satisfaisante entre   un   caoutchouc synthétique du type copolymère isooléfine- dioléfine et d'autres caoutchoucs naturels ou synthétiques.Toutefois,avec les adhésifs suivant,la présente invention, une bonne adhérence est rendue possible entre du caoutchouc synthétique du type copolymère isooléfine- dioléfine vulcanisable et du caoutchouc naturel ou des caoutchoucs syn- thétiques vulcanisables au soufre, sans qu'il soit nécessaire de pré- vulcaniser un des caoutchoucs avant de les faire adhérer l'un à l'autre. 



  Ces caouchoucs peuvent être collés l'un à l'autre simplement en plaçait une des compositions adhésives suivant l'invention entre les couches de caoutchouc non vulcanisées et en   vulcanisant   ensuite la structure composite par application de chaleur et de pression. 



   Des formes d'exécution de l'invention sont :représentées sur les dessins ci-annexés, dans lesquels; - la figure 1 est une coupe fragmentaire d'une structure de dou- blure suivant l'invention convenant pour être utilisée dans un bandage pneumatique; '- la figure 2 est une vue en perspective fragmentaire, après coupe transversale d'une enveloppe de bandage pneumatique comportant la doublure selon la figure 1,et   - la   figure 3 est une coupe fragmentaire d'une autre forme   d9exé--   cution de l'invention. 



   Là préparation de compositions adhésives typiques suivant l'inven- tion est décrite dans les exemples spécifiques suivants;   EXEMPLE   1.- 
Les ingrédients suivants ont été mélangés à fond dans un broyeur à rouleaux : 
 EMI2.1 
 
<tb> Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Copolymère <SEP> isobutylène-isoprène <SEP> 97:

  3 <SEP> 50
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Polychloroprène <SEP> 50
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Oxyde-de <SEP> zinc <SEP> 5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Oxyde <SEP> ferrique <SEP> 42
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Noir <SEP> de <SEP> carbone <SEP> 15
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> 2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Soufre <SEP> 1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Acide <SEP> stéarique <SEP> 1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Résine <SEP> de <SEP> cumar <SEP> 5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Mercaptobenzothiazol <SEP> 0,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Bisulfure <SEP> de <SEP> tetraméthyl-thiurame <SEP> 0,

  4
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Acide <SEP> dodécanoïque <SEP> 4
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
Cette composition a été   calendrée   de manière à former une bande de gomme adhésive flexible et solide.Une Bande d'adésif a été ensuite pla- cée entre une couche d'une composition de caoutchouc naturel et une couche d'une composition de caoutchouc synthétique du type copolymère isooléfine- dioléfine, contenant toutes deux les ingrédients de compoundage habituels, y compris du soufre et un agent de vulcanisation, après quoi la structure composite est vulcanisée par application de chaleur et de pression dans les conditions habituellesoLe joint résultant présentait une résistance à la traction de 18 livres anglaises par pouce linéaire. 



   EXEMPLE II.- 
 EMI3.1 
 
<tb> Parties <SEP> en <SEP> poids.
<tb> 
 
 EMI3.2 
 Copolymère isobntylène-isoprène 97:3 50 Pplychloroprëne 50 
 EMI3.3 
 
<tb> Litharge <SEP> 5
<tb> 
<tb> Oxyde <SEP> ferrique <SEP> @ <SEP> 84
<tb> 
<tb> 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> maghésium <SEP> 2
<tb> 
<tb> 
<tb> Soufre <SEP> 1
<tb> 
<tb> 
<tb> Acide <SEP> stéarique <SEP> 1
<tb> 
<tb> 
<tb> Mercaptobenzothiazol <SEP> 0,5
<tb> 
<tb> 
<tb> Bisulfure <SEP> de <SEP> tétraméthyl-thiurame <SEP> 0,4
<tb> 
 
 EMI3.4 
 Acide dodécanoïque 4 
Ces   Ingrédients   ont été mélangés dans un broyeur   à   rouleaux et la composition résultante a été dispersée dans un mélange de toluène et d'acé- tate d'éthyle,

   de manière à former un ciment.Ce ciment a été étalé sur les 
 EMI3.5 
 surfaces d'une couche de caoutchouc synthétique du type cOp6'1sÓojéf.L d1.a1Wne 'gf a "Ctb9 de ,,;', synthétique du type copolymère butadiène- styrène, les deux couches contenant les ingrédients habituels de compoundage, y compris du soufre et des   accélérateurs.Après   séchage ,les surfaces enduites ont été appliquées l'une contre l'autre et vulcanisées par chauffage à tempé- rature élevée et sous pression   élevée.Le   joint obtenu avait une résistance à la traction de 15 libres anglaises par pouce linéaire. 



   L'adhésif suivant l'invention s'est révélé particulièrement inté- ressant dans la fabrication de bandages pneumatiques sans chambre à air, dans lesquels l'enveloppe du bandage sert de chambre à air,sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un -tube   intérieur.Etant   donné que la matière caout- chouteuse normalement employée dans une enveloppe de bandage pneumatique est constipée par du caoutchouc brut ou par un copolymère butadiène-styrène caoutchouteux, à travers lesquels l'air diffuse très aisément, il est nécessaire d'utiliser une couche de matière imperméable à l'air, pour empê- cher les pertes de pression.Le caoutchouc   "Butyl*   s'est avéré très satis- faisant à cette fin,

   sauf en ce qui concerne son adhérence à la matière ca- outchouteuse utilisée dans le restant de l'enveloppe des bandages pneumati- ques et c'est le problème de cette adhérence que peut résoudre la composi- tion adhésive suivant la présente invention. 



   Comme montré à la figure 1 des dessins ci-annexés une doublure com- posite 11 est constituée d'une couche de caoutchouc   "Butyl",   13 présentant une épaisseur d'environ   0,050   pouce et disposée entre deux couches 12 présen- tant la composition indiquée dans l'exemple I donné plus haut, chacune des couches 12 ayant une épaisseur d'environ 0,004   pouce.Les   couches 12   contien-   nent évidement les ingrédients de compoundage usuels, y compris du soufre et 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 un   accélérateur.   



   1 
L'enveloppe de bandage montrée à la figure 2 est alors fabriquée de la manière usuelle, en utilisant la doublure   11  comme première couche 
 EMI4.1 
 et en utilisant du caoutchouc natrtr-3,-me matière caoutchouteuse dans le   restant de la carcasse et dans la 'banda de roulement 14-La doublure 11 est rabattue sur les talons 15 et dès coussins de talon 16 en une composition   
 EMI4.2 
 de,,caoutchouc brut valcqnisable sont appliqués le long de la paroi exté- riéuneoL'ensemble est alors vulcanisé par chauffage sous pression dans un moule de la manière   usuelle.        



   Une autre forme-d'exécution de   l'invention   est représentée à la figure 3, dans laquelle une couche 20 en caoutchouc   "Butyl"   vulcanisable, contenant les ingrédients de compoundage usuels, est placée en contact face à face avec une couche de tissu en corde de coton 21, qui a été pré- 
 EMI4.3 
 alabzement recouverte ou imprégnée à l'aide de ciment 22 selon l'exemple II et sèchée.

   La couche- de tissu peut alors être utilisée, comme couche de 
 EMI4.4 
 tissu intérieure d'une enveloppe de bandage pneumatique, servant à relier la doublure 20 en caoutchouc "Butyl" à la composition de caoutchouc brute du restant de la carcasse de bandage   après   vulcanisation de la structure   composite,La   résistance du joint est approximativement la même- que'celle du joint obtenue dans l'exemple 1 donné plus   haut-.   



   Des résultats similaires sont obtenus en utilisant la composition adhésive suivant la présente invention pour lier des copolymères   caoutohou-   teuses isooléfine-dioléfine à d'autres matières filamentaires et à   dautres   
 EMI4.5 
 matières caoutchouteuses vulcanisantes au soufre, telles que des polymères caoutchouteux de butadiène-1,3; isoprène, de pipérylêne, de 21,3-glûétÈyl- butadiène-1,.3 et sssiogues, ou des copolymères caoutchouteux obtenus en oopolymérisant une de ces matières avec une autre de ces matières ou avec d'autres monomères éthyléniques copolymérisables, tels que styrène, aory-   lonitrile,   acrylate de méthyle, méthacrylate de méthyle ou analogues. 



   Les proportions relatives de copolymère isooléfine-dioléfine et de   polychloroprène   caoutchouteux dans le mélange peuvent   varier 1 dans   de larges limites- variant de 80.20 à   2080   parties   en,     poids.mais   les meilleurs résultats sont obtenus en, utilisant sensiblement des parties 
 EMI4.6 
 égales en poids,la gamme préférée de proportions étant de, 40:

  60 à 6&4& parties en poids.La pigmentation n'est pas essentielle pour obtenir des qualités adhésives, mais l'addition d'oxyde   de   fer (ferreux ou ferrique) à raison de 20 à 100 parties en poids par 100 parties en poids du mélange de matières caoutchouteuses facilite le calandrage et la manipulation du   mélange oDtautres   pigments et agents de vulcanisation,   etc...peuvent   être ajoutés, si on le désire .Des résines collantes à rai-son- de 1 à 10 parties en poids peuvent être ajoutées en vue   d'améliorer   le caractère collant des 
 EMI4.7 
 compositions adhésivesoParmi ces résines, on peut citer le cumar-durila rosine,le goudron de pin, la poix de- goudron de houille- et analogues oyes ciments préparés de la manière décrite plus haut peuvent encore être ;

   améliorés par l'addition de diisooyanate d'hexaméthylêne ou de résoreinol- f6rmaldèhyde. 



  Ces adhésifs ont permis âs fair adhérer un caoutchouc synthétique constitué par un copolymère isoQ1-éfine-dioléf'ine à du caoutchouc naturel ou à du caoutchouc synthétique américain, sans qu'il soit nécessaire de pré-vu1oatJ,iser l'une ou l'autre matière caoutchouteuse comme cela était le cas pré-GédemmQnt.Diautres variations et modifications peuvent être effectu- ées dans l'esprit et la portée de l'invention9tel1e qu'elle est définie dans les revendications suivantes.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS.- 1.- Structure composite vulcanisable et flexible, comprenant une couche de caoutchouc brut ou naturel,une couche constituée en un co- polymère caoutchouteux contenant une proportion majeure d'une isoléfine à 4-5 atomes de carbone et une proportion mineure d'une dioléfine à chaîne EMI5.1 ouverte conjuguée à 4-6 atomes de carbone ,et une couche 4Étemoalaire en une matière adhésive flexible et solide en contact adhésif direct avec chacune des couches précitées,

   cette couche intercalaire comprenant 80 à EMI5.2 20 parties en poids à'nncopolymére caoutchouteux formé d'une proportion majeure d'une sooléfine à 4-7 atomes de carbone et d'une proportion mi- neure d'une dibléfine à chaîne ouverte conjuguée à 4-8 atomes de carbone, et 20 à 80 parties en poids d'une polymère caoutchouteux d'un chlorobuta- diène-1,30 EMI5.3 20- Structure composite Traloanisable et flexible, comprenant une couche de caoutchouc brut qu naturel, une couche constituée en un copolymère caoutchouteux contenant une proportion majeure d'une isooléfine à 4,5 ato- mes de carbone et une proportion mineure d'une dioléfine à chaîne ouverte conjugdée à 4- 6 atomes de carbone,

   et une couche intercalaire en une matiè- re adhésive flexible et solide en contact adhésif direct avec chacune des couches précitées, cette couche intercalaire comprenant 60 à 40 parties en poids d'un copolymère caoutchouteux formé d'une proportion majeure d'une isooléfine à 4-7 atomes de carbone et d'une proportion mineure d'une diolé- fine à chaîne ouverte conjuguée à 4-8 atomes de carbone, et 40 à 60 parties EMI5.4 en poids d'un polymère caoutchouteux d'un chlorobutadiène-1.3.

   @ 3.- Structure composite vulcanisable et flexible;, comprenant une couche d'un caoutchouc, une couche d'un caoutchouc synthétique constitué par un copolymère isooléfine-dioléfine et une couche intercalaire en une composition a'dhésive flexible et solide, en contact adhésif direct avec chacune des couches précitées, cette couche comprenant 50, parties en poids EMI5.5 d'un copolymère dlisobutyléne et d'isoprène, 50 parties en poids de poly- ohloroprène, 42 parties en poids d'oxyde de fer et une partie en poids de soufre 4.- Structure composite vulcanisable et flexible, comprenant une couche d'un caoutchouc, une couche d'un copolymère formé d'une proportion EMI5.6 majeure d'isobutylëne et d'une proportion mineure d'isoprène,

   et une couche intercalaire en une matière filanontaire traitée à l'aide d'un ciment ad- hésif comprenant 80 à 20 parties en poids d'un copolymère d'isobutylène et d'isoprène, 20 à 80 parties en poids de polychloroprène, 20 à 100 parties en EMI5.7 poids d'oxyde de fer et 0,5 à 2 parties en poids de soufreette tanche intercalaire étant en contact adhésif direct avec chacune des couches men- tionnées en premier lieuo EMI5.8 5.- Doublure intérieure flexible et ivulcanisable pour un bandage pneumatique, comprenant un corps en un copolymère caoutchouteux contenant une proportion majeure d'isobutylène et une proportion mineure d'isoprène,

   et de chaque côté de ce corps et en contact adhésif direct avec celui-ci EMI5.9 une couche contenant 40 à 60 parties en poids de polyphloroprène et 60 à 40 parties en poids d'un opolymère formé d'une proportion majeure d'iso- butylène et'd'une proportion mineure d'isoprène.

   6.- Bandage pneumatique comportai en combinaison, une carcasse constituée d'une matière caoutchouteuse vulcanisée au soufre et une dou- EMI5.10 b.ure intérieure, cette doublure intérieure étant constituée en un oppdlp- mère caoutchouteux contenant une proportion majeure d'une isooléfine à 4-7 atomes de carbone et une proportion mineure d'une dioléfine à chaîne ou- verte conjuguée à 4-8 atomes de carbone, une couche de liaison étant inter- posée entre et en contact adhésif direct avec la doublure précitée et la <Desc/Clms Page number 6> carcasse précitée, la couche de liaison étant constituée d'un mélange homogène de 20 à 80 parties en poids du copolymère caoutchouteux pré- cité et de 80 à 20 parties en poids d'un polymère caoutchouteux d'un chlorobutadiène-1,3,

   les couches précitées et la carcasse étant reliées 1' EMI6.1 úrlffirjà l'aùtre par vulcanisationo 7.- Procédé pour faire adhérer un copolymère caoutchouteux con- tenant une proportion majeure ci*'une isooléfine à 4-7 atomes de carbone et EMI6.2 une proportion mineure d'une E3éfine à chaîne ouverte conjuguée à 4-8 atomes de carbone à un caoutchouc non vulcanisé dans lequel procédé on interpose entre et en contact direct avec des couches dudit copolymère ca- outchouteux et dudit caoutchouc,une couche solide et préformée en une EMI6.3 composition adhésive lcaqts)1e, constituée de parties sensiblement égales du copolymère caoutchouteux précité et d'un polymère de chlorobuta- EMI6.4 diène-1,3, et on chauffe le produit-composite de manière à vulcaniser les constituants vulcanisables.

   80- Procédé pour faire adhérer un caoutchouc synthétique constitué par un copolymère isooléfine-dioléfine à du caoutchouc brut ou naturel,dans lequel procédé on place entre et en contact direct avec des couches dudit EMI6.5 copolymère isooléfine-dioléfine non vulcanisé et dudit caoutchouc brut ou naturel non vulcanisé, une couche intercalaire'solide et préformée, cette dernière couche étant constituée en une composition adhésive vulcanisable EMI6.6 constituée de parties sensiblement égales d'un copolymère à'Às6butylène et d'isoprène et d'un polymère à chlorabutacène9,3,et on chauffe le pro- duit composite de manière à culvaniser les constituants vulcanisables. EMI6.7

   90- Procédé pour 'faire adhérer un caoutchouc synthétique conslyi- tué par un copolymère isooléfine-diolégine à du caoutchouc brut ou naturel, dans lequel procédé on place entre et en contact direct avec des couches dudit copolymère isooléfine-dioléfine non vulcanisé et dudit caoutchouc brut ou naturel non vulcanisé, une couche intercalaire solide et préformée,cette -dernière couche étant constituée en une composition adhésive comprenant 40 à 60 parties en poids d'un copolymère d'isobutylène et d'isoprène et 40 à 60 parties en poids de polychloroprène , et on soumet la structure compo- site à l'action dela chaleur et à une pression de façon à vulcaniser l'en- semble.

   100- Bandage pneumatique comportant, en combinaison, une carcasse constituée d'une matière caoutchouteuse vulcanisée au soufre et une doublure intérieure, cette doublure intérieure comprenant une couche en un copolymère caoutchouteux d'une isooléfine à 4-7 atomes de carbone et d'une dioléfine à chaîne ouverte conjuguée à 4-8 atomes de carbone en contact face à face avec une couche de tissu en corde imprégnée d'un mélange homogène de 20 à 80 parties en poids dudit copolymère caoutchouteux et de 80 à 20 parties EMI6.8 en poids d'un polymère caoutchouteux d'un eh7,arobutadiène-1,3,1a doublure et la carcasse précitées étant liées l'une à l'autre de manière à former un ensemble unitaire.

   11.- Bandage pneumatique comportant, en combinaison, une carcasse comprenant une matière caoutchouteuse vulcanisée au soufre, des talons et des coussins de talon extérieurs en une matière caoutchouteuse vulcanisée au soufre, et une doublure intérieure en contact adhésif direct avec la fa- ce intérieure de la carcasse s'étendant autour des talons susdits,entre ces talons et les dits coussins,la doublure intérieure comprenant une-âme disposée entrevue paire de couches adhésives en contact direct avec cette âme,

   cette dernière constituant unie couche continue en un qopolymère caout- chouteux formé d'une proportion majeure d'une isooléfine à 4-7 atomes de carbone et d'une proportion mineure d'une dioléfine à chaîne ouvert con- @ juguée à 4-8 atomes d carbone,les couches adhésives précitées contenant <Desc/Clms Page number 7> 40 à 60 parties en poids dudit oppolymère et 60 à 40 parties en poids de EMI7.1 polyohloroprêne caoutchouteux.