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Verfahren zur Verbesserung der Haftfestigkeit von natürlichem oder
künstlichem Kautschuk an Oberflächen Die Erfindung bezieht sich auf die Erhöhung
der Haftfestigkeit von Kautschuk und kautschukartigen Stoffen an Metallen oder anderen
schwer benetzbaren Körperoberflächen und schlecht haftenden Materialien, wie Faserstoffen,
Holz oder Leder.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, Ghlorbutadienpolymerisat als Grundlage
einer Zwischenschicht zur Verbindung von Polyisobutylen mit Metallen oder Kautschuk
zu verwenden, doch mußte man noch eine zweite Zwischenschicht zwischen dem Chlorbutadienpolymerisat
enthaltenden Strich und dem Grundmetall bzw. der Kautschukoberfläche anbringen,
um hinreichende Haftfestigkeit zu erzielen. Es wurde auch die Verwendung eines Klebemittels
für Verbundkörper empfohlen, welches aus Chlorbutadienpolymerisat oder anderen synthetischen
Kautschukmaterialien und Kunststoffen verschiedenster Art, wie Polyvinylchlorid
oder warm härtenden Harzen, zusammengesetzt sein kann. Das beschriebene Verbundmittel
kommt dabei in Form einer Dispersion von suspendierten Chlorbutadienpolymerisatteilchen
in einer Lösung der bereits erzeugten Kunstharzkondensate zur Anwendung. Auch andere
Bindemittel auf Grundlage von Kautschuk-Kunstharz-Mischungen gehen von bereits vorgebildeten
Kondensationsprodukten warm härtender Kunstharze aus und werden mit oder ohne Zuhilfenahme
von Lösungsmitteln mit dem Kautschukanteil in einem besonderen Homogenisierungsvorgang
schließlich zum gebrauchsfertigen Produkt vereinigt.
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Es hat sich gezeigt, daß mit den bisher bekannten Haftmitteln Reißfestigkeiten
erzielt werden können, die bis 45 kg/cm2 betragen und in einzelnen Fällen maximale
Haftwerte bis zu 50 kg/cm2 ergeben. Diese Werte sind in vielen Fällen unzureichend.
Hierzu tritt noch der Nachteil, daß die gebräuchlichen Haftmittel einen langwierigen
Herstellungsvorgang voraussetzen, der durch das Erfordernis einer gleichmäßigen
Homogenisierung der Komponenten des Haftungsverbesserers und der Vermeidung einer
vorzeitigen Härtung der vorliegenden Kunstharzkondensate bedingt ist. Solche Bindemittel
neigen zum Entmischen und Trennen in die Kautschuk- und in die Kunstharzkomponente.
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Es wurde nun gefunden, daß man bei Verwendung von Chlorbutadienpolymerisat
als Kautschukgrundlage eines Haftungsverbesserers in Verbindung mit niedermolekularen
Ausgangskomponenten für ein warm härtendes Kunstharz wesentlich bessere Ergebnisse
erhält. Das erfindungsgemäße Haftmittel besteht demnach aus Chlorbutadienpolymerisat
und aus einem ein- oder mehrwertigen Phenol und Aldehyd bzw. Anlagerungsprodukten
von Aldehyden an Amine, wobei die genannten niedermolekularen Verbindungen als Komponenten
für die bei späterer Wärmebehandlung erfolgende Kunstharzbildung vorhanden sind,
sowie aus Pigmenten. Das neue Haftmittel gelangt in Form einer Lösung mit Lösungsmitteln,
wie Toluol, Xylol, gechlorten Kohlenwasserstoffen, samt allenfalls zugesetzten Ketonen,
zur Anwendung.
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Mit dem beschriebenen Haftmittel durchgeführte Reißproben ergaben
eine überraschende Steigerung der Haftwerte. So werden mit einer Mischung, welche
auf 100 Gewichtsteile Chlorbutadienpolymerisat 50 bis 160 Gewichtsteile der für
die Kunstharzbildung vorgesehenen Komponenten enthält, Haftwerte bis zu 75 kg/cm2
erzielt. Wie festgestellt wurde, ist diese Steigerung für Chlorbutadienpolymerisat
in Gegenwart der Ausgangskomponenten des warm härtenden Kunstharzes spezifisch und
konnte bei Untersuchung von anderen Polymerisaten unter denselben Voraussetzungen
nicht beobachtet werden. Die beste Haftfestigkeit konnte bei Verwendung von 80 bis
120 Gewichtsteilen der Kunstharzkomponenten, auf 100 Gewichtsteile Chlorbutadienpolymerisat
berechnet, erzielt werden, wobei die Werte von 75 kg/cm2 auch überschritten werden
konnten. Die Kunstharzkomponenten in der Haftmittellösung bestehen vorzugsweise
zu 25 bis 750/o aus Aldehyd-Amin-Anlagerungsprodukten und Rest Phenol.
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Zum Studium der Temperaturabhängigkeit der Haftfestigkeit wurden
Reißproben bei 50 und 800 G vorgenommen und festgestellt, daß durch diese Temperaturen
die Haftfestigkeit in keiner Weise beeinträchtigt wird.
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Da die Hitzebeständigkeit selbst bei warm härtenden Harzen noch größeren
Schwankungen ausgesetzt ist, stellt die gefundene Temperaturunabhängigkeit des
erfindungsgemäßen
Haftanstriches einen besonderen günstigen Effekt dar.
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Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Haftmittels erfolgt
zu dem Zweck, die Stärke des Haftanstriches leicht erkennen und sicher einstellen
zu können.
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Durch einen Zusatz von Eisenoxydrot bzw. eines anderen farbkräftigen
Pigmentes zur Mischung des Haftmittels läßt sich die Dicke des Striches an Hand
der Farbintensität feststellen, so daß ein gleichmäßiger Auftrag des Haftungsverbesserers
gewährleistet werden kann.
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Ein in solcher Art nach der Erfindung hergestellter Haftanstrich
braucht auf 100 Gewichtsteile Chlorbutadienpolymerisat und z. B. 125 Gewichtsteile
der noch nicht kondensierten Kunstharzkomponenten nur etwa 5 bis 10 Gewichtsteile
farbintensiven Pigmentes zu enthalten, um den gewünschten Effekt zu erzielen. So
wurden beispielsweise mit einer 7 Gewichtsteile Eisenoxydrot und 5 Gewichtsteile
Zinkweiß neben Chlorbutadienpolymerisat, Phenol und einen Aldehyd enthaltenden Mischung
einwandfreie Ergebnisse erzielt.
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Bei der bisher geübten Herstellung von Haftmitteln, namentlich bei
solchen, welche neben einer Kautschukgrundlage härtbare Kunstharzkondensate enthalten,
ist es notwendig, zwecks homogener Verteilung der ineinander mehr oder minder unlöslichen
Bestandteile einen Verarbeitungsgang von verhältnismäßig langer Dauer anzuwenden.
So muß z. B. ein Haftmittel auf einer anderen Kautschukgrundlage nach 36stündigem
Verteilen im Kneter, wodurch erst eine vollkommene homogene Auflösung der Bestandteile
ineinander erreicht wird, außerdem noch 3 Tage stehengelassen werden, ehe es verwendet
werden kann, da sonst starke Streuwerte in der Haftfestigkeit auftreten.
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Demgegenüber fällt bei dem erfindungsgemäßen Haftmittel diese zeitraubende
Homogenisierungsbehandlung weg. Die Mischung liegt nach Fertigstellung auf dem Walzwerk
nach etwa 4 Stunden, die zur Lösung benötigt werden, bereits im gebrauchsfertigen
Zustand als streichfähige Lösung vor. Der Körper, an dem eine Kautschukschicht zum
Haften gebracht werden soll, z. B. ein Metallgegenstand, wird nach dem üblichen
Antrocknenlassen des Haftanstriches und Aufbringen der Kautschukschicht vulkanisiert,
womit gleichzeitig die Bildung und Härtung der Kunstharzkondensationsprodukte erfolgt.
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Gewünschtenfalls kann die Fertigstellung der Haftmittelschicht auch
gesondert vor dem Aufvulkanisieren der Kautschukschicht bewirkt werden.
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Im Gegensatz zu anderen Haftmitteln, bei welchen die Haftanstriche
ziemlich feuchtigkeitsempfindlich sind, können nach der erfindungsgemäßen Arbeitsweise
die Körper nach Anbringen des Haftanstriches längere Zeit liegengelassen werden,
bevor die Wärmebehandlung zur Herstellung einer festen Dauerverbindung zwischen
der Körperoberfläche und der Kautschukschicht erfolgt. Es tritt hierbei keine Verminderung
des erfindungsgemäß erzielten ausgezeichneten Haftvermögens auf.
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PATENTANSPRCHE: 1. Verfahren zur Verbesserung der Haftfestigkeit
von natürlichem oder künstlichem Kautschuk an Metallen oder anderen schwer benetzbaren
Oberflächen durch Auftragen und Antrocknen eines Haftmittels und anschließendes
Vulkanicieren der Kautschukschicht, dadurch gekennzeichnet, daß als Haftmittellösung
eine Mischung aus Chlorbutadienpolymerisat mit ein- oder mehrwertigen Phenolen und
Aldehyden oder Aldehyd-Amin-Anlagerungsprodukten, Pigmentfarbstoffen, einem organischen
Lösungsmittel und gegebenenfalls Ketonen verwendet wird und anschlieliend die Bindung
durch zweckmäßig gleichzeitige Härtung und Vulkanisation in der Wärme herbeigeführt
wird.