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Verfahren zum Verbinden von Teilen aus Elastomeren bzw. Vinylpolymeren
oder Elastomere bzw. Vinylpolymere enthaltenden Mischungen Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Verbinden von Teilen aus Polymerisaten oder Polymerisate enthaltenden
Mischungen, insbesondere von öl- und/oder benzinbeständigen Mischpolymerisaten,
wie z. B. Butadien - Acrvlsäurenitril - Mischpolymerisaten und/ oder Chlorbutadienpolymerisaten.
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Während Polymere, wie Naturkautschuk und Butadien-Styrol-Polymerisate,
unter Zuhilfenahme von Haftmitteln und Vulkanisierlösungen, wie Chlorbutadien-Isocyanat-Lösungen
oder Kunstkautschuklösungen mit Isocyanat- oder Harzzusatz, noch ausreichende Bindefestigkeiten
ergeben, wenn sie miteinander verbunden werden, gelingt dies beim Verbinden von
vulkanisierten Chlorbutadienpolymerisaten schwienger und bereitet beim Verbinden
von Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisaten erhebliche Schwierigkeiten.
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Es ist schon bekanntgeworden, Klebebänder mit Folien aus Thermoplasten
oder Zellulosederivaten herzustellen, welche acrylnitrilmischpolymerisathaltige
Klebschichten oder solche von Polychlorbutadien als wesentlichen Bestandteil aufweisen.
Diese Klebebänder ergeben an den zu vereinigenden Teilen eine reine Adhäsionsbindung.
Demgegenüber sollen nach der vorliegenden Erfindung die zu vereinigenden Teile durch
Eintreten einer chemischen Reaktion aneinander befestigt werden, indem durch eine
chemische Brückenbildung eine innige Vereinigung zwischen den Zwischenschichten
und den zt verbindenden Teilen erhalten wird. Dadurch ergibt sich eine weitgehende
Beständigkeit der Verbindungsstellel. gegenüber dem Einfluß von Lösungsmitteln im
Gegen satz zu der reinen Adhäsionsbindung.
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Nach einem anderen bekannten Vorschlag ist die Verwendung von Acrylnitril-Mischpolymerisaten
als Klebstoff bekannt. Es ist mit Hilfe dieser Zwischenschichten jedoch nicht möglich,
bereits ausvulkanisierte Teile aus Polymerisaten so zu verbinden, daß eine chemische
Brückenbildung eintritt.
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Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe, Teile aus Polymerisaten
oder diese enthaltenden Mischungen alf einwandfreie Weise miteinander innig zu verbinden,
indem sie vorsieht, daß zwischen den zu vereinigenden Teilen Zwischenschichten angeordnet
werden, die im wesentlichen Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisate mt Carboxylgruppen
in der Kette enthalten. Nach diese: Verfahren können sowohl vulkanisierte als auch
u -vulkanisierte Elastomere miteinander verbunden werdell.
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Es ist auch möglich, auf diese Weise thermoplastisd, Kunststoffe,
wie Polyvinylchlorid od. dgl., zu verbinde Die Carboxylgruppe in der Kette des Butadien-Acr
säurenitril-Mischpolymerisats stellt eine reaktionsfähi, e Gruppe dar, welche eine
Salzbildung gestattet. Die dazu notwendigen Metallionen können sich z. B. in Form
v( n Metalloxyden in der Oberfläche der Polymerisate h finden. Es ist daher nicht
notwendig, daß die Zwischc 1-
schichten solche Metallionen enthalten. Wenn an den
zu verbindenden Flächen der Polymerisate genügende Mengen von Metallionen oder anderen
die Carboxylgruppe vernetzenden Bestandteilen vorhanden sind, genügt es schon, die
Zwischenschicht aus Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat mit Carboxylgruppen
ohne weitere Zusätze zu verwenden. Der Zwischenschicht können aber auch Schwefel
und Beschleuniger zugesetzt werden, weil dann die Öl- und Benzinbeständigkeit der
Bindung besser ist als bei einer Bindung mit einer Zwischenschicht ohne Zusätze.
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Eine andere mögliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht
darin, daß die Zwischenschichten sowohl Metalloxyde als auch Schwefel und Beschleuniger
enthalten. In diesem Falle ist es notwendig, die zu vereinigenden Teile wegen der
raschen Reaktionsfähigkeit der Zwischen schichten möglichst bald nach dem Aufbringen
der Zwischenschichten miteinander zu vereinigen.
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Die zu vereinigen den Polymerisate können dabei ebenfalls noch Metalloxyde
enthalten.
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Die Bindefreudigkeit der Zwischenschichten sowie die Bindefestigkeit
des Verbundkörpers kann durch Anwendung erhöhter Temperaturen, beispielsweise von
Temperaturen zwischen etwa 100 und 1600 C, gesteigert werden. Zwischen dem Anteil
der Metalloxyde bzw. anderer mit der Carboxylgruppe reagierender Bestandteile sowie
Schwefel und Beschleunigern in den Zwischenschichten und den anzuwendenden erhöhten
Temperaturen besteht ein Zusammenhang. Es ist daher möglich, daß die Verbindung
zwischen den zu vereinigenden Teilen ohne Einwirkung von Wärme erfolgen kann, wenn
der
Anteil der Metalloxyde, Vulkanisationsbeschleuniger und des
Schwefels in den Zwischenschichten und an der Oberfläche der zu verbindenden Teile
genügend hoch gewählt wird. Dabei ist zu beachten, daß bei einem entsprechend höheren
Anteil dieser Zusätze die Verarbeitungssicherheit der Zwischenschichten nicht mehr
so groß ist, weil bei Temperaturerhöhung die Mischung leicht vulkanisieren kann.
Die Zwischenschichten können beispielsweise in Form einer Kunststoffolie, die mit
Butadien Acrylsäurenitril-Mischpolymerisaten mit Carboxylgruppen in der Kette bedeckt
ist, zwischen die zu vereinigenden Teile gebracht werden. Sie können ferner Textilien
zur Verstärkung enthalten.
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Es besteht die Möglichkeit, daß den Zwischenschichten, die im wesentlichen
Butadien-Acrylsäurenitril-Misch polymerisate mit Carboxylgruppen in der Kette enthalten,
härtbare Harze, wie z. B. Phenol-Formaldehvd-Harze, thermoplastische Harze, wie
z. B. Polyvinylchlorid, Cumaronharze, Füllstoffe, wie z. B. Kieselsäure, Silikate
oder Ruße zugemischt werden. Dadurch werden wesentlich erhöhte Bindefestigkeiten
erzielt.
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Das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung eignet sich zum Verbinden
von Profilen, Dichtungen, Auskleidungen, Bändern od. dgl. Auch können Reparaturen
mit Hilfe dieses Verfahrens durchgeführt werden.
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Beispiel 1 Die miteinander zu verbindenden Teile aus einem zinkoxydhaltigen
Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat werden zunächst von Fett usw. durch leichtes
Anrauhen und Abwaschen mit Lösungsmitteln gereinigt.
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Darauf wird auf die zu vereinigenden Flächen eine Zwischenschicht
aufgebracht. Sie wird in Form einer Lösung aufgetragen, die wie folgt zusammengesetzt
ist: 100 Gewichtsteile Carboxylgruppenhaltiges Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat,
2 Gewichtsteile Schwefel, 0,5 Gewichtsteile Beschleuniger, 20 Gewichtsteile Phenol-Formaldehyd-Harz,
20 Gewichtsteile Kieselsäure, 10 Gewichtsteile Weichmacher, 10 Gewichtsteile Cumaronharz,
600 bis 800 Gewichtsteile Lösungsmittel (Aceton, Äthyl acetat).
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Gegebenenfalls kann das Auftragen mehrere Male wiederholt werden.
Die mit dem Auftrag versehenen Flächen werden nun in der Hitze unter leichtem Anpressen
miteinander vereinigt.
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Die bei dem Verfahren gemäß Beispiel 1 erzielten Bindungen mit Teilen
aus einem zinkoxydhaltigen Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat liegen in
der Größenordnung derWeiterreißfestigkeitvonvulkanisierten Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisaten.
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Beispiel 2 100 Gewichtsteile Carboxylgruppenhaltiges Butadien-Acrylnitril-Mischpolymerisat,
100 Gewichtsteile Phenol-Formaldehydharz, 2 Gewichtsteile Schwefel, 0,5 Gewichtsteile
Beschleuniger, 2 Gewichtsteile Salicylsäure, 10 Gewichtsteile Weichmacher, 40 Gewichtsteile
SiO2-Füllstoff, 10 Gewichtsteile Cumaronharz.
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Die oben angeführte Mischung wird je nach gewünschter Konsistenz
in den im Beispiel 1 genannten Lösungsmitteln oder Lösungsmittelgemischen gelöst.
Diese Lösung wird entsprechend Beispiel 1 jeweils auf zwei oder mehrere vorbehandelte
vulkanisierte Teile aus einem Butadien-Acrylsäiirenitril-Mischpolymerisat aufgetragen
und die zu verbindenden Teile unter Vermittlung dieser Zwischenschicht miteinander
verbunden. Versuche haben ergeben, daß die Anordnung der oben angeführten Zwischenschicht
besonders gute Bindungen ergibt, wenn harte Butadien-
Acrylsäurenitril-Mischpolymerisatemit
Hilfe der Zwischen schicht miteinander verbunden werden.
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Beispiel 3 Die in den Beispielen 1 und 2 angegebenen Lösungen werden
gegebenenfalls wiederholt auf Flächen aufgetragen von Teilen aus einer Mischung
folgender Zusammensetzung: 35 Gewichtsteile Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat,
17,5 Gewichtsteile Polyvinylchlorid, 7,5 Gewichtsteile Weichmacher, 3 Gewichtsteile
Schwefel, 0,3 GewichtsteileParaffin,0,5 GewichtsteileBeschleuniger, 3 Gewichtsteile
Zinkoxyd, 5,2 Gewichtsteile Farbstoff, 28 Gewichtsteile Füllstoffe. -Darauf werden
die mit dem aufgetragenen Film versehenen Flächen vereinigt. Unter Temperaturerhöhung
und leichtem Anpressen tritt dann die chemische Verbindung ein.
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Beispiel 4 Ein Lösung eines carboxylgruppenhaltigen Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisats
entsprechend den Beispielen 1 und 2 wird auf die miteinander zu vereinigenden Flächen
einer Mischung folgender Zusammensetzung aufgetragen: 57 Gewichtsteile Polyvinylchlorid,
2,5 Ge wichtsteile Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisat, 37 Gewichtsteile
Weichmacher, 0,3 Gewichtsteile Stearinsäure, 1,6 Gewichtsteile Kolophonium, 1,4
Gewichtsteile Stabilisator, 0,2 Gewichtsteile Farbstoff.
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Gegebenenfalls kann der Auftrag der Lösung wirderholt erfolgen. Dann
werden die zu vereinigenden Teile unter leichtem Anpressen einer Temperaturerhöhung
unterworfen, wodurch die innige Verankerung durch chemische Brückenbildung erreicht
wird.
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PATuNTANspeÜcHr: 1. Verfahren zum Verbinden von Teilen aus Elastomeren
bzw. Vinylpol-meren oder Elastomere bzw. Vinylpolymere enthaltenden Mischungen,
insbesondere von Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisaten und/oder Chlorbut
adien-Mischpolymerisa ten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zu vereinigenden
Teilen Zwischenschichten angeordnet werden, die im wesentlichen Butadien-Acrylsäurenitril-Mischpolymerisate
mit Carboxylgruppen in der Kette enthalten.