DE1594166A1 - Haftmittel - Google Patents

Description

METALLGESELI.SCHAFT Frankfurt (Main), den 20. Aug.65 AKtiengesellschaft DrMl/MHl , . ■ „ _ ,, . Frankfurt (Main) " Ausgang^ 7.2. 66

Reuterweg 14 '

prov. Ur. 4559

"H a ft -mi t te _:1 »

Expl.

Es ist "bekannt, "bei der Herstellung von Dispersionsklebern oder solchen auf Lösungsmittelbasis carboxylierte Polymere zu verwenden. Diese Polymere "besitzen aufgrund der polaren Carboxylgruppen gute Adhäsionseigenschaften gegenüber einer Reihe von festen Stoffen. Es sind ferner Haftmittel, die unter den Bedingungen der Vulkanisation wirksam werden, "bekannt. Solche Haftmittel werden für die Herstellung von Gummi-Metallverbindungen eingesetzt. Diese Produkte basieren in den. meisten Fällen auf 0hlorkautschuk, Polychloropren, Poly-Dichlorbutadien, Vinylpyridin-Butadien-Copolymerisaten, Kautschukhydrochlorid und Isocyanaten. Man' hat auch mit Haftmitteln aus Grraft-P'olymeren, bei denen ungesättigte Säuren auf Natur-Kautschuk und ähnliche Elastomere aufgepfropft sind, die Hafteigenschaften verbessern können. Derartige Produkte besitzen jedoch eine schlechte Iiöslichkeit und - rneis-t nur geringe Lagerbeständigkeit. Weiterhin ist es bekannt, den Haftmitteln kleine Mengen wärmehärtbarer Phenolharze zuzusetzen, um die Öl- und Fettbeständigkeit sowie die Weiehmacher-Resistenz zu erhöhen. In gleichem S'inne hat man auch die zusätzliche Verwendung von Nitrilkautschuk vorgeschlagen. Diese Haftmittel sind insofern nachteilig,

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als bei zu holier Dosierung der Harze eine Verminderung der Bindefestigkeit wie auch, eine Verringerung der Topfzeit der fertigen Haftmittel eintritt. Eine verbesserte Öl- und Weichmacherbeständigkeit kann zwar Nitrilkautschuk bewirken, wobei aber.in nahezu.allen Fällen die Hafteigenschaften merklich verschlechtert werden.

Da die meisten Haftmittel nur eine beschränkte Resistenz gegenüber Ölen, Fetten und technischen Weichmachern besitzen, ein Großteil der unter Verwendung vpn Haftmitteln hergestellten Gummi-Metall-Elemente aber in solchen Industriezweigen Anwendung findet, in denen sich eine nachteilige Berührung mit Ölen und Fetten nicht vermeiden läßt, z.B. der Automobil- und Maschinenindustrie, ist es ein technisches Bedürfnis, Haftmittel zur Verfügung zu haben, die bei ausgezeichneter Beständigkeit gegen Einflüsse von Fetten und Ölen.eine, hohe Haftfestigkeit auf Metalloberflächen, aufgrund verbesserter Primer-Eigenschaften gewährleisten.

Es wurde nun ein unter Vulkanisationsbedingungen, wirksam werdendes, verbessertes Haftmittel hoher Beständigkeit ,gegen

/auf Basis halogenierter Polymere Öle und Fette gefunden, das durch einen zusätzlichen Gehalt an carboxyli.ertem Acrylnitrilkautschuk gekennzeichnet ist.

Der carboxylierte Mtrilkau'tschuk kann sowohl in üblichen Lösungsmitteln gelöst, als auch in Form von Latex den üblichen Haftmitteln zugesetzt werden. Der, Anteil des c.arbpxylgruppenhaltigen Polymeren, bezogen auf das Gesamtpplym,er im ,

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Haftmittel, beträgt 2-25$, vorzugsweise 5-15$. Der restliche Anteil an Polymeren kann zweckmäßig aus den üblicherweise für die Haftmittelherstellung verwendeten bestehen. Geeignete Hochpolymere sind somit Chlorkautschuk, Kautschukhydrochlorid, PolydiChlorbutadien, Polychloropren, Cyclokautschuk und andere. Daneben kann das Haftmittel in bekannter Weise noch Hilfsstoffe, wie Pigmente, Farbstoffe, Ruße, Verdickungsmittel und Vulkanisationsmittel, enthalten, die mengenmäßig in den üblichen Grenzen variieren können. Als Lösungsmittel für das Haftmittel finden aromatische Kohlenwasserstoffe, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Ketone und Ester Anwendung.

Im Haftmittel gemäß der Erfindung besteht der carboxylierte Nitrilkautschuk aus 5-50$ Acrylnitril und 0,5-25$ eines carboxylgruppenhaltigen Monomeren, während der Reat aus üblichen, mit Acrylnitril copolymerisierbaren Monomeren, wie Butadien, besteht.

Als carboxylgruppenhaltige Monomere werden ein- und/oder mehrbasische Säuren eingesetzt. Für das erfindungsgemäße Haftmittel haben sich Maleinsäure, Fumarsäure, Itakonsäure, Acrylsäure und Methacrylsäure als besonders geeignet erwiesen.

Das erfindungsgemäße Haftmittel weist überraschend gute Hafteffekte auf. Dies war insofern nicht zu erwarten, als die Verwendung von Kautschuk aus carboxyliertem Butadien-Styrol-Kautsehuk eine beträchtliche Haftwertverminderung herbeiführt, obwohl gerade Butadien-Styroi-Kautsehuk-

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lösungen bzw. Latices bei verschiedenen Haftmitteln der . _;:,, Praxis als Basiskomponenten eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Haftmittel weist auch eine wesentlich erhöhte Resistenz gegenüber den in den Festkautschukmischungen enthaltenden Extenderölen auf und führt somit zu gesteigerten Haftfestigkeiten gegenüber solchem, diese Öle enthaltenden Festkautschuk.

Darüber hinaus ermöglicht das erfindungsgemäße Haftmittel auch gesteigerte Haftfestigkeitswerte bei solchen Metallen oder Legierungen, auf denen bisher nur eine ungenügende Haftung erzielt werden konnte. Dies sind z.B. Edelstahle oder Messingtypen, oder auch chemisch oder metallurgisch vorbehandelte, wie plattierte, Metalloberflächen.

Anhand der Beispiele sei die Erfindung näher erläutert;

Beispiel 1;

Es wurden Haftmittel folgender Zusammensetzung hergestellt:

ABCDE

Chlorkautschuk mit
mindestens 50$ Chlorgehalt 17 17 25 25 17

wärmehärtbares Phenolharz 8 8 - - 8

Nitrilkautschuk - 2 -

carboxylierter Acryl-

nitrilkautschuk ₍ 2 - 2-

Lösungsmittel 73 73 73 75 75

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BAD ""'

Beispiel 2 :

Es wurden vergleichende Haftversuche zwischen einem Haftmittel auf Basis eines halogenierten Polymeren und eines wärmehärtbaren Phenolharzes (E) und einem Haftmittel, des noch zusätzlich einen carboxylierten Acr ylnitrilkautschuk (A) enthielt, durchgeführt.

Bei der Haftfestigkeitsprüfung wurden jeweils erst die beiden Haftmittel A und E und dann darauf jeweils ein handeis- > üblicher Gover-Oement zur Haftung von Naturkautschuk auf konische; Prüf teile (Painter-Prüf körper) auf gestrichen. Anschließend wurden 2 dieser Prüfteile mit einer Matürkautschuk-Mischung nach dem Sandwich-System zusammenvulkanisiert. Die ■Vulkanisationsbedingungen betrugen 25 Minuten, 145 0 und 70 kpem . Bei der nachfolgenden Zugfestigkeitsprüfung wurden mit dem Haftmittel A 74 kp und mit dem Haftmittel E nur 59 kp erhalten.

Beispiel '5;

Auf einen Edelstahlstreifen von 8mm Breite und andererseits auf ein Aluminiumblech wurden erst die Haftmittel A bzw. B, dann ein handelsüblicher Cover-Cement aufgetragen. Zwischen die Edelstahlstreifen und das Leichtmetallblech wurde eine o,8 mm starke Kautschukfolie einvulkanisiert. Die Yulkanlsations-"bedingungen betrugen 10 Min., 150⁰C und 100 kp. Die Überlappungslänge des Fertigteils war 1.2 cm. Beim Schertest wurde mit dem Haftmittel A 400 kp und mit dem Haftmittel B 280 kp

erhalten. 9Ö983A/1327

BAD OFMGiNAL

Beispiel 4:

Auf runde Prüfkörper aus Eisen wurden die Haftmittel A"" bzw. B und anschließend ein handelsüblicher Cover-Cement aufgetragen. Zwischen 2 Teile wurde dann eine Naturkautschuk-Mischung aufvulkanisiert. Die Vulkanisations-Bedingungen betrugen 30 Min. bei 145⁰C und 70 kpcm"². Die Haftfestigkeitswerte bei der Zugfestigkeitsprüfung betrugen mit Haftmittel

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A 104 kpcm und mit Haftmittel B 91 kpcm .

Beispiel 5:

Nach der in Beispiel 4 beschriebenen Methode wurde unter Verwendung der Haftmittel A und B eine Cis-Poly-Butadien-Mischung zur Haftung gebracht. Die Haftfestigkeit betrug mit Haftmittel A 77 kpcm"² und mit Haftmittel B 39kpcm~².

Beispiel 6;

Nach der in Beispiel 4 beschriebenen Methode wurde unter Verwendung der Haftmittel A und E eine Nitrilkautschuk-Mischung mit einem Shore-Wert von 40 aufvulkanisiert. Mit dem Haftmittel A wurde ein? Haftfestigkeit von 26 kpcm

ρ erhalten, während mit Haftmittel E nur 10 kpcm erzielt wurden.

Beispiel 7:

Nach der in Beispiel 4 beschriebenen Methode wurde unter Verwendung der Haftmittel 0 und D und eines handelsüblichen Gover-Cementes die in Beispiel 5 erwähnte Cis-Poly-Butadien-

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Mischung, auf vulkanisiert. Die Haftfestigkeit "betrug- "bei Haftmittel O 87 kp/cm und "bei Haftmittel D 69 kp/cm .

Beispiel 8;

!fach der in Beispiel 4 beschriebenen Methode wurde unter Verwendung der Haftmittel A, 0, D. und E und eines zusätzlichen Cover-Oementes für Naturkautschuk eine hochwertige Naturkautschukmischung auf Messingteile mit 93,5$ Gu und 2,7$ Pb, die nahezu aus reinem ß-Messing bestanden, aufvulkanisiert und folgende Haftwerte erhalten:

A 0 0 E

100 98 84 92 kpcrn"²

Die Haftwerte der carboxylierten Acrylnitrilkautschuk enthaltenden Haftmittel liegen also stets höher, als die der entsprechenden carboxylfreien Haftmittel.

Beispiel 9;

Nach Beispiel 8 wurde auf ein Messing mit 59,0$ Cu und 1,8$ Pb, dessen Gefüge aus etwa 50$ otr und 50$ ß-Messing bestand, eine Naturkautschukmischung aufvulkanisiert. Während

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das Haftmittel D nur 99 kpcm brachte, konnten mit C 111 kpcm

erzielt werden.

Beispiel TQ; - -

Nach Beispiel 9 wurde auf ein Messing mit 58,4$ Gu und 2,5$ Pb eine auf Basis PVC-Polychloropren aufgebaute Mischung unter Verwendung der Haftmittel C und D aufvulkanisiert. Mit

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O wurden 62 kpcm und mit D nur 31 kpcm erzielt.

Beispiel 11s .

Mach Beispiel 8 wurde unter Verwendung der Haftmittel A, O, D und E und eines zusätzlichen öover-öements eine Uaturkautschulonischung auf ein Messing mit 5&,4$ Ou und 2,5$ Pb, dessen Gefüge zt^etwa 2/3 aus ß/Messing besteht, aufvulkanu siert und folgende Haftwerte erhalten!

A 0 D E
101 93 74 86 kpcnT²

Auch hier führen die carboxylierten Acrylnitrilkautschuk enthaltenden Haftmittel zu besseren Resultaten»

BAD

Claims (8)

1. Gummi»Metall-Haftmittel hoher Beständigkeit gegen Öl© und Fette und hoii&r Haftfestigkeit auf Basis halogenierter MLymere , ■- gekennzeichnet, durch einen zusätzlichen Gehalt an carboxyliertem Aerylnitrilkautschuk von 2-25$» vorzugaweise 5-15$* »
2. 2. Haftmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der Anteil des earboxylgruppenhaltigen Monomeren im Aerylnitrilkautschuk , 0,5-25$» vorzugsweise 5Ms 15$, bezogen auf das Sesamtpolymer, beträgt.
3. 3. Haftmittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Acrylnitrilgehalt im carboxylierten Nitrilkautschuk 5 - 50$ beträgt.
4. 4. Haftmittel nach den Ansprüchen 1 bis 3» daduroh gekennzeichnet, daß das carboxylgruppenhaltige Monomer eine ein-, und/oder mehrbasisch© ungesättigte Säure ist.
5. 5. Haftmittel nach den Ansprüchen 1 Ms 4, daduroh gekennzeichnet, daß die ungesättigte Säure Fumarsäure ist.
6. 6. Haftmittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeiohnet, daß die ungesättigte Säure Maleinsäure ist.
7. 7. Haftmittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, daduroh gekennzeichnet, daß die ungesättigte Säure Itakonsäure ist.

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8. 8. Haftmittel nach den JLnsprücnen 1 Ms 4, dadurch gekennzeiclinet, daß die -ungesättigte Säure Acrylsäure oder eine subatituierte Acrylsäure ist.

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   BAD ORIGiNAL