DE2033591A1 - Process for improving the adhesion of rubber compounds to textile materials and metal - Google Patents
Process for improving the adhesion of rubber compounds to textile materials and metalInfo
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Description
Verfahren zur Verbesserung der Adhäsion von Xautschukmischungen * ' zu lextilmaterialien und lletall·Process for improving the adhesion of rubber compounds * 'to lextile materials and lletall ·
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Adhäsion von aktive Pullstoffe enthaltenden Kautsehukmischungen auf der Basis von Natur- und/oder Synthesekautschuken an Textilmaterialien oder Metallwerkstoffen unter Verwendung von aus harzbildungsfahigen Phenolen und/oder Aminen und Aldehyden gebildeten oder während der Vulkanisation sich bildenden Kondensationsprodukten· .The invention relates to a method for improving the Adhesion of chewy chewy mixtures containing active pull substances on the basis of natural and / or synthetic rubbers Textile materials or metal materials using phenols and / or amines which can be formed from resin and Condensation products formed by aldehydes or during vulcanization.
Das Problem der Erhöhung der Adhäsionswerte zwischen Gummi- " mischungen und tragenden Gewebe- oder Metallwerkstoffen 13t bisher nach bekannten Verfahren durch eine Behandlung, d.h. ·-. Imprägnierung von Gewebe mit Kautschuklatices und phenolforaaldehydischem Kondensationaprodukt gelöst worden, wobei als phenolische Komponente meistens Resorzin zum Einsatz kommt. Das auf solche Weise entstandene Harz reagiert einerseits mit funktioneilen Gruppen des Textilmaterial und andererseits mit dem konjugierten Elastomersystem, wodurch das Haftvermögen zwischen Gummimischung und Gewebe beeinflusst, wird. . * ;The problem of increasing the adhesion values between rubber " Mixtures and supporting fabric or metal materials 13t according to known methods by a treatment, i.e. -. Impregnation of fabric with rubber latices and phenolforaaldehyde Condensation product has been dissolved, being called phenolic Component mostly resorcinol is used. That Resin produced in this way reacts on the one hand functional groups of the textile material and on the other hand with the conjugated elastomer system, whereby the adhesive strength between rubber compound and fabric is influenced. . *;
Wird nach anderen bekannten Verfahren eine Kautschukmischung aus Natur- oder Synthesekautschuk z.B. mit fluss "und/oder Kiesel-Is made of a rubber mixture according to other known methods Natural or synthetic rubber, e.g. with river "and / or silica
009885/1939009885/1939
säure als Füllstoffe und einem Gemisch von Hesorzin mit Hexamethylentetramin als Foraaldehyddonator auf eine Textilunterlage aufvulkanisiert, so hat die Harzbildung im laufe der Vulkanisation eine Beeinflussung der Adhäsion der Guaiaimischung sowohl za imprägniertem, als auch zu ani&prägniertem Gewebe zur Folge.acid as fillers and a mixture of Hesorzin with Hexamethylenetetramine as a formaldehyde donor on a textile base vulcanized, so the resin has formed in the course vulcanization affects the adhesion of the guaiai mixture both za impregnated and ani & impregnated Tissue result.
Ss ist ferner bekannt, zur Verbesserung der Adhäsionseigenschaften von Gumni-Textil-Bindungen in der Mischung auf der Basis von Natur- und/oder Synthesekautschaken noch einen sob. oxidierten Kautschuk zu verwenden, welcher in seiner Kette einpolyaierisierte Monomere mit aldehydischen-? ep oxy d.i sehen™ oder vinylpyridisch&n funktionallen Gruppen und Stoffen» die durch die Einwirkung der Vulkanisationstemperatur adhasiv aktive phenolische und/oder phenolaminoaldehydische Harze bilden, enthalt«,It is also known to use a sob to improve the adhesion properties of rubber-textile bonds in the mixture based on natural and / or synthetic rubbers. to use oxidized rubber, which monomers polymerized in its chain with aldehydic ? ep oxy di see ™ or vinyl pyridic & n functional groups and substances »which form adhesively active phenolic and / or phenolaminoaldehyde resins through the action of the vulcanization temperature«,
In der Praxis werden von der Textil-Gummi-Bindung immer höhere Haftvermogenswerte verlangt, was insbesondere die betrechtlichen dynamischen Beanspruchungen ausgesetzten Produkte anbetrifft, zu denen man z.B. Seifen, Transportgurte u. dergleichen zahlt.In practice, the textile-rubber bond is getting higher and higher Requires bonded assets, in particular with regard to products exposed to dynamic stresses under the law, for which you pay e.g. soaps, conveyor belts and the like.
Der Erfindung lag die Aufgabenstellung zugrunde, ein Verfahren anzugeben zur Verbesserung der Adhäsion von Kautachukmischungen /S/ auf der Basis von Katar- und/oder Synthesekeutschuken /B/, welchen einerseits aktive, helle und/oder schwarze Füllstoffe /P/ und andererseits aus Phenolen und/oder Aminen und AldehydenThe invention was based on the object of specifying a method for improving the adhesion of Kautachuk mixtures / S / on the basis of Qatar and / or synthesis languages / B /, which on the one hand active, light and / or black fillers / P / and on the other hand from phenols and / or amines and aldehydes
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oder Aluehyddönatoren bestehende Ausgengskonrponenten /A/ zur Bildung von adhä'siv aktiven Koncensationsharzen /Pü/ beigemischt 3ind, en aus üextilaaterialien oder Metallwerkstoffen bestehenden Trägern /N/, durch Aufvulkanisieren der mit den Zusatzstoffen /P und A oder PR/ versehenen Kautschukmischung /S/ auf den Träger /II/, wodurch sich für die auf den Troger aufvulkanisierten KuLitachukmischungen gegenüber der bisher bei solchen Systemen erreichten Haftfestigkeit wesentlich erhöhte Haftvermögenswerte erzielen lassen.or aluminum hydride constituents / A / for the formation of adhesively active concentration resins / Pü / admixed 3ind, s made of textile materials or metal materials / N /, by vulcanizing the rubber mixture provided with the additives / P and A or PR / / S / on the carrier / II /, which means that the KuLitachuk mixtures vulcanized onto the trough can achieve significantly higher levels of adhesive strength than the adhesive strength previously achieved with such systems.
Das Kennzeichnende der Erfindung ist darin zu sehen, dass bei der Herstellung der zu vulkanisierenden Kautschukmischung /S/ dem Kautschuk /B/ gleichzeitig mit den Komponenten /P/ und /A/ oder /PH/ ein aldehydische, epoxydiache oder vinylpyridinische, edhasiv aktive, funktionelle Gruppen enthaltender Kautschuk /K/ zugemischt wird.The characteristic of the invention is to be seen in the fact that during the production of the rubber mixture to be vulcanized / S / the rubber / B / at the same time as the components / P / and / A / or / PH / an aldehydic, epoxydiache or vinylpyridinic, edhasiv active, functional group-containing rubber / K / is admixed.
Als Komponente wird vorteilhafterweise ein Elastomeres, welches in seiner Kette ein einpolyceitisiertes ütonomeres vom H-H1 - Typ aufweist, wobei 5 eine Aldehyd-, £poxy- oder Vinylpyridingruppe und R^einen mindestens eine Doppelbindung >C = C< enthaltenden Heat darstellen, in einer Kenge von 5 bis loo Gewichtsteilen, auf die Gesamtmenge des Elastoaeranteiles in der Grundgu^miaäschung bezogen, verwendet.The component used is advantageously an elastomer which has in its chain a polyceitized gonomer of the HH 1 type, where 5 represents an aldehyde, epoxy or vinylpyridine group and R ^ represents a heat containing at least one double bond> C = C < Kenge of 5 to 100 parts by weight, based on the total amount of the elastomer content in the basic gum emulsion, is used.
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Als Komponente /A/ wird ein Hesorzin-Hexamethylentetrsmin-Gemisch in einem Verhältnis von o,l : 1 bis 1 : o,l, gegebenenfalls eine individuelle chemische Verbindung Hejcciaiethylentetraminresorzin /PH/ oder eine Kombination dieser Stoffe /APH/ in einer Menge von o,l bis Io Gew. %, berechnet auf die Gesomtmisehung /S/ verwendet.Component / A / is a mixture of hesorzin-hexamethylenetetrsmin in a ratio of 0.1: 1 to 1: 0.1, optionally an individual chemical compound Hejcciaiethylenetetraminresorzin / PH / or a combination of these substances / APH / in an amount of o , 1 to 10% by weight, calculated on the total mixture / S / used.
Als Komponente /P/ wird zweckmessigerweise ein weisser Füllstoff, wie z.B. eine gefällte oder 8uf thermischem ,Yege gewonnene Kieselsaure verwendet, welche eine spezifische Oberflache von 3o bis 4oo m /gs gemessen nach der BET-Methode-, und eine mittlere Primarteilchengrösse im Bereich von Io bis 4oo n/i aufweist« Diese weissen Püllstoffe werden vor dem Einsatz vorteilhafterweiss mit den adhäsiv aktiven Stoffen /A oder PH/ in einem Verhältnis von 1 : 5 bis 5 : 1 vermischt, wobei es auch möglich ist, diese Stoffe an den Püllstoff adsorptiv zu binden« Die Füllstoffe können ebenfalls mit verschiedenen in der Grundmischung zum Einsatz kommenden Hassorten kombiniert werden«A white filler, such as precipitated or thermally obtained silicic acid, is expediently used as component / P /, which has a specific surface area of 30 to 400 m / g s measured according to the BET method and a mean primary particle size in the range from Io to 400 n / i «These white fillers are advantageously mixed with the adhesively active substances / A or PH / in a ratio of 1: 5 to 5: 1 before use, although it is also possible to add these substances to the To bind filler adsorptively "The fillers can also be combined with various types of hatching used in the basic mixture"
Pur die zur Verbindung mit aus Metellen bestehenden Trägern bestimmten Mischungen ist es vorteilhaft, von Schwermetelloxiden gleichzeitig mit den Komponenten K® A and P Gebrauch zu machen.Pure products intended for connection with comprised of Metellen carriers mixtures, it is advantageous to make use of Schwermetelloxiden simultaneously with the components A and P K® use.
Die Komponenten K, A bzw« P-H and P werden der Srundmischung /B/ erfindungsgemass wahrend des ¥orbereitangsvorganges dieser The components K, A or «PH and P are the basic mixture / B / according to the invention during the preparation process of this
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Gummimischung beigemengt, wobei die Zugabe der einzelnen Komponenten in entsprechenden Stadien des Uiachvorgangea ■ wie folgt stattfindet: Die Kautschuk-Komponente K wird gleichzeitig mit anderen verwendeten Elastomeren der Grundmisehung /B/ zugegeben, die Komponenten A bzw. P3 gibt man vorteilhafterweise gegen. Ende des Mischvorganges und die Komponente P gleichzeitig mit den anderen Vulkanisationamitteln ·■ der Grundmischung /B/ zu. ·Rubber mixture is added, the addition of the individual components in the corresponding stages of the Uiachvorganga ■ taking place as follows: The rubber component K is added to the base mixture / B / at the same time as other elastomers used, the components A and P3 are advantageously added . End of the mixing process and component P at the same time as the other vulcanizing agents · ■ of the basic mixture / B /. ·
Die angeführten Komponenten K, A bzw· PR und P können auch in · einer Batchform zugegeben werden. Gegebenenfalls werden die Komponenten A bzw. Pi? und P in Form einer mit einem Teil der Grundmischung hergestellten Vormischung zugegeben. Es ist wichtig, dass alle-drei Komponenten K, A bzw. PH und P in der Kautschukmischung /S/ gleichzeitig anwesend sind, wo-durch die gunstige Einwirkung auf die Zunahme der Adhäsion zu dem Gewebe- oder Metallträger bewirkt wird.The listed components K, A or PR and P can also be used in be added to a batch form. If necessary, the components A and Pi? and P in the form of a with a part the premix produced is added to the basic mixture. It it is important that all three components K, A or PH and P are simultaneously present in the rubber mixture / S /, which has a beneficial effect on the increase in adhesion to the fabric or metal carrier is effected.
Jede der angeführten Zusatzkomponenten K, A bzw, PB und ρ übt eine besondere Funktion aus:.Each of the listed additional components K, A or, PB and ρ exercises a special function from :.
Der die angeführten adhäsiv aktiven Gruppen enthaltende Spezialkaütschuk /K/ führt bei der Vulkanis8tionstemperstur eine direkte chemische Reaktion zwischen Harz, Kautschuk und ' Kieselfallstoff herbei.The special rubber containing the adhesively active groups listed / K / leads to a direct chemical reaction between resin, rubber and ' Precipitated silica.
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Die grundsätzliche Funktion der als Ausgangsstoffe für phenolaldehydische oder phenolaainoaldehydische Harze dienenden Komponenten /λ/ besteht darin, das3 dieselben eine unerlässliche Voraussetzung for die Entstehung dieser hochmolekularen Harze bei einer " in situ" - Reaktion unter Einwirkung der Vulkanisa ti on 3 temp er a tür und -Dauer sind. Die auf solche V/ei se entstehenden hochmolekularen Harze besitzen während ihrer Entstehung die Fähigkeit, sich sowohl auf den -Spezialkautschuk /K/ durch Vermittlung der genannten funktionellen.Kautschukgruppen, als auch auf Gewebe, beziehungsweise auf Uetellwerkstoffe, zu binden, was in einigen Fallen mittels chemischer und in anderen mittels physikalischer Bindungen geschieht« The basic function of the components / λ / , which are used as starting materials for phenolaldehyde or phenolaldehyde resins, is that they are an indispensable prerequisite for the formation of these high molecular weight resins in an "in situ" reaction under the action of vulcanization 3 temperature and -Duration are. The high molecular weight resins produced in such a way have the ability during their formation to bind to the special rubber / K / through the mediation of the functional rubber groups mentioned, as well as to tissue or to Uetellwerkstoffe, which in some cases happens by means of chemical bonds and in others by means of physical bonds "
Die Bedeutung der dritten Uischungskoicponente /P/ liegt darin, dass sie erstens als Trager von entweder sämtlichen, oder einzelnen für die Harzbildung notwendigen Ausgangsstoffen dienen, zweitens unmittelbar an der Bildung des räumlichen Netzes der Vulkanisationsbindungen teilnehmen, indem sie mit dem entstehenden Harz in lieaktion gehen und hierdurch eine Steigerung der Strukturhomogenität des dreidimensionalen Netzes von harzigen Kautschukmolekulen im Vulkanisat bewirken, and drittens durch Absorption oder auf irgendeine andere 7/eise die während der Bildung ununterbrochener chemischer Bindungen zwischen Kautschuk, Harz und Träger, d.h. Gewebe oder Metall, entstehenden "Gifte" an sich fesseln. The importance of the third compound component / P / is that, firstly, they serve as a carrier for either all or some of the starting materials required for resin formation, and secondly, they participate directly in the formation of the spatial network of the vulcanization bonds by interacting with the resulting resin and thereby increase the structural homogeneity of the three-dimensional network of resinous rubber molecules in the vulcanizate, and thirdly, through absorption or in some other way, the "poisons" that arise during the formation of uninterrupted chemical bonds between rubber, resin and carrier, ie fabric or metal tie to yourself.
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Für die Beurteilung dea optimalen Verhältnisses einzelner Uischungskomponenten ist der grundsätzliche Gesichtspunkt ausschlaggebend, den man fur die Auswertung der Eigenschaften, sowie der Zweckaässigkeit des Einsatzes der konkreten Gummimiöchungen und entsprechenden Vulkanisate wählt. Wird z.3. zu diesem grundsätzlichen Standpunkt der höchstmöglichst Adhesiooswert gewählt, 30 werden diejenigen Llischungen als optimal ongeachen, bei denen der Gehelt an Spezialkautschuk /K/ nähe bei loo α der Gesamtelastomerencenge liegt und die eine möglichst grO3iie üenge an adhasiv aktiven Ausgangsstoffen, sowie Io bis 3o 5. des weissen Plillstoffes enthalten. .For assessing the optimal relationship between individuals Mixing components, the fundamental point of view is decisive, one for the evaluation of the properties, as well as the expediency of the use of the concrete rubber holes and selects appropriate vulcanizates. Is z.3. to From this fundamental point of view, the highest possible adhesive value If chosen, those mixtures are considered to be optimal ongeachen, where the deal on special rubber / K / is close at loo α the total elastomer range is and one as possible large quantities of adhesively active starting materials, as well as Io bis 3o 5. of the white plummet included. .
Sollte dagegen eine grössere Bedeutung etlichen Eigenschaften des Vulkanioats, beziehungsweise etlichen Verarbeitungsparacetern der Gummisiischungen beigemessen werden, kenn man den Gehalt en allen drei KoQponenten der Guzmiciischung wesentlich herebsetzen, ohne hierdurch die noch imcer hohen Adhesionswer^ te zu beeinträchtigen«On the other hand, several properties of the vulcanized material or several processing parameters should be more important the rubber compounds are assigned, you know the Content in all three components of the Guzmici mixture is essential without the still imcer high level of adhesion to affect "
Der Einsatz der erfindung3ge&£ssen Mischungen io optimaler Zusammensetzung fuhrt zu überraschenden Adhasionssteigerungen sowohl unter statischen als auch unter dynamischen Bedingungen. The use of the inventive mixtures is more optimal Composition leads to surprising increases in adhesion both under static and under dynamic conditions.
Die erfindungsgeaasse Kombination der Llischungskopponenten bedingt eine hervorragende Adhasionszunahme nicht nur beiThe combination of the components according to the invention causes an excellent increase in adhesion not only at
009885/1939 'An . ■ '009885/1939 ' An . ■ '
, BAD ORIGINAL, BAD ORIGINAL
lextil-Gummi-, sondern such bei Stehl-Gumaii-Sindungen, wobei es in dem letztgenannten Falle keine Holle spielt, ob der Stahl vermessingt oder unvermessingt ist. Sollen Gumiai-Lietallbindungen hergestellt werden", ist es vorteilhaft, in der Mischung Schwermetalloxide zu benutzen.lextile-rubber, but look for Stehl-Gumaii-Sindungen, where In the latter case it does not matter whether the Steel is brass-plated or not brass-plated. Shall gumiai-lietall bindings it is advantageous to use heavy metal oxides in the mixture.
Durch den Einsatz des erfind ungsgema* ssen Verfahrens wird auch ein weiteres schwerwiegendes Problem gelost, das im folgenden ι liegt:By using the method according to the invention, Another serious problem was solved, which follows ι lies:
Bei praktischer Anwendung der auf der Bildung von aldehydischen, phenolaldehydischen oder phenolßminoaldehyaischen Harzen in flen Gammimischungen aufgebauten, impregnierungslosen Verfahren wuffde in der letzten Zeit eine Erscheinung beobachtet und untersucht, die eine Schlussfolgerung zulässt, wonach die Adhesion durch die Anwesenheit von Eiweisstoffen in Naturkautschuk ungunstig beeinflusst wird, was insbesondere beim Ein- . satz von denjenigen Kautschuken zum Vorschein kommt, die Aldehydgruppen in ihrer Kette enthalten. Durch die Siweis3stoffbe-.sen werden die Aldehydfunktionen teilweise blockiert, was Komplikationen wahrend der 3ildung von Bindungen zwischen Gummi, Harz and Gewebefcberflache zur Folge hat.With practical application of the on the formation of aldehydic, phenolaldehyde or phenolßminoaldehyaischen resins in Impregnation-free processes based on gamma mixtures an apparition has recently been observed and investigated, which allows a conclusion that the adhesion is adversely affected by the presence of proteins in natural rubber, which is particularly the case with a. Set of those rubbers that appear, the aldehyde groups included in her chain. Through the Siweis3stoffbe-.sen the aldehyde functions are partially blocked, which complications during the formation of bonds between Rubber, resin and fabric surface.
Durch den Einsatz der erfindungsgemassen Mischung wird die obenerwähnte ungünstige Erscheinung entweder eingeschränktThe use of the mixture according to the invention either restricts the above-mentioned unfavorable phenomenon
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oder völlig ausgeschaltet, indem, wie angenommen werden kann,. die eine der verwendeten äüschungskomponenten, und zwar die weisae Füllstoffkomponente, infolge ihrer Absorptionsaktivität eine Bindung der aus Eiweisastoffen bei der Vulkanisationetemperatur entatehenden Zerfallzwischenprodukte ermöglicht.or completely turned off by, as can be assumed. one of the components used, namely the white filler component, due to its absorption activity a bond of protein substances at the vulcanization temperature resulting decomposition intermediates made possible.
Aus den folgenden Beispielen geht die Haftwirkung der erfindungsgemassen ICautschukmischungen im Vergleich zu lüiachungen ohne Zusatz der Komponente K deutlich hervor. Werte in Klammern bedeuten; Herstellung der Haftproben mit zwei Textileinlagen in der Mitte·The adhesive effect of the invention can be seen from the following examples I rubber compounds compared to launches without the addition of component K clearly. Values in brackets mean; Production of the adhesive samples with two textile inlays in the middle·
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Mischung flir ?örderbsriderMixture for promotional riders
Vulkanisation: , , /o _ ,
/ kp/2,5 ca /Adhesion to nylon 66 - cross weave
Vulcanization:,, / o _,
/ kp / 2.5 ca /
15,0
14,5
26,5
25,03.5
15.0
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26.5
25.0
13,0
,13,0
24,0
24802.5
13.0
, 13.0
24.0
24 8 0
/ 18
/ 40/ 2
/ 18th
/ 40
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37,5/2 /
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35,03.0
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2.
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2:2:
Stahl cord haf t ni- ach an/: fur .luielreifonSteel cord haf t ni oh on /: for .luielreifon
Heftung an Stahlcord blank und vercesaingt / Konstruktion ? χ 3 χ 0,15 ω/Stapling to steel cord bare and sawn / Construction? χ 3 χ 0.15 ω /
1 ca1 approx
16,1;13.5;
16.1;
26,6;33.3;
26.6;
17,9;15.7; 17.6;
17.9;
35,9;35.2; 43.6;
35.9;
24,4;31.7;
24.4;
36,1;36.6;
36.1;
34,2;26.4; 26.3;
34.2;
36,9;36.1; 34.6;
36.9;
32,6;27.2;
32.6;
43,7;42.3;
43.7;
34,3;29.1; 28.6;
34.3;
44,6;33.5; 40.2;
44.6;
16,4;20.3;
16.4;
31,7;25.5;
31.7;
35,3;29.6;
35.3;
31,5;32.7;
31.5;
34,6;39.8;
34.6;
42,4;41.3;
42.4;
009885/1939009885/1939
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
KarkoasenmiabhangKarkoasenmiabhang
/ kp/2,5 cm /Adhesion to nylon 66 - cross weave
/ kp / 2.5 cm /
. 26,5
36,0
38,528.0
. 26.5
36.0
38.5
/ 48/ 46
/ 48
45,5/44 /
45.5 /
30,5
38,5
46,029.5
30.5
38.5
46.0
2.. 1.
2.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3033711A1 (en) * | 1980-09-08 | 1982-04-22 | Continental Gummi-Werke Ag, 3000 Hannover | RUBBER MIXTURE FOR DIRECT BONDING TO METAL SURFACES |
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- 1970-07-10 GB GB3358270A patent/GB1317166A/en not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3033711A1 (en) * | 1980-09-08 | 1982-04-22 | Continental Gummi-Werke Ag, 3000 Hannover | RUBBER MIXTURE FOR DIRECT BONDING TO METAL SURFACES |
Also Published As
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GB1317166A (en) | 1973-05-16 |
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Legal Events
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OHW | Rejection |