DE554375C

DE554375C - Verfahren zum UEberziehen von Aluminium mit Hartkautschuk

Info

Publication number: DE554375C
Application number: DE1930554375D
Authority: DE
Original assignee: Anode Rubber Co Ltd
Current assignee: Dunlop Rubber Co Ltd
Priority date: 1929-10-10
Filing date: 1930-10-08
Publication date: 1932-07-07
Also published as: US1926524A; GB341087A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
7. JULI 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 554375 KLASSE 39 b GRUPPE

Kanalinseln, England

Verfahren zum Überziehen von Aluminium mit Hartkautschuk

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. Oktober 1930 ab

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zum Überziehen von Aluminium mit Hartkautschuk.

Es ist bekannt, die Metalloberfläche vor der Herstellung des Überzugs gründlich mittels alkalischer oder saurer Lösungen zu reinigen, um eine reine metallische Oberfläche zu erhalten, die frei von Oxyd oder anderen Verunreinigungen ist. Die so vorbereitete reine Oberfläche muß dann mit einem dünnen Überzug eines Klebmittels bedeckt werden, z. B. Kautschuk, der in Form einer Lösung in Benzol aufgebracht wird, um ein Anhaften des Hartkautschuküberzugs zu erzielen. Bisher konnte man

keine genügend feste Verbindung zwischen Überzug und Metall ohne Verwendung einer solchen Zwischenschicht erhalten.

Gemäß der Erfindung hat sich ergeben, daß es durch geeignete Beizung möglich ist, eine Aluminiumoberfläche herzustellen, auf der ein Hartkautschuküberzug fest haftet, ohne daß man irgendeine Zwischenschicht aus einem Klebmittel anwenden muß.

Wenn man ein Stück reines Aluminium in eine sehr konzentrierte oder sehr verdünnte Lösung einer Halogenwasserstoffsäure (z. B. Chlorwasserstoffsäure) eintaucht, so wird das Aluminium unter Entwicklung von Wasserstoffgas mehr oder weniger schnell aufgelöst.

Die Oberfläche des in dieser Weise behandelten Metalls ist korrodiert und zeigt Unebenheiten und Vertiefungen, hat aber ein weißes metallisches Aussehen. Verwendet man indessen eine Säure mittlerer Konzentration bei erhöhter Temperatur, so findet zwar wie vorher Auflösung statt, das Aluminium zeigt aber eine matte Oberfläche infolge eines dunklen Staubs, der von den nicht gelösten Verunreinigungen des Aluminiums herrührt. Unter der dunklen Staubschicht ist die Oberfläche des Aluminiums in ähnlicher Weise korrodiert, wie vorher beschrieben.

Der dunkle Staub haftet nur sehr wenig an dem Metall und kann leicht abgebürstet werden. An der abgebürsteten Oberfläche haftet ein Hartkautschuküberzug kaum.

Gemäß der Erfindung hat sich nun ergeben, daß ein vollkommenes Anhaften eines Hartkautschuküberzugs am Aluminium erhalten werden kann, wenn man letzterem die dunkle Staubschicht beläßt. Für das vorliegende Verfahren eignet sich eine Halogenwasserstoffsäure mittlerer Konzentration, beispielsweise eine Mischung aus gewöhnlicher konzentrierter Salzsäure und Wasser in gleichen Teilen. Nachdem das Aluminium aus dieser Lösung entfernt ist, wird es mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei man dafür sorgt, daß nicht zuviel von der Oberflächenschicht aus dunklem Staub entfernt wird, denn eine wesentliche Bedingung zur Herstellung eines festhaftenden Überzugs ist die Anwesenheit des dunklen Staubs auf der korro-

dierten Oberfläche des Aluminiums. Der Staub besteht beispielsweise bei technisch reinem Aluminium hauptsächlich aus Eisen und Silicium Die Erscheinung des Anhaftens läßt sich etwa folgendermaßen erklären: Der auf dem Aluminium gebildete dunkle Staub scheint selektive Adsorptionseigenschaf ten sowohl gegenüber dem Aluminium wie gegenüber dem Hartkautschuk zu besitzen. Infolgedessen tritt bei ίο der Vulkanisierung eine starke Adsorption ein, die beim Aluminium annähernd etwas ähnliches wie das erste Stadium der Bildung einer Legierung und beim Hartkautschuk eine Art von Lösung in letzterem ist. Auf diese Weise wirkt der Staub als Bindemittel zwischen Metall und Überzug.

Vielleicht beruht die Erscheinung auch auf der erweichenden Wirkung des Staubs, insbesondere des darin vorhandenen feinverteilten Eisens, auf die dünne innere Schicht des Kautschuküberzugs während der Vulkanisation. Der erweichte Kautschuk dringt leicht in die sehr kleinen Risse der Metalloberfläche ein und schafft so eine vollkommene innige Berührung zwischen Metall und Kautschuk. Die gasabsorbierenden und gasbindenden Eigenschaften des Staubes können gleichfalls eine gewisse Rolle spielen.

Die Gegenwart einer gewissen Menge von Aluminiumsalzen in der Beizlösung erleichtert die Reaktion. Es genügt, zuerst in der frischen Säurelösung ein kleines Stück Aluminium oder statt dessen ein Aluminiumsalz aufzulösen. Die Konzentration der Salzsäure in der Beizlösung soll zwischen 10 und 25 °/₀ gewählt werden. Die Temperatur soll oberhalb 50 ° liegen. An Stelle von Chlorwasserstoffsäure können die anderen Halogenwasserstoffsäuren, nämlich Bromwasserstoffsäure, Jodwasserstoffsäure oder Fluorwasserstoffsäure, verwendet werden. Man kann auch Gemische der Halogenwasserstoffsäuren benutzen.

Beispiel

Man mischt gleiche Mengen technischer konzentrierter Chlorwasserstoffsäure und Wasser und löst darin ein Stück Aluminium auf, dessen Gewicht 2 g Aluminium je Liter Säurelösung entspricht. Die Aluminiumgegenstände werden in der üblichen Weise gründlich gereinigt, entweder auf mechanischem oder auch elektrochemischem Wege, und dann in die auf 60 ° erhitzte Säurelösung getaucht, vorzugsweise ¹Z₂ bis 2 Minuten. Gewöhnlich reicht die Reaktionswärme aus, um bei ununterbrochenem Beizen die Temperatur des Bades aufrechtzuerhalten. Die Gegenstände werden dann herausgenommen, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei darauf zu achten ist, daß kein zu großer Teil des dunklen Staubes von der Aluminiumoberfläche beim Waschen und der darauffolgenden Behandlung entfernt wird. Die Gegenstände sind nun fertig zur Herstellung des Überzuges.

Das Überziehen des Aluminiums kann in irgendeiner bekannten Weise geschehen, beispielsweise indem man gewalzte Kautschukblätter aus geeigneter Mischung darauf bringt, oder indem man einmal oder mehrmals zur Bildung von Hartkautschuk geeignete Kautschukmassen in Form von Lösungen oder Dispersionen in organischen Lösungsmitteln oder Wasser oder durch irgendeine geeignete Kombination dieser Behandlungsweise aufträgt.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wurde eine Aluminiumplatte, deren Oberfläche in der beschriebenen Weise behandelt war und die aus Aluminium mit einem Gehalt von 0,25% Eisen und 0,30% Silicium (Rest Aluminium) bestand, mit Hartkautschuk überzogen. Zu diesem Zweck wurde die vorbehandelte Platte zunächst in eine Kautschukdispersion folgender Zusammensetzung eingetaucht:

Kautschuk (als Kautschukmilch) ioo-Teile

Schwefel 40 - _g

Brauner Faktis 10

Paraffinöl 5

Beschleuniger und Mittel gegen Alterung 5

Der Gesamtgehalt der Dispersion an Trockensubstanz betrug 45% und ihre Alkalität 0,10% Hydroxylionen.

Nachdem die Platte aus der Mischung herausgenommen war, wurde sie während einiger Minuten in drehende Bewegung versetzt, um die anhaftende Flüssigkeit gleichförmig auf ihrer Oberfläche zu verteilen. Nach Trocknung dieses ersten Überzuges wurde die Platte in eine Lösung getaucht, die 6°/₀ Essigsäure in Benzol enthielt. Nach dem Herausnehmen und der Verdampfung des Benzols wurde sie 30 Sekunden in die beschriebene Dispersion eingetaucht.

Die Platte wurde dann herausgenommen, getrocknet und in üblicher Weise vulkanisiert.

Wenn man einen dickeren Überzug zu erhalten wünscht, so werden die beschriebenen Tauchvorgänge nach jeder Trocknung wiederholt.

Die Beschaffenheit des Hartkautschuks und sein Anhaften am Metall kann weiter verbessert werden, indem man die überzogenen Gegenstände vor dem Vulkanisieren wahrend einiger Stunden in fließendes Leitungswasser taucht und darauf eine weitere Trocknung folgen läßt.

Die Haftfestigkeit von Hartkautschuküber- n₅ zügen am Aluminium, wie man sie gemäß der Erfindung erhält, ist von der Größenordnung von 200 kg/qcm, während man bei den bisher bekannten Verfahren nur eine Haftfestigkeit von der Größenordnung von 80 kg/qcm erhalten konnte.
Es ist zu bemerken, daß der Ausdruck Alu-

minium im Sinne der Erfindung auch die verschiedenen Sorten von Aluminium und auch Aluminiumlegierungen einschließen soll, die hauptsächlich aus Aluminium bestehen, aber kein Kupfer oder nur kleine Kupfermengen enthalten. Die Gegenwart von Kupfer in merklichen Mengen ist schädlich und muß vermieden werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zum Überziehen von Aluminium mit Hartkautschuk, dadurch gekennzeichnet, daß man Aluminium mit der heißen Lösung einer Halogenwasserstoffsäure mittlerer Konzentration behandelt, die sich auf der Metalloberfläche bildende dunkle pulverförmige Schicht beim anschließenden Waschen und Trocknen des Aluminiums nicht entfernt und auf die so behandelte Oberfläche unmittelbar die Kautschukmischung in irgendeiner Form aufbringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der heißen Beizflüssigkeit etwas Aluminium oder Aluminiumsalz gelöst ist.