DE571920C

DE571920C - Method for fastening soft and hard rubber to solid substrates

Info

Publication number: DE571920C
Application number: DE1930571920D
Authority: DE
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1930-08-27
Filing date: 1930-08-27
Publication date: 1933-03-07

Description

Verfahren. zur Befestigung von Weich- und Hartkautschuk auf festen Unterlagen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen von Weich- und Hartkautschuk und von kautschukähnlichen Stoffen, wie Guttapercha, auf festen, insbesondere glatten Unterlagen, wie Metall, Holz, Porzellan, Glas.Procedure. for fastening soft and hard rubber to solid Documents The present invention relates to a method for attaching soft and hard rubber and rubber-like substances, such as gutta-percha, on solid, especially smooth substrates such as metal, wood, porcelain, glass.

Es ist bereits auf vielfache Weise versucht worden, die Verbindung zwischen dem Kautschuk und der Unterlage möglichst fest und dauerhaft zu gestalten. Man hat zu diesem Zwecke das Haftvermögen fördernde Zwischenschichten zwischen der Kautschukauflage und dem Grundkörper aufgebracht. Als solche haben sich bis zu einem gewissen Grade Schichten bewährt, die aus Kautschuk mit .einem Zusatz von Hämoglobin bestanden und gegebenenfalls neben dem Hämoglobin noch ein Gerbungsmittel für dieses enthielten. Auf diese Weise sind wohl ganz ansehnliche Klebwirkungen erzielt worden, aber die Klebungen haben den großen Nachteil, daß sie nicht feuchtigkeitsbeständig sind. Durch vorliegende Erfindung gelingt es, Weich- und Hartkautschuk mit den Unterlagen so fest und feuchtigkeitsbeständig zu verbinden, daß die Festigkeit der Verbindungsstellen die Reißfestigkeit des Kautschuks übertrifft, so daß bei Ausübung von Zug der Kautschuk in sich reißt, nicht aber die Verbindung mit der Unterlage-gesprengt wird, und daß ferner die Verbindung auch der Einwirkung von Wasser, selbst bei erhöhten Temperaturen, standhält. Das Verfahren besteht darin, daß man den mit einem Kautschukbelag zu versehenden Körper zuvor mit einer Schicht von Kautschuk überzieht, die Hämoglobin arid ,einen oder mehrere Stoffe enthält, die durch Erhitzen eine fortschreitende Erhärtung ;erfahren, und daß man dann durch Erhitzen den Kautschuk oxydiert und die in der Wärme erhärtenden Stoffe und damit die ganze Schicht verfestigt.Many attempts have been made to establish the connection between the rubber and the base as firm and durable as possible. For this purpose, intermediate layers which promote adhesion are between the Rubber pad and applied to the base body. As such, you have up to one Some layers of rubber with an added hemoglobin have been tried and tested to a certain extent and possibly a tanning agent for this in addition to the hemoglobin contained. In this way, quite respectable adhesive effects have been achieved, but the bonds have the major disadvantage that they are not moisture-resistant are. The present invention makes it possible to use soft and hard rubber with the bases to connect so firmly and moisture-proof that the strength of the connection points exceeds the tear strength of the rubber, so that when pulling the rubber tears in itself, but not the connection with the base is broken, and that furthermore the connection also to the action of water, even at elevated temperatures, withstands. The process consists in covering the with a rubber covering The body is previously coated with a layer of rubber, the hemoglobin arid, contains one or more substances which, when heated, cause a progressive Hardening; experienced, and that the rubber is then oxidized by heating and the substances hardening in the heat and thus the entire layer solidifies.

Der Kautschuk wird durch Oxydation in Produkte verschiedener physikalischer Eigenschaften übergeführt, die je nach dem Grad der Oxydation sirupöse, plastische bis lederartige und schließlich glasharte Konsistenz aufweisen. Diese Stoffe besitzen sämtlicheine gewisse Haftfestigkeit an Metallen und anderen Stoffen mit glatter Oberfläche; !es gibt aber darunter bestimmte Stufen, bei dealen die Haftfestigkeit .einen Höchstwert erreicht und die sich deshalb zur Befestigung von Kautschuk auf Metall besonders eignen. Durch den Zusatz von in der Wärme erhärtenden Stoffen wird die Klebkraft der Kautschukoxydationsprodukte noch erheblich verbessert.The rubber turns into products of various physical properties through oxidation Properties transferred which, depending on the degree of oxidation, syrupy, plastic to have a leather-like and finally glass-hard consistency. These substances own all have a certain adhesive strength to metals and other materials with smooth Surface; ! There are, however, certain levels below this, in the case of deals the adhesive strength . reached a maximum value and which is therefore used to attach rubber to Metal are particularly suitable. Through the addition of substances that harden in the heat the adhesive strength of the rubber oxidation products is still considerably improved.

Als durch Wärme härter und unlöslicher werdende Zusätze eignen sich z. B. solche, die beim Erhitzen eine fortschreitende Polymerisation erleiden, z. B. Kautschukchlorierungsprodukte oder die härtbaren Kondensationsprodukte von Formaldehyd und Phenolen u. dgl. Grundsätzlich ist das Verfahren das gleiche für Weich- wie für Hartkautschuk, nur ist der Grad der Oxydation, der in den beiden Fällen zur Erzielung der besten Wirkungen erforderlich ist, verschieden.Suitable additives which become harder and more insoluble as a result of heat z. B. those that suffer a progressive polymerization when heated, z. B. Rubber chlorination products or the curable condensation products of formaldehyde and phenols and the like. Basically the procedure is the same for soft as for hard rubber, only the degree of oxidation is that in the two Cases needed to get the best effects vary.

Die Arbeitsweise gestaltet sich z. B. folgendermaßen: Eine wässerige Kautschukdispersion, die Hämoglobin und einen oder mehrere beim Erhitzen tein.'e fortschreitende Härtungerfahrende Stoffe, wie z. B. Chlorkautschuk oder Formaldehydphenolkondensationsprodukte, enthält und der gegebenenfalls Vulkanisiermittel, wie z. B. Schwefel, Beschleuniger und Beschleunigeraktivatoren, zugefügt sind, wird in dünner Schicht auf die mit Kautschuk zu belegende, z. B. eine Metalloberfläche aufgebracht. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, möglichst dünne Schichten zu verwenden. Die Schicht wird getrocknet und der Einwirkung von Sauerstoff oder Luft ausgesetzt, entweder bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck und bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur. Druck, Temperatur sowie Dauer der Einwirkung richten sich unter anderem nach den die physikalischen Eigenschaften beeinflussenden Stoffen sowie der auf der Unterlage zu befestigenden Mischung. Die genannten Faktoren werden z. B. verschieden sein, je nachdem man Weich- oder Hartkautschukmischung aufzubringen wünscht, und von der Vulkanisationsdauer und -temperatur, die diese Mischung erfordert, abhängen.The way of working is z. B. as follows: A watery Rubber dispersion containing hemoglobin and one or more when heated tein.'e substances which undergo progressive hardening, such as e.g. B. chlorinated rubber or formaldehyde phenol condensation products, contains and optionally vulcanizing agents, such as. B. sulfur, accelerator and accelerator activators, added, is applied in a thin layer on top of the with Rubber to be covered, z. B. applied a metal surface. It turned out to be proven to be advantageous to use layers that are as thin as possible. The layer is dried and exposed to the action of oxygen or air, either ordinary or elevated pressure and at ordinary or elevated temperature. Pressure, temperature as well as the duration of the action depend, among other things, on the physical Properties influencing substances as well as those to be attached to the base Mixture. The factors mentioned are z. B. be different, depending on the soft or hard rubber mixture wishes to apply, and the vulcanization time and temperature that this mixture requires.

Die auf der Unterlage zu befestigende Kautschukschicht wird entweder in Form einer mastizierten Mischung aufgelegt oder in Gestalt einer dickflüssigen Kautschuklösung oder als Mischung einer wässerigen Kautschukdispersion, z. B. Kautschukmilchmischung, z. B. durch Tauchen, Aufpinseln oder Spritzen aufgebracht und gegebenenfalls nach dem Trocknen in einer Form unter Druck oder frei in Dampf oder in heißer Luft vulkanisiert. Beispiele i. Umeine Weichkautschukplatte auf Metall zu befestigen, verfährt man folgendermaßen: Man stellt eine Grundmischung her, bestehend aus i oo Teilen Kautschuk als 75%iges Kautschukmilchkonzentrat, 66 Teilen Hämoglobin, 3 Teilen Schwefel, 4 Teilen Zinkoxyd, i Teil Diphenylguanidin, etwa 250 Teilen Wasser.The rubber layer to be attached to the base is placed either in the form of a masticated mixture or in the form of a viscous rubber solution or as a mixture of an aqueous rubber dispersion, e.g. B. rubber milk mixture, e.g. B. applied by dipping, brushing or spraying and optionally vulcanized after drying in a form under pressure or freely in steam or in hot air. Examples i. The procedure for attaching a soft rubber sheet to metal is as follows: A basic mixture is prepared consisting of 100 parts of rubber as 75% rubber milk concentrate, 66 parts of hemoglobin, 3 parts of sulfur, 4 parts of zinc oxide, 1 part of diphenylguanidine, and about 250 parts of water.

Zu dieser Mischung werden 6 Teile einer unter dem Handelsnamen Resinol-E-Lösung bekannten, etwa 5o°/oigen Lösung eines Phenolaldehydkondensationsproduktes und hierauf verdünnte Essigsäure bis zur schwach sauren Reaktion zugegeben.6 parts of a solution sold under the trade name Resinol-E are added to this mixture known, about 5o% solution of a phenol-aldehyde condensation product and then dilute acetic acid was added until the reaction was weakly acidic.

Die Metallunterlage wird mit der Mischung bestrichen, etwa i/2 Stunde auf 12o° erhitzt; dann wird die Weichkautschukplatte aufgelegt und vulkanisiert.The metal base is coated with the mixture, about 1/2 hour heated to 12o °; then the soft rubber sheet is placed on top and vulcanized.

z. Um auf Metall einen Hartkautschuküberzug herzustellen, kann man folgendermaßen verfahren: Man setzt der in Beispiel i angegebenen Grundmischung 3 Teile Resinol-E-Lösung, wie sie in Beispiel i näher gekennzeichnet wurde, zu und säuert mit verdünnter Essigsäure bis zu schwach saurer Reaktion an.z. To produce a hard rubber coating on metal, one can proceed as follows: The basic mixture given in example i is used 3 parts of Resinol-E solution, as identified in more detail in Example i, to and acidifies with dilute acetic acid up to a weakly acidic reaction.

Die Mischung wird auf das Metall gestrichen, ungefähr i Stunde auf i2o° erhitzt. Hierauf wird eine Kautschukmilch-Hartkautschuk-Mischung z. B. folgender Zusammensetzung: ioo Teile Kautschuk als 75°/oiges Kautschukmüchkonzentrat, 35 Teile Schwefel, 4o Teile Kaolin, 2 Teile- des unter dem Namen Vulkazit DM bekannten Vulkanisationsbeschleunigers (Dibenzothiazyldisulfid), 5 Teile Mineralöl durch Spritzen mit der Spritzpistole aufgetragen. Nach dem Trocknen des überzugs wird er in an sich bekannter Weise vulkanisiert, wozu man sich. eines Heißluftschrankes oder auch eines unter Druck stehenden, außen beheizten Vulkanisationskessels bedienen kann.The mixture is brushed onto the metal for about an hour i2o ° heated. Then a rubber milk-hard rubber mixture z. B. the following Composition: 100 parts of rubber as 75% rubber powder concentrate, 35 parts Sulfur, 40 parts kaolin, 2 parts of the vulcanization accelerator known under the name Vulkazit DM (Dibenzothiazyl disulfide), 5 parts of mineral oil by spraying with a spray gun applied. After the coating has dried, it is vulcanized in a manner known per se, what to do. a hot air cabinet or one under pressure, outside can operate heated vulcanization kettle.

Das Hämoglobin und der durch Erwärmung erhärtende Stoff braucht nicht gemeinsam aufgetragen zu :werden, sondern sie lassen sich auch getrennt in dünnen Schichten aufbringen, so daß erst nachträglich eine Mischung eintritt. Man kann daher, z. B. wenn man einen Weichkautschukbelag auf einer Metallplatte anbringen will, wie folgt verfahren: 3. Man versetzt eine Resinol-E-Lösung, wie sie in Beispiel i näher gekennzeichnet wurde, mit 3 % Eisessig, bestreicht mit der so gewonnenen Lösung die Metallplatte und erwärmt ungefähr i/2 Stunde lang auf i2o°. Hierauf streicht man eine Mischung folgender Zusammensetzung auf: iooTeile Kautschuk (als 75 %iges Kautschuktnilchkonzentrat), 66 Teile Hämoglobin, 3 Teile Schwefel, q. Teile Zinkoxyd, i Teil Diphenylguanidin, etwa 25o Teile Wasser. Man erhitzt dann etwa ii/2. Stunde im Trockenschrank auf 120', legt dann die Weichkautschukplatte auf ünd vulkanisiert.The hemoglobin and the substance hardening by heating do not need applied together to: be, but they can also be separated in thin Apply layers so that a mixture only occurs afterwards. One can therefore, e.g. B. when you attach a soft rubber covering on a metal plate want to proceed as follows: 3. Add a Resinol-E solution as shown in the example i was identified in more detail, with 3% glacial acetic acid, coated with the thus obtained Dissolve the metal plate and heat to i2o ° for about 1/2 hour. Then strokes a mixture of the following composition: 100 parts rubber (as 75% Rubber milk concentrate), 66 parts of hemoglobin, 3 parts of sulfur, q. Parts of zinc oxide, i part diphenylguanidine, about 250 parts water. It is then heated to about 1/2. hour in the drying cabinet to 120 ', then put the soft rubber sheet on and vulcanized it.

Welche Konstitution oder Zusammensetzung die Oxydationsprodukte des Kautschuks, die die Klebwirkung hervorrufen, besitzen, ist nicht bekannt. Eindeutig festgestellt ist aber, daß unter Bedingungen, unter denen keine Oxydation eintreten kann, die Klebwirkung ausbleibt. Nimmt man z. B. in den obigen Beispielen die Erhitzung anstatt in Sauerstoff in einer Atmosphäre von Stickstoff vor, so haftet der Kautschuk praktisch überhaupt nicht auf der Unterlage.What constitution or composition are the products of oxidation of the Rubbers which produce the adhesive effect are not known. Clearly it has been established, however, that under conditions under which oxidation does not occur can, the adhesive effect is absent. If you take z. B. in the above examples the heating instead of being in oxygen in an atmosphere of nitrogen, the rubber adheres practically not at all on the pad.

Claims

PATENT CLAIMS; i. Method for attaching soft and hard rubber to solid, in particular smooth, substrates such as metal, wood, porcelain, under. Vulcanization, characterized in that, before the rubber is applied, the base is coated with a preferably thin layer of rubber, which contains hemoglobin and substances that harden progressively when heated, and the layer is heated for oxidation and hardening. z. Process according to Claim i, characterized in that the intermediate layer is applied by applying an aqueous rubber dispersion or rubber solution in organic solvents which has been provided with the additives.