DE839558C

DE839558C - Impact-resistant, scratch-resistant laminate

Info

Publication number: DE839558C
Application number: DEU187A
Authority: DE
Inventors: Lawrence Eugene Daly
Original assignee: United States Rubber Co
Current assignee: Uniroyal Inc
Priority date: 1946-10-19
Filing date: 1950-04-07
Publication date: 1952-05-23
Also published as: GB635596A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen von Schichtstoffen und insbesondere solcher für Behälter geeigneter.The invention relates to improvements in laminates, and particularly those for Container more suitable.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines schlagfesten, gegen Verschrammung beständigen Schichtstoffes. Ein weiterer Gegenstand ist die Schaffung eines solchen aus Stoffen, die miteinander verträglich sind, d. h. homogen und ohne sich zu trennen miteinander vermischt werden können, miteinander verbunden sich wechselseitig aneinander anschmiegen, wodurch vielerlei Formen herstellbar sind von Gepäckstücken, Schreibmaschinengehäusen, Instrumentengehäusen, ohne daß die Verwendung schwerer Formen und Pressen notwendig ist. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines Behälters von gefälligem Aussehen, ausgezeichneter Beständigkeit gegen Abnutzung, der hinreichend starr ist, um einer wesentlichen Deformierung bei Belastungen, wie sie Reisegepäck erleidet, zu widerstehen. .An object of the present invention is to provide an impact-resistant anti-scratch protection durable laminate. Another object is the creation of one from materials which are compatible with one another, d. H. be mixed together homogeneously and without separating can, connected to each other, nestle against each other, creating many things Shapes can be produced from pieces of luggage, typewriter housings, instrument housings without the use of heavy molds and presses is necessary. Another object of the invention is the creation of a container of pleasing appearance, excellent resistance to wear and tear, which is sufficiently rigid to avoid any significant deformation when subjected to loads such as luggage suffers to resist. .

Es wurde gefunden, daß diese Vorteile erreicht werden können durch Verbinden von zwei Arten von Formstoffen bzw. Preßstoffen, von denen der eine als Grundschicht bzw. innere Lage des Behälters und der andere für die äußere Schicht gewählt wird. Die Grundschicht besteht in der Hauptsache aus einer thermoplastischen Mischung eines weichen und elastischen natürlichen Kautschuks und eines normalerweise unelastischen thermoplastischen cyclisierten, von der Isomerisation von Naturkautschuk herrührenden Harzes, das als harzartiger cyclisierter Kautschuk bekannt ist. Das cyclisierte Kautschukharz l>eträgt von ungefähr 50% bis ungefähr 90%), vorzugsweise 60 bis 70 Gewichtsprozent der Summe der Gewichte ₍von Naturkautschuk und cyclisiertem Kautschuk.It has been found that these advantages can be achieved by combining two types of molding materials or molding materials, one of which is selected as the base layer or inner layer of the container and the other for the outer layer. The base layer consists primarily of a thermoplastic blend of a soft and resilient natural rubber and a normally inelastic thermoplastic cyclized resin resulting from the isomerization of natural rubber known as resinous cyclized rubber. The cyclized rubber resin (from about 50% to about 90%), preferably from 60 to 70% by weight of the sum of the weights ₍ of natural rubber and cyclized rubber.

Die äußere oder Deckschicht wird aus denselben Arten von Stoffen hergestellt, die für die Grundschicht gewählt werden, jedoch in anderen Mengenverhältnissen als für die Grundschicht. Die Masse für die Außen- bzw. Deckschicht besteht in der Hauptsache aus einem thermoplastischen Gemisch von Naturkautschuk und einem normalerweise unelastischen thermoplastischen, von der Isomerisierung von Kautschuk herrührenden cyclisiertenThe outer or top layer is made from the same types of fabric used for the base layer can be selected, but in different proportions than for the base layer. The crowd for the outer or top layer consists mainly of a thermoplastic mixture of natural rubber and a normally inelastic thermoplastic, of isomerization cyclized derived from rubber

ίο Harz, in dem die Menge des unelastischen harzartigen cyclisierten Kautschuks im Bereich von ungefähr 25% bis 50%, vorzugsweise 40 bis 50 Gewichtsprozent der Summe der Gewichte des Naturkautschuks und der unelastischen Harzkomponente liegt. Die elastische Kautschukkomponente beträgt von ungefähr 50% bis ungefähr 75%, vorzugsweise 50 bis 60 Gewichtsprozent der Summe der Gewichte der Kautschuk- und der Harzkomponente.ίο resin in which the amount of inelastic resinous cyclized rubber in the range of about 25% to 50%, preferably 40 to 50% by weight the sum of the weights of the natural rubber and the inelastic resin component. The elastic rubber component is from about 50% to about 75%, preferably 50 to 60% by weight of the sum of the weights the rubber and resin components.

Die cyclisierten Kautschukharze können aus verschiedenen Quellen stammen und auf verschiedene Weise hergestellt werden, wie das in den amerikanischen Patentschriften 1 797 188, 1846247, 2050209, 2052391, 2270930, 2363654, 2379464 und 2 379 939 beschrieben ist, einschließlich solcher Verfahren, die sich auf die Herstellung eines gereinigten cyclisierten Kautschukharzes beziehen.The cyclized rubber resins can be derived from and on various sources Manner, as in the American patents 1 797 188, 1846247, 2050209, 2052391, 2270930, 2363654, 2379464 and 2,379,939, including those Processes relating to the preparation of a purified cyclized rubber resin.

Eine Schicht der kalandrierten Masse für die Grund- bzw. Innenschicht und eine Schicht der kalandrierten Masse für die Außen- bzw. Deckschicht, von denen jede Vulkanisierungsmittel und Hilfsmittel, wenn gewünscht, enthält, z. B. Schwefel, Be-' schleuniger, Antioxydationsmittel, Füllstoffe, Pigmente, werden zu einem Schichtstoff durch gemeinsames Verpressen vereinigt, z. B. in einer hydraulischen oder anderen Presse, deren Platten auf eine Temperatur in dem Bereich zwischen ungefähr 127⁰ und ungefähr 165⁰ erhitzt sind, wobei die Drücke in einem weiten Bereich variieren können, z. B. von ungefähr 7,18 bis 71,8 kg/cm². Nach 20 bis 30 Minuten sind die Stoffe vollständig gehärtet und geformt. An Stelle der Plattenhärtung können die Schichten in Lagen bzw. Reihen geordnet bzw. gestapelt und in einer Vulkanisierkammer mit strömendem Dampf gehärtet und dann gekühlt werden. Die dekorative Fläche der Deckschicht entspricht dem Negativ der Fläche, an die sie gepreßt ist. Sie kann sehr glatt und glänzend sein, wenn eine glänzend polierte Platte benutzt wird, oder sie kann Naturleder ähneln oder es nachmachen oder besonders dekorative Dessins besitzen, wenn die Platte mit dem gewünschten Dessin versehen ist. Wenn die Deckschicht gegen die mit einem der Ledernarbung entsprechenden Hochrelief versehenen Platte gepreßt wird, so kann ein Material hergestellt werden, das mit einem geeigneten Wachs poliert werden kann und dem ein dem natürlichen Leder sehr ähnliches Aussehen gegeben werden kann. Ein solcher Lederaustauschstoff kann mit gewünschten Pigmenten zur Erzeugung einer großen Reihe τοη gefärbten Stoffen von Weiß bis Schwarz versehen werden.A layer of the calendered mass for the base or inner layer and a layer of the calendered mass for the outer or top layer, each of which contains vulcanizing agents and auxiliaries, if desired, e.g. B. sulfur, accelerators, antioxidants, fillers, pigments, are combined to form a laminate by pressing them together, e.g. B. in a hydraulic or other press, the plates of which ^{are heated to a temperature in the range between about 127 0} and about 165 ⁰ , the pressures can vary over a wide range, e.g. B. from about 7.18 to 71.8 kg / cm ² . After 20 to 30 minutes, the fabrics are fully cured and shaped. Instead of hardening the sheets, the layers can be arranged or stacked in layers or rows and hardened in a vulcanizing chamber with flowing steam and then cooled. The decorative surface of the top layer corresponds to the negative of the surface to which it is pressed. It can be very smooth and shiny if a glossy, polished plate is used, or it can resemble or imitate natural leather or have particularly decorative designs if the plate is provided with the desired design. If the cover layer is pressed against the plate provided with a high relief corresponding to the leather grain, a material can be produced which can be polished with a suitable wax and which can be given an appearance very similar to that of natural leather. Such a leather substitute can be provided with the desired pigments to produce a large number of τοη colored substances from white to black.

Es ist erwünscht, die Platten vor Entfernen der geschichteten Tafel aus der Presse auf eine Temperatur unterhalb des Erweichungspunktes der Masse mit dem niedrigsten Erweichungspunkt zu kühlen, da die Schicht thermoplastisch ist und bei höheren Temperaturen deformieren würde.It is desirable to warm the panels to a temperature prior to removing the layered sheet from the press below the softening point of the mass with the lowest softening point cool because the layer is thermoplastic and would deform at higher temperatures.

Die verbundenen Schichten sind miteinander unter der Wirkung von Wärme und Druck unter Bildung einer einzigen Tafel geschichteten Materials verschmolzen. Die Bindung ist ausgezeichnet, und im allgemeinen ist keine Trennungslinie an der Stelle des Zusammenflusses der beiden Massen, vorausgesetzt, daß sie von gleicher Farbe sind, zu erkennen.The bonded layers are formed with one another under the action of heat and pressure fused into a single sheet of layered material. The bond is excellent, and im in general there is no dividing line at the point of confluence of the two masses, provided that they are of the same color.

Wenn eine geschichtete Platte geformt oder zu einem Behälter gestaltet werden soll, ist es empfehlenswert, sie zunächst über ihre Erweichungstemperatur, z. B. ungefähr auf 121 bis 149⁰, zu erhitzen und sie über eine Form der gewünschten Gestalt zu bringen. Auf dieser Form kann sie durch mechanische Mittel oder auf andere Weise gestaltet werden. Zum Beispiel kann ein Vakuum zwischen der Form und der heißen, plastischen, geschichteten Platte erzeugt werden unter innigem Anlegen der Schicht an die Form. Da die Schicht unter diesen Bedingungen weich und biegbar ist, kann sie leicht zu einer großen Anzahl von Formkörpern gestaltet werden. Die Schicht wird vorzugsweise mit der Form in Kontakt gehalten, bis sie hinreichend gekühlt ist, so daß sie beim oder nach dem Entfernen aus der Form nicht deformiert.If a layered sheet is to be shaped or shaped into a container, it is advisable to first raise it above its softening temperature, e.g. B. to about 121 to 149 ⁰ , to heat and bring them over a mold of the desired shape. In this form it can be shaped by mechanical means or otherwise. For example, a vacuum can be created between the mold and the hot, plastic, layered plate with the layer being intimately attached to the mold. Since the layer is soft and pliable under these conditions, it can easily be shaped into a large number of shaped bodies. The layer is preferably kept in contact with the mold until it is sufficiently cooled that it will not deform during or after removal from the mold.

Verschiedene andere Methoden des Formens oder der Gestaltgebung, einschließlich der in der amerikanischen Patentschrift 2 377 946 beschriebenen, können angewendet werden.Various other methods of shaping or shaping, including that used in the American one U.S. Patent 2,377,946 can be used.

Die steife Innenschicht oder Grundschicht schafft die strukturelle Festigkeit des Schichtstoffes, und ihre Dicke kann je nach Wunsch variieren; sie beträgt üblicherweise von 1,6 bis 4,8 mm gemäß den Anforderungen, die an den speziellen herzustellenden Behälter gestellt werden.The stiff inner layer or base layer provides the structural strength of the laminate, and their thickness can vary as desired; it is usually from 1.6 to 4.8 mm according to the Requirements that are placed on the specific container to be manufactured.

Die Deckschicht oder äußere Schicht kann ebenfalls je nach Wunsch variieren, und ihre Dicke beträgt üblicherweise von 0,25 bis etwa 1,52 mm. Eine solche Schicht ist recht biegbar, ähnlich wie Leder, und hat eine Shorehärte Typ A. Durometeranzeige von ungefähr 60 bis ungefähr 95, je nach der Menge des dem Gummi einverleibten, normalerweise unelastischen thermoplastischen Harzes. Sie hat eine außerordentliche Widerstandsfähigkeit gegen Abreibung und eignet sich also sehr gut als Deckschicht für einen Behälter, der starker Abnutzung und anderen Beanspruchungen unterworfen ist.The top layer or outer layer can also vary as desired and its thickness is usually from 0.25 to about 1.52 mm. Such a layer is quite bendable, similar to leather, and has a Type A Shore hardness. Durometer reading from about 60 to about 95, depending on the amount of the normally inelastic thermoplastic resin incorporated into the rubber. she has a extraordinary resistance to abrasion and is therefore very suitable as a top layer for a container that is subject to heavy wear and other stresses.

Das folgende Beispiel veranschaulicht die Erfindung, ohne daß diese darauf beschränkt wäre; die Teile sind Gewichtsteile.The following example illustrates the invention without it being restricted thereto; the Parts are parts by weight.

Grundschichtmasse TeileBase coat parts

Cyclisierter Kautschuk* 60Cyclized rubber * 60

Blasser Crepe 40Pale crepe 40

Zinkoxyd 3 iaoZinc oxide 3 iao

Antioxydationsmittel 1Antioxidants 1

Benzothiazoldisulfid 1Benzothiazole disulfide 1

Zinkdiäthyldithiocarbamat 0,2Zinc diethyl dithiocarbamate 0.2

Schwefel 3Sulfur 3

* Verdrehungstemperatur 74bis 85°, Shore Α-Härte 85bis9O°; ^la5 Zugfestigkeit — 302,9 kg/cm²; spez. Gewicht 0,95 bis 0,98.* Torsion temperature 74 to 85 °, Shore Α hardness 85 to 90 °; ^la 5 tensile strength - 302.9 kg / cm ² ; spec. Weight 0.95 to 0.98.

Deckschichtmasse TeileTopcoat parts

Cyclisierter Kautschuk 30Cyclized rubber 30

Blasser Crepe 70Pale crepe 70

Zinkoxyd 5Zinc oxide 5

Antioxydationsmittel 1Antioxidants 1

Benzothiazoldisulfid 1Benzothiazole disulfide 1

Stearinsäure 3Stearic acid 3

Schwefel 3Sulfur 3

ίο Jede dieser Massen wird auf einem Gummimischwalzwerk gemischt. Das Walzwerk ist auf eine Temperatur erhitzt, die zum Erweichen und Vermengen, d. h. zur Bildung eines homogenen Gemisches des normalerweise unelastischen cyclisiertenKautschukharzes mit dem Kautschuk hinreicht, z. B. können Temperaturen von ungefähr 93 bis ungefähr 173⁰ verwendet werden. Das cyclisierte Harz wird zuerst auf das Walzwerk gegeben, und es wird dann der natürliche Kautschuk langsam, bis e'r innig eingemischt ist, zugefügt. Die anderen Mischungsbestandteile werden dann zugegeben, der Schwefel wird zurückgehalten, bis die Temperatur der Walzen auf ungefähr 52⁰ zurückgegangen ist, um vorzeitige Härtung, wenn diese unerwünscht ist, zu vermeiden.ίο Each of these masses is mixed on a rubber mixing roller mill. The mill is heated to a temperature sufficient to soften and blend, ie to form a homogeneous mixture of the normally inelastic cyclized rubber resin with the rubber, e.g. For example, temperatures from about 93 to about 173 ⁰ can be used. The cyclized resin is first placed on the rolling mill, and the natural rubber is then slowly added until it is thoroughly mixed in. The other constituents of the mixture are then added, the sulfur is retained until the temperature of the rolls to about 52 ⁰ decreased to premature curing, if this is not desired to be avoided.

Die getrennten Massen werden dann zur Aufschichtung fertiggemacht, wie oben ausgeführt.The separated masses are then made ready for stacking as outlined above.

Unabhängig davon, ob der gesamte Schwefel sich mit dem Naturkautschukbestandteil verbindet oder nicht, wird er dem Naturkautschuk in einer Menge zugegeben, die hinreicht, ihn, wenn er gesondert wäre, zu einem weichvulkanisierten Zustand zu härten.Regardless of whether all of the sulfur is combined with the natural rubber component or not, it is added to the natural rubber in an amount sufficient to remove it when it is separately would be to cure to a soft vulcanized state.

Claims

PATENTANSPRUCH:PATENT CLAIM:

Impact-resistant laminate resistant to scratches, characterized by a normally hard, strong, thermoplastic base layer, consisting mainly of a cured composition of a thermoplastic homogeneous mixture of natural rubber and cyclized rubber, the cyclized resin being over 50% and up to 90% by weight the sum of the weights of the two compounds, and one with this base layer under the action of hardening Heat and pressure and any vulcanizing agents that may be present, associated with raised Relief coverable, thermoplastic top layer, which consists mainly of a hardened thermoplastic homogeneous mixture of the same rubber and the same resin component which are used in the formation of the base layer, but in which the ratio of the amount of cyclized resin is much less than its amount in the base layer, and in the range of 25 to 50 percent by weight of the sum of the weights of the natural rubber and the cyclized resin component lies.

Q 5020 5.52 Q 5020 5.52