DE879462C - Verfahren zur hochreissfesten Verbindung von Kautschuk und Kunstkautschuk mit starren Flaechen - Google Patents

Description

• Verfahren zur hochreißfesten Verbindung von Kautschuk und Kunstkautschuk mit starren Flächen Es ist schon bekanntgeworden, halogeniertes Polyvinvlchlorid für Klebstoffzwecke zu verwenden. Es handelt sich hierbei zunächst um ein Verkleben gleichartiger Werkstoffe, d. h. also z. B. Leder mit Leder oder Glas mit Glas. Dabei kommt das Polyvinylchlorid als Lösung zur Verwendung, und die zu verbindenden Teile werden nach dem Naßklebeverfahren miteinander vereinigt; die Klebfilme müssen also mindestens noch einen Teil des Lösungsmittels enthalten, bevor sie unter mechanischem Druck zusammengefügt werden. :Fach dem Verdunsten des Lösungsmittels zeigen die Klebflächen keine Haftfähigkeit mehr. Auch ist bereits mehrfach versucht worden, eine feste und dauerhafte Verbindung zwischen festen Werkstoffen, wie :Metall, Glas u. dgl., und Kautschuk, der unter Vulkanisation aufzubringen ist, herzustellen. So hat man zunächst Kautschuklösungen mit verschiedenen Zusätzen verwendet. Dann ging man dazu über, den Kautschuk in Form seiner Chlorderivate als Bindemittel einzusetzen.
• Auch hat man schon eine aufzuvulkanisierende Kautschukmischung mit aggressiven Stoffen, wie elementarem Chlor, Sulfurylchlorid u. ä., behandelt. Bei einem solchen Verfahren bestehen schon aus gewerbehygienischen Gründen schwere Bedenken; dann aber sind Überdosierungen, bei denen überschüssiges Ätzmittel tiefer in die Kautschukmasse eindringt und die den Vulkanisationsprozeß in der Nähe der Haftfuge stören oder unterbinden können, schwer vermeidbar.
• Auch ist mari dem Klebeffekt zuliebe in der Zusammensetzung der Kautschukmischung gegenüber dem Herkömmlichen und Bewährten so weit schon abgewichen, bzw. man hat Zusätze, wie Kunstharze; gemacht,. daß für die kautschuktechnische Qualität des erzielten Kautschulcvulkanisats erhebliche Bedenken erwachsen müssen. Der Vorteil, der sich bei diesem Verfahren erzielen läßt, muß also mit Qualitätsopfern beim Kautschuk erkauft werden, die auf dem technisch wichtigsten Verwendungsgebiet der Kautschuk-Metall-Verbindungen am wenigsten zulässig sind.
• Keine der bisher bekanntgewordenen Methoden gestattet es daher, Kautschuk oder seine Nachfolgestoffe auf starren Unterlagen mit einer Festigkeit anzubringen, die den gesteigerten Anforderungen der neueren Zeit voll entspricht.
• Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, durch die Verwendung von nachhalogenierten Polyvinylhalogeniden oder deren nacbhalogenierten Mischpolymerisaten, beispielsweise von Vinylchlorid mit Acrylestern bzw. Vinylacetat oder den Depolymerisationsprodukten dieser Stoffe, insbesondere solcher mit sehr hohem Halogengehalt, eine hochreißfeste Verbindung von unter Vulkanisation aufzubringenden Stoffen auf festen Unterlagen zu erzeugen, die weit über das bisher mögliche hinausgeht. Nach dieser Methode können sowohl Naturkautschuk als auch Kunstkautschuk, z. B. Polymerisate und Mischpolymerisate des Butadiens, seiner Homologen und seiner Abkömmlinge, und diese enthaltende Stoffe auf Flächen aus z. B. Metall, Kunststoff, Holz, Porzellan usw. aufgebracht werden. Das Aufbringen dieser Zwischenschicht kann in beliebiger Form, beispielsweise als Lösung oder Aufquellung oder als Folie, die ihrerseits wieder mit Lösungs- oder Duellmitteln behandelt werden kann, oder als Pulver erfolgen. Das Verfahren bewährt sich in hervorragender Weise beispielsweise in besonderem Maße beim Aufvulkanisieren von Mischpolymerisaten des Butadiens mit Acrylnitril auf metallische Flächen.
• Es wurde weiter festgestellt, daß eine in besonderem Maße hochreißfeste Verbindung durch die Verwendung von tunlichst weitgehend nachhalogenierten Polyvinylhalogeniden bzw. entsprechenden nachhalogenierten Mischpolymerisaten zu erzielen ist. Mit dem Ansteigen des Chlorgehaltes steigen entsprechend auch die Bindefestigkeiten an, so daß also die höheren Halogenierungsstufen auch die besseren Haftfestigkeiten besitzen.
• Der auf der. Unterlage bzw. Zwischenschicht zu befestigende Kautschuk wird entweder in Form einer mastifizierten Mischung aufgelegt oder in Gestalt einer dickflüssigen Kautschuk- oder Kunstkautschuklösung oder als Mischung einer wäßrigen Kautschuk-oder Kunstkautschukdispersion z. B. durch Tauchen, Aufpinseln oder Spritzen aufgebracht und nach dem Trocknen in einer Form unter Druck oder frei in Dampf oder in heißer Luft vulkanisiert.
• In der Regel wird man die nachhalogenierte Polyvinylhalogenidlösung oder -dispersion, die die Zwischenschicht liefern soll, auf die Unterlage auftragen, doch kann nian sie, wenn feste Mischungen als Auflage benutzt werden, auch auf beide zu verbindenden Flächen aufbringen.
• Die die Zwischenschicht bildenden Stoffe können mit verschiedenen Zusätzen, wie Weichmacher, Alterungsschutzmittel, Pigmente, Schwefel u. dgl., versehen werden. Aber auch Stoffe, wie Harze, Kunstharze, Kunststoffregenerate, Eiweißstoffe, wie Hämoglobin oder Kasein, können zugesetzt werden.
• Es ist zwar schon bekanntgeworden, halogeniertes Polyvinylchlorid zum einfachen Verkleben von Werkstoffen, z. B. von Leder, zu verwenden. Die hierbei zu erzielenden Festigkeiten sind recht gut; sie gehen aber nicht oder nur wenig über das bei ähnlichen Bindemitteln zu erwartende Maß hinaus.
• Das Verfahren wird an folgenden Beispielen näher erläutert Beispiel i Als Ausgangsmaterial diente ein Vinylpolymerisat mit einem Gehalt von rund q.50/0 Chlor. Dieses Produkt wurde in Chlorbenzol gelöst und weiterchloriert; es wurden nach verschiedenen Zeitabständen Proben entnommen:

  Stufe I ....................... 5o0/0 Chlor,

  - II .......... ........... 55% -

  - III ...................... 6o0/0 - ,

  - IV ...................... 650/0 -

  Diese Proben wurden jeweils als io0/0ige Lösungen in Chlorbenzol auf gesandstrahlte Eisenprüfkörper von io mm= Haftfläche aufgetragen. Nach dem Verdunsten des Lösungsmittels bei Zimmertemperatur wurde eine Kunstkautschukmischung nachstehender Zusammensetzung auf die vorbehandelten Haftflächen aufgelegt und das Ganze in einer Vulkanisierform unter Druck 30 Minuten auf 1q6° geheizt. Es wurde eine Kunstkautschukmischung von folgender Zusammensetzung verwendet

  ioo Teile Butadien-Acrylnitril-Polymerisat,

  So - aktiver Ruß,

  5 - Zinkoxyd,

  2 - Schwefel,

  2 - Stearinsäure,

  1,25 - Merkaptobenzothiazol,

  8 - Weichmacher, bestehend aus bei

  der Mineralölraffination gewonnenen, ungesättigten

  Kohlenwasserstoffgemischen.

  Die auf die Eisenteile aufvulkanisierte Kautschukschicht hatte eine Höhe von io mm.
• Bei der Prüfung der fertigen Kautschuk-Metall-Körper in einer Zerreißmaschine wurden mit steigendem Chlorgehalt des verwendeten Vinylpolymerisates steigende Bindefestigkeiten zwischen Metall und Kautschuk gemessen:

  Bezeichnung Chlorgehalt Bindefestigkeit

  der Proben °@ in kg cm°

  (Mittelwerte)

  Stufe o ....... 45 16

  - Z ....... 5o 33

  - 2 ....... 55 50

  - 3 ....... 6o 70

  - 4 ....... 65 9o

  Beispiel 2 Es wurde eine Rohkautschukmischung aus Butadienacrylnitril-Polymerisat mit höherem Acrylnitrilgehalt verwendet, die folgende Zusammensetzung hatte:

  Zoo Teile Butadien-Acrylnitril-Polymerisat,

  50 - aktiver Ruß,

  5 - Zinkoxyd,

  2 - Schwefel,

  2 - Stearinsäure,

  1,25 - Merkaptobenzothiazol,

  4 - Weichmacher wie im Beispiel i.

  .Nach analoger Versuchsdurchführung wie in Beispiel i wurden auch in diesem Fall mit steigendem Chlorgehalt des verwendeten Vinylpolymerisates steigende Bindefestigkeiten gemessen.

  Bezeichnung Chlorgehalt Bindkestig2 eit

  der Proben ° in kg, cm . 10 (Mittelwerte)

  Stufe o ....... 45 1ß

  - i ....... 50 31

  - 2 ....... 55 52

  - 3 ....... 6o 3:1

  - 4 ....... 65 iio

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verwendung von nachhalogenierten Polyvinylhalogeniden oder deren nachhalogenierten Mischpolymerisaten, beispielsweise von Vinylchlorid mit Acrylestern bzw. Vinylacetat, oder den Depolymerisationsprodukten dieser Stoffe, insbesondere solcher mit sehr hohem Halogengehalt, als Lösung, Aufquellung oder Folie zur hochreißfesten Verbindung von unter Aufvulkanisieren aufzubringendem Kautschuk und Kunstkautschuk, z. B. Polvmerisaten und Mischpolymerisaten des Butadiens, seiner Homologen und seiner Abkömmlinge, insbesondere mit Acrylnitril, und von solche enthaltenden Stoffen mit Flächen aus starren Werkstoffen, wie Metallen oder Kunststoffen.