DE898809C

DE898809C - Process for achieving high adhesive strengths between rubber mixtures and other solid materials

Info

Publication number: DE898809C
Application number: DEC5123A
Authority: DE
Inventors: Hermann Baddenhausen; Willy Reimann
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1951-12-19
Filing date: 1951-12-19
Publication date: 1953-12-03

Description

Verfahren zur Erzielung hoher Haftfestigkeiten zwischen Kautschukmischungen und anderen festen Stoffen Bei der Herstellung von Kautschukgegenständen müssen oft die Kautschukmischungen mit anderen festen Stoffen, z. B. Metallen, Textilien oder Glas, in eine möglichst fest haftende Verbindung gebracht werden.Process for achieving high adhesive strengths between rubber mixtures and other solid materials in the manufacture of rubber articles must often the rubber mixtures with other solid substances, e.g. B. metals, textiles or glass, in a bond as firmly as possible.

Die Aufgabe besteht häufig darin, Einlagen, z. B. in Form parallel liegender Cordfäden oder verdrillter Metalldrähte mit umgebenden Kautschukschichten fest haftend zu verbinden. Während Baumwollfäden ohne besondere Vorbehandlung eine brauchbare Haftfestigkeit während des Vulkanisationsvorganges erreichen, zeigen dagegen Garne, Zwirne und Cordfäden aufs Kunstseide, Superpolyamiden oder Polykondensationsprodukten, auch Gebilde aus Metallen, z. li. verdrillte Stalildrälite, eine für die praktische Beanspruchung nicht ausreichende Haftfestigkeit gegenüber den üblichen Kautschukmischungen.The task is often to make deposits, e.g. B. parallel in shape lying cords or twisted metal wires with surrounding rubber layers to be firmly adhered to. While cotton threads without special pretreatment a Achieve useful adhesive strength during the vulcanization process, show on the other hand, yarns, threads and cords on rayon, super polyamides or polycondensation products, also structures made of metals, e.g. left twisted stalilite, one for the practical Stress insufficient adhesive strength compared to the usual rubber compounds.

Es sind bereits mehrere Verfahren vorgeschlagen worden, um die Haftfestigkeit zwischen den genannten Stoffen und Kautschukmischungen zu verbessern. Es sind mit diesen bekannten Verfahren wesentliche 1-laftfestigkeitssteigerungen erreicht worden, wobei aber eine weitere Steigerung der Haftfestigkeit nach wie vor .erwünscht ist. Jedoch zeigen auch die besten der bisher bekannten Verfahren, die sich in der Praxis durchgesetzt haben, eine heträchtliche. I?mptin<llidll:cit hinsichtlich des Zustandes des Haftmittels und der genauen Einhaltung bestimmter Arbeitslxedingungen. Da solche Zustandserhaltungen bzw. Arbeitsbedingungen im praktischen Fabrikationsbetrieb nur bis zu einem gewissen Grade gewährleistet werden können, sind auch bei den besten bisher bekannten Haftverfahren noch wesentliche Schwankungen der Haftfestigkeitszahlen, oft unter das zulässige Maß, feststellbar.Several methods have been proposed to improve adhesive strength to improve between the substances and rubber compounds mentioned. There are with these known processes have achieved significant increases in strength, however, a further increase in the adhesive strength is still desired. However, even the best of the previously known methods show that they can be used in practice have achieved a substantial. I? Mptin <llidll: cit as to the state the adhesive and the strict observance of certain working conditions. Because such Condition maintenance or working conditions in practical manufacturing operations only up to one certain degrees can be guaranteed are also there are still significant fluctuations in the best previously known adhesion methods Adhesive strength figures, often below the permissible level, can be determined.

Die Erfindung gibt ein neues Haftverfahren an, mit dem Eine weisentliche Erhöhung der Haftfestigkeit und- eine größere Unabhängigkeit von der genauen Einhaltung der Arbeitsbedingungen angestrebt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin,. daß die festen Stoffe oder/und die Kautschukmischungen mit Belägen oder Bestäubungen aus Zink oder Zinkverbindungen versehen und der Kautschukmischung geringe Mengen von Verbindungen von Schwermetallien mit hochmolekularen organischen Säuren, beispielsweise Kobaltnaphthenat, zugemischt werden und nach dem Zusammenfügen der Teile die Vulkanisatön oder eine sonstige Wärmebehandlung durchgeführt wird. Ausführungsbeispiele Einer Naturkautschukmischung, wie sie für die Zwischenschichten eines Reifenunterbaues gebräuchlich ist, werden 5'/o (auf die Mischung bezogen) Kobaltnaphthenat zugesetzt. Auf Stahllitzen, die aus sehr dünnen Einzeldrähten verdrillt sind und mit der Kautschukmischung fest haftend verbunden werden sollen, werden auf galvanischem Wege dünne Zinküberzüge aufgebracht. Die so vorbehandelten Stahldrähte werden mit der Kautschukmischung belegt und dann der entstandene Mehrstoffrohling '\'ulkanisationstemperaturen unterworfen. Die erreichte Haftfestigkeit wird an Prüfkörpern gemessen, bei denen derartige Stahllitzenvon i, i mm -a' in einen Kautschukkörper einvulkanisiert sind. Nach dem Vulkanisieren werden die Stahllitzen so durchstochen, daß sich io mm Haftlänge ergeben. Unter -statischer Belastung wird die Litze bei einer Belastung mit etwa 2o kg Gewicht aus dem Kautschukkörper herausgerissen. Bei Durchführung des gleichen Versuches ohne Zinküberzug auf der Stahllitze ergibt sich eine Bruchlast von 8 biss io kg, bei Durchführung des gleichen Versuches mit Zinküberzug auf der Stahllitze, jedoch ohne Beimischung von Kobaltnaphthenat, ergibt sich eine Bruchlast von i bis 3 kg.The invention specifies a new method of adhesion with which one wise Increase in adhesive strength and greater independence from exact compliance the working conditions are sought. The inventive method consists in. that the solid substances and / or the rubber mixtures with coatings or dusts made of zinc or zinc compounds and small amounts of the rubber mixture of compounds of heavy metals with high molecular weight organic acids, for example Cobalt naphthenate, are added and, after the parts have been joined, the vulcanization or another heat treatment is carried out. Embodiments of one Natural rubber mixture, such as that used for the intermediate layers of a tire sub-structure is customary, 5% (based on the mixture) cobalt naphthenate is added. On steel strands that are twisted from very thin individual wires and with the rubber mixture If the connection is to be firmly bonded, thin zinc coatings are electroplated upset. The steel wires pretreated in this way are mixed with the rubber mixture and then subjected the resulting multi-material blank to ulcanization temperatures. The adhesive strength achieved is measured on test specimens in which such steel strands of i, i mm -a 'are vulcanized into a rubber body. After vulcanizing the steel strands are pierced in such a way that the adhesive length is 10 mm. Under -static load the strand becomes with a load of about 20 kg weight torn out of the rubber body. When carrying out the same experiment without zinc coating on the steel strand, the breaking load is 8 to 10 kg, when carrying out the same experiment with zinc coating on the steel strand, however Without the addition of cobalt naphthenate, the result is a breaking load of 1 to 3 kg.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist dadurch gegeben, daß ' ma:n an Stelle der Stahldrahtlitzen Textilfäden oder Textilgewebe verwendet.. In diesen Fällen kann das Zink als solches oder in Zinkverbindungen als Bestäubung auf und. in die Fäden bzw. Gewebe gebracht wenden, indem man die Fäden oder Gewebe mit dem Zink pudert, indem man sie in. einer Ansammlung von Zinkstaub schüttelt. Der Zinkstaub kann aber auch in feinster Verteilung in Wasser, in Lösungsmitteln, in Latices oder in Kobaltnaphthenat od. dgl. auf die Textilfäden bzw. Gewebe aufgebracht werden, indem man die'letzteren, z. B. in ein Bad aus einer Aufsch-,vemmung des Zinkstaubes taucht und danach trocknet. Auch in -diesen Fällen ist.. eine wesentliche Steigerung der Haftfestigkeit nach Abschluß der Vulkanisation feststellbar.Another exemplary embodiment is given by the fact that 'ma: n an Place of the steel wire strands textile threads or textile fabrics are used .. In these Cases, the zinc as such or in zinc compounds as a dust on and. put into the threads or tissue by touching the threads or tissue with the Zinc powders by shaking them in a collection of zinc dust. The zinc dust but can also be finely divided in water, in solvents, in latices or in cobalt naphthenate or the like are applied to the textile threads or fabrics, by using the latter, e.g. B. in a bath from a suspension, inhibition of zinc dust dips and then dries. In these cases too ... is a substantial increase the adhesive strength can be determined after the end of the vulcanization.

In den bisherigen Beispielen ist davon ausgegangen, daß .das Zink oder die Zinkverbindung dem mit der Kautschukmischung zu verbindenden festen Stoff als Belegung oder Bestäubung oder Überzug beigegeben wird. Es ist aber auch möglich, das Zink oder die Zinkverbindung oberflächlich auf den Rohling aus der Kautschukmischung aufzubringen oder auf beide zu vereinigende Teile.In the previous examples it is assumed that the zinc or the zinc compound is the solid substance to be bonded to the rubber mixture is added as a topping or dusting or coating. But it is also possible the zinc or the zinc compound on the surface of the rubber compound blank to apply or to both parts to be united.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel engibt sich daraus, daß man das Kobaltnaphthenat auf den Zinkbezug dier Drahtlitzen aufbringt, indem man die letzteren z. B. durch ein entsprechendes Tauchbad hindurchleitet. In - diesem Falle bleibt die Kautschukmischung unverändert, wobei jedoch die Möglichkeit -besteht, auch der Kautschukmischung Kobaltnaphthenat beizumischen.Another exemplary embodiment results from the fact that the cobalt naphthenate is used dier wire strands applied to the zinc cover by z. B. by a corresponding immersion bath passes through it. In this case the rubber mixture remains unchanged, although the possibility exists, also of the rubber mixture cobalt naphthenate to mix in.

Das Kobaltnaphthenat wird im allgemeinen in einer Menge von z bis ioo/o, auf die Mischung bezogen, der Kautschukmischung beigefügt, wobei natürlich nur die Kautschukschicht diesen Stoff enthält, die unmittelbar mit dein anderen festen Gegenstand verbunden wird, während die übrige Kautschukmischung unbzeinflußt bleiben kann. Kunstkautschuk kann anstatt von Naturkautschuk verwendet werden.The cobalt naphthenate is generally used in an amount of from z to 100 / o, based on the mixture, added to the rubber mixture, whereby of course only the rubber layer contains this substance that is directly with your other Solid object is connected, while the rest of the rubber mixture is unaffected can stay. Synthetic rubber can be used instead of natural rubber.

An Stclle von Kobaltnaphthenat können auch andere Verbindungen von Schwermetallen mit der Naphthensäure verwandten oder homologen organi= scheu Säurien verwendet werden. Als Schwermetalle kommen diejenigen in Frage, die in der elektrochemischen Spannungsreihe dem Kobalt benachbart sind.Other compounds of Heavy metals related or homologous organic acids to naphthenic acid be used. The heavy metals used in the electrochemical Voltage series are adjacent to the cobalt.

Der Zinkbelag kann auf die Drahtlitzen durch Feuerverzinkung, auf galvanischem Wege oder durch Amalgambildung während des Ziehvorganges aufgebracht werden. Es braucht kein durchgehender Überzug zu sein, sondern es genügt ein monomolekularer Film. Ebenso kann, wie bei den Textidfäden, der Zinkbelag durch Pud .ersing oder, im. einer An#pastung oder Aufschwommung auf die Drahtlitzen aufgebracht werden.The zinc coating can be hot-dip galvanized onto the wire strands applied galvanically or by amalgam formation during the drawing process will. It does not need to be a continuous coating, a monomolecular one is sufficient Movie. As with the textile threads, the zinc coating can be replaced by powder or, in the. an adaptation or buoyancy can be applied to the wire strands.

Claims

PATENT CLAIM: Process for achieving high adhesive strength between rubber mixtures and other solid substances, such as metals, textiles or glass, characterized in that the solid: - substance - and / or the rubber mixture is provided with coatings or dusts of zinc or zinc compounds and the Rubber mixture or small amounts of compounds of heavy metals with high molecular weight organic acids, preferably cobalt naphthenate, mixed or added to the zinc coating. and after the parts have been joined together, vulcanization or some other heat treatment is carried out.