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Verfahren zur Oberflächenbehandlung von unvulkanisiertem oder vulkanisiertem
Kautschuk
Zur Änderung der Oberflächeneigenschaften von vulkanisiertem Kautschuk,
insbesondere zur Schaffung einer Oberfläche mit einem besseren Haftvermögen an anderen
Stoffen, ist es bekannt, die Oberfläche von Kautschuk oder Gegenständen hieraus
mit Schwefelsäure, Salzsäure, Salpetersäure, Chlor- oder Bromlösungen, gasförmigen
Halogenen, Chlorzinn oder unterchloriger Säure zu behandeln. Diese bekannten Maßnahmen
führen jedoch leicht zur Rißbildung und erhöhter Oxydation beim späteren Altern.
Auch tritt leicht eine Verfärbung der aus dem behandelten Kautschuk hergestellten
Gegenstände ein.
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Die IErfindung betrifft ein neues Verfahren zur Qherflächenbehandl
ung v.on vulkanisiertem Kautschuk, um dieser ein hartes und glänzendes Aussehen
mit guter Haftfähigkeit an anderen Stoffen zu verleihen, bei dessen Anwendung sich
jedoch die vorgenannten Mängel nicht einstellen.
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Es hat sich gezeigt, daß beim Behandeln von Kautschuk oder Gegenständen
hieraus mit einer Lösung eines chlorigsauren Salzes eine harte Oberflächenschicht
erhalten wird. Die durch eine derartige Behandlung erhaltene Oberfläche zeigt keine
Neigung zur Rißbildung oder zur Verfärbung bzw. zum Verfärben von nachträglich auf
sie aufgebrachten Stoffen oder zu einer erhöhten Oxykation beim späteren Altern
des Kautschuks. Es kann hieraus geschlossen werden, daß die nach dem neuen Verfahren
erhaltene Oberfläche sich der
Struktur nach von denjenigen harten
Oberflächen unterscheidet, die nach den bekannten Verfahren erhalten werden.
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Unter der Bezeichnung Kautschuk ist hier natürlicher Kautschuk, Guttapercha,
Balata oder synthetischer Kautschuk, etwa ein Polymerisat des Butadiens oder ein
Copolymerisat hiervon mit Acryl säurenitril bzw. Isobutylen bzw. eine Mischung verstanden,
die diese Stoffe enthält. Der Kautschuk kann für die Behandlung vuilkanisiert sein
oder in unvulkanisiertem Zustand vorliegen.
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Nach einem Anwendungsbeispiel des neuen Verfahrens werden die Kautschukgegenstände
mit einer sauren Lösung eines chlorigsauren Salzes, etwa Natrium-, Barium-, Strontium-
oder Lithiumchlorit, behandelt und dann gewaschen und getrocknet. Die Dauer der
Behandlung hängt von der Konzentration des Chlorits, der Behandlungstemperatur und
der Art und der Zusammensetzung der zu behandelnden Gegenstände ab.
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Die Chlorite werden zweckmäßig in einer Lösung in Wasser oder Alkohol
angewendet. Bei der Anwendung von Wasser allein wird vorteilhaft ein Netzmittel,
etwa das Natriumsalz eines höheren slekundären Alkylsulfats, zugesetzt, wobei der
Anteil des Netzmittels etwa 0,005 bis 0,2 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge
1des Chlorits, beträgt.
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Für das neue Verfahren eignet sich besonders Natriumchlorit, und
zwar in einer wäßrigen organischen Säure, wie Ameisen-, Essig- oder Oxalsäure, bei
einer'Einstellung eines pH-Wertes von 2 bis 5.
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Die Konzentration der 'Säure kann dabei zwischen 0,25 und 5 °/o schwanken
und liegt zweckmäßig zwischen 0,25 und I °/o. Die Behandlungsdauer richtet sich
neben den vorgenannten Faktoren nach der Konzentration des Natriumchlorits und der
organischen Säure in der Lösung. Die Konzentration der Lösung des Natriumchlorits
kann beliebig sein, liegt aber zweckmäßig zwischen 5 und IoO/o.
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Das neue Verfahren ist besonders geeignet für die Behandlung von
Gegenständen aus Kautschuk, die anschließend mit leinem Anstrich oder einem überzug
versehen bzw. poliert werden sollen.
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Anch bei anderen Chloriten werden zweckmäßig organische Säuren in
niedrigen Konzentrationen angewendet.
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Das neue Verfahren ist nachstehend an Hand einiger Anwendungsbeispiele
näher erläutert.
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Beispiel I In Wasser werden 5 Gewichtsprozent Natriumchlorit und
5 Gewichtsprozent Essigsäure gelöst, worauf 0,05 Gewichtsprozent des Natriumsalzes
eines höheren sekundären Alkylsulfats als Netzmittel zugesetzt werden.
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In diese Lösung werden Golfbälle mit einer vulkanisierten Oberfläche
aus Kautschuk und Guttapercha bei etwa I80 für 20 Minuten eingelegt, dann in fließendem
Wasser für 30 Minuten gewaschen und nach dem Trocknen mit einem weißen synthetischen
Harzlack angestrichen, worauf sie bei 33Q für I6 Stunden gehärtet werden.
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Der Lackanstrich trocknet schneller und haftet besser an der nach
der erfindung vorbehandelten Oberfläche als an der Oberfläche eines nicht vorbehandelten
Balles, auf welcher ,der Anstrich nach einem Härtevorgang von I6 Stunden bei 330
immer noch klebrig war.
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Die eine Oberfläche gleicher Zusammensetzung aufweisenden Bälle zeigten
dagegen nach einer Behandlung mit Chlor,vasser eine Neigung zur Rißbildung und schnellerer
Oxydation sowie zur Verfärbung gegenüber solchen Bällen, die zuvor mit Natriumchlorit
behandelt waren.
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Die nach dem neuen Verfahren mit Natriumchlorit behandelten Bälle
zeigten auch nach 2 Monaten noch die ursprüngliche weiße Farbe.
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Beispiel 2 In Wasser werden 5 Gewichtsprozent Natriumchlorit und
0,25 Gewichtsprozent MEIssigsäure gelöst, worauf 0,05 0/o des Natriumsalzes eines
höheren, sekundären Alkylsulfats als Netzmittel, berechnet auf den Chloritanteil,
zugegeben werden.
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In diese Lösung werden mehrere Golfbälle bei I80 für 20 Minuten eingetaucht,
dann in fließendem Wasser für 30 Minuten ausgewaschen und anschließend bei 300 getrocknet.
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Die Bälle werden nun mit einer üblichen Golfballfarbe überzogen und
dann zum schnelleren Trocknen des Anstrichs für 24 Stunden auf 330 erwärmt.
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E,ine zweite Reihe dieser vulkanisierten Golfbälle wird ohne die
Vorbehandlung mit der Chloritlösung mit dem Lackanstrich versehen und dieser dann
ebenfalls bei 330 für 24 Stunden getrocknet.
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Nach dem Trocknen zeigen die vor dem Farbauftrag mit der Chloritlösung
behandelten Bälle eine klebfreie Oberfläche, während die Oberfläche der ohne Vorbehandlung
mit dem Lackanstrich versehenen Bälle noch klebrig war. Diese Klebrigkeit verschwindet
auch nicht nach einer Erwärmung für weitere 48 Stunden.
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Die lackierten Bälle, die der Vorbehandlung mit der Chloritlösung
unterzogen sind, zeigen auch nach einer Lagerung von 2 Monaten noch die ursprüngliche
weiße Farbe.
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Beim Vergleich mit ,den nach dem Beispiel I her gestellten Bällen
ergibt sich, daß beide Proben zwar die gleiche weiße Farbe aufweisen, daß aber nach
dem qZntfernen des Anstrichs die Farbe der Oberfläche ider beiden Ballsorten ganz
verschieden ist.
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Die nach dem Beispiel I hergestellten Bälle zeigen eine helle graue
Oberfläche, während die nach dem Beispiel 2 behandelten Bälle eine hellere graue
Farbe aufweisen, die sich von der Oberflächenfarbe der unbehandelten IBälle klar
unterscheidet. Diesem verschiedenen Aussehen kommt bezüglich der Rißbildung in dem
Anstrich während des Gebrauchs dieser Bälle insofern eine Bedeutung
zu,
als die nach dem Beispiel 2 hergestellten Bälle auch nach längerem Gebrauch noch
ein besseres Aussehen zeigen als die nach dem Beispiel I gefertigten Bälle.