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DE1263290B - Process for firmly bonding metals or metal alloys to natural or synthetic rubber - Google Patents

Process for firmly bonding metals or metal alloys to natural or synthetic rubber

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Publication number
DE1263290B
DE1263290B DEF44556A DEF0044556A DE1263290B DE 1263290 B DE1263290 B DE 1263290B DE F44556 A DEF44556 A DE F44556A DE F0044556 A DEF0044556 A DE F0044556A DE 1263290 B DE1263290 B DE 1263290B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
weight
rubber
parts
metal
percent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEF44556A
Other languages
German (de)
Inventor
Dr Franz Von Spulak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Priority to DEF44556A priority Critical patent/DE1263290B/en
Priority to FR39326A priority patent/FR1454770A/en
Priority to BE672895D priority patent/BE672895A/xx
Publication of DE1263290B publication Critical patent/DE1263290B/en
Pending legal-status Critical Current

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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl: C08c Int. Cl: C08c

C08dC08d

Deutsche Kl.: 39b -&2& rf'fed German class: 39b - & 2 &rf'fed

Nummer: 1 263 290Number: 1 263 290

Aktenzeichen: F 44556IV d/39 bFile number: F 44556IV d / 39 b

Anmeldetag: 27. November 1964 Filing date: November 27, 1964

Auslegetag:' 14. März 1968Opening day: March 14, 1968

Zur Bindung von Kautschukmischungen an Metalle unter Vulkanisation sind bereits eine Reihe von Bindemitteln vorgeschlagen worden. Unter anderem ist es bekannt, synthetische Polymere aus Butadien und Methacrylsäure allein und zusammen mit Chlorkautschuk sowie anderen Verbindungen zur Verklebung von Stahl mit natürlichem sowie synthetischem Kautschuk zu verwenden. Auch Bindeschichten aus chloriertem Kautschuk allein oder in Kombination mit Kautschukhydrochlorid wurden für eine mehr oder weniger gute Haftung vorwiegend von synthetischen Elastomeren auf Metall benannt. Für den Zweck können aber auch Mischungen von abgebautem chloriertem Kautschuk und Polydichlorbutadien bzw. Mischungen von Kautschuk und chloriertem Butadien-Styrol-Kautschuk benutzt werden. Es wurden auch schon Copolymere konjugierter Diene mit chlorierten Elastomeren benutzt. Ebenfalls benutzt wurden Pfropfpolymerisate natürlicher oder synthetischer Elastomerer mit Acrylsäurederivaten und chlorierter Kautschuk zusammen mit Vinylpyridinverbindungen.A number of binders are already available for bonding rubber compounds to metals by vulcanization has been proposed. Among other things, it is known synthetic polymers made from butadiene and Methacrylic acid alone and together with chlorinated rubber and other compounds for bonding to use steel with natural as well as synthetic rubber. Also binding layers made of chlorinated Rubber alone or in combination with rubber hydrochloride were used for one more or more less good adhesion mainly of synthetic elastomers to metal. For the purpose but mixtures of degraded chlorinated rubber and polydichlorobutadiene or mixtures can also be used rubber and chlorinated butadiene-styrene rubber can be used. There were too copolymers of conjugated dienes with chlorinated elastomers have already been used. Graft polymers were also used natural or synthetic elastomer with acrylic acid derivatives and chlorinated rubber together with vinyl pyridine compounds.

Diese bisher verwendeten Bindemittel waren aber nicht generell brauchbar.However, these previously used binders were not generally useful.

Ein neues Gummi-Metall-Bindemittel muß nun die folgenden Eigenschaften aufweisen:A new rubber-metal binder must now have the following properties:

a) Universelle Verwendbarkeit. Dasselbe Mittel muß für verschiedenartige Polymere, beispielsweise Naturkautschuk, Butadien-Styrol-Kautschuk, ölgestreckten Butadien-Styrol-Kautschuk, sowie dessen Verschnitte mit Polybutadien und für Chloroprenkautschuk und Butadien-Acrylnitril-Kautschuk verwendbar sein.a) Universal usability. The same agent must be used for different types of polymers, for example Natural rubber, butadiene-styrene rubber, oil-extended butadiene-styrene rubber, as well its blends with polybutadiene and for chloroprene rubber and butadiene-acrylonitrile rubber be usable.

b) Die erzielten Bindungen müssen hohe Festigkeit besitzen.b) The bonds achieved must have high strength.

c) Die erhaltene Bindung muß auch einer längeren dynamischen und statischen Beanspruchung widerstehen. c) The bond obtained must also withstand prolonged dynamic and static loads.

d) Das Bindemittel muß auch dann eingesetzt werden können, wenn die behandelten Metallteile vor der Vulkanisation längere Zeit unter Feuchtigkeitseinfluß gelagert werden müssen. d) The binder must also be used if the treated metal parts before Vulcanization must be stored under the influence of moisture for a long time.

Es wurde nun ein Verfahren zum haftfesten Binden von Metallen oder Metallegierungen an natürlichen oder synthetischen Kautschuk durch Auftragen von Haftmittellösungen, die Copolymerisate aus aliphatischen Dienen und Vinylpyridin, Polychloropren, Chlorkautschuk und Ruß enthalten, auf die gereinigten Metalloberflächen und/oder vulkanisierbaren Kautschukoberflächen, Abdampfen des Lösungsmittels, Verbinden von Metall und Kautschuk und Erhitzen Verfahren zum haftfesten Binden von Metallen
oder Metallegierungen an natürlichen oder
synthetischen Kautschuk
There has now been a method for firmly bonding metals or metal alloys to natural or synthetic rubber by applying adhesive solutions containing copolymers of aliphatic dienes and vinyl pyridine, polychloroprene, chlorinated rubber and carbon black to the cleaned metal surfaces and / or vulcanizable rubber surfaces, evaporating the solvent , Bonding of metal and rubber and heating Process for firmly bonding metals
or metal alloys to natural or
synthetic rubber

Anmelder:Applicant:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
5090 Leverkusen
Paint factories Bayer Aktiengesellschaft,
5090 Leverkusen

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr. Franz von Spulak, 5090 LeverkusenDr. Franz von Spulak, 5090 Leverkusen

des Verbundkörpers auf Vulkanisationstemperaturen gefunden, bei dem man Haftmittellösungen verwendet, die als Feststoffe eine Mischung aus 20 bis 40 Gewichtsprozent eines Terpolymerisats aus Butadien, 2-Vinylpyridin und Styrol, 10 bis 30 Gewichtsprozent Polychloropren,. 20 bis 40 Gewichtsprozent Chlorkautschuk, 20 bis 50 Gewichtsprozent Ruß und 1 bis 50 Gewichtsprozent eines Methacrylsäuremethylester-Butadien-Mischpolymerisats enthalten.of the composite body found at vulcanization temperatures in which adhesive solutions are used, which is a mixture of 20 to 40 percent by weight of a terpolymer of butadiene as solids, 2-vinyl pyridine and styrene, 10 to 30 weight percent polychloroprene ,. 20 to 40 percent by weight chlorinated rubber, 20 to 50 percent by weight of carbon black and 1 to 50 percent by weight of a methyl methacrylate-butadiene copolymer contain.

Dieses Gummi-Metall-Bindemittel erfüllt die unter a) bis d) genannten Forderungen. Das bekannte Gummi-Metall-Bindemittel auf Basis von Triphenylmethantriisocyanat dagegen ist nur brauchbar für Mischungen aus Naturkautschuk, Chloroprenkautschuk und Butadien-Acrylnitril-Kautschuk, nicht dagegen für solche aus Butadien-Styrol-Kautschuk, ölgestrecktem Butadien-Styrol-Kautschuk oder Verschnitten mit Polybutadien.This rubber-metal binder fulfills the requirements mentioned under a) to d). The known Rubber-metal binder based on triphenylmethane triisocyanate, on the other hand, can only be used for Mixtures of natural rubber, chloroprene rubber and butadiene-acrylonitrile rubber, but not against it for those made of butadiene-styrene rubber, oil-extended butadiene-styrene rubber or blends with polybutadiene.

Auch bei den Mischungen, die mit diesem Metallklebemittel gebunden werden können, beträgt das Festigkeitsniveau im Durchschnitt etwa nur 60 bis 70 % des mit dem erfindungsgemäß zu verwendenden Bindemittel erreichbaren Niveaus. Die Wärmefestigkeit der Bindung mit Triphenylmethantriisocyanat ist zwar ausreichend, beschränkt sich jedoch auf Mischungen mit Naturkautschuk, Butadien-Acrylnitril-Kautschuk und Chloroprenkautschuk und zeigt auch hier ein niedriges Niveau.This is also the case for the mixtures that can be bonded with this metal adhesive Strength level on average only about 60 to 70% of that to be used according to the invention Binder attainable levels. The heat resistance of the bond with triphenylmethane triisocyanate is although sufficient, it is limited to mixtures with natural rubber, butadiene-acrylonitrile rubber and chloroprene rubber and shows a low level here too.

Mit Triphenylmethantriisocyanatlösungen behandelte Metallteile können vor allem bei Einfluß von höherer Luftfeuchtigkeit vor der Vulkanisation nur wenige Stunden gelagert werden, andernfalls sinken die Bindewerte stark ab.Metal parts treated with triphenylmethane triisocyanate solutions can, above all, be affected by higher humidity can only be stored for a few hours before vulcanization, otherwise it will sink the binding values strongly decrease.

Die für die erfindungsgemäß verwendete Bindemittelmischung verwendeten Polymere sind wie folgt charakterisiert:The polymers used for the binder mixture used in the present invention are as follows characterizes:

809 518/706809 518/706

Als Terpolymeres aus Butadien, 2-Vinylpyridin und Styrol ist besonders geeignet ein Terpolymerisat aus 67,9 Gewichtsteilen Butadien, 22,5 Gewichtsteilen Styrol und 9,6 Gewichtsteilen 2-Vinylpyridin, wobei das Vinylpyridin 2 bis 2,5 % PicoHn enthalten kann. Die Copolymerisate dieser Verbindungen sind im allgemeinen in wäßriger Emulsion mit Harzsäure als Emulgator bei 45 bis 80° C hergestellt worden.A terpolymer from butadiene, 2-vinylpyridine and styrene is particularly suitable as the terpolymer 67.9 parts by weight of butadiene, 22.5 parts by weight of styrene and 9.6 parts by weight of 2-vinylpyridine, where the vinyl pyridine can contain 2 to 2.5% PicoHn. The copolymers of these compounds are in generally in aqueous emulsion with resin acid as emulsifier at 45 to 80 ° C.

Unter Polychloropren ist ein Polymerisat zu verstehen, das überwiegend, vorzugsweise etwa zu 90 bis 95 %> aus 1,4-trans-Chloropren-Monomereinheiten besteht und z. B. in wäßriger Emulsion bei Polymerisationstemperaturen von 5 bis 20° C hergestellt worden ist. Diese Polymerisate zeigen starke Kristallisationstendenz. Polychloroprene is to be understood as meaning a polymer which is predominantly, preferably about 90 to 95%> consists of 1,4-trans-chloroprene monomer units and z. B. in aqueous emulsion at polymerization temperatures from 5 to 20 ° C. These polymers show a strong tendency to crystallize.

Der zu verwendende Chlorkautschuk wird durch Chlorierung von chemisch abgebautem Naturkautschuk, z. B. in einer Lösung von Tetrachlorkohlenstoff unter Zusatz von Stabilisatoren, wie Epoxiden, erhalten. Vorzugsweise verwendet man ein Produkt mit 66% Chlorgehalt.The chlorinated rubber to be used is made by chlorinating chemically degraded natural rubber, z. B. in a solution of carbon tetrachloride with the addition of stabilizers such as epoxides, obtain. A product with 66% chlorine content is preferably used.

Das Methacrylsäuremethylester - Butadien - Mischpolymerisat, das gemäß der Erfindung verwendet wird, ist vorzugsweise ein Mischpolymerisat aus Methacrylsäuremethylester und Butadien im Molverhältnis 1:1. Dieses Polymerisat ist z. B. durch Mischpolymerisation der Komponenten in Emulsion bei etwa 5° C in Anwesenheit eines Emulgators erhalten worden. Zur Isolierung kann man das Produkt aus der Emulsion, z. B. mit Kochsalz ausfällen und anschließend waschen und trocknen.The methyl methacrylate - butadiene copolymer which is used according to the invention, is preferably a copolymer of methyl methacrylate and butadiene in a molar ratio of 1: 1. This polymer is z. B. by copolymerization of the components in emulsion at about 5 ° C in the presence an emulsifier. For isolation, the product can be extracted from the emulsion, e.g. B. precipitate with table salt and then wash and dry.

Als Lösungsmittel für das Gummi-Metall-Bindemittel werden aromatische Kohlenwasserstoffe, insbesondere Toluol und Methyläthylketon verwendet. Die Lösungen sollen 5 bis 10 Gewichtsprozent an Feststoffen enthalten. Zur Verringerung der Viskosität dieser Lösungen können etwa 5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die fertige Lösung, Trichloräthylen oder Äthylalkohol zugesetzt werden.Aromatic hydrocarbons, in particular Toluene and methyl ethyl ketone are used. The solutions should be 5 to 10 percent by weight solids contain. To reduce the viscosity of these solutions, about 5 to 10 percent by weight, based on the finished solution, trichlorethylene or ethyl alcohol can be added.

Unter natürlichen oder synthetischen Elastomeren, deren Mischungen für die Gummi-Metall-Bindung Verwendung finden, sind zu verstehen:Among natural or synthetic elastomers, their mixtures for rubber-metal bonds Are to be understood:

Naturkautschuk oder Synthesekautschuke der verschiedensten Art, vor allem Mischpolymerisate aus Butadien und Styrol, Butadien und Acrylnitril, Polychloropren und Polybutadien.Natural rubber or synthetic rubbers of various types, especially copolymers Butadiene and styrene, butadiene and acrylonitrile, polychloroprene and polybutadiene.

Metalle im Sinne dieser Erfindung sind insbesondere die verschiedensten Stahlsorten, aber auch Zink, Kupfer, Aluminium, Magnesium und deren Legierungen, wie Messing, Bronze, Rotguß, Duraluminium, Bondur, Elektron.Metals in the context of this invention are in particular the most varied types of steel, but also zinc, Copper, aluminum, magnesium and their alloys, such as brass, bronze, gunmetal, duralumin, Bondur, electron.

Die Herstellung der Bindung zwischen den Metallen und den Mischungen aus natürlichen bzw. synthetischen Elastomeren kann so erfolgen, daß die zu bindende Metallfiäche gereinigt, mit einer 15%igen Lösung von Chlorkautschuk in Toluol eingestrichen und 30 bis 60 Minuten bei Raumtemperatur getrocknet wird. Übersprüht wird dann mit einer Lösung des erfindungsgemäß zu verwendenden Bindemittels. Anschließend wird mit der zu bindenden vorgeformten Mischung belegt und in Formen unter Druck in der Presse vulkanisiert.The creation of the bond between the metals and the mixtures of natural or synthetic Elastomers can be made so that the metal surface to be bonded is cleaned with a 15% strength Brushed solution of chlorinated rubber in toluene and dried for 30 to 60 minutes at room temperature will. A solution of the binder to be used according to the invention is then sprayed over. Afterward is covered with the preformed mixture to be bound and placed in molds under pressure in the Vulcanized press.

Die Vulkanisation erfolgt je nach Mischungszusammensetzung für die natürlichen oder synthetischen Elastomeren bei Temperaturen von etwa 110 bis 180° C, wobei sich die Vulkanisationszeiten nach der Art und Dicke der zu bindenden Teile richten. Sie liegen meist ungefähr zwischen 3 Minuten und 2 Stunden.The vulcanization takes place depending on the mixture composition for the natural or synthetic Elastomers at temperatures of about 110 to 180 ° C, the vulcanization times depending on the type and Align the thickness of the parts to be bound. They are usually between 3 minutes and 2 hours.

Es ist in manchen Fällen auch möglich, das erfindungsgemäß zu verwendende Bindemittel mit der 15°/0igen Chlorkautschuklösung zu mischen, wobei man auf 1 Gewichtsteil Bindemittellösung etwa 1 bis 5 Gewichtsteile der Chlorkautschuklösung verwendet. Es ist auch möglich, IedigUch den Gehalt an Chlorkautschuk in der Bindemittellösung auf das Zwei- bis Fünffache (nach Gewicht) zu erhöhen. Bei Verwendung einer solchen Lösung ist es nicht erf orderlich, die gereinigten Metallflächen mit einer Chlorkautschuklösung vorzubehandeln.It is also possible in some cases to mix the binder to be used according to the invention with the 15 ° / 0 by weight chlorinated rubber solution to give about 1 used on 1 part by weight binder solution to 5 parts by weight of chlorinated rubber solution. It is also possible to increase the content of chlorinated rubber in the binder solution to two to five times (by weight). When using such a solution, it is not necessary to pretreat the cleaned metal surfaces with a chlorinated rubber solution.

Die Gummi-Metall-Bindefestigkeit wird an zylinderförmigen Gummi-Metall-Teilen, bei denen der Zylinderdurchmesser 30 mm, die Höhe des Gummiteiles 30 mm und die Höhe der beiden Metallteile je 15 mm beträgt, bestimmt. Benutzt werden besonders konstruierte Vulkanisierformen, bei denen der Austrieb senkrecht zu den Bindeflächen erfolgt. An den den Bindefiachen gegenüberliegenden Metallflächen sind ao Gewinde eingeschnitten, in die Halterungen eingeschraubt werden, um ein gleichmäßiges Einspannen und Reißen in der Zerreißmaschine zu gewährleisten. Die Vorschubgeschwindigkeit beträgt 50 mm/Minute. Die gemäß der Erfindung als Haftvermittler einzusetzenden Polymerisatgemische können an sich ohne Zusatz üblicher Kautschuldiilfsmittel benutzt werden. Andererseits ist es der Festigkeit der erzielten Bindungen manchmal sogar zuträglich, wenn den Lösungen oder Emulsionen der Polymerisatgemische bestimmte Mengen an Vulkanisationsmitteln, wie Schwefel, Schwefel liefernde Substanzen, Zinkoxid, Beschleuniger, die als Regler bekannten Diphenylnitrosamine, organische Peroxide, Polyisocyanate sowie Alterungsschutzmittel, Weichmacher und Füllstoffe zugesetzt werden.The rubber-metal bond strength is determined on cylindrical rubber-metal parts in which the cylinder diameter is 30 mm, the height of the rubber part is 30 mm and the height of the two metal parts is 15 mm each. Specially designed vulcanization molds are used in which the ejection takes place perpendicular to the bonding surfaces. Ao threads are cut into the metal surfaces opposite the binding surfaces, into which brackets are screwed in order to ensure even clamping and tearing in the tearing machine. The feed rate is 50 mm / minute. The polymer mixtures to be used as adhesion promoters according to the invention can be used per se without the addition of customary rubber auxiliaries. On the other hand, the strength of the bonds achieved is sometimes even beneficial if the solutions or emulsions of the polymer mixtures contain certain amounts of vulcanizing agents, such as sulfur, sulfur-yielding substances, zinc oxide, accelerators, the diphenylnitrosamines known as regulators, organic peroxides, polyisocyanates as well as anti-aging agents, plasticizers and Fillers are added.

Das beanspruchte Verfahren hat besondere Bedeutung für die Verbindung von Stahl mit Mischungen aus Butadien-Styrol-Mischpolymerisaten, Naturkautschuk, Buta<üen-Acrylnitril-Miscnpolymerisaten sowie Polybutadien und Chloroprenpolymerisaten.The claimed method is of particular importance for the connection of steel with mixtures of Butadiene-styrene copolymers, natural rubber, butadiene-acrylonitrile copolymers and polybutadiene and chloroprene polymers.

Es werden nicht nur hohe Bindewerte erreicht, vielmehr zeigt sich die Bindung auch besonders widerstandsfähig gegenüber dem Einfluß hoher Temperaturen, auch bei dynamischer Beanspruchung. Derartige Bindungen werden mit den eingangs genannten Stoffen nicht oder kaum erreicht.Not only are high binding values achieved, but the binding is also particularly resistant against the influence of high temperatures, even under dynamic stress. Such Bonds are hardly or not at all achieved with the substances mentioned at the beginning.

Die Bindelösungen können auch nach längerem Stehen verwendet werden, ohne daß sich in den Lösungen Absetzungen zeigen oder die damit vorgenommenen Bindungen beeinträchtigt werden. Dies wird mit den angegebenen und bisher bekannten Haftmitteln nicht erreicht.The binding solutions can also be used after standing for a long time without being in the solutions Show settlements or the bonds made with them are impaired. This will be done with the specified and previously known adhesives not achieved.

Beispiel 1example 1

Auf der Mischwalze wurde folgende Mischung hergestellt: The following mixture was produced on the mixing roller:

100,0 Gewichtsteile eines Terpolymerisates aus Butadien, 2-Vinylpyridin und Styrol, 100.0 parts by weight of a terpolymer of butadiene, 2-vinylpyridine and styrene,

40,0 Gewichtsteile Polychloropren,
10,0 Gewichtsteile eines Copolymerisates aus Methacrylsäuremethylester und Butadien,
40.0 parts by weight of polychloroprene,
10.0 parts by weight of a copolymer of methyl methacrylate and butadiene,

80,0 Gewichtsteile Chlorkautschuk,
20,0 Gewichtsteile mittelverarbeitbarer Kanalruß, 40,0 Gewichtsteile hälbverstärkender Ofenruß,
80.0 parts by weight of chlorinated rubber,
20.0 parts by weight of medium-processable sewer black, 40.0 parts by weight of half-reinforcing furnace black,

290,0 Gewichtsteile.290.0 parts by weight.

Die Mischung wurde im Gewichtsverhältnis 1: 8 in Toluol gelöst und die Lösung mit 5% Äthylalkohol versetzt. Es wurden Metallklötze aus Stahl 00 in beschriebener Dimension verwendet. Gebunden wurde eine Mischung folgender Zusammensetzung:The mixture was dissolved in toluene in a weight ratio of 1: 8 and the solution with 5% ethyl alcohol offset. Metal blocks made of 00 steel were used in the dimensions described. Was bound a mixture of the following composition:

100,0 Gewichtsteile ßutadien-Styrol-Kautschuk, 48,0 Gewichtsteile sehr hoch abriebfester Ofenruß, 100.0 parts by weight ßutadiene-styrene rubber, 48.0 parts by weight very highly abrasion-resistant furnace carbon black,

5,0 Gewichtsteile Zinkoxid, 8,0 Gewichtsteile aromatenhaltiges Öl, 2,0 Gewichtsteile Cumaronharz, 0,6 Gewichtsteile Paraffin,5.0 parts by weight of zinc oxide, 8.0 parts by weight of aromatic oil, 2.0 parts by weight of coumarone resin, 0.6 parts by weight paraffin,

1,5 Gewichtsteile Stearinsäure, 1,0 Gewichtsteile Phenyl-a-naphthylamin, 1,0 Gewichtsteile N'-Phenyl-N'-cyclohexyl-1.5 parts by weight of stearic acid, 1.0 part by weight of phenyl-a-naphthylamine, 1.0 part by weight of N'-phenyl-N'-cyclohexyl-

p-phenylendiamin, 1,8 Gewichtsteile Schwefel, 1,25 Gewichtsteile Benzothiazyl-2-cyclohexyl-p-phenylenediamine, 1.8 parts by weight of sulfur, 1.25 parts by weight of benzothiazyl-2-cyclohexyl-

sulfenamid, ao 0,15 Gewichtsteile Tetramethylthiurammono-sulfenamide, ao 0.15 parts by weight tetramethylthiurammono-

sulfid,sulfide,

170,30 Gewichtsteile.170.30 parts by weight.

2525th

Die zu bindenden Metallflächen wurden mit Quarzsand gestrahlt und als erster Strich eine 15%ige Lösung von Chlorkautschuk in Toluol aufgetragen. Nach 30 Minuten Trockenzeit wurde ein zweiter Strich der erwähnten Bindelösung aufgebracht. Nach weiteren 30 Minuten wurde die erfindungsgemäß zu verwendende Bindemittelmischung aufgetragen und der Kautschuk in Formen unter Druck 40 Minuten bei 152° C vulkanisiert.The metal surfaces to be bonded were blasted with quartz sand and the first line was a 15% solution of chlorinated rubber in toluene applied. After a drying time of 30 minutes, a second line became the mentioned binding solution applied. After a further 30 minutes, the was used according to the invention Applied binder mixture and the rubber in molds under pressure for 40 minutes at 152 ° C vulcanized.

Die vulkanisierten Gummi-Metall-Teile wurden nach 24stündiger Lagerung mit einem Vorschub von 50 mm/Minute gerissen. Es wurden Gummi-Metall-Haftwerte von 125 kg/cm2 erzielt.The vulcanized rubber-metal parts were torn after storage for 24 hours at a rate of 50 mm / minute. Rubber-to-metal adhesion values of 125 kg / cm 2 were achieved.

B e i s ρ i e 1 2B e i s ρ i e 1 2

Es wurden die gleichen Bindelösungen wie bei Beispiel 1 verwendet und auch sonst in gleicher Weise gearbeitet, nur hatte die zu bindende Mischung folgende Zusammensetzung:The same binding solutions were used as in Example 1 and otherwise the same procedure was used, only the mixture to be bound had the following composition:

100,0 Gewichtsteile Butadien-Styrol-Mischpoly-100.0 parts by weight of butadiene-styrene mixed poly-

merisat, das auf 100 Gewichtsteile Kautschuk 50 Gewichtsteile Öl enthält, 45,0 Gewichtsteile mittelverarbeitbarer Kanalruß, 7,5 Gewichtsteile Zinkoxid,merisate containing 50 parts by weight of oil per 100 parts by weight of rubber, 45.0 parts by weight of medium-processable sewer carbon black, 7.5 parts by weight zinc oxide,

5,0 Gewichtsteile Cumaronharz, 1,7 Gewichtsteile Schwefel,5.0 parts by weight of coumarone resin, 1.7 parts by weight of sulfur,

1,2 Gewichtsteile Benzothiazyl-2-cyclohexyl-1.2 parts by weight of benzothiazyl-2-cyclohexyl-

sulfenamid,sulfenamide,

0,8 Gewichtsteile Phenyl-/5-naphthylamin,0.8 parts by weight phenyl / 5-naphthylamine,

161,2 Gewichtsteile.161.2 parts by weight.

Die Vulkanisation erfolgte 40 Minuten bei 152°C. Die erreichte Bindefestigkeit betrug 96 kg/cma. Auch dieser Wert wird mit den anfangs genannten Haftmitteln nicht erreicht.Vulcanization took place for 40 minutes at 152 ° C. The bond strength achieved was 96 kg / cm a . This value is also not achieved with the adhesives mentioned at the beginning.

Beispiel3 6s Example3 6s

Gearbeitet wurde wie im Beispiel 1. Gebunden wurde eine Naturkautschukmischung folgender Zusammensetzung: The procedure was as in Example 1. A natural rubber mixture of the following composition was bound:

100,0 Gewichtsteile Smoked Sheets, 44,0 Gewichtsteile mittelverarbeitbarer Kanalruß, 8,0 Gewichtsteile Zinkoxid,100.0 parts by weight of smoked sheets, 44.0 parts by weight of medium-processable sewer soot, 8.0 parts by weight of zinc oxide,

4,0 Gewichtsteile aromatisches Öl als Weichmacher, 4.0 parts by weight of aromatic oil as a plasticizer,

4,0 Gewichtsteile Stearinsäure, 3,0 Gewichtsteile Schwefel,4.0 parts by weight of stearic acid, 3.0 parts by weight of sulfur,

1,0 Gewichtsteil 2-Mercaptobenzothiazol,1.0 part by weight of 2-mercaptobenzothiazole,

1,5 Gewichtsteile N-Phenyl-N'-isopropylp-phenylendiamin, 1.5 parts by weight of N-phenyl-N'-isopropylp-phenylenediamine,

165,5 Gewichtsteile.165.5 parts by weight.

Die Vulkanisation erfolgte 30 Minuten bei 143 0C Es wurde eine Bindefestigkeit von 112 kg/cm2 gefunden. Das übertrifft die für diese Qualität mit anderen Haftmitteln gefundenen Spitzenwerte.The vulcanization was carried out for 30 minutes at 143 0 C. It has a bond strength of 112 kg / cm 2 found. This exceeds the peak values found for this quality with other adhesives.

Beispiel 4Example 4

Gearbeitet wurde wie bei Beispiel 1. Als zu bindende Mischung fand jedoch folgende Mischung Verwendung: The procedure was as in Example 1. However, the following mixture was used as the mixture to be bound:

100,0 Gewichtsteile Butadien-Acrylnitril-Misch-100.0 parts by weight of butadiene-acrylonitrile mixed

polymerisat (Acrylnitrilgehalt: 33%),polymer (acrylonitrile content: 33%),

3,0 Gewichtsteile Zinkoxid,
40,0 Gewichtsteile halbverstärkender Ofenruß, 15,0 Gewichtsteile hochabriebfester Ofenruß, 1,0 Gewichtsteil Stearinsäure, 3,0 Gewichtsteile aromatisches Öl, 1,0 Gewichtsteil Kolophonium, 1,8 Gewichtsteile Schwefel,
3.0 parts by weight zinc oxide,
40.0 parts by weight of semi-reinforcing furnace black, 15.0 parts by weight of highly abrasion-resistant furnace black, 1.0 part by weight of stearic acid, 3.0 parts by weight of aromatic oil, 1.0 part by weight of rosin, 1.8 parts by weight of sulfur,

1,2 Gewichtsteile Benzothiazyl-2-cyclohexylsulfenamid, 1.2 parts by weight of benzothiazyl-2-cyclohexylsulfenamide,

166,0 Gewichtsteile.166.0 parts by weight.

Vulkanisation: 30 Minuten bei 152°C Es wurde eine Bindefestigkeit von 82 kg/cm2 erreicht.Vulcanization: 30 minutes at 152 ° C. A bond strength of 82 kg / cm 2 was achieved.

Beispiel 5Example 5

Gearbeitet wurde wie bei Beispiel 1. Als zu bindende Mischung fand jedoch folgende Mischung Verwendung: The procedure was as in Example 1. However, the following mixture was used as the mixture to be bound:

Gewichtsteile Polybutadien, Gewichtsteile Smoked Sheets, 4 Gewichtsteile Zinkoxid,
Gewichtsteile sehr hoch abriebfester Ofenruß, 1 Gewichtsteil Phenyl-/?-naphthylamin, 1 Gewichtsteil N-Phenyl-N-isopropyl-
Parts by weight of polybutadiene, parts by weight of smoked sheets, 4 parts by weight of zinc oxide,
Parts by weight of very highly abrasion-resistant furnace black, 1 part by weight of phenyl - /? - naphthylamine, 1 part by weight of N-phenyl-N-isopropyl-

p-phenylendiamin, 3 Gewichtsteile aromatisches Öl als Weichmacher, p-phenylenediamine, 3 parts by weight of aromatic oil as plasticizer,

3 Gewichtsteile synthetisches Harz,3 parts by weight synthetic resin,

1.5 Gewichtsteile Stearinsäure,1.5 parts by weight of stearic acid,

1.6 Gewichtsteile Benzothiazyl-2-sulfenmorpholid, 0,3 Gewichtsteile Tetramethylthiuramdisulfid, 1,0 Gewichtsteil Weichmacher.1.6 parts by weight of benzothiazyl-2-sulfenmorpholide, 0.3 parts by weight of tetramethylthiuram disulfide, 1.0 part by weight plasticizer.

Vulkanisation: 30 Minuten bei 152°C Es wurde eine Bindefestigkeit von 99 kg/cm2 erreicht.Vulcanization: 30 minutes at 152 ° C. A bond strength of 99 kg / cm 2 was achieved.

Beispiel 6Example 6

Es wird wie bei Beispiel 1 gearbeitet, nur mit dem Unterschied, daß der Vorstrich aus 15%iger Chlorkautschuklösung entfällt, dafür jedoch in der Bindemittellösung an Stelle von 80 Gewichtsteilen Chlorkautschuk 360 Gewichtsteile Chlorkautschuk eingearbeitet sind.The procedure is as in Example 1, with the only difference that the primer is made of 15% chlorinated rubber solution not applicable, but instead of 80 parts by weight of chlorinated rubber in the binder solution 360 parts by weight of chlorinated rubber are incorporated.

Claims (1)

Mit diesem sogenannten einteiligen Verfahren wird eine Bindefestigkeit von 78 kg/cm2 erreicht.With this so-called one-part process, a bond strength of 78 kg / cm 2 is achieved. Beispiel 7 Example 7 Eine Reihe von Gummi-Metall-Teilen, die nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 unter Zuhilfenahme von Stahlklötzen der Type 00 hergestellt sind, werden bei unterschiedlichen Temperaturen 8 Tage gelagert und auch bei diesen Temperaturen gerissen, und zwar bei 20, 50, 70,100,120 und 150 0C Es werden Bindefestigkeiten von 117, 99, 83, 66, 52 und 43 kg/cm2 gefunden. Diese Werte übertreffen die Ergebnisse mit anderen marktgängigen Bindemitteln und beweisen die hohe Wärmefestigkeit der erzielten Gummi-Metall-Bindung.A number of rubber-metal parts, which are produced according to the procedure of Example 1 with the aid of steel blocks of type 00 , are stored at different temperatures for 8 days and also torn at these temperatures, namely at 20, 50, 70, 100, 120 and 150 0 C Binding strengths of 117, 99, 83, 66, 52 and 43 kg / cm 2 are found. These values exceed the results with other commercially available binders and prove the high heat resistance of the rubber-metal bond achieved. 1515th Patentanspruch:Claim: Verfahren zum haftfesten Binden von Metallen oder Metallegierungen an natürlichen oder synthetischen Kautschuk durch Auftragen von Haftmittellösungen, die Copolymerisate aus aliphatischen Dienen und Vinylpyridin, Polychloropren, Chlorkautschuk und Ruß enthalten, auf die gereinigten Metalloberflächen und/oder vulkanisierbaren Kautschukoberflächen, Abdampfen des Lösungsmittels, Verbinden von Metall und Kautschuk und Erhitzen des Verbundkörpers auf Vulkanisationstemperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß man Haftmittellösungen verwendet, die als Feststoffe eine Mischung aus 20 bis 40 Gewichtsprozent eines Terpolymerisats aus Butadien, 2-Vinylpyridin und Styrol, 10 bis 30 Gewichtsprozent Polychloropren, 20 bis 40 Gewichtsprozent Chlorkautschuk, 20 bis 50 Gewichtsprozent Ruß und 1 bis 50 Gewichtsprozent eines Methacrylsäuremethylester-Butadien-Mischpolymerisats enthalten.Process for firmly bonding metals or metal alloys to natural or synthetic rubber by applying adhesive solutions containing copolymers of aliphatic dienes and vinyl pyridine, polychloroprene, chlorinated rubber and carbon black to the cleaned metal surfaces and / or vulcanizable rubber surfaces, evaporation of the solvent, bonding of metal and rubber and heating of the composite body to vulcanization temperatures, characterized in that adhesive solutions are used which, as solids, contain a mixture of 20 to 40 percent by weight of a terpolymer of butadiene, 2- vinylpyridine and styrene, 10 to 30 percent by weight of polychloroprene, 20 to 40 percent by weight of chlorinated rubber, Contain 20 to 50 percent by weight of carbon black and 1 to 50 percent by weight of a methyl methacrylate-butadiene copolymer. In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 297 490.
Considered publications:
French Patent No. 1,297,490.
Bei der Bekanntmachung der Anmeldung ist ein Versuchsbericht ausgelegt worden.A test report was displayed when the registration was announced. 809 518/706 3.68 © Bundesdruckerei Berlin809 518/706 3.68 © Bundesdruckerei Berlin
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4960819A (en) * 1985-06-24 1990-10-02 The Goodyear Tire & Rubber Company Fast curing rubber blend
US5162425A (en) * 1985-06-24 1992-11-10 The Goodyear Tire & Rubber Company Fast curing rubber blend

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1297490A (en) * 1960-08-26 1962-06-29 Metallgesellschaft Ag Process for the preparation of high adhesion combinations between rubber and metals

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