DE1206149B

DE1206149B - Verfahren zur Herstellung von Schichtkoerpern

Info

Publication number: DE1206149B
Application number: DEH41071A
Authority: DE
Inventors: Lyle O Amberg
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1960-11-29
Filing date: 1960-11-29
Publication date: 1965-12-02

Description

Verfahren zur Herstellung von Schichtkörpern Es ist bekannt, insbesondere zur Reifenreparatur oder zur Runderneuerung von Fahrzeugreifen, vulkanisierbaren natürlichen oder synthetischen Kautschuk mit Hilfe von Kautschuk oder Kautschukumwandlungsprodukte enthaltenden Klebelösungen auf Kautschukvulkanisate aufzukleben und durch Wärme oder Kaltvulkanisation haftfeste Bindungen zu erhalten.
Es ist ferner bekannt, zum haftfesten Verbinden von vulkanisierbaren Kautschukschichten, insbesondere Butylkautschuk, untereinander oder von vulkanisierbarem Kautschuk mit Metallen, Klebelösungen zu verwenden, die teilweise bromierte Isoolefin-Diolefin-Mischpolymerisate enthalten.
Durch die jüngsten Verbesserungen auf dem Gebiet der Polymerisation ist es möglich, feste, amorphe Mischpolymerisate aus Äthylen und Propylen herzustellen, welche in ihren physikalischen Eigenschaften den Kautschukarten ähneln und die sich vielfach als Ersatz für Kautschuk auf vielen Anwendungsgebieten vielversprechend anbieten. Ein derartiges Anwendungsgebiet ist die Verwendung dieses Mischpolymerisats bei der Herstellung von Reifen und bei der Erneuerung von Laufflächen abgenutzter Reifen, wobei die ausgezeichneten Abnutzungseigen schaften dieser Mischpolymerisate vorteilhaft ausgenutzt werden. Bei der Verwendung von Mischpolymerisaten aus Äthylen und Propylen bei der Laufflächenerneuerung von Reifen traten jedoch beachtliche Schwierigkeiten auf, da es mit den üblichen Verfahren nicht möglich war, eine zufriedenstellende Haftung zwischen dem Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat und dem mit Schwefel vulkanisierten Kautschuk zu erzielen. Diese Schwierigkeiten werden mit Hilfe des beanspruchten Verfahrens überwunden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Schichtkörpern durch Bestreichen oder Auflegen einer Vulkanisiermittel enthaltenden Klebeschicht, die gegebenenfalls organische Lösungsmittel enthält, auf eine mit Schwefel vulkanisierte Natur- oder Synthesekautschukschicht, Aufbringen einer dritten vulkanisierbaren elastomeren Schicht auf die Klebeschicht und Vulkanisieren des Schichtkörpers in der Wärme und unter Druck, dadurch gekennzeichnet, daß als Klebeschicht ein partiell bromiertes Isoolefin-Diolefin-Mischpolymerisat mit überwiegendem Isoolefinanteil und als elastomere Schicht ein organische Peroxyde enthaltendes Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat verwendet wird.
Bei der Durchführung des beanspruchten Verfahrens kann das bromierte Iso olefin-Diolefin-Mischpolymerisat auf die Oberfläche des Äthylen-Propylen-Misch- polymerisats und die des Kautschuks in Lösung aufgebracht oder als Folie oder Blatt zwischen die Schichten aus dem Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat und dem Kautschuk gebracht werden. Auch können eine Klebelösung und eine derartige Folie zusammen verwendet werden. Die Klebelösung ist eine Lösung oder Dispersion in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, z. B. Benzin, Toluol, Chlorbenzol, Hexan, Heptan, Trichloräthan oder Tetrachlorkohlenstoff.
Zusätzlich zu den Peroxyd-Vulkanisiermitteln können auch andere Hilfsstoffe, wie Schwefel, Mennige oder Chinondioxim, mitverwendet werden. Es werden etwa 0,1 bis 20 Gewichtsprozent Peroxyd, bezogen auf das Gewicht des Mischpolymerisats, verwendet.
Für die Erfindung geeignete Kautschukarten sind mit Schwefel vulkanisierter natürlicher Kautschuk und mit Schwefel vulkanisierte synthetische Kautschukarten aus konjugierten Diolefinen einschließlich Polychlorpropen und Mischungen derselben.
Die verwendeten partiell bromierten Isoolefin-Polyolefin-Mischpolymerisate enthalten etwa 70 bis 99 Gewichtsprozent Isoolefine mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen und 1 bis 30 Gewichtsprozent Polyolefine.
Beispiele derartiger Isoolefine sind Isobutylen, 3-Methyl-buten-1 und 4-Methylpenten-l. Ein oder mehrere Isoolefine können mit einem oder mehreren Polyolefinen mischpolymerisiert worden sein. Kautschukartige Mischpolymerisate aus Isobutylen mit kleinen Mengen Isopren oder Butadien werden bevorzugt verwendet.
Die bromierten Mischpolymerisate sollen 0,5 bis 5 Gewichtsprozent gebundenes Brom enthalten. Sie können beispielsweise mit Schwefel vulkanisiert werden.
Es ist sorgfältig darauf zu achten, daß die Oberfläche des zu verklebenden, vulkanisierten Kautschuks sauber ist, damit eine starke Bindung erhalten wird.
Läßt man den Kautschuk z. B. beim Abschleifen so heiß werden, daß er unter Wärmeeinfluß weich wird, so schwächt man dadurch die schichtmäßige Verklebung, und die Haftung kann zerstört werden.
Die nach dem beanspruchten Verfahren hergestellten dreischichtigen Gebilde werden unter Druck bei einer Mindesttemperatur von etwa 130°C vulkanisiert.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert. Gewichtsteile und Prozentangaben, sofern nicht anders angegeben, beziehen sich auf das Gewicht.
Beispiel 1 Es wurde die Lauffläche bei einem mit Schwefel vulkanisierten Reifen aus Butadien-Styrol-Kautschuk mit einem Mischpolymerisat aus Äthylen und Propylen mittels einer Zwischenschicht aus einem bromierten Butylkautschuk erneuert. Es wurden zwei verschiedene Vormischungen des bromierten Mischpolymerisats verwendet, und zwar eine weiße Vormischung mit Zinkoxyd als Vulkanisiermittel und eine schwarze Vormischung mit Schwefel und Zinkoxyd als Vulkanisiermittel. Die Zusammensetzungen dieser beiden Vormischungen waren wie folgt: 1. Zinkoxydhaltige, weiße Vormischung Partiell bromiertes Isobutylen-Isopren-Mischpolymerisat (970/o Isobutylen, 3 °/0 Isopren, bromiert bis zu einem Gehalt von 301o Brom) 100 Teile Hydratisiertes Siliciumdioxyd ...... 45 Teile Titandioxyd ............... .. 20 Teile Zinkoxyd .................. .... 5 Teile Hydrierte Fischölsäuren ....... 1 Teil Polymerisiertes Trimethyldihydrochinolin .............. 1 Teil Verarbeitungsöl ............. 5 Teile Benzthiazyldisulfid ............. 0,1 Teil Di-o-tolylguanidin ................. 2 Teile 2. Schwefelhaltige, schwarze Vormischung Partiell bromiertes Isobutylen-Isopren-Mischpolymerisat (97 0/o Isobutylen, 3 °/0 Isopren, bromiert bis zu einem Gehalt von 3 °/0 Brom) ..... 100 Teile Schnell spritzbarer Ofenruß ....... 20 Teile Leicht verarbeitbarer Kanalruß .... 20 Teile Phenolharz ................. 10 Teile Phenyl-ß-naphthylamin ............ 1 Teil Verarbeitungsöl ............... 10 Teile Hydrierte Fischölsäuren ............ 1 Teil Schwefel .................... 2 Teile Di-o-tolylguanidin .......... 1 Teil Zinkoxyd ................... .... 5 Teile Zu dem Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat wurden folgende Stoffe zugemischt: Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat (32 Molprozent Propylen) ......... 100 Teile Hochabriebfester Ofenruß 50 Teile Bis-(α,α-Dimethylbenzyl)-peroxyd.. 4 Teile Schwefel .................... 1 Teil Die schwarze schwefelhaltige Vormischung wurde mit Heptan zu einer 15 eigen Klebelösung verarbeitet.
Der Butadien-Styrol-Kautschukreifen wurde zur Entfernung der restlichen alten Lauffläche abgeschliffen und dann mit einer dünnen Schicht der Klebelösung bestrichen und 4 Stunden getrocknet. Eine 1,3 mm -dicke Folie der weißen Vormischung wurde rund um den beschichteten Reifen gelegt und eine 9,5 mm starke Äthylen-Propylen-Mischpolymerisatschicht der oben angegebenen Zusammensetzung wurde darübergebracht. Es entstand somit ein dreischichtiges Gebilde. Die Vulkanisation wurde während 45 Minuten bei einem Druck von 8,8 atm und bei einer Temperatur von 155°C durchgeführt. Es hatte sich eine ausgezeichnete Haftung zwischen den einzelnen Schichten ausgebildet. Die Haftfestigkeit der schwächsten Schichtausbildung betrug bei Zimmertemperatur 11,8 kg/cm. Die zur Auslösung der Schichtentrennung erforderliche Kraft nach Einschneiden bis zur Mitte der bromierten Zwischenschicht betrug bei Zimmertemperatur 19,9 kg/cm.
Vergleichsbeispiel Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch das Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat direkt auf den Reifen aufgebracht wurde, ohne Verwendung der bromierten Butylkautschuk-Zwischenschicht. Es wurde festgestellt, daß die Mischpolymerisatlauffiäche nur sehr schlecht an dem Reifen haftete und daß nur eine Kraft von höchstens 0,36 kg/ cm notwendig war, um die Schichten bei Zimmertemperatur voneinander zu trennen. Die beiden Schichten trennten sich zum Teil schon beim Öffnen der heißen Form. Dieses Beispiel zeigt deutlich, daß die Verwendung einer Zwischenschicht aus bromiertem Isoolefin-Diolefin-Mischpolymerisat notwendig ist.
Beispiel 2 Es wurde eine Reifenlauffläche aus einem Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat gemäß Beispiel 1 auf einen üblichen mit Schwefel vulkanisierten Butadien-Styrol-Kautschukreifen mittels einer bromierten Isoolefin-Diolefin-Mischpolymerisatlösung aufgeklebt. Die weiße zinkoxydhaltige bromierte Isobutylen-Isopren-Mischpolymerisat-Vormischung wurde zu einer 10%igen Klebelösung in Heptan verarbeitet. Der Reifen wurde abgeschliffen und mit einer dünnen Schicht dieser Klebelösung bestrichen. Die Innenfläche der Lauffläche wurde ebenfalls mit einer dünnen Schicht der Klebelösung bestrichen. Als die Klebeschichten trocken, aber noch klebrig waren, wurde die Mischpolymerisatlauffläche auf den Reifen geklebt und durch Vulkanisation haftfest verbunden. Die Festigkeit der schwächsten Schicht betrug 11,2kg/cm.
Beispiel 3 Es wurde eine Reifenlaufflächenmischung aus dem Mischpolymerisat aus Äthylen und Propylen gemäß Beispiel 1 auf einen üblichen mit Schwefel vulkanisierten Butadien-Styrol-Kautschukreifen unter Verwendung einer 1,3 mm dicken Zwischenschicht der zinkoxydhaltigen weißen Vormischung gemäß Beispiel 1 aufgeklebt. Die Vulkanisation wurde während 45 Minuten bei 155°C durchgeführt. Die Festigkeit der schwächsten Schicht betrug 10,9 kg/cm.

Claims

Patentanspruch : Verfahren zur Herstellung von Schichtkörpern durch Bestreichen oder Auflegen einer Vulkanisiermittel enthaltenden Klebeschicht, die gegebenenfalls organische Lösungsmittel enthalten kann, auf eine mit Schwefel vulkanisierte Natur- oder Synthesekautschukschicht, Aufbringen einer dritten, Vulkanisiermittel enthaltenden elastomeren Schicht auf die Klebeschicht und Vulkanisieren des so erhaltenen Schichtkörpers in der Wärme und unter Druck dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß als Klebeschicht ein partiell bromiertes Isoolefin-Diolefin-Mischpolymerisat mit überwiegendem Isoolefinanteil und als elastomere Schicht ein orga- nische Peroxyde enthaltendes Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat verwendet wird In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 714 542.