Beim Kleben und Festvulkanisieren solcher bereits vulkanisierter Elastomere, wie z. B. Naturkautschuk und Äthylenpropylenkautschuk, muss die zu klebende oder festzuvulkanisierende Fläche in den meisten Fällen nicht nur gereinigt und entfettet, sondern auch aufgerauht werden, so dass frische, rohe Oberflächenabschnitte entstehen. Dieses Aufrauhen ist vor allem dann notwendig, wenn der vulkanisierte Elastomerstoff vor dem Kleben oder Festvulkanisieren gegen eine Unterlage längere Zeit gelagert worden ist. Nur ein solches Aufrauhen und Zustandebringen von frischen, rohen Oberflächenabschnitten bietet die erforderliche Voraussetzung für eine befriedigende Festigkeit des Kleb- oder Vulkanisationsverbandes.
Ein solches Aufrauhen der Elastomerfläche wird gegenwärtig mit Hilfe von z. B. Stahlbürsten, Schleifpapier od. dgl.
ausgeführt. Es ist indessen auch versucht worden, eine kleberische Oberfläche durch Auftragen besonderer Klebschichten beim Vulkanisieren des Elastomerproduktes zustandezubringen.
Derartige mechanische Auffrischungen oder Aufrauhungen und derartige, besondere Klebschichten haben jedoch begrenzte Lagerungszeiten, da vom Inneren der Elastomerschicht Chemikalien gegen die Oberflächenschicht wandern.
Dieses Wandern von Chemikalien erfolgt unabhängig davon, ob die Oberfläche der Umgebungsatmosphäre ausgesetzt oder mit einer herkömmlichen Deckschicht aus silikonbelegtem Papier bedeckt ist. Falls man vulkanisierte Elastomerschichten zum Festvulkanisieren oder Kleben an einer Unterlage als Stapelware herstellen will oder falls man speziell gefertigte, vulkanisierte Elastomerschichten für den Transport zum Besteller herstellen will, muss also der Benutzer kurz vor dem Kleben oder Festvulkanisieren der Elastomerschicht gegen die Unterlage die Oberfläche der Elastomerschicht in genügendem Ausmass auffrischen, damit der Verband die beabsichtigte Festigkeit erhält. Dieses erforderliche Auf- rauhen ist jedoch zeitraubend und verlangt besondere Arbeitsmomente.
Die vorliegende Erfindung bezweckt deshalb, ein einfacheres Verfahren zum Auftragen einer Elastomerschicht auf eine Unterlage zu schaffen, welches ein schnelles Vorbereiten der gegen die Unterlage zu klebenden oder zu vulkanisierenden Oberfläche ermöglicht, ohne dass hierzu besondere Aufrauhmaschinen erforderlich sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Verankern einer vulkanisierten Elastomerschicht auf einer Unterlage, bei welchem Verfahren eine vulkanisierte, separate Elastomerschicht hergestellt wird und die auf die Unterlage zu klebende oder festaufzuvulkanisierende Oberfläche der Elastomerschicht für das Kleben oder Festvulkanisieren vorbereitet wird und im Anschluss daran die Elastomerschicht mittels eines Bindemittels gegen die Unterlage geklebt oder fest aufvulkanisiert wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorbereitung der zu klebenden oder festaufzuvulkanisierenden Oberfläche der separaten, vulkanisierten Elastomerschicht erfolgt, indem man zunächst bei der Herstellung der separaten Elastomerschicht in diese Oberfläche eine nur unter Mitnahme des oberflächlich darunterliegenden Elastomerstoffes abziehbare Gewebe-, Faser- oder Folienschicht einlegt oder auf die Oberfläche aufbringt, und indem man dann vor dem Kleben oder Festaufvulkanisieren der Elastomerschicht auf die Unterlage diese Gewebe-, Faser- oder Folienschicht von der separaten Elastomerschicht bei gleichzeitigem Losreissen des genannten, oberflächlich liegenden Elastomerstoffes zumindest auf Abschnitten der zu klebenden oder fest aufzuvulkanisierenden Oberfläche abzieht,
so dass zumindest innerhalb dieser Abschnitte der Oberfläche frischer Elastomerstoff freigelegt wird. Vorzugsweise wird ein Gewebe, in erster Linie ein locker gewebtes Gewebe, in die Oberfläche der separaten, vulkanisierten Elastomerschicht einvulkanisiert, so dass das Elastomer der separaten Elastomerschicht durch das Gewebe hindurch oder zumindest in es eindringen wird, und so dass der sich durch das Gewebe hindurch oder in es hinein erstreckende Elastomerstoff beim Abziehen des Gewebes zerbricht. Hierdurch erhält man also mindestens gleichmässig verteilte, punktförmige Oberflächenabschnitte aus frischem Elastomerstoff, in welchem eine Anreicherung von die Festigkeit des Verbandes beeinträchtigenden Chemikalien nicht stattgefunden hat.
Für die in die Oberfläche der vulkanisierten Elastomerschicht eingelegte oder auf deren Oberfläche angebrachte Gewebe-, Faser- oder Folienschicht kann man z. B. ein Kordgewebe benutzen. Man kann aber auch einen Faserflor solcher Festigkeit gebrauchen, dass der Faserflor bei gleichzeitigem Losreissen von Elastomerstoff unter der Faserschicht vom Hauptteil der Elastomerschicht abgezogen werden kann.
Es lassen sich auch solche Folien gebrauchen, die durch Vulkanisieren derart stark an der Elastomerschicht verankert werden können, dass die Folie beim Abziehen oberflächlich liegende Abschnitte der darunterliegenden Elastomerschicht mitreisst. Solche Folien sind u. a. Polyvinylchloridfolien.
Als spezielle und besonders brauchbare Beispiele der in der Oberfläche der Elastomerschicht festvulkanisierten Gewebe-, Faser- oder Folienschicht sei ein verhältnismässig locker gewebter Baumwollstoff vom Typ Segeltuch und ein gewebter Stoff eines nur schwach gezwirnten oder vorzugsweise ungezwirnten Mehrfadengarnes aus Nylon oder anderem synthetischem Faserstoff erwähnt.
Die Erfindung betrifft auch ein Mittel zum Durchführen des obengenannten Verfahrens, und gemäss der Erfindung besteht dieses Mittel aus einer zum Kleben oder Festaufvulkanisieren auf eine Unterlage bestimmten, vulkanisierten, separaten Elastomerschicht, in deren zu klebende oder fest aufvulkanisierende Oberfläche eine nur unter Mitnahme von oberflächlich darunterliegendem Elastomerstoff abziehbare Gewebe-, Faser- oder Folienschicht eingelegt oder auf dieser Oberfläche angebracht ist.
Hierbei besitzt die vulkanisierte, separate Elastomerschicht vorzugsweise ein in ihre zu klebende oder fest aufzuvulkanisierende Oberfläche eingelegtes, in erster Linie locker gewebtes Gewebe, da die die Festigkeit des Verbandes beeinträchtigenden Chemikalien dann durch das Gewebe hindurch zu dessen Aussenseite wandern können. In diesem Falle werden alle diese schädlichen Chemikalien beim Abreissen des Gewebes entfernt.
Als Beispiele von für das erfindungsgemässe Verfahren zweckdienlichen Elastomeren seien natürliche und synthetische Kautschukqualitäten erwähnt, insbesondere Verschleissgummiqualitäten, z. B. auf Basis von NaturkautschukiStyrol- butadien-Kautschukgemischen und Polyisobutadien/Styrolbutadien-Kautschukgemischen. Auch Urethankautschuk, Butylkautschuk u. a. Gummisorten lassen sich für die Erfindung gebrauchen.
Die Erfindung ist nun anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 in grossem Massstab und im Schnitt ein Beispiel eines vulkanisierten, separaten Elastomerelements, welches erfindungsgemäss eine in ihre zu klebende oder festaufzuvulkanisierende Oberfläche einvul kanisierte,'abziehbare Gewebeschicht besitzt, und
Fig. 2 ein Beispiel der Anordnung einer Gewebe-, Faseroder Folienschicht beim Festaufvulkanisieren in der Oberfläche des separaten, vulkanisierten Elastomerelements.
Fig: 1 zeigt somit in grossem Massstab einen Abschnitt eines vulkanisierten, separaten Elastomerelements 10, das in seiner zu klebenden oder festaufzuvulkanisierenden Ober fläche 12 eine einvulkanisierte, abziehbare Gewebeschicht 14 besitzt, die beim Abziehen oberflächlich liegenden Elastomerstoff zumindest auf Abschnitten der zu klebenden oder festaufzuvulkanisierenden Oberfläche losreissen wird, so dass zumindest innerhalb dieser Abschnitte der Oberfläche frischer Elastomerstoff freigelegt wird.
Fig. 2 zeigt im Schnitt und mit auseinandergeführten Bestandteilen, wie eine kalandrierte, nichtvulkanisierte Elastomerschicht 16 im Verhältnis zu einer in besonderer Weise ausgebildeten Gewebe-, Faser- oder Folienschicht 18 beim Einlegen in eine Vulkanisierpresse zum Zusammenvulkanisieren der Schichten 16 und 18 angeordnet wird. Die Schicht 18 besitzt in diesem Falle eine Falte 20, die mittels einer schwachen Naht 22 stabilisiert worden ist. Beim Einlegen in die Vulkanisierpresse wird die Falte 20 von der Elastomerschicht 16 weggekehrt, so dass die Falte nicht in nennenswertem Umfang beim Vulkanisieren im Elastomerstoff stekkenbleiben kann.
Wenn die Elastomerschicht dann nach dem Vulkanisieren zum Verbraucher transportiert worden ist, und man die Elastomerschicht festkleben oder aufvulkanisieren will, schneidet man die Falte 20 auf und zieht die Schicht 18 in zwei gesonderten Stücken ab, wobei die Naht 22 entweder vor dem Auseinanderziehen aufgetrennt wird oder während des Auseinanderziehens automatisch zerreisst. Durch die Anordnung einer Falte 20 auf der Gewebe-, Faser- oder Folienschicht 18 wird das Losreissen weitgehend erleichtert.
Die Erfindung ist im folgenden anhand einiger praktischer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele begrenzen jedoch nicht den Umfang der Erfindung, insbesondere da das Erfindungsproblem eher mechanisch als chemisch ist.
Beispiel 1
Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde die Erfindung beim Festvulkanisieren einer vorvulkanisierten Elastomerschicht auf einer ebenfalls vorvulkanisierten Unterlage ausgenutzt. Ein Beispiel einer solchen Anwendung ist das Neugummieren von Kraftwagenreifen.
Ein vulkanisierbares Gemisch aus verschleissfestem Gummi auf Basis von Naturkautschuk und Styrolbutadienkautschuk wurde laut folgendem Rezept zubereitet:
Gewichtsteile
Mastizierter Naturkautschuk (NR) 85
Styrolbutadienkautschuk (SBR 1500) 15
Zinkoxyd 5
Stearinsäure 2,5
Phenyl-ss-Naphthylamin 0,75
Phenyl-p-Phenylendiamin 0,25
Holzteer 8
Russ, CRF black (d. h. Channel
Replacement Furnace Black ) 50
Schwefel, unlöslich 1,45
Oxydiäthylbenzothiazolsulfenamid 1,00
Das im Mischwalzwerk hergestellte, vulkanisierbare Gemisch aus verschleissfestem Gummi wurde zu einer Schicht kalandriert und in einer Vulkanisierpresse gegen ein gemäss Fig. 2 ausgebildetes, mit Körperfarbstoff gefärbtes Baumwollgewebe vom Typ Segeltuch gepresst.
Dieses Baumwollgewebe hatte eine Fadendichte von 38 Kettfäden pro 2,54 cm und 30 Schussfäden pro 2,54 cm, und sowohl die Kett- als auch die Schussfäden hatten die Garnnummer tex 50 x 4 (entspricht der englischen Baumwollgarnnummer Ne 12/4).
Das Gemisch aus verschleissfestem Gummi und das Baumwollgewebe wurden in einer Vulkanisierpresse bei einer Temperatur von 1500 C während 30 min zu einem etwa 12 cm dicken, vulkanisierten Elastomerelement zusammenvulkanisiert.
Das Gewebe wurde in verschiedenen Zeitabständen abgezogen, und eine gewöhnliche Haftprobe wurde vorgenommen. Zu diesem Zweck wurden zwei Probestücke des vom Gewebe befreiten Elastomerelementes gedoppelt, und zwischen die Probestücke wurde eine vulkanisierbare Bindegummischicht eingelegt. Die Probestücke waren nur durch Abziehen des Gewebes aufgerauht worden. Beide Probestücke waren 2 cm breit und wurden in Luft bei etwa 1300 C während 1 h unter einem Druck von 3,0 kg/cm2 zusammenvulkanisiert.
Der hierzu benutzte Bindegummi hatte die folgende Zusammensetzung:
Gewichtsteile
Geräuchertes Kautschukfell RSS 1 100
Zinkoxyd 5
Kiseldioxyd 30
Stearin 1
N-Phenyl-N-Isopropyl-p
Phenylendiamin 1 Phenyl-ss -Naphthylamin 1
Mineralkautschuk MRX 5
Hocharomatisches Mineralöl 6
Schwefel 2
Russ HAF (d. h. High
Abrasion Furnace Black ) 5
Diäthylenglykol 3
Diphenylguanidin 3
Dibenzothiazyldisulfid 2
N-Pentamethylen -Ammonium-N
Pentamethylen-Dithiocarbamat 2
Dieser Bindegummi ist für Kaltvulkanisation bei 85" C hergestellt worden, wurde aber für die Haftproben bei einer Vulkanisiertemperatur von 128-130 C benutzt. Beim Laminieren der beiden Probestücke wurden diese nach Abziehen des Gewebes mit einer Leichtbenzinlösung (10% Feststoffe) des obengenannten Bindegummigemisches bestrichen.
Das Leichtbenzin hatte ein Destillationsintervall von 85-110 C und eine Viskosität von 250 cP, gemessen in einem Brookfield-Viskosimeter. Die Probestücke wurden dann mit einer dazwischenliegenden Bindekautschukschicht gedoppelt, wonach die genannte Vulkanisierung bei etwa 1300 C während 1 h erfolgte.
Des Vergleiches wegen wurde auch ein herkömmliches Aufrauhen von Probestücken der vulkanisierten Verschleissgummiqualität ohne einvulkanisierte Gewebeschicht vorgenommen. Nach diesem herkömmlichen Aufrauhen wurden wie beim oben beschriebenen Versuch zwei Probestücke gedoppelt.
Die nachstehende Tafel zeigt die Ergebnisse der Haftproben, ausgeführt als Spaltversuche.
Zeitpunkt* Abgezogenes Gewebe Herkömmliches Aufrauhen der Proben Spaltkraft** Bruchstelle Spaltkraft** Bruchstelle kg kg sofort 25,1 A - nach 24 h - - 28,6 A nach 1 Woche 35,1 B 37,8 A nach 2 Wochen - - 34,2 A nach 3 Wochen 44,0 A 44,6 A nach 4 Wochen - - 40,8 A nach 5 Wochen 30,4 B - nach 8 Wochen 30,6 A - nach 11 Wochen 32,3 B - nach 14 Wochen 32,7 A - - * Zeitspanne zwischen Vulkanisierung der Verschleissgummischicht und dem Doppeln durch Zusammenvulkanisierung mit Hilfe von Bindegummi ** Kraft pro 2 cm Probestückbreite A Bindegummi zerrissen B Löste sich vom Verschleissgummi und verletzte diesen
Aus den obenstehenden Ergebnissen geht hervor, dass das Anhaften im Prinzip dasselbe war, unabhängig davon,
ob das Aufrauhen durch Abziehen eines Gewebes gemäss der vorliegenden Erfindung oder durch herkömmliches Aufrauhen erfolgte. Ein grosser Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist jedoch, dass das Aufrauhen durch Abziehen des Gewebes nur einen Bruchteil der für das herkömmliche Aufrauhen erforderlichen Zeit in Anspruch nimmt. Bei Neugummierung eines grossen Kraftwagenreifens kann dieser Zeitgewinn eine oder mehrere Stunden betragen.
Beispiel 2
Bei diesem Ausführungsbeispiel wurde dasselbe nichtvulkanisierte Verschleissgummigemisch wie in Beispiel 1 benutzt, aber in diesem Falle wurde beim Vulkanisieren des Verschleissgummigemisches ein Nylongewebe in die Oberfläche einvulkanisiert. Das Nylongewebe bestand aus gezwirntem Nylongarn der Garnnummer 940 dezi-text (entspricht 840 Denier) und mit einem Zwirn von 7 Umdrehungen/2,54 cm. Das Gewebe besass 21 Kettfäden pro 2,54 cm und 22,5 Schussfäden pro 2,54 cm. Eine 4 cm dicke Verschleissgummischicht wurde kalandriert und mit dem Nylongewebe in einer Vulkanisierpresse zusammengelegt, wo die Vulkanisierung dann bei 1600 C während 30 min ausgeführt wurde.
Nach dem Vulkanisieren liess man die vulkanisierte Verschleissgummischicht abkühlen. Nach 24 h wurde ein Spaltversuch vorgenommen, teils um die Anhaftung des Gewebes an der Verschleissgummischicht, teils um die Anhaftung der Verschleissgummischicht an einer Metallunterlage (Stahl) festzustellen, nachdem das Gewebe der Verschleissgummischicht abgezogen war und die Verschleissgummischicht gegen die Metallunterlage geklebt war.
Das nach dem Abziehen des Gewebes vorgenommene Kleben wurde dadurch ausgeführt, dass die Verschleissgummischicht zunächst mit einem herkömmlichen Chloropren-Primer bestrichen und dann mit Hilfe eines herkömmlichen Klebstoffes vom Chloroprengummityp festgeklebt wurde. Des Vergleiches wegen wurde dasselbe Kleben auch nach herkömmlichem, mechanischem Aufrauhen vorgenommen.
Die Ergebnisse der Haftproben waren folgende, wobei sich die Zugkraft auf die zum Trennen des verschleissfesten Gummis vom Gewebe bzw. der Metallunterlage bei Verwendung von 2,54 cm breiten Probestücken bezieht.
Zugkraft
Anhaftung des Gewebes mit verschleissfestem Gummi 78 kg
Anhaftung des verschleissfesten
Gummis an der Metallunterlage bei herkömmlichem Aufrauhen etwa 5 kg bei Abziehen des Gewebes 78 kg
Sowohl beim herkömmlichen Aufrauhen wie beim Aufrauhen gemäss der vorliegenden Erfindung entstand die Spaltung in der Klebfuge.
Aus obigem Ausführungsbeispiel geht hervor, dass das Anhaften bei der vorliegenden Erfindung etwas höher ist als beim herkömmlichen Aufrauhen. Ausserdem kann man feststellen, dass das Nylongewebe aus gezwirntem Nylongarn einen starken Haftverband mit der vulkanisierten Verschleissgummischicht ergab, weshalb das Abziehen des Gewebes einige Schwierigkeiten bereitete. Eine Zugkraft der Grössenordnung 2,5-3 kg/2,54 cm wäre vorzuziehen.
Beispiel 3
Ausführungsbeispiel 2 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, dass das Nylongewebe durch ein Nylongewebe aus sogenanntem flachem Garn ersetzt wurde, d. h. ein Nylongarn der Garnnummer 940 dezi-tex, jedoch ohne Zwirn. Die Fäden des Nylongarnes lagen also grundsätzlich parallel zueinander, wodurch die freie Maschenöffnung kleiner wurde als die Maschenöffnung des Nylongewebes in Beispiel 2. Das in Beispiel 3 benutzte Nylongewebe hatte eine Fadendichte von 21,5 Kettfäden pro 2,54 cm und 23,0 Schussfäden pro 2,54 cm.
Die Haftproben ergaben folgendes Ergebnis für 2,54 cm breite Probestücke.
Zugkraft
Anhaftung des Gewebes mit verschleissfestem Gummi 3 kg
Anhaftung des verschleissfesten
Gummis an der Metallunterlage bei herkömmlichem Aufrauhen etwa 5 kg bei Abziehen des Gewebes 9-10 kg
Sowohl beim herkömmlichen Aufrauhen wie beim Aufrauhen gemäss der vorliegenden Erfindung entstand die Spaltung in der Klebfuge.
Aus diesem Beispiel geht hervor, dass das Nylongewebe aus flachem Garn sowohl in bezug auf die Abziehbarkeit des Gewebes wie auf das Anhaften des Verschleisskautschuks gegen die Unterlage nach dem Kleben ein besseres Ergebnis hatte, und es leuchtet somit ein, dass dieser Typ von Nylongewebe einem Nylongewebe aus gezwirntem Garn vorzuziehen ist.
Aus sowohl Beispiel 2 wie auch Beispiel 3 geht hervor, dass das erfindungsgemässe Verfahren eine stärkere Leimfuge ergab, als eine in herkömmlicher Weise nach mechanischem Aufrauhen ausgeführte Klebfuge.
Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich nicht nur bei Neugummierung von Kraftwagenreifen, sondern auch für jede Art von Verankerung von vorvulkanisierten Elastomerschichten an irgendeiner Unterlage benutzen, einschliesslich anderer Elastomerschichten, Kunststoffe, Metall, Holz und Beton, beispielsweise beim Kleben eines Futters aus verschleissfestem Gummi an der Innenseite der aus Metallblech hergestellten Mahltrommeln von Kugelmühlen.
When gluing and vulcanizing such already vulcanized elastomers such. B. natural rubber and ethylene propylene rubber, the surface to be glued or vulcanized must in most cases not only be cleaned and degreased, but also roughened so that fresh, raw surface sections are created. This roughening is particularly necessary if the vulcanized elastomeric material has been stored for a long time against a substrate before being glued or vulcanized. Only such a roughening and bringing about of fresh, raw surface sections offers the necessary prerequisites for a satisfactory strength of the adhesive or vulcanization dressing.
Such a roughening of the elastomer surface is currently carried out with the aid of e.g. B. steel brushes, sandpaper or the like.
executed. Attempts have also been made, however, to produce an adhesive surface by applying special adhesive layers when the elastomer product is vulcanized.
Such mechanical refreshments or roughening and such special adhesive layers have limited storage times, however, since chemicals migrate from the interior of the elastomer layer towards the surface layer.
This migration of chemicals occurs regardless of whether the surface is exposed to the ambient atmosphere or covered with a conventional cover layer of silicone-coated paper. If you want to produce vulcanized elastomer layers for hard vulcanization or gluing to a base as stacked goods or if you want to produce specially manufactured, vulcanized elastomer layers for transport to the customer, the user must remove the surface of the elastomer layer shortly before gluing or vulcanizing the elastomer layer against the base Freshen up enough to give the dressing the intended strength. However, this necessary roughening is time consuming and requires special working moments.
The aim of the present invention is therefore to create a simpler method for applying an elastomer layer to a base which enables the surface to be glued or vulcanized against the base to be prepared quickly without the need for special roughening machines.
The present invention thus relates to a method for anchoring a vulcanized elastomer layer on a base, in which method a vulcanized, separate elastomer layer is produced and the surface of the elastomer layer to be glued or vulcanized to the base is prepared for gluing or vulcanizing and then the Elastomer layer is glued or firmly vulcanized onto the base by means of a binding agent.
The method according to the invention is characterized in that the preparation of the surface of the separate, vulcanized elastomer layer to be glued or firmly vulcanized on is carried out by first adding a fabric, fiber material to this surface during the production of the separate elastomer layer, which can only be peeled off with the elastomer material underneath it. or film layer is inserted or applied to the surface, and by then before gluing or vulcanizing the elastomer layer onto the base, this fabric, fiber or film layer from the separate elastomer layer with simultaneous tearing away of the above-mentioned, superficial elastomer material at least on sections of the to be glued or peel off the surface to be vulcanized,
so that fresh elastomeric material is exposed at least within these sections of the surface. Preferably, a fabric, primarily a loosely woven fabric, is vulcanized into the surface of the separate, vulcanized elastomer layer, so that the elastomer of the separate elastomer layer will penetrate through the fabric or at least into it, and so that the fabric extends through the fabric or elastomeric material extending into it breaks when the fabric is pulled off. In this way, at least evenly distributed, point-shaped surface sections made of fresh elastomer material are obtained, in which an accumulation of chemicals which impair the strength of the dressing has not taken place.
For the fabric, fiber or film layer inserted into the surface of the vulcanized elastomer layer or attached to its surface, one can use e.g. B. use a cord fabric. But you can also use a fiber pile of such strength that the fiber pile can be pulled off from the main part of the elastomer layer with simultaneous tearing of elastomeric material under the fiber layer.
It is also possible to use films that can be anchored to the elastomer layer so strongly by vulcanization that the film tears along with it sections of the elastomer layer lying on the surface when it is peeled off. Such films are u. a. Polyvinyl chloride films.
As specific and particularly useful examples of the fabric, fiber or film layer firmly vulcanized into the surface of the elastomer layer, a relatively loosely woven cotton fabric of the canvas type and a woven fabric of an only slightly twisted or preferably untwisted multi-thread yarn made of nylon or other synthetic fiber material may be mentioned.
The invention also relates to a means for carrying out the above-mentioned method, and according to the invention this means consists of a vulcanized, separate elastomer layer intended to be glued or vulcanized onto a base, in the surface of which is to be glued or vulcanized onto a surface that is only superficially underneath it Elastomer removable fabric, fiber or film layer is inserted or attached to this surface.
In this case, the vulcanized, separate elastomer layer preferably has a primarily loosely woven fabric inserted into its surface to be glued or firmly vulcanized, since the chemicals that impair the strength of the bandage can then migrate through the fabric to its outside. In this case, all of these harmful chemicals are removed when the fabric is torn off.
Examples of elastomers which are useful for the process according to the invention are natural and synthetic rubber grades, in particular wear rubber grades, e.g. B. based on natural rubber / styrene-butadiene rubber mixtures and polyisobutadiene / styrene-butadiene rubber mixtures. Urethane rubber, butyl rubber, etc. a. Types of rubber can be used for the invention.
The invention is now described in more detail below with reference to the drawing.
Show it:
1 shows, on a large scale and in section, an example of a vulcanized, separate elastomer element which, according to the invention, has a peelable fabric layer vulcanized into its surface to be glued or firmly vulcanized
FIG. 2 shows an example of the arrangement of a fabric, fiber or film layer during permanent vulcanization in the surface of the separate, vulcanized elastomer element.
Fig: 1 thus shows on a large scale a section of a vulcanized, separate elastomer element 10, which has a vulcanized, peelable fabric layer 14 in its upper surface 12 to be glued or firmly vulcanized, the elastomer material lying on the surface when it is peeled off, at least on sections of the surface to be glued or vulcanized firmly will tear loose, so that fresh elastomeric material is exposed at least within these sections of the surface.
2 shows, in section and with the components separated, how a calendered, non-vulcanized elastomer layer 16 is arranged in relation to a specially designed fabric, fiber or film layer 18 when it is inserted into a vulcanizing press to vulcanize the layers 16 and 18 together. In this case, the layer 18 has a fold 20 which has been stabilized by means of a weak seam 22. When it is inserted into the vulcanizing press, the fold 20 is turned away from the elastomer layer 16, so that the fold cannot get stekken to any significant extent in the elastomer material during vulcanization.
When the elastomer layer has then been transported to the consumer after vulcanization and you want to glue or vulcanize the elastomer layer, the fold 20 is cut open and the layer 18 is peeled off in two separate pieces, the seam 22 either being separated before being pulled apart or automatically tears during extension. By arranging a fold 20 on the fabric, fiber or film layer 18, tearing off is largely facilitated.
The invention is explained in more detail below with the aid of some practical exemplary embodiments. However, these embodiments do not limit the scope of the invention, especially since the problem of the invention is mechanical rather than chemical.
example 1
In this embodiment, the invention was used in the hard vulcanization of a pre-vulcanized elastomer layer on a likewise pre-vulcanized base. An example of such an application is the re-gumming of automobile tires.
A vulcanizable mixture of wear-resistant rubber based on natural rubber and styrene butadiene rubber was prepared according to the following recipe:
Parts by weight
Masticated natural rubber (NR) 85
Styrene butadiene rubber (SBR 1500) 15
Zinc oxide 5
Stearic acid 2.5
Phenyl-ss-naphthylamine 0.75
Phenyl-p-phenylenediamine 0.25
Wood tar 8
Russ, CRF black (i.e., Channel
Replacement Furnace Black) 50
Sulfur, insoluble 1.45
Oxydiethylbenzothiazole sulfenamide 1.00
The vulcanizable mixture of wear-resistant rubber produced in the mixing mill was calendered to form a layer and pressed in a vulcanizing press against a canvas-type cotton fabric dyed with body dye and designed according to FIG.
This cotton fabric had a thread count of 38 warp threads per 2.54 cm and 30 weft threads per 2.54 cm, and both the warp and the weft threads had the yarn number tex 50 x 4 (corresponds to the English cotton yarn number Ne 12/4).
The mixture of wear-resistant rubber and the cotton fabric were vulcanized together in a vulcanizing press at a temperature of 1500 ° C. for 30 minutes to form a vulcanized elastomer element about 12 cm thick.
The fabric was peeled off at various intervals and an ordinary adhesive test was made. For this purpose, two test pieces of the elastomer element freed from the tissue were doubled, and a vulcanizable binding rubber layer was inserted between the test pieces. The specimens had only been roughened by peeling off the fabric. Both test pieces were 2 cm wide and were vulcanized together in air at about 1300 C for 1 hour under a pressure of 3.0 kg / cm 2.
The binding rubber used for this had the following composition:
Parts by weight
Smoked rubber fur RSS 1 100
Zinc oxide 5
Pebble dioxide 30
Stearin 1
N-phenyl-N-isopropyl-p
Phenylenediamine 1 phenyl-ss -naphthylamine 1
Mineral rubber MRX 5
Highly aromatic mineral oil 6
Sulfur 2
Russ HAF (i.e. high
Abrasion Furnace Black) 5
Diethylene glycol 3
Diphenylguanidine 3
Dibenzothiazyl disulfide 2
N-pentamethylene-ammonium-N
Pentamethylene dithiocarbamate 2
This binding rubber was produced for cold vulcanization at 85 "C, but was used for the adhesive samples at a vulcanization temperature of 128-130 C. When the two test pieces were laminated, they were coated with a light gasoline solution (10% solids) of the above-mentioned binding rubber mixture after the fabric was peeled off .
The light gasoline had a distillation interval of 85-110 ° C. and a viscosity of 250 cP, measured in a Brookfield viscometer. The test pieces were then doubled with an intermediate binding rubber layer, after which said vulcanization took place at about 1300 ° C. for 1 hour.
For the sake of comparison, a conventional roughening of test pieces of the vulcanized wear rubber quality without a vulcanized fabric layer was also carried out. After this conventional roughening, two test pieces were duplicated as in the experiment described above.
The table below shows the results of the adhesion samples, carried out as splitting tests.
Point in time * Tissue removed Conventional roughening of the samples Cleavage force ** Break point splitting force ** Break point kg kg immediately 25.1 A - after 24 h - - 28.6 A after 1 week 35.1 B 37.8 A after 2 weeks - - 34 , 2 A after 3 weeks 44.0 A 44.6 A after 4 weeks - - 40.8 A after 5 weeks 30.4 B - after 8 weeks 30.6 A - after 11 weeks 32.3 B - after 14 weeks 32.7 A - - * Time between vulcanization of the wear rubber layer and doubling by vulcanization together with the help of binding rubber ** Force per 2 cm sample width A Binding rubber torn B Detached from the wearing rubber and injuring it
From the above results it can be seen that clinging was basically the same regardless of
whether the roughening was carried out by peeling off a fabric according to the present invention or by conventional roughening. A great advantage of the method according to the invention, however, is that the roughening by peeling off the fabric takes up only a fraction of the time required for the conventional roughening. When re-gumming a large vehicle tire, this time saving can be one or several hours.
Example 2
In this exemplary embodiment, the same non-vulcanized wear rubber mixture was used as in Example 1, but in this case a nylon fabric was vulcanized into the surface when the wear rubber mixture was vulcanized. The nylon fabric consisted of twisted nylon yarn with yarn number 940 dezi-text (corresponds to 840 denier) and with a twist of 7 turns / 2.54 cm. The fabric had 21 warps per 2.54 cm and 22.5 wefts per 2.54 cm. A 4 cm thick wear rubber layer was calendered and folded with the nylon fabric in a vulcanizing press, where vulcanization was then carried out at 1600 ° C. for 30 minutes.
After vulcanization, the vulcanized wear rubber layer was allowed to cool. After 24 hours, a splitting test was carried out, partly to determine the adhesion of the fabric to the wear rubber layer, and partly to determine the adhesion of the wear rubber layer to a metal base (steel) after the fabric of the wear rubber layer had been peeled off and the wear rubber layer was glued to the metal base.
The gluing carried out after the fabric had been peeled off was carried out by first coating the wear rubber layer with a conventional chloroprene primer and then gluing it in place with the aid of a conventional adhesive of the chloroprene rubber type. For the sake of comparison, the same gluing was also carried out after conventional mechanical roughening.
The results of the adhesive samples were as follows, the tensile force relating to the force required to separate the wear-resistant rubber from the fabric or the metal base when using 2.54 cm wide test pieces.
traction
Adhesion of the fabric with wear-resistant rubber 78 kg
Adhesion of the wear-resistant
Rubbers on the metal base with conventional roughening approx. 5 kg with peeling off the fabric 78 kg
Both in the conventional roughening and in the roughening according to the present invention, the split occurred in the adhesive joint.
It can be seen from the above embodiment that the adhesion in the present invention is slightly higher than in the conventional roughening. In addition, it can be seen that the nylon fabric made of twisted nylon thread produced a strong adhesive bond with the vulcanized wear rubber layer, which is why the removal of the fabric caused some difficulties. A tensile force of the order of 2.5-3 kg / 2.54 cm would be preferable.
Example 3
Embodiment 2 was repeated, with the exception that the nylon fabric was replaced by a nylon fabric made of so-called flat yarn; H. a nylon thread with thread number 940 deci-tex, but without thread. The threads of the nylon yarn were basically parallel to each other, whereby the free mesh opening was smaller than the mesh opening of the nylon fabric in Example 2. The nylon fabric used in Example 3 had a thread count of 21.5 warp threads per 2.54 cm and 23.0 weft threads per 2.54 cm.
The adhesive samples gave the following result for 2.54 cm wide test pieces.
traction
Adhesion of the fabric with wear-resistant rubber 3 kg
Adhesion of the wear-resistant
Rubbers on the metal base with conventional roughening approx. 5 kg, with peeling off the fabric 9-10 kg
Both in the conventional roughening and in the roughening according to the present invention, the split occurred in the adhesive joint.
From this example it can be seen that the nylon fabric made of flat yarn had a better result both in terms of the peelability of the fabric and the adhesion of the wear rubber to the base after gluing, and it is thus evident that this type of nylon fabric is a nylon fabric twisted yarn is preferable.
It can be seen from both example 2 and example 3 that the method according to the invention resulted in a stronger glue joint than a glue joint carried out in a conventional manner after mechanical roughening.
The method according to the invention can be used not only for re-gumming motor vehicle tires, but also for any type of anchoring of pre-vulcanized elastomer layers on any substrate, including other elastomer layers, plastics, metal, wood and concrete, for example when gluing a lining made of wear-resistant rubber to the inside of the grinding drums of ball mills made of sheet metal.