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La présente invention concerne l'adhérence entre elles ou à d'autres matières de natures différentes, de substances vulcanisables comme le caoutchouc naturel et les caoutchoucs synthétiques.
Divers procédés ont été proposés pour permettre de faire adhérer des matières vulcanisables entre elles ou à des matières de différentes natures;, même rigides, telles que des métaux, résines synthétiques etc...
En général ces procédés se basent sur l'emploi d'une ou plu- sieurs matières adhésives qui s'interposent en une ou plusieurs couches en- tre les substances à unir. En réalité les matières adhésives de ce type con- nues jusqu'à présent;, type que l'on pourrait dire universel, ne se sont nul- lement révélées satisfaisantes, parce qu'elles ne donnent pas de résultats également bons pour toutes les liaisons de matières que l'on peut être ame- né à devoir réalisera
Il est notoire entre autres que le caoutchouc butylique, qui est un copolymère de l'isobutylène avec l'isoprène, malgré qu'il possède d'ex- cellentes propriétés de résistance à divers agents, tels que la vapeur d'eau, l'ozone, la chaleur etc., et malgré ses bonnes propriétés diélec- triques, sa perméabilité exceptionnellement faible aux gaz,
son hystérèse élevée, n'a pas été l'objet de toutes les applications pratiques qui pour- raient dériver de semblables propriétés, à cause de la difficulté qu'il y a de réaliser avec lui de bonnes adhérences¯, par exemple entre les mélanges de caoutchouc butylique et les métaux où entre les mélanges de caoutchouc butylique et les mélanges de caoutchouc naturel ou styroliqueo La cause de ces mauvais résultats est principalement dans la faible insaturation du caoutchouc butylique, qui confère une réactivité chimique limitée à ce type d'élastomère et à son caractère de matière caoutchouteuse relativement non polaire
Il s'ensuit que dans l'état actuel de la technique un même pro- cédé susceptible de réaliser l'adhérence de substances vulcanisables entre elles et à d'autres matières de différentes natures, surtout rigides,
pour- ra être considéré comme vraiment satisfaisant lorsqu'il sera capable de don- ner lieu à de bons résultats lorsque les substances vulcanisables que ce procédé permet de faire adhérer comprennent également le caoutchouc butyli- que. Les mêmes considérations peuvent être faites quand il s'agit de faire adhérer à des mélanges de caoutchouc, d'autres matières importantes, telles que par exemple celles qui sont constituées de polyamides, polyestères ou polyurétaneso
La présente invention concerne un procédé pour faire adhérer de façon permanentes au moyen d'adhésifs, des caoutchoucs vulcanisables, natu- rels ou synthétiques, par exemple du caoutchouc butylique, ou des mélanges de caoutchoucs;
, comprenant même éventuellement des déchets et des régénérés de divers caoutchoucs, entre eux ou à des matières de différentes natures, telles que des métaux, même sous forme de fils ou de filés, des résines synthétiques, y compris les résines textiles sous forme de fils ou de fi- lés, et autres matières;
en particulier elle concerne la composition de mé- langes adhésifs susaeibles de réaliser des adhérences caractérisées par une grande résistance dans tous les types de liaisons appliquées, et que dans l'ensemble on n'avait pu obtenir jusqu'à ce jour. avec d'autres procé- dés connus d'adhérences du type en question,, tout en employant pour la com- position des mélanges adhésifs qui font l'objet de la présente invention, des matières premières relativement bon marché,, faciles à se procurer et couramment employées dans l'industrie du caoutchouc élastiqueo
La matière adhésive qui est interposée entre les substances à faire adhérer est constituée d'un mélange de caoutchouc modifié et d'un
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élastomère synthétique provenant d'un monomère halogéné,
mélange auquel sont ajoutées des substances appropriées pour lier, renforcer, stabiliser et vulcaniser, de façon qu'il en résulte dans l'ensemble, pour la matière adhésive, des propriétés améliorées.
Le principe qui ne pose cependant aucune limite à la présente invention et qui est générateur de l'adhérence, réside probablement dans le fait d'avoir, dans les phases de vulcanisation, rapproché les proprié- tés physiques et de réactivité de la matière adhésive et des matières à faire adhérer entre elles, en se limitant aux couches les plus externes de ces matières qui se trouvent en contact direct avec la matière adhésive, grâce à la formule d'une composition appropriée pour la couche adhésive tant en ce qui concerne le rapport entre ses composants, surtout du type caoutchouc, qu'en ce qui concerne la nature des substances contenues.
A l'obtention de ces propriétés contribuent des substances ap- propriées, d'un usage courant dans l'industrie du caoutchouc, qui se trou- vent dans la matière adhésive, et en particulier des substances du type quinonique qui interviennent probablement de différente façon dans la réa- lisation des structures qu'il s'agit de faire adhérer, par exemple en déter- minant des changements dans la polarité des substances, et/ou comme sub- stances chimiquement actives, non seulement dans la couche qui constitue la matière adhésive, mais aussi dans les couches des matières de nature différente qui lui sont directement juxtaposées pour adhérer l'une à l'au- treo
De plus,
la présence de ces substances dans la matière adhésive rend possible l'emploi de quantités sensibles du polymère caoutchouteux contenant du chlorer à côté du caoutchouc modifié, sans pour cela diminuer l'adhésivité aux matières rigides, de la matière adhésive ainsi obtenue.
Ce fait, qui donne lieu à une augmentation du constituant caoutchouteux de la matière adhésive, apporte encore une contribution à l'adhérence des ma- tières caoutchouteuses du type caoutchouc butylique, caoutchouc naturel, copolymères butadiène-styroliques, et détermine aussi une amélioration dans l'adhérence des matières qui, pour être de nature relativement polaire, sont plus faciles à faire adhérer, comme les copolymères butadiène-acrylo- nitriliques et les néoprènes.
Les phénomènes décrits, dont on suppose qu'ils interviennent dans la réalisation des structures adhérentes suivant la présente réinvention, à laquelle ils ne posent toutefois aucune limite, déterminent par voie de conséquence d'autres effets tels qu'une plus grande résistance à la chaleur et aux dissolvants de la matière adhésive vulcanisée,et permettent de fai- re adhérer à des matières rigides des polymères caoutchouteux même en mélan- ges d'une dureté relativement faible.
Etant donné la facilité relative de migration des produits du type quinonique et l'usage qu'on en fait comme vulcanisants dans les mélan- ges de caoutchouc, il s'ensuit que les dits mélanges contenant de tels agent: peuvent adhérer à d'autres matières grâce à l'emploi d'une couche de la ma- tière adhésive interposée qui peut ne pas contenir de produits du type qui- nonique mais uniquement le caoutchouc modifié, le polymère caoutchouteux contenant du chlore et les habituels ingrédients correspondants.
D'autres substances qui ne sont pas essentielles pour réaliser des structures adhérentes, mais peuvent toutefois devenir utiles dans des cas particuliers, sont constituées de produits organiques soufrés et de ré- sines synthétiques.
L'emploi des noirs renforçants, qu'il n'est pas nécessaire d'em- ployer en quantités importantes dans la matière adhésive, revêt un aspect
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particulier. Bien que les noirs "Channel" se soient révélés parmi les meilleurs dans les mélanges à adhérer, spécialement dans ceux de caoutchouc butylique, l'emploi des noirs inactifs dans la matière adhésive est spécia- lement opportun.
Ces propriétés de la matière adhésive peuvent être obtenues sim- plement au moyen d'une composition dans laquelle serait employé, en fait de caoutchouc modifiée un polymère naturel ou synthétique déjà modifié par un traitement au chlore ou à 1 acide chlorhydrique et, en fait d'élastomère synthétique provenant de monomère halogéné, le polychloroprène, et dans la- quelle les substances ajoutées seraient une substance du type quinonique, le noir inactif comme chargée les plastifiants et, comme agent vulcanisant et stabilisant chimique, un oxyde métalliqueo
Les structures composées qui sont préparées suivant le procédé de la présente invention révèlent une résistance à la rupture par traction qui peut atteindre pour quelques-unes des formes de structure caoutchouc- métal,
des valeurs élevées, égales ou supérieures à 80 Kg/cm2, et des ré- sistances à la fatigue, à température ambiante et à chaude qui font que dans la plupart des cas le mélange de caoutchouc se déchire bien plus tôt que ne puisse céder la matière employée comme moyen pour faire adhérer le caoutchouc à'la substance rigide. Sont également bonnes les propriétés mécaniques des structures formées par l'union mutuelle de caoutchoucs dif- férentso La matière adhésive se montre résistante aux agents atmosphériques, à l'ozone, à l'humidité, à la chaleur, aux dissolvants, aux acides et aux bases, ainsi qu'aux traitements thermiques de vulcanisation auxquels sont soumis les mélanges de caoutchouc à faire adhérer.
En pratique la couche adhésive est employée sous forme de solu- tion dans des hydrocarbures aromatiques, tels que benzol, toluol, xylol, ou mélanges de ces hydrocarbures. La dite couche adhésive est appliquée sur la surface de l'une ou de l'autre des matières à faire adhérer, et de préférence sur la matière la plus rigidealors que Cette surface a été nettoyée au préalable, ce qui, dans le cas de matières non caoutchouteuses, peut être fait au sable, à l'émeri, au tambour ou par tout autre moyen ap- proprié, et dans le cas d'adhérence entre caoutchoucs, en revivifiant ceux- ci au moyen d'un dissolvant. Dans certains cas il peut devenir avantageux d'appliquer le même adhésif en deux reprises ou bien d'appliquer sur l'ad- hésif une solution de la même nature que le mélange à faire adhérer.
L'adhérence a lieu au cours de la vulcanisation du ou des mé- langes de caoutchouc à unir, sans aucune limitation en ce qui concerne l'horaire de vulcanisation.
La composition des couches adhésives qu'il s'agit d'appliquer en solution dans les hydrocarbures aromatiques, sera comprise entre les li- mites indiquées dans la recette de caractère général ci-après, dans la - quelle les quantités représentent les proportions en poids: Composition adhésive.
Caoutchouc chloruré 25 + 85 Polychloroprène 100 ( Noir de fumée inactif 50 + 80 ( Plastifiant 5 ( 75 + 15 Oxyde métallique 10 + 15 ( Produit quinonique 10 + 70 ( (
La dite composition adhésive est appropriée à l'adhérence de n'importe quel type de mélange.
Comme cela fut noté déjà, la dose du pro- duit quinonique peut être réduite ou même être supprimée dans le cas où le
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mélange ou les mélanges de-caoutchouc à faire adhérer contiendraient des quantités suffisantes de composés quinoniqueso
Comme plastifiant on peut employer n'importe quel plastifiant commun au caoutchouc chloruré et au polychloroprène, par exemple une huile aromatique ou un produit aromatique halogéné, ou un estère, et de préféren- ce un estère d'acide polybasique
Comme oxyde métallique on peut employer un oxyde de plomb ayant une action oxydante, comme le minium ou le bioxyde de plomb.
Comme produit quinonique on peut employer la paraquinonedioxime, la dibenzo-paraquinonedioxime ou d'autres de ce genre.
Comme exemples de matières métalliques qui peuvent s'unir aux mélanges de caoutchouc grâce à l'interposition de la couche adhésive dé- crite ci-dessus, on peut citer le fer, l'aluminium et le laiton ; toutefoisl'adhérence peut aussi être réalisée, également avec de bons résultats, avec d'autres matières métalliques, comme la fonte, l'acier inoxydable, le plomb, l'étain, le zinc, le bronze, le duralumin, le cuivre, etco Parmi les matières non métalliques qui peuvent s'unir aux mélanges de caoutchouc naturel ou synthétique suivant la présente invention peuvent figurer, outre quelques types nouveaux de caoutchouc synthétique comme par exemple les ca- outchoucs polyurétaniques, les résines synthétiques, par exemple les viny- liques, les acryliques et les métacryliques,
les matières textiles obtenues de résine synthétique telles que celles qui sont constituées de polyestères ou de polyamides, les matières céramiques, le verre, etc.
Comme moyen d'évaluation de l'adhérence entre des mélanges de caoutchouc et une matière rigide métallique on a eu recours à une épreuve consistant à soumettre à une traction statique une éprouvette constituée de deux armatures métalliques égales en forme d'anneau cylindrique ayant des surfaces d'adhérence planes et appliquées l'une sur l'autre, d'une aire de 3 cm2 et d'un diamètre extérieur de 22 mm, en interposant une couche également annulaire, de 2 mm d'épaisseur, du mélange de caoutchouc dont l'adhérence s'est effectuée pendant la vulcanisation.
La résistance de l'adhérence à la traction est donnée en Kg/om2, comme est également donné le type de disjonction. Un autre essai qui fut également exécuté pour éva- luer l'adhérence entre des mélanges de caoutchouc et une matière rigide métallique ou d'autre nature, consiste à arracher, à la température ambian- te, sous un angle de 90 avec la surface adhérente, au moyen d'un dynamo- mètre Schopper, à une vitesse de 10 cm à la minute, un morceau de bande du mélange de caoutchouc vulcanisé9 d'une épaisseur de 6 mm, d'une largeur de 20 mm et d'une longueur de 120 mm, attaché avec l'adhésif de la présente invention à une lame de matière rigide de même épaisseur et de même lar- geur, mais plus courte que la bande de caoutchouc.
La résistance de l'ad- hérence à 1 arrachement est donnée en Kg, comme est aussi donné le type de disjonction.
Avec la même éprouvette a également été exécuté un essai, pure- ment qualitatif, pour évaluer la résistance de l'adhérence à la chaleur, en arrachant à la main, à une température d'au moins 100 C, le mélange de caoutchouc vulcanisé de la lame de matière rigide, après avoir chauffé la structure composée à 130 C dans une étuve à air.
Les essais exécutés pour évaluer les adhérences entre caout - choucs et entre ceux-ci et les matières textiles seront décrites dans les exemples respectifs.
Ici sont immédiatement rapportés quelques exemples de l'appli- cation du procédé à la préparation de structures composées constituées d'au moins une substance vulcanisable et de matières différentes.
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Exemple 1 - Dans cet exemple est décrite une structure composée particuliè- re dans laquelle les deux matières différentes à faire adhérer sont un mé- lange de caoutchouc butylique, contenant un vulcanisant quinonique, et un métal
On a employé un mélange de caoutchouc butylique de la composition ci-après, dans laquelle les quantités des matières énumérées sont à consi- dérer comme des proportions en poids:
EMI5.1
<tb> Caoutchouc <SEP> butylique <SEP> 1000
<tb>
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 15,0
<tb>
EMI5.2
2a24 x iméthle-182-d.ihydrvquinvline polymère 0,5
EMI5.3
<tb> 2-mercaptobenzothiazol <SEP> 2,0
<tb>
<tb>
<tb> 2,2' <SEP> benzothiazildisulfure <SEP> 4,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> p-quinondioxime <SEP> 2,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Noir <SEP> "Channel" <SEP> 50,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Plastifiant <SEP> paraffinique <SEP> 4,0
<tb>
A l'optimum de vulcanisation d'une durée de 20 minutes à 160 C ce mélange a les caractéristiques suivantes:
EMI5.4
<tb> Dureté <SEP> Charge <SEP> de <SEP> rupture <SEP> Module <SEP> à <SEP> 300 <SEP> Allongement <SEP> à <SEP> la <SEP> rupd'allongement <SEP> ture.
<tb>
EMI5.5
Shore A g/mm 2 g/mm 9
EMI5.6
<tb> 64 <SEP> 1470 <SEP> 715 <SEP> 540
<tb>
Pour confectionner la structure en question, on prépare d'abord. la solution adhésive en dissolvant séparément dans un mélange à volumes égaux de benzol et de toluol 75 parties de caoutchouc chloruré et 25 parties d'un mélange de ce qui reste des substances constituant la matière adhésive, dans laquelle pour 100 parties de néoprène on emploie 60 parties de noir de fumée inactif, 5 parties de phtalate de butyle, 10 parties de minium et 10
EMI5.7
parties de p-quinonediosyme; et en unissant alors les deux solutions obte- nues, de façon à avoir une solution finale dont le poids est d'environ 30 % de substances dissoutes et qui est appropriée pour l'immersion ou pour les applications au pinceau.
Pour l'application par aspersion il convient de diluer la dite solution en employant un volume approprié de toluol. Sur la surface métallique qu'il s'agit de faire adhérer au mélange de caoutchouc butylique et de laquelle on a éliminé par sablage toute trace de rouille9 de graisse ou toute autre souillure nuisibles on applique par aspersion une couche de la solution de matière adhésives qu'on laisse sécher à l'air au moins pendant une heureo Le métal ainsi préparé est prêt pour l'adhéren- ce au mélange de caoutchouc butylique. Cette adhérence est réalisée au cours de l'estampage, qui peut être effectué par chargement direct ou par injection ou par transfert dans une presse commune chauffée, en suivant pour la vulcanisation 1 horaire particulier au mélange à vulcaniser.
La vul- canisation peut n'être que commencée dans la presse et ensuite achevée en chaudière en dirigeant de la vapeur d'eau sous pressiono
Dans le tableau suivant sont rapportés les résultats obtenus, re- lativement à trois métaux différents, avec la structure décrite ici:
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EMI6.1
<tb> Mélange <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> butylique <SEP> vulcanisé <SEP> avec <SEP> p-quinone-
<tb>
<tb> dioxime
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Métal <SEP> Eprouvette <SEP> en <SEP> anneau <SEP> Eprouvette <SEP> en <SEP> lame
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Limite <SEP> Type <SEP> de <SEP> Limite <SEP> type <SEP> de
<tb>
EMI6.2
<l''adhérence disjonction d'adhérence disjonction
EMI6.3
<tb> Kg/cm2 <SEP> Kg
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Fer <SEP> 78 <SEP> 1 <SEP> oms <SEP> (x) <SEP> 38 <SEP> 1 <SEP> oms <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> Aluminium <SEP> ?2 <SEP> 1.
<SEP> ms <SEP> 30 <SEP> lomsgms-a
<tb>
<tb>
<tb> Laiton <SEP> 68 <SEP> 1.ms <SEP> 40 <SEP> 1 <SEP> oms <SEP>
<tb>
Exemple 2 - Dans cet exemple est décrite une structure composée particuliè- re formée d'un mélange de caoutchouc butylique contenant un produit quinoni- que et d'un métal que l'on fait adhérer ensemble au moyen d'une couche adhé- sive interposée dans laquelle le produit quinonique, absent à l'origine, provient du mélange de caoutchouc butylique à faire adhérer, au cours de la phase de Vulcanisation.
En employant le même mélange butylique que dans l'exemple précé- dent9 les mêmes métaux et la même matière adhésive, préparée toutefois sans employer de p-quinonedioxime et en opérant dans les mêmes conditions, les résultats suivants ont été obtenus: (x) Les abréviations figurant dans ce tableau et dans ceux qui vont suivre, ont les significations suivantes:
1.ms = déchirement du mélange ms-a = disjonction du mélange et de l'adhésif
EMI6.4
<tb> Mélange <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> butylique <SEP> vulcanisé <SEP> avec <SEP> p-quinone-
<tb>
<tb> dioxime
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Métal <SEP> Eprouvette <SEP> en <SEP> anneau <SEP> Eprouvette <SEP> en <SEP> lame
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Limite <SEP> Type <SEP> de <SEP> Limite <SEP> Type <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> d'adhérence <SEP> disjonction <SEP> d'adhérence <SEP> disjonction
<tb>
EMI6.5
J cm2 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
EMI6.6
<tb> Fer <SEP> 74 <SEP> 1 <SEP> ms <SEP> 35 <SEP> 1 <SEP> oms
<tb> Aluminium <SEP> 66 <SEP> 1 <SEP> oms <SEP> 36 <SEP> 1 <SEP> oms
<tb>
<tb> Laiton <SEP> 63 <SEP> 1.ms <SEP> 40 <SEP> 1.ms
<tb>
Dans un essai de confrontation,
différent de celui qui vient d'être décrit uniquement pour avoir remplacé le vulcanisant de type quinoni- que contenu dans le mélange de caoutchouc butylique par une quantité égale de soufre, on a au contraire obtenu des résultats fort bas, compris entre 15 et 20 Kg/om2 pour les éprouvettes en anneau confectionnées avec les trois métaux, et entre 6 et 10 Kg pour les éprouvettes en lameo Dans tous les cas
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la disjonction est survenue entre le mélange de caoutchouc butylique et la couche adhésive.
Exemple 3 - Dans cet exemple est décrite une structure composée constituée d'un métal adhérant à un mélange de caoutchouc butylique qui au lieu d'un vulcanisant quinonique contient du soufre.
La composition de ce mélange est la suivante (les quantités de ma- tières énumérées sont des proportions en poids).*
EMI7.1
<tb> Caoutchouc <SEP> butylique <SEP> 1000
<tb>
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 50,0
<tb>
<tb> 2-Mercaptobenzothiazol <SEP> 0,5
<tb>
<tb> Disulfure <SEP> de <SEP> tétraméthylthiurame <SEP> 1,0
<tb>
<tb> Soufre <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP>
<tb>
<tb> Silicate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 40,0
<tb>
<tb> Noir <SEP> "Thermal" <SEP> 8090
<tb>
Le mélange vulcanisé durant 20 minutes à 160 C a les caractéris- tiques suivantes Dureté Charge de rupture Module à 300 Allongement à la rup- d'allongement ture % g/mm2
71 870 570 5,8
Pour confectionner la structure en question on prépare d'abord la solution adhésive en dissolvant séparément dans du toluol,
40 parties de caoutchouc chloruré et 60 parties d'un mélange de ce qui reste des substan- ces constituant la matière adhésive, dans laquelle pour 100 parties de néo- prène on emploie 70 parties de noir de fumée inactif, 5 parties de poly- chlorodiphényle liquide, 10 parties de minium et 50 parties de p-quinone- dioxime et en unissant ensuite les deux solutions obtenues et confectionnant les éprouvettes comme dans l'exemple 1.
Les résumais obtenus sont les suivants:
EMI7.2
<tb> Mélange <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> butylique <SEP> vulcanisé <SEP> avec <SEP> du <SEP> soufre
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Eprouvettes <SEP> en <SEP> anneau <SEP> Eprouvettes <SEP> en <SEP> lame
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Métal <SEP> Limite <SEP> Type <SEP> de <SEP> Limite <SEP> Type <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> d'adhérence <SEP> disjonction <SEP> d'adhérence <SEP> disjonction
<tb>
<tb>
<tb> Kg/cm2 <SEP> Kg
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Fer <SEP> 49 <SEP> 1 <SEP> oms <SEP> 27 <SEP> 1.ms
<tb>
<tb>
<tb> Aluminium <SEP> 48 <SEP> 1 <SEP> oms <SEP> 26 <SEP> 1 <SEP> oms <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Laiton <SEP> 46 <SEP> 1.ms <SEP> 26 <SEP> 1 <SEP> oms <SEP>
<tb>
Exemple 4 - Dans cet exemple est décrite une structure dans laquelle on
fait adhérer au métal un mélange de caoutchouc naturel dont la composition est la suivante (les quantités de matières énumérées étant des proportions en poids, :
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
<tb> Caoutchouc <SEP> naturel <SEP> 100eo
<tb>
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 14,4
<tb>
<tb> Acide <SEP> stéarique <SEP> 1,0f
<tb>
<tb> Aldolalphanaphtylamine <SEP> 1,0
<tb>
EMI8.2
2-ercaptobenzothiaol 0$6
EMI8.3
<tb> Soufre <SEP> 3,0
<tb>
<tb> Noir <SEP> "Furnace" <SEP> 80, <SEP> 0
<tb>
Le mélange vulcanisé durant 40 minutes à 143 C a les caractéristiques suivantes:
EMI8.4
<tb> Dureté <SEP> Charge <SEP> de <SEP> rupture <SEP> Module <SEP> à <SEP> 300 <SEP> % <SEP> Allongement <SEP> à <SEP> la
<tb> d'allongement <SEP> rupture
<tb>
<tb>
<tb> Shore <SEP> A <SEP> g/mm2 <SEP> g/mm2
<tb>
<tb> 68 <SEP> 1850 <SEP> 1520 <SEP> 3, <SEP> 6 <SEP>
<tb>
Pour confectionner la structure en question on prépare d'abord la solution adhésive en dissolvant séparément, dans un mélange à volumes égaux de benzol et de toluol, 50 parties de caoutchouc chloruré et 50 parties d'un mélange de ce qui reste des substances constituant la matière adhési- ve, dans lequel pour 100 parties de néoprène on emploie 60 parties de noir de fumée inactif, 5 parties de phtalate de butyle, 10 parties de minium et 70 parties de p-quinonedioxime;
et en réunissant alors les deux solutions ainsi obtenues comme dans l'exemple 1.
Sur la surface métallique, sablée au préalable, qu'il s'agit de faire adhérer au mélange de caoutchouc naturel, est appliquée par l'un des systèmes usuels, de préférence par aspersion, une couche de solution adhé- sive, composée comme il a été dit ci-dessus, qu'on laisse sécher à l'air.
Le métal ainsi préparé est prêt pour adhérer au mélange de caoutchouc natu- rel, ce qui est réalisé au cours de l'estampage.
Les résultats obtenus avec la structure en question sont les sui- vants :
EMI8.5
<tb> Mélange <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> naturel
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Eprouvette <SEP> en <SEP> anneau <SEP> Eprouvette <SEP> en <SEP> lame
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Métal <SEP> Limite <SEP> Type <SEP> de <SEP> Limite <SEP> Type <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> d'adhérence <SEP> disjonction <SEP> d'adhérence <SEP> disjonction
<tb>
<tb>
<tb> Kg/cm2 <SEP> Kg
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Fer <SEP> 72 <SEP> 1.ms <SEP> 33,5 <SEP> 1 <SEP> oms <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> Aluminium <SEP> 77 <SEP> 1 <SEP> oms <SEP> 36,0 <SEP> 1 <SEP> oms <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Laiton <SEP> 73 <SEP> 1.ms <SEP> 33,0 <SEP> 1.ms
<tb>
Exemple 5.
- Dans cet exemple est décrite une structure dans laquelle, par l'emploi d'une couche adhésive de la composition indiquée dans l'exemple précédent, on fait adhérer au métal un mélange de caoutchouc styrolique ayant la composition suivante (les quantités des matières énumérées étant des proportions en poids) :
EMI8.6
<tb> Caoutchouc <SEP> styrolique <SEP> 100,0
<tb>
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 5.0
<tb>
<tb> Acide <SEP> stéarique <SEP> 3,0
<tb>
<tb> Phényl-B-naphtylamine <SEP> 1,0
<tb>
<tb> 2-Mercaptobenzothiazol <SEP> 0,5
<tb>
<tb> Diphenylguanidine <SEP> 0,5
<tb>
<tb> Soufre <SEP> 1,8
<tb>
<tb> Noir <SEP> "Furnace" <SEP> 50,0
<tb>
<tb> Plastifiant <SEP> 890
<tb>
Le mélange vulcanisé pendant 40 minutes à 143 C a les caractéristiques suivantes:
EMI9.2
<tb> Dureté <SEP> Charge <SEP> de <SEP> rupture <SEP> Module <SEP> à <SEP> 3000 <SEP> Allongement <SEP> à <SEP> la
<tb>
<tb> 2 <SEP> d'allongement <SEP> rupture
<tb>
<tb> ShoreA <SEP> g/mm <SEP> g/mm2
<tb> 57 <SEP> 2000 <SEP> 970 <SEP> 5,0
<tb>
En procédant à la façon de l'exemple qui précède, les résultats d'adhérence sont les suivants:
EMI9.3
<tb> Mélange <SEP> de <SEP> caoutchouc <SEP> styrolique
<tb>
<tb>
<tb> Eprouvette <SEP> en <SEP> anneau <SEP> Eprouvette <SEP> en <SEP> lame <SEP> . <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
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Métal <SEP> Limite <SEP> Type <SEP> de <SEP> Limite <SEP> Type <SEP> de
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<tb> d'adhérence <SEP> disjonction <SEP> d'adhérence <SEP> disjonction
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<tb> kg/cm2 <SEP> Kg
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<tb> Fer <SEP> 83 <SEP> 1 <SEP> oms <SEP> 41,0 <SEP> 1 <SEP> oms <SEP>
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<tb> Aluminium <SEP> 81 <SEP> 1.ms <SEP> 3495 <SEP> 1.ms, <SEP> ms-a
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<tb> Laiton <SEP> 80 <SEP> 1 <SEP> oms <SEP> 4090 <SEP> 1.ms
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Exemple 6 - Dans cet exemple est décrite une structure composée qui com- prend un mélange de caoutchouc naturel et un mélange de caoutchouc buty- lique adhérant entre eux au moyen de l'interposition d'une couche adhésive de la composition indiquée dans l'exemple 4.
Une bande de mélange de caoutchouc naturel de la composition de l'exemple 4 ayant la forme voulue, par exemple de l'épaisseur d'environ 4 mm, d'une largeur de 20 mm, d'une longueur de 120 mm, est ravivée d'un seul côté par l'application au pinceau d'un dissolvant;, comme le toluolo On applique ensuite, suivant un des systèmes usuels, une couche de solution adhésive de la composition rappelée ci-dessus qu'on laisse sécher à l'air.
Une bande de mélange de caoutchouc butylique de la même composition qu'à l'exemple 1, ne différant de la première que par l'épaisseur (1 mm), ravi- vée au préalable avec du toluol et séchée à l'air, est alors superposée et pressée au rouleau sur le mélange de caoutchouc naturelen ayant soin d'interposer entre les deux mélanges, à une extrémité, sur une distance d'environ 2 cm, une bande de feuille d'étain.
Une nouvelle bande du même mélange de butyle, d'une épaisseur de 3 mm environ est ensuite superposée et l'ensemble qui en résulte est soumis à la vulcanisation sous presse du- rant 20 minutes à 160 Co Pour détacher, à la température ambiante, les bandes des deux caoutchoucs l'une de 1 autre il faut exercer un effort de 21 Kg, tandis que dans une épreuve analogue où n'avait pas été employée la couche adhésive de la composition précédemment indiquée il avait suffi d'un effort de 7 Kg seulemento En exécutant l'épreuve à 100 C on observe nettement que la disjonction entre les bandes de caoutchouc des deux qua- lités a lieu, dans le premier cas seulement, par déchirement dans le corps
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de l'un ou l'autre des deux mélanges,
ce qui prouve la plus grande résis- tance de l'adhérence par rapport à celle des mélanges tant de caoutchouc butylique que de caoutchouc naturel.
Exemple 7 -
Dans cet exemple est décrite une structure composée qui comprend un mélange de caoutchouc styrolique de la composition rapportée dans l'exem- ple 5 et un mélange de caoutchouc butylique de la composition rapportée dans l'exemple 1, adhérant entre eux grâce à l'interposition d'une couche adhésive de la composition indiquée dans l'exemple 4. La structure compo- sée est préparée suivant les mêmes modalités que celles qui ont été décri- tes dans l'exemple précédent.
Pour détacher, à la température ambiante, les bandes des deux mélanges de caoutchouc styrolique et de caoutchouc bu- tylique on constate qu'il faut exercer un effort de 23 Kg, tandis que dans une épreuve analogue où l'on n'avait pas eu recours à l'interposition de la couche adhésive composée comme indiquée ci-dessus, il avait suffi d'un effort de 8 Kg. Ici également, en exécutant l'épreuve à 100 C, c'est aussi le déchirement qui survient dans le corps de l'un ou de l'autre des deux mélanges adhérents.
Exemple 8 -
Dans cet exemple est décrite une structure composée qui comprend le mélange de caoutchouc butylique rapporté dans l'exemple 1 et le.caout- choue polyurétanique connu dans le commerce sous la marque déposée de "Vul- kollan" adhérant entre eux grâce à l'interposition d'une couche adhésive de la composition indiquée dans l'exemple 1. Sur une bande de "Vulkollan" d'une épaisseur d'environ 4 mmg d'une largeur de 20 mm, d'une longueur de 120 mm, préalablement nettoyée avec une toile à l'émeri, on applique, sui- vant l'un des systèmes usuels, une couche de solution composée comme il a été dit ci-dessus et qu'on laisse sécher à l'air.
Ensuite sur la bande de "Vulkollan", suivant un horaire de vulcanisation de 80 minutes à 143 C, est estampée une bande du mélange de caoutchouc butylique indiquée dans l'exemple 1,d'une épaisseur d'environ 4 mm.En appliquant à la structure ainsi obtenue l'épreuve correspondant à celle qui a été précédemment décri- te on constate une résistance de 30 Kg à la disjonction du "Vulkollan" et du mélange de caoutchouc butylique, la dite disjonction survenant surtout par déchirement du caoutchouc butylique.
Dans les mêmes conditions, si l'on emploie le mélange de caoutchouc naturel de l'exemple 4 au lieu du mé- lange de caoutchouc butylique, suivant un horaire de vulcanisation de 40 minutes à 143 0, on constate une résistance de 23 Kg, du détachement du "Vulkollan" et du mélange de caoutchouc naturel, la disjonction provenant du déchirement du mélange de caoutchouc naturel.
Exemple 9 - Au moyen d'une couche adhésive de la composition générale in- diquée ci-dessus les mélanges de caoutchouc naturel et synthétique peu- vent adhérer également à des matières rigides non métalliques, comme par exemple des résines synthétiques. Dans cet exemple est décrite une struc- ture composée qui résulte de l'union d'un mélange de caoutchouc butylique suivant la composition indiquée dans l'exemple 1 avec une matière rigide à base de chlorure de polyvinyle, grâce à l'interposition d'une couche ad- hésive de la composition indiquée dans l'exemple 1, mais dans laquelle au lieu du phtalate de butyle on emploie du tricrésylphosphate.
Sur une piè- ce de chlorure de polyvinyle rigide d'une épaisseur d'environ 4 mm, d'une largeur de 20 mm, d'une longueur de 120 mm, nettoyée au préalable avec de la toile à l'émeri, est appliquée suivant un des systèmes usuels une couche de solution de la composition rappelée ci-dessus, qu'on laisse sé- cher à l'airo Ensuite, suivant un horaire de vulcanisation de 80 minutes
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à 143 C est appliquée sur la pièce une bande de mélange de caoutchouc buty- lique indiquée dans l'exemple 1,
de l'épaisseur d'environ 4 mmo
En appliquant à la structure en question l'essai correspondant précédemment décrite on obtient une résistance de 32 Kg à la disjonction du mélange de caoutchouc butylique et de la pièce de chlorure de polyvinyle la dite disjonction se produisant par déchirement du mélangeo En utilisant dans les conditions décrites ci-dessus le mélange de caoutchouc naturel de l'exemple 4, au lieu du mélange de caoutchouc butylique indiqué dans l'exem- ple 1,
suivant un horaire de vulcanisation de 40 minutes à 143 C on ob - tient une résistance de 29 Kg à la disjonction du mélange de caoutchouc na- turel et de la pièce de chlorure de polyvinyle la disjonction se produi- sant aussi dans ce cas par déchirement du mélangeo
En utilisant dans les conditions décrites ci-dessus au lieu de pièces de chlorure de polyvinyle, des pièces de polymetacrylate de méthyle et en employant la matière adhésive indiquée dans l'exemple 1, on obtient une résistance respectivement de 30 Kg et de 28 Kg à la disjonction des mé- langes de caoutchouc butylique et de caoutchouc naturel et des pièces de polymetacrylate de méthyle,
la disjonction se produisant toujours par dé- chirement des mélanges de caoutchouco Exemple 10 -
D'autres substances qu'on peut faire adhérer aux mélanges de ca- outchouc naturel et de caoutchouc synthétique au moyen d'une couche adhé- sive de la composition générale indiquée ci-dessus sont constituées de ma- tières textilesdérivées de résines synthétiques telles que celles qui sont constituées de polyestères ou de polyamides connues dans le commerce sous les marques respectives de "Terylène" et "Nylon"o Dans cet exemple est dé- crite une structure composée dans laquelle un câblé de "Nylon" 210/4x2 adhè- re au mélange de caoutchouc butylique décrit dans l'exemple 1 grâce à l'in- terposition de la
couche adhésive indiquée dans l'exemple 4.
Sur le câblé de "Nylon" est appliquée au pinceau une couche ad- hésive de solution de la composition rappelée ci-dessus, qu'on laisse sécher à l'airo Ensuite le câblé maintenu sous une légère tension, est pressé du- rant 25 minutes à 160 C entre deux bandes du mélange de caoutchouc butylique dans un moule approprié, formé de telle façon que le vulcanisé soit consti- tué de petits cubes de caoutchouc d'l cm de côté, chacun d'eux étant tra- versée en correspondant avec les centres des deux faces opposées et paral- lèlement aux autres faces, par un câblé de "Nylon". Ce dernier adhère au mélange de caoutchouc butylique, ainsi que le démontre le résultat des épreu- ves statiques où les câblés étaient effilés des petits cubes de caoutchouc;
ce résultat s'exprime par des valeurs d'une résistance de 8 Kg à la disjonc- tion en comparaison des 3 + 4 Kg que l'on obtient dans une épreuve analo- gue dans laquelle il n'est pas fait usage de la couche adhésive de la com- position indiquée ci-avant.
En utilisant dans les conditions décrites ici, des câblés de "Terylène" 250/4 x 2 au lieu de Nylon on obtient une résistance de l'ad- hérence à l'effilement des câblés de "Terylène" effilés de cubes du mélange de caoutchouc butylique qui est de 7 Kg, tandis qu'elle est de 3 +3,5 Kg pour les mêmes câblés qui ne sont pas traités par la couche adhésive de la composition susindiquée.
En utilisant le mélange de caoutchouc butylique décrit dans l'exem- ple 3, on a obtenu des valeurs moyennes de la résistance à la disjonction par effilage de 7 Kg 2 pour le "Nylon" et de 9,3 Kg pour le "Terylène" et avec le mélange de caoutchouc naturel décrit dans l'exemple 4 on a obtenu des valeurs moyennes de 7 Kg pour le "Nylon" et de 7,8 Kg pour le "Terylène"
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et avec le mélange de caoutchouc styrolique de l'exemple 5, des valeurs moyennes respectivement de 6,9 Kg et de 6,4 Kg.
Les adhésifs décrits ci-dessus peuvent être employés, non seu- lement en solution dans des hydrocarbures aromatiques, comme cela a été in- diqué jusqu'à présent, mais aussi sous forme de dispersions aqueuses, obte- nues en mélangeant des dispersions de chacun des ingrédients, telles que latex de néoprène, dispersions de caoutchouc chloruré etc., ou par d'autres moyens que connaissent les experts en la matière. Cette méthode de prépa- ration de l'adhésif s'applique spécialement à l'adhérence aux textiles qui, après l'application de la dispersion généralement par immersion, et avant l'emploi, sont mis à sécher de façon appropriée.
Rentrent naturellement dans la présente invention, outre les for- mes d'exécution décrites dans les exemples rapportés ci-dessus, toutes au- tres formes d'exécution qui dérivent de l'application des principes de ba- se de l'invention elle-même.
REVENDICATIONS.