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Vulkanisiert Kautschukerzeugnisse und Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die Erfindung bezieht sich auf vulkanisierte Kautschukerzeugnisse, insbesondere Mäntel für luftreifen, die aus einer Textilgrundlage, wie Gewebe oder Fadenlagen, und mehreren Kautschukschichten aufgebaut sind und auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Erzeugnisse.
Bei der Herstellung eines aus Kautschuk und Gewebe bestehenden Materials zur Verwendung für Cordreifen u. dgl. wird als Grundmaterial ein Gewebe verwendet, das mit Kautschuk, beispielsweise mit Kautschuk aus einem Kautschuklösungsmittelteig (Kautschukzement) oder einer wässrigen Dispersion von Kautschuk oder mit kautschukartigem Material imprägniert sein kann.
Dieses Gewebe, beispielsweise ein mit rechtwinkelig sich kreuzenden Fäden gewebter Stoff oder ein Cordstoff, mit oder ohne Füllfäden, welch letzterer nur aus einer Reihe paralleler Fäden besteht, wird üblicherweise zunächst mit einem dünnen"Friktionsüberzug"aus Kautschuk versehen, indem man ihn durch ein Bad aus einer wässrigen Kautschukdispersion oder einem Kautschuklösungsnittelteig (Kautschukzement) durchführt oder indem man auf den Stoff eine Kautschukmischung durch"Friktionieren"aufbringt, die vorzugsweise ein organisches Lösungsmittel, wie Naphta, Gasolin od. dgl., als Weiehmaehungsmittel enthält. Eine weitere Auflage aus Kautschuk wird dann im allgemeinen auf das so behandelte Gewebe aufkalandriert.
Ein solches aus Kautschuk und Gewebe aufgebautes Material kann zur Herstellung des Unterbaus von Automobilreifen bei der Erzeugung von Cordreifen u. dgl. verwendet werden.
In der britischen Patentschrift Nr. 178811 ist ein Verfahren zur Herstellung eines sogenannten schussfreien Stoffes beschrieben, gemäss welchem man eine Reihe von parallelen Fäden durch ein Bad aus einer wässrigen Kautschukdispersion führt und die Fäden vermittels der getrockneten Kautschukschicht, die aus der an den Fäden nach ihrer Entfernung aus dem Bad haftenden Dispersion gebildet wird, miteinander verbindet. Die parallelen Fäden können so angeordnet sein, dass jeder Faden die zu seinen beiden Seiten befindlichen Fäden berührt ; die Fäden können aber auch voneinander durch jeden gewünschten Zwischenraum getrennt sein.
Dieses mit Kautschuk überzogene Material wird hierauf im allgemeinen auf einer oder beiden Seiten mit einer Auflage versehen und in dieser Weise das fertige Material aus Kautschuk und Gewebe erhalten, welches zur Herstellung von Laufmänteln verwendet wird. Die Auflage kann auf das mit Kautschuk behandelte Gewebe durch Kalandrieren oder allenfalls durch eine weitere Behandlung mit einer wässrigen Dispersion von Kautschuk oder einer Lösung von Kautschuk in einem Lösungsmittel aufgebracht werden.
Es ist ferner vorgeschlagen worden, zur Erzielung einer grösseren Biegsamkeit unmittelbar auf das Gewebe einen Kautschuküberzug in der Weise aufzubringen, dass man auf das Gewebe eine Kautschuklösungsmittelmischung in unvulkanisiertem Zustand aufkalandriert, die nach der Vulkanisierung einen verhältnismässig harten und steifen vulkanisierten Weichgummi ergibt, und darüber eine Auflage von Kautschuk in unvulkanisiertem Zustand aufbringt, die nach der Vulkanisierung eine Kautschukmischung ergibt, welche weicher als der auf dem Gewebe unmittelbar aufliegende Kautschuk ist.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden vulkanisierte Kautschukerzeugnisse, insbesondere Mäntel für Luftreifen, die aus einer Textilgrundlage, wie Gewebe oder Fadenlagen, und mehreren Kautschukschichten verschiedener Beschaffenheit aufgebaut sind und die dadurch gekennzeichnet sind, dass die unmittelbar an der Textilgrundlage anliegende aus den abgeschiedenen festen Bestandteilen einer Kautschukdispersion bestehende Kautschukschicht eine alkalische Beschaffenheit besitzt und die auf diese Schicht aufgebrachte Kautschukauflage, schwach sauer oder neutral oder
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wurden schussfreie Stoffe"hergestellt, indem man parallele Fäden durch Latexmischungen bund c durchführte.
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<tb>
<tb>
Latexmischungen <SEP> (Gewichtsteile)
<tb> a <SEP> b <SEP> c
<tb> Kautschuk <SEP> (in <SEP> Form <SEP> von <SEP> mit <SEP> Ammoniak <SEP> präserviertem
<tb> Latex) <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> Spindelöl <SEP> (in <SEP> Form <SEP> einer <SEP> Emulsion) <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 15
<tb> gemahlener <SEP> Schwefel <SEP> (in <SEP> Pastenform) <SEP> 2-2
<tb> Schwefel <SEP> als <SEP> Natriumpolysulfidlösung <SEP> ............... <SEP> - <SEP> 2 <SEP> Natriumhydroxyd <SEP> (als <SEP> wässrige <SEP> Lösung) <SEP> ............. <SEP> - <SEP> - <SEP> 1
<tb> Triäthyl-Trimethylen-Triamin......................
<SEP> 0-375 <SEP> 0-375 <SEP> 0-375
<tb> Wasser <SEP> in <SEP> hinreichender <SEP> Menge, <SEP> um <SEP> den <SEP> Gesamtgehalt
<tb> an <SEP> festen <SEP> Bestandteilen <SEP> auf <SEP> 25% <SEP> zu <SEP> bringen.
<tb>
EMI3.2
Weichmachungsmittel Naphta zugesetzt wurde und die die folgende Zusammensetzung aufwies :
EMI3.3
<tb>
<tb> Gewichtsteile
<tb> blasser <SEP> Crepe <SEP> 50
<tb> geräucherte <SEP> Platte <SEP> (smoked <SEP> sheet) <SEP> 50
<tb> Schwefel................................................................ <SEP> 3-75
<tb> Zinkoxyd <SEP> 5
<tb> Spindelöl <SEP> ................................................................. <SEP> 5
<tb> Kondensationsprodukt <SEP> aus <SEP> Heptaldehyd <SEP> und <SEP> Anilin <SEP> 0.
<SEP> 50
<tb>
Proben der Stoffe, die mit den Latexmischungen a, b und c überzogen und hierauf mit einer Auflage aus der oben angegebenen Kautschukmischung versehen worden waren, wurden dann mit gesättigtem Dampf unter einem Druck von 2-8 kg/cm2 während verschieden langer Zeitdauer, nämlich während 30,45, 60,75 und 90 Minuten vulkanisiert und auf ihre Biegefestigkeit nach einer in der Reifenindustrie allgemein üblichen Methode geprüft, die von Gibbons in Ind. and Eng. Chem.-Analytieal Edition, Vol. 2, S. 99, vom 15. Jänner 1930 beschrieben ist.
Die Versuche, die mit den verschiedenen Proben durchgeführt wurden, sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt, in der die"Biegefestigkeit"die Anzahl der Umdrehungen (ausgedrückt in einer Einheit, die tausend Umdrehungen umfasst) bedeutet, die erforderlich ist, um eine Abtrennung des Kautschuks von dem Gewebe hervorzurufen. Je höher dieser Wert ist, desto besser ist natürlich die Widerstandsfähigkeit des aus Kautschuk und Gewebe bestehenden Materials gegen die Beanspruchung auf Biegen.
Biegefestigkeit (Einheit = 1000 Umdrehungen).
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<tb>
<tb>
Dauer <SEP> der <SEP> Vulkanisierung <SEP> bei <SEP> einem <SEP> Druck <SEP> des <SEP> gesättigten
<tb> Dampfes <SEP> von <SEP> 2. <SEP> 8 <SEP> kg/cm2 <SEP> in <SEP> Minuten <SEP> a <SEP> b <SEP> c
<tb> 30 <SEP> 20-4 <SEP> 41-0 <SEP> 38-1
<tb> 45 <SEP> 28-0 <SEP> 42-6 <SEP> 45-3
<tb> 60 <SEP> 39-7 <SEP> 71-0 <SEP> 82-0
<tb> 75 <SEP> 35-0 <SEP> 60-2 <SEP> 64-5
<tb> 90 <SEP> 40-5 <SEP> 63-0 <SEP> 67-3
<tb>
Die Beispiele b und e, deren aus Latex erzeugte Schicht einen stärker alkalischen Charakter hat als die aufkalandierte Auflage, weisen deutlich bessere Biegungseigenschaften auf als Beispiel a, bei dem kein nennenswerter Unterschied in der Basizität zwischen dem Latexüberzug und der Auflage besteht.
Um zu zeigen, dass es der Unterschied in der Alkalität der beiden Überzüge ist, welcher für die verbesserten Biegungseigenschaften verantwortlich ist und nicht die Alkalität selbst, wurden die folgenden Versuche angestellt :
Ein alkalischer Überzug wurde auf Proben von parallel verlaufenden Fäden aus einer Latexmischung aufgebracht, die die folgende Zusammensetzung aufwies :
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<tb>
<tb> Gewichtsteile
<tb> Kautschuk <SEP> in <SEP> Form <SEP> von <SEP> Latex <SEP> 100
<tb> Schwefel <SEP> in <SEP> Form <SEP> von <SEP> Natriumpolysulfid................................... <SEP> 3-50
<tb> Zinkoxyd <SEP> 5
<tb> Triäthyl-Trimethylen-Triami. <SEP> 0-375
<tb>
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eine alkalische Auflage als auch einen alkalischen Latexüberzug und in dieser Weise eine Vulkansierung von alkalischem Typus bei beiden, doch ohne wesentlichen Unterschied in der Alkalität der
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um die Wirkung des Alkalis in dem Regenerat aufzuheben und den Unterschied in der Alkalität zwischen den zwei Schichten wieder herzustellen. Gleichzeitig wurden auf 100 Teile Rohkautschuk 0-2 Teile eines zusätzlichen Beschleunigers beigemischt, um ungefähr die gleiche Vulkanisationsgeschwindigkeit aufrecht zu erhalten.
Die Ergebnisse der oben beschriebenen Versuche waren die folgenden :
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<tb>
<tb> Teile <SEP> Zinkchlorid <SEP> auf <SEP> 100 <SEP> Teile <SEP> Rohkautschuk <SEP> 0 <SEP> 1-75 <SEP> 2-0 <SEP> 2-25
<tb> Biegefestigkeit <SEP> (Einheit <SEP> = <SEP> 1000 <SEP> Umdrehungen) <SEP> 10-12 <SEP> 62-7 <SEP> 74-2 <SEP> 62-2
<tb>
Aus den angeführten Versuchen geht eindeutig hervor, dass ein Überwiegen der Alkalität des Latexüberzuges, der auf der Stoffunterlage aufliegt, über die Alkalität der Auflage, die auf dem ersten Überzug aufgebracht ist, die Biegeeigenschaften eines aus Kautschuk und Gewebe bestehenden Materials bedeutend verbessert.
Das in der Latexmisehung anwesende Triäthyl-Trimethylen-Triamin und das der Kautschukmischung zugesetzte Kondensationsprodukt aus Heptaldehyd und Anilin sind übliche Vulkanisationsbeschleuniger, an deren Stelle natürlich auch andere Beschleuniger Verwendung finden können. Ebenso können andere Mischungsbestandteile als die oben angegebenen angewendet werden. Ferner muss der für die Latexmischung verwendete Beschleuniger keinen alkalischen Charakter aufweisen. Das Natriumhydroxyd, das der Latexmisehung zugesetzt ist, erzeugt einen stärker alkalischen Kautschuk in unmittelbarer Nachbarschaft des Gewebematerials, als er in der Auflage vorhanden ist, was eine spröde und
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Vergleich zu der Auflage ergibt.
Dies ist der Fall, trotz der Tatsache, dass eine um weniges grössere SchwefelmeJ1ge für die Kautschukmischung der Auflage verwendet wurde, als sie in der Latexmischung vorhanden ist. Es entspricht indessen nicht dem Geiste der vorliegenden Erfindung, die Menge des in der Auflage vorhandenen Schwefels soweit über den Schwefelgehalt in der Kautschukschicht, die auf den Fäden oder dem Gewebe liegt, zu erhöhen, dass zufolge des erhöhten Schwefelgehaltes der Auflage ein härteres Vulkanisationsprodukt entsteht als in dem Friktionsüberzug.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vulkanisierte Kautschukerzeugnisse, insbesondere Mäntel für Luftreifen, die aus einer Textilgrundlage, wie Geweben oder Fadenlagen, und mehreren Kautschukschichten verschiedener Beschaffenheit aufgebaut sind, dadurch gekennzeichnet, dass die unmittelbar an der Textilgrundlage anliegende aus den abgeschiedenen festen Bestandteilen einer Kautschukdispersion bestehende Kautschukschicht
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sauer oder neutral oder alkalisch, in letzterem Falle aber von schwächer alkalischer Beschaffenheit ist als die darunterliegende Kautsehuksehichte.