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Perfectionnements à la fabrication d'articles contenant du caoutchouc ou des matières analogues.
La présente invention coricerne des perfectionne- ments relatifs à la fabrication d'articles contenant du caoutchouc ou des matières analogues, à partir d'émulsions aqueuses ou de dispersions des genres spécifiés ci-après.
Le but de la présente invention est de produire des articles renforcés en caoutchouc ou matières analogues, pra- tiquement indéchirables, poreux ou microporeux.
Suivant la présente invention, le procédé pour la production d'articles renforcés en caoutchouc ou matières analogues, pratiquement indéchirables, poreux ou microporeux,
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comprend le traitement de fibres, après leur enchevêtrement, par des dispersions aqueuses de caoutchouc des genres spéci- fiés ci-après, et la vulcanisation d'une manière connue des produits ainsi obtenus, dans des conditions telles que l'éva- poration du liquide contenu dans les articles est empêchée.
De préférence les dispersions aqueuses employées sont ou ont été rendues capables de former un gel lors de l'application de chaleur. On peut employer également des dispersions aqueuses de caoutchouc qui sont capables de former un gel à froid dans des intervalles de temps définis et réglables.
Suivant une variante la masse de fibre peut, après traitement par des dispersions aqueuses, être exposée à des coagulants à l'état de gaz ou de vapeur, ou arrosée de coa- gulants liquides pour produire un coagulum ou un gel.
On a trouvé qu'il est insuffisant de mélanger sim- plement des fibres, en particulier des fibres courtes, aux dispersions aqueuses mentionnées, en vue de produire des ar- ticles renforcés pratiquement indéchirables, poreux ou microporeux, en caoutchouc dur vulcanisé, bien qu'un faible degré de renforcement soit obtenu suivant le degré d'enchevê- trement qui se produit dans le mélange en traitement. Des produits obtenus de cette manière ne sont pas satisfaisants vu que les fibres sont espacées séparément. On a trouvé qu'il est nécessaire en vue de produire dès articles renforcés pratiquement indéchirables, poreux ou microporeux, de faire usage d'un squelette de fibres enchevêtrées autour duquel peut être formée une structure de caoutchouc microporeux ou d'une matière analogue.
Des exemples'de fibres appropriées sont les fibres végétales telles que les fibres de jute et de coco, le kapok, ¯¯¯
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la fibre de coton, les fibres synthétiques telles que les ré- sidus de soie artificielle et les fibres de matière cellulosi- que d'une manière générale et les fibres minérales telles que l'asbeste, la laine de verre et la laine de scorie.
Les fibres sont employées à l'état enchevêtré; un certain nombre de matières, en particulier les matières cel- lulosiques, se trouvent dans le commerce sous cette forme.
Il est préférable que les fibres végétales aient une faible teneur en cire et soient à l'état blanchi de faon que le mouilage soit facilité. Suivant une variante, le pou- voir mouillant du mélange peut être augmenté par l'addition d'agents mouillants connus, tels que les savons et les huiles sulfonées.
Les émulsions ou dispersions comprennent celles consistant en caoutchouc, en gutta-percha, en balata ou en des résines végétales analogues se rencontrant dans la nature ; ou obtenues artificiellement au celles contenant ces résines. 1
Lesdispersions aqueuses artificielles peuvent ren- fermer celles de caoutchouc coagulé, de caoutchouc vulcanisé, de caoutchouc synthétique, de déchets ou de matières régéné- rées. Si on le désire, n'importe laquelle des dispersions . mentionnées ci-dessus peut être employée seule ou bien on peut les employer en mélange l'une avec l'autre.
N'importe laquelle des dispersions mentionnées ' ci-dessus peut contenir les ingrédients usuels connus de composition et/ou peut être sous une forme concentrée.
Des matières concentrées telles que celles qui sont obtenues suivant les brevets belge 346.188 et anglais 219.635 auxquelles on peut ajouter n'importe lequel ou plusieurs des ingrédients de composition usuels, peuvent être employées également.
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Des exemples de substances employées pour faire les dispersions en question, capables de former un gel sous l'effet de la chaleur sont le silicofluorure de sodium ou de potassium, le persulfate d'ammonium ou des réactifs qui, par action chimique l'un sur l'autre, produisent sous l'effet de la chaleur une ou plusieurs substances in situ qui agissent cornue agents actifs de coagulation, par exemple un mélange d'oxyde de zinc et de sulfate d'ammonium.
Des exemples de substances pour faire les disper- sions mentionnées plus haut capables de former un gel à froid dans des intervalles de temps définis et réglables sont les silicofluorures de sodium et de potassium employée en proportions relativement grandes.
Les produits obtenus suivant la présente invention peuvent ressembler à une matière souple ressemblant au cuir, telle que celle employée pour le cuir de semelle intérieure et ils peuvent être employés pour ces applications. Pour ren- dre la matière mieux apte à ces emplois il est important que les conditions de vulcanisation soient telles qu'elles produisent un type de caoutchouc analogue à du cuir plutôt qu'un type cassant, comme par exemple par diminution de la teneur en soufre, ou bien suivant une variante, des agents émollients tels que des cires, des,huiles résineuses, peu- vent être employés en quantités appréciables. La seconde alternative est préférable vu que le durcissement lors du vieillissement est diminué.
On trouvera ci-dessous des exemples de procédés pour la production de caoutchouc renforcé microporeux, suivant la présente invention.
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EXEMPLE-1 ----------------
Du coton blanchi, à faible teneur en cire, est dispersé en nappe dans un plateau peu profond. Bile est aspergée d'un mélange de latex contenant 45% de matières so- lides totales et ayant la composition suivante:
EMI5.1
<tb> Caoutchouc <SEP> 100 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> Soufre <SEP> 40 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 2 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb> Oléate <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 3 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb> Agent <SEP> émollient <SEP> 20 <SEP> Il <SEP> " <SEP> "
<tb>
La matière est pétrie légèrement jusqu'à ce que la saturation des fibres soit obtenue. La matière absorbe rapi- dement le mélange de latex et est vite transformée en une masse pâteuse uniforme. Cette masse est alors aplatie par l'ap plication d'un léger rouleau.
La masse aplatie est ensuite légèrement aspergée par exemple avec de l'acide acétique aqueux à le*, toute la masse est alors immergée dans un coa- gulant analogue et on la laisse reposer jusqu'à ce que la coagulation ait .eut lieu dans toute la masse.
La feuille coagulée est détachée à l'état humide du plateau, rincée dans l'eau et placée entre des feuilles de métal plates et elle est alors vulcanisée dans des condi- tions telles que l'évaporation de l'humidité est empêchée.
E X E M P L E 2 ----------------
Des fibres de coton enchevêtrées sont dispersées en nappe dans un plateau peu profond et ensuite traitées par un mélange de latex contenant 45% de matières solides totales,ayant une alcalinitéde 0,2% exprimée en fonction de l'ammoniaque, et ayant la composition suivante:
EMI5.2
<tb> Caoutchouc <SEP> 100 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>
<tb> Soufre <SEP> 25 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb>
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 2 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb>
<tb> Oléate <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 3 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb>
<tb> Agent <SEP> émollient <SEP> 10 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb>
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ce mélange étant rendu capable de former un gel sous l'effet de la chaleur par le fait qu'on refroidit d'abord de préfé- rcnce le mélange à 5 C et qu'on ajoute ensuite pour 100 gr du mélange 3 cm3 d'une solution à 25% de sulfate d'ammonium.
Après que les fibres ont été saturées, la masse pâteuse est aplatie, puis transformée en gel dans l'eau chaude et ensuite vulcanisée, ou bien vulcanisée directement, la formation du gel se faisant dans l'opération de vulcanisa- tion. La vulcanisation doit en tous cas être effectuée dans des conditions telles que l'évaporation du liquide contenu dans le coagulum de caoutchouc ou le gel produit est empêchée.
REVENDICATIONS ---------------------------
1. Procédé pour la production d'articles renforcés, en caoutchouc ou matières analogues, pratiquement indéchira- bles, poreux ou microporeux:, consistant à traiter les fibres préalablement enchevêtrées, par des dispersions aqueuses de caoutchouc des genres spécifiés ci-dessus, et à vulcaniser d'u- ne manière connue les produits ainsi obtenus dans des condi- tions telles que l'évaporation du liquide qu'ils contiennent est empêchée.
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Improvements in the manufacture of articles containing rubber or the like.
The present invention relates to improvements relating to the manufacture of articles containing rubber or the like, from aqueous emulsions or dispersions of the kinds specified below.
The object of the present invention is to produce reinforced articles of rubber or the like, substantially tear-proof, porous or microporous.
According to the present invention, the process for the production of articles reinforced with rubber or the like, substantially tear-proof, porous or microporous,
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comprises the treatment of fibers, after their entanglement, with aqueous dispersions of rubber of the kinds specified below, and the vulcanization in a known manner of the products thus obtained, under conditions such as evaporation of the liquid content in articles is prevented.
Preferably the aqueous dispersions employed are or have been made capable of forming a gel upon application of heat. Aqueous rubber dispersions can also be employed which are capable of forming a cold gel within defined and adjustable time intervals.
Alternatively, the mass of fiber can, after treatment with aqueous dispersions, be exposed to coagulants in the form of gas or vapor, or sprayed with liquid coagulants to produce a coagulum or gel.
It has been found insufficient to simply blend fibers, especially short fibers, with the aqueous dispersions mentioned, in order to produce substantially tear-proof, porous or microporous reinforced articles of vulcanized hard rubber, although A small degree of reinforcement is obtained depending on the degree of entanglement which occurs in the mixture being processed. Products obtained in this way are not satisfactory since the fibers are separately spaced. It has been found necessary in order to produce reinforced substantially tear-proof porous or microporous articles to make use of an entangled fiber backbone around which a structure of microporous rubber or the like can be formed.
Examples of suitable fibers are vegetable fibers such as jute and coconut fibers, kapok, ¯¯¯
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cotton fiber, synthetic fibers such as residues of artificial silk and fibers of cellulosic material in general, and mineral fibers such as asbestos, glass wool and slag wool.
The fibers are used in an entangled state; a number of materials, particularly cellulose materials, are commercially available in this form.
It is preferable that the vegetable fibers have a low wax content and are in a bleached state so that wetting is facilitated. Alternatively, the wetting power of the mixture can be increased by the addition of known wetting agents, such as soaps and sulfonated oils.
Emulsions or dispersions include those consisting of rubber, gutta-percha, balata, or similar plant resins occurring in nature; or artificially obtained from those containing these resins. 1
Man-made aqueous dispersions may include those of coagulated rubber, vulcanized rubber, synthetic rubber, waste or regenerated material. If desired, any of the dispersions. mentioned above can be used alone or they can be used in admixture with each other.
Any of the dispersions mentioned above can contain the usual known compositional ingredients and / or can be in a concentrated form.
Concentrated materials such as those obtained according to Belgian patents 346,188 and UK patents 219,635 to which any one or more of the usual compositional ingredients can be added can also be employed.
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Examples of substances used to make the dispersions in question capable of forming a gel under the effect of heat are sodium or potassium silicofluoride, ammonium persulfate or reagents which, by chemical action on one the other, produce under the effect of heat one or more substances in situ which act as active coagulation agents, for example a mixture of zinc oxide and ammonium sulphate.
Examples of substances for making the aforementioned dispersions capable of forming a cold gel in defined and adjustable time intervals are sodium and potassium silicofluorides employed in relatively large proportions.
The products obtained according to the present invention can resemble a soft leather-like material, such as that used for insole leather and can be used for these applications. In order to make the material more suitable for these uses it is important that the vulcanization conditions are such as to produce a leather-like type of rubber rather than a brittle type, as for example by lowering the sulfur content. , or alternatively, emollient agents such as waxes, resinous oils, may be employed in appreciable amounts. The second alternative is preferable since the hardening during aging is reduced.
Examples of methods for the production of microporous reinforced rubber according to the present invention are given below.
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EXAMPLE-1 ----------------
Bleached cotton, low in wax, is scattered as a web in a shallow tray. Bile is sprayed with a mixture of latex containing 45% of total solids and having the following composition:
EMI5.1
<tb> Rubber <SEP> 100 <SEP> parts <SEP> in <SEP> weight
<tb> Sulfur <SEP> 40 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb> Zinc oxide <SEP> <SEP> 2 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb> Oleate <SEP> of <SEP> zinc <SEP> 3 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb> Agent <SEP> emollient <SEP> 20 <SEP> It <SEP> "<SEP>"
<tb>
The material is kneaded lightly until fiber saturation is achieved. The material quickly absorbs the latex mixture and is quickly transformed into a uniform pasty mass. This mass is then flattened by the application of a light roller.
The flattened mass is then sprinkled lightly, for example with aqueous acetic acid, the whole mass is then immersed in a similar coagulant and left to stand until coagulation has taken place throughout. the mass.
The coagulated sheet is wet peeled from the tray, rinsed in water and placed between flat metal sheets and is then vulcanized under conditions such that evaporation of moisture is prevented.
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Entangled cotton fibers are dispersed in a sheet in a shallow tray and then treated with a latex mixture containing 45% total solids, having an alkalinity of 0.2% expressed as a function of ammonia, and having the following composition :
EMI5.2
<tb> Rubber <SEP> 100 <SEP> parts <SEP> in <SEP> weight
<tb>
<tb> Sulfur <SEP> 25 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb>
<tb> Zinc oxide <SEP> <SEP> 2 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb>
<tb> Oleate <SEP> of <SEP> zinc <SEP> 3 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb>
<tb> Agent <SEP> emollient <SEP> 10 <SEP> "<SEP>" <SEP> "
<tb>
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this mixture being made capable of forming a gel under the effect of heat by the fact that the mixture is first preferably cooled to 5 ° C. and then added per 100 g of the mixture 3 cm 3 of a 25% solution of ammonium sulfate.
After the fibers have been saturated, the pasty mass is flattened, then made into a gel in hot water and then vulcanized, or else vulcanized directly, the formation of the gel taking place in the vulcanization process. Vulcanization should in any case be carried out under conditions such that evaporation of the liquid contained in the rubber coagulum or the gel produced is prevented.
CLAIMS ---------------------------
1. A process for the production of reinforced articles, of rubber or the like, practically indestructible, porous or microporous :, consisting in treating the previously entangled fibers with aqueous dispersions of rubber of the kinds specified above, and in vulcanizing in a known manner the products thus obtained under conditions such that evaporation of the liquid which they contain is prevented.