<Desc/Clms Page number 1>
WERKWIJZE VOOR HET HECHTBAAR AAN RUBBER MAKEN VAN EEN GAREN, KOORD OF WEEFSEL VAN EEN POLYESTER VAN TEREFTAALZUUR
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het heoht- baar aan rubber maken van garen, koord of weefsel van een polyester van tereftaalzuur, alsmede op het aldus behandelde garen, koord of weefsel en op de daarmede versterkte gevulcaniseerde rubbervoorwerpen,
<Desc/Clms Page number 2>
Werkwijzen voor het hechtbaar aan rubber maken van garens, koorden of weefsels van polyesters uit tereftaalzuur aan rubber zijn reeds bekend.
Daartoe worden deze garens, koorden of weefsels bijvoorbeeld eerst voorbehandeld met een oplossing van natriumhydroxyde in water.
Tenslotte worden de produkten dan behandeld met een mengsel van een latex van rubberaohtige oopolymeren van dienen en andere onverzadigde, olefinisohe verbindingen, plus een harsachtige verbinding uit fenolen en aldehyden.
Nadelen van deze werkwijzen zijn, dat de behandeling in twee trappen moet worden uitgevoerd en dat de sterkte bij breuk van de produkten door de voorbehandeling met de natriumhydroxydeoplossing enigszins achteruit gaat.
Thans werd een werkwijze gevonden, die deze nadelen niet heeft.
Bovendien vertonen produkten behandeld volgens de werkwijze van de uitvinding een grote bestandheid tegen vermoeidheid.
De werkwijze volgens de uitvinding, waarbij de produkten van een polyester van tereftaalzuur worden behandeld met een mengsel van een latex van rubberaohtige oopolymeren van dienen en andere onverzadigde olefinische verbindingen, plus een harsachtige verbinding uit een fenol en een of meer aldehyden, en de aldus behandelde pro" dukten onder spanning worden gedroogd, heeft het kenmerk, dat het mengsel is samengesteld uit een latex van een rubberaohtige copoly- meer van een dieen, styreen en een vinylpyridine, plus een harsachtige verbinding van resorcine, formaldehyde en furfural, en de droogtem- peratuur tenminste 210 Cbedraagt.
In de onderhavige beschrijving en conclusies worden onder poly- esters van tereftaalzuur verstaan alle polymere esters, die een grote hoeveelheid estergroepen bevatten en die bijvoorbeeld verkregen kunnen worden door diolen te verhitten met tereftaalzuur of een mengsel van tereftaalzuur met isoftaalzuur onder omstandigheden, die de esters in hooggepolymeriseerde toestand opleveren, In plaats van het tereftaalzuur of isoftaalzuur of beide kunnen estervormende
<Desc/Clms Page number 3>
derivaten daarvan, bijvoorbeeld alifatisohe (met inbegrip van
EMI3.1
cycloaliàtische) of aromatische esters of half esters, een zuurhalo" genide of een ammonium- of aminezout gebruikt worden. Zowel a1ifatiBa1 , als oyoloalifatisohe of aromatische diolen of ook mengsels daarvan kunnen worden gebruikt.
De werkwijze volgens de uitvinding is danook geschikt voor de behandeling van de in de handel Verkrijgbare garens, koorden en weefsels van polyethyleentereftalaat of van een polyester bereid uit
EMI3.2
oyolohexaandimethanolpl-4 en tereftaalzuur.
Onder garens worden verstaan zowel draden uit filamenten, als draden gesponnen uit atapelvezels,
Onder koord en weefsel wordt respectievelijk ook verstaan banden-
EMI3.3
koord en bandenkoordweefeel.
De rubber, waaruit de voorwerpen worden vervaardigde kan elke natuurlijke rubber zijn met inbegrip van gutta peroha, balata, aar.engestelde rubber, gemodificeerde rubber, zoals bijvoorbeeld ge-
EMI3.4
hydroxyloerde rubberaoorten, oondenaatiederivaten van rubber en ge- cycliceerde rubber* De rubber kan ook kunstrubbor zijn, bijvoorbeeld synthetische rubberachtige dieenpolymcren en -copolymeren, zoals neoprenen, butadieen - styreon -. lnterpolymoren, butadieen - acryl- zuurnitrile - interpolymeren, polyeultide rubbers en rubberaohtige aopolymeren van een alkyl aorylaat en een chlooralkylvinylether, als- mede regeneraatrubber.
EMI3.5
De behandeling met het mengsel van de latex en de haroaohtige verbinding kan geschieden, terwijl de garens, koorden of weefsels in ontspannen of gespannen toestand verkeren. Zo kan men garens of koorden in atrengvorm behandelen. Men kan ze ook continu door middel van bijvoorbeeld walsen door een bad, bevattende een mengsel van de latex en de harsachtige verbinding, leiden. Indien nodig kan men overtollige hoeveelheid vloeistof door bijvoorbeeld centrifugeren of persen verwijderen,
EMI3.6
Do temperatuur, waarbij de impregnering met de behandeling8vloei stof plaatsvindt, is niet kritisch.
Uit economische overwegingen zal men daarom de impregnering bij kamertemperatuur doen plaatsvinden.
EMI3.7
De behandelingevlooietot bevat bij voorkeur een oopolymeer van
<Desc/Clms Page number 4>
1.3-butadieen, styreen en een vinylpyridine, zoals 2-vinylpyridine.
Zoals reeds vermeld worden volgens de uitvinding de produkten behandeld met een vloeistof mengsel, dat als component een harsachtige verbinding van resoroine, formaldehyde en furfural bevat.
De molaire verhouding tussen formaldehyde en furfural ligt bij voorkeur tussen 1 en 7.
9 3 Opgemerkt wordt, dat indien de harsachtige component van het mengsel is samengesteld uit twee componenten, namelijk resoreine plus formaldehyde of uit resorcine plus furfural, en niet zoals volgens de uitvinding uit de drie componenten resoroine, formaldehyde en furfural, de heohting van de behandelde garens, koorden of weefsels aan rubber minder goed is.
Wanneer men de latex mengt met een mengsel uit resoroine, formaldehyde plus respectievelijk monoohlooraoeetaldehyde, diohloor- aoeetaldehyde of triohlooraoeetaldehyde in plaats van furfural, dan wordt een onoplosbare leerachtige mâsa gevormd, die ongeschikt is voor de behandeling van de garens,
Het is verrassend, dat de harsoomponent in het mengsel gevormd uit resoroine, formaldehyde plus furfural tot een zo goed resultaat leidt.
De temperatuur, waarbij de met het mengsel behandelde produkten worden gedroogd, kiest men bij voorkeur tussen 235 en 250 C.
Zoals vorenvermeld wordt een mengsel gebruikt van een harsachtige verbinding en een latex van rubberachtige oopolymeer van een vinylpyridine, een dieen en styreen.
Ale vinylpyridinen kunnen worden gebruikt [alpha]-vinylpyridinen, ss -vinylpyridinen of [gamma]-vinylpyridinen respeotievelijk hun homologen.
Voorbeelden hiervan zijn bijvoorbeeld 5-ethyl-2-vinylpyridine, 5-propyl-2-vinylpyridine, 5-butyl-vinylpyridine, 5-hexyl-vinylpyridine, 5-heptylvinylpyridinet (6-methyl-2-vinylpyridine, 4.6-dimethyl-2-vinyl- pyridine, 2-methyl-4"vinylpyridine, 2-entyl-5-vinylpyridine en 2-methyl-
6-vinylpyridine. Bij voorkeur gebruikt men [alpha]-vinylpyridine.
Diënen, die voor de bereiding van de oopolymeren kunnen worden
<Desc/Clms Page number 5>
gebruikt, zijn bijvoorbeeld 2.3-dimethyl-1.3-butadieen, 2-ethyl- 1.3-butadieen, 1.3-dimethyl-1.3-butadieen, 1.3-pentadieen, 2.4-penta- dieen, 3-methyl-2.4-pentadieen en 3.4-dimethyl-2.4-pentadieen. Bij voorkeur gebruikt men 1.3-butadieen.
Het mengsel volgens de uitvinding kan ook andere stoffen bevat- ten, zoals bijvoorbeeld vulstoffen, vulcanisatieversnellers, week- makers en bevochtigingsmiddelen. Indien men roet aan het mengsel toevoegt, wordt de adhesie van de daarmede behandelde garens, koorden of weefsels tot de ruboer nog verder verhoogd,
Ook vertonen de p rodukten als, gevolg daarvan een grotere bestand- beid tegen vermoeidheid.
De uitvinding zal aan de hand van een voorbeeld worden toegelicht.
Vooorbeeld
Bandenkoord samengesteld uit twee garens van polyethyleentere- ftalaat elk met een titer van 1000 denier werd door middel van walsen continu door een improgneerbad geleid van 20 C. Dit bad werd als volgt bereid.
Men mengde resorcine, formaline, natronloog en water. De verkregen oplossing mengde men met een mengsel van 1068 g "Gen Taco"-latex (dit is een in de handel verkrijgbare latex, die een dispersie is in water van een oopolymeer van een mengsel van butadieen, 2-vinylpyridine en styreen, Het mengsel bevat ongeveer 10 tot 35% van een mengsel van
2-vinylpyridine en styreen). Het aldus verkregen behandelingsbad werd pas na enige tijd bewaren gebruikt (Proef A).
Hetzelfde soort bandenkoord werd eveneens behandeld met baden, waarin het formaldehyde geheel (Proef C) of gedeeltelijk (Proeven
B t/m F) vervangen was door furfural. Deze baden werden na hun be- reiding ook enige tijd bewaard alvorens te worden gebruikt.
De aldus behandelde koorden werden van overmatige vloeistof ont- daan en vervolgens onder spanning gedurende 4 minuten bij ongeveer
240 C gedroogd,
Vervolgens werden de behandelde koorden over een lengte van
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
7,5 mm in rubber ingebed en de rubber bij 145 0 gevuloaniseerd. Ten- slatte werd de kraoht bepaald, die nodig was om het koord uit de rubber te trekken.
De resultaten zijn in tabel I weergegeven,
Duidelijk blijkt, dat bij de proeven C, D, E en F, waarbij de molaire verhoudingen tussen formaldehyde en furfural respectievelijk
EMI6.2
0.49. ,(- i ), Lu ( 1 ), a.14 (- i ). en 0.0? (* 1 , bedroegen, 0,21 :5 0,28 8 0,56 4 <f,T} 9 grote hechtsterkten werden verkregen.
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
<tb>
A <SEP> B <SEP> C <SEP> D <SEP> E <SEP> F <SEP> G
<tb>
EMI7.2
gev. zal. gay. mol. gay. mol. gev. mol. gev. mol. geve mol. geve mol g K 8 6 g g resorcine 58 6 0,35 38,6 0,35 38,6 0,55 38,6 0,35 38,6 0,35 38,6 0,35 38,6
EMI7.3
<tb> ,formaldehyde <SEP> 21,0 <SEP> 0,70 <SEP> 16,8 <SEP> 0,56 <SEP> 14,9 <SEP> 0,49 <SEP> 12,6 <SEP> 0,42 <SEP> 4,2 <SEP> 0,14 <SEP> 2,1 <SEP> 0,07
<tb> 'water <SEP> 34,2 <SEP> 27,4 <SEP> 24,3 <SEP> 20,6 <SEP> 6,8 <SEP> 3,4
<tb>
EMI7.4
furùral 13,, 0,14 20,1 0,21 26,8 0,28 53,6 0,56 60,3 0,63 67 0,7 5HaOR 36,8 0,046 36,6 0,046 36,8 0,046 36,8 0,046 36,8 0,046 36,8 0,046 36,6 0,0 ter 800 8 bLé Tg6,T ?96,0 791.4 l.2Q.,g 769.0 931,4 951,4 931,4 931,4 931,4 931,4 931,4 tiechtaterkte '3>1 13.2 14.1 15,4 15,4 15,2 11,7
EMI7.5
<tb> in <SEP> kg.
<tb>
Bestandheid <SEP> tegen <SEP> ver- <SEP> 300-400 <SEP> 300-400 <SEP> 310-410 <SEP> 310-410 <SEP> 320-420 <SEP> 310-410 <SEP> 260-360
<tb> moeidheid <SEP> (bepaald <SEP> vol-
<tb>
EMI7.6
gens x>s,la.M.- D 885-
EMI7.7
<tb> 64T-Pag. <SEP> 205-208)
<tb> Uitgedrukt <SEP> in <SEP> KCS
<tb>
TABEL I
<Desc/Clms Page number 8>
Voorbeeld II
Proef D werd herhaald als proef H. De droogtemperatuur werd echter gevarieerd en bovendien bedroeg de duur van het drogen 2 minuten,
Bij da proeven K en L bedroeg de droogtemperatuur 233 Cen de droogtijd respectievelijk 3 en 4 minuten.
De resultaten zijn in Tabel II weergegeven.
Duidelijk blijket, dat het gunstig is, wanneer de droogtemperatuur hager-in dan 210 C, en de droogtijd langer wordt gekozen* Optimale heochtsterkten worden verkregen bij temperaturen van 235 Ctot 250 C.
TABEL II
EMI8.1
<tb> heohtaterkte <SEP> in <SEP> kg
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Droogtemperatuur <SEP> Proef <SEP> Proef <SEP> Proef
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> in <SEP> C <SEP> H <SEP> K <SEP> L
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 180 <SEP> 5,6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 210 <SEP> 7,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 225 <SEP> 8,7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 235 <SEP> 11,9 <SEP> 12,8 <SEP> 15,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 245 <SEP> 15,0
<tb>
Voorbeeld III
Voor de bereiding van verschillende impregneerbaden mengde men, 'tijdens roeren, water, natronloog, resorcine, formaline, furfural en "Gen Tao"-latex.
Daarna werd onder roeden een dispersie in water van roet (Ketjen Print 1P) aan enkele baden toegevoegd, zodat er gebaseerd ; op droge stof 20% roet in de "Gen Tac" aanwezig was. De aldus verkre- gen baden werden gedurende 24 of 48 uur bewaard om de resoroine en de aldehyde met elkaar te laten reageren* Bandengarens van een en dezelfde partij en samengesteld uit twee garens van polyethyleen tereftalaat met elk een titer van 1000, warden op de hierboven beschreven wijze in verschillende baden geïmpregneerd en vervolgens gedurende 60 seconden gestrekt bij 245 C en onder spanning gedroogd.
De korte droogtijd (60 seconden) werd gekozen om door een klein aantal proeven significant verschillende resultaten te kunnen verkrijgen. De hecht- sterkte cijfers zijn daarom betrekkelijk laag,
<Desc/Clms Page number 9>
De samenstelling van de verschillende baden, de bewaartijd ervan, de hechtsterkte en de bestandheid tegen vermoeidheid wordt in Tabel III weergegeven.
De tabel laat duidelijk zien dat door de aanwezigheid van roet in het impregneerbad, de hechtsterkte en de bestandheid tegen vermoeidheid wordt verbeterd.
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
<tb> water <SEP> 5% <SEP> resoroine <SEP> formaline <SEP> furfural <SEP> latex <SEP> roet <SEP> dis- <SEP> bewaar- <SEP> hechtsterkte <SEP> bestandheid <SEP> te-
<tb> (g) <SEP> NaOH <SEP> (g) <SEP> (g) <SEP> (g) <SEP> (g) <SEP> persie <SEP> tijd <SEP> in <SEP> in <SEP> kg <SEP> gen <SEP> vermoeidheid
<tb> (gj <SEP> (g) <SEP> g/ <SEP> 6 <SEP> (g) <SEP> uren <SEP> zonder <SEP> met <SEP> zonder <SEP> met
<tb> roet <SEP> roet
<tb> 1 <SEP> 987,4 <SEP> 36,8 <SEP> 38,6 <SEP> 27,6 <SEP> 33,6 <SEP> 876,0 <SEP> 24 <SEP> 10,3
<tb> 2 <SEP> " <SEP> " <SEP> n <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 280 <SEP> 24 <SEP> 11,
5
<tb> 3 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 48 <SEP> 9,9
<tb> 4 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> n <SEP> " <SEP> " <SEP> 280 <SEP> 48 <SEP> 12,0
<tb> 5 <SEP> 1240,5 <SEP> 27,6 <SEP> 29,0 <SEP> 20,7 <SEP> 25,2 <SEP> 657,0 <SEP> 48 <SEP> 10,1
<tb> 6 <SEP> " <SEP> " <SEP> n <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 210 <SEP> 48 <SEP> 11,11
<tb> 7 <SEP> 950,6 <SEP> 73,6 <SEP> 38,6 <SEP> 27,6 <SEP> 33,6 <SEP> 876 <SEP> 24 <SEP> 6,8 <SEP> 344
<tb> 8 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 280 <SEP> 24 <SEP> 8,5 <SEP> 549
<tb>
TABEL III