Verfahren zur Herstellung eines Kompositgebildes aus einer vulkanisierbaren Kautschuksubstanz und einem Textilstoff.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren ! zur Herstellung eines Komposit- gebildes aus einer vulkanisierbaren Kantschuksubstanz und einem Textilstoff, wie es z. B. zum Aufbau von Gummiradreifenman- teln dienen kann.
Die Schwierigkeit, eine feste Verbindung zwischen Kautschuk k und einem Gewebe, ins besondere Cellulosegewebe, zu erzeugen, besteht schon seit langer Zeit. Seit vielen Jahren ist es in der Gummiindustrie stÏndige Praxis,Baumwollgewebedurch Kalandern mit compoundiertem Kautschuk zusammen- zubringen und dann das erhaltene Gummigewebe für Automobilreifen, Treibriemen (z. B. Automobil-Ventilatorriemen) und für Ïhnliche, geschichtete Gummigewebeartikel zu verwenden. Bei der heutigen, viel stär- keren BetriebsbeanspTuchungsoloher Artikel gibt aber die bisherige Herstellungsweise derselben keine befriedigende Resultate.
So mussten in den letzten Jahren manche Misserfolge an für hohe Gesohwindigkeiten be stimmten Radreifen, welche gemϯ vorerwÏhntem Verfahren hergestellt wurden, verzeichnet werden. Es wurden zwar Radreifen von etwas verbesserter Festigkeit der Massen geschaffen durch die Anwendung eines Bartimwollgewebes, das vorher. durch Eintau- chen oder dergl. mit einer Dispersion oder Lösung von Kautschuk imprägniert wurde, bevor der compoundierte Kautschuk auf das Gewebe aufgepresst wurde. Allein auch diese Verbesserung hat den Forderungen, die die heutige Technik an Radreifen stellt, micht genügt.
Es wurden in der Gummiindustrie schon verschiedentlich Versuche angestellt, das bliche Baumwolle - Reifengewebe durch Rayongewebe zu ersetzen. Doch waren diese Versuche oft unbefriedigend wegen der geringen Adhäsion, die sich zeigt, soba. ld Rayongewebe die für Baumwollreifengewebe übliche Behandlung erfährt. Wird z. B. ein Rayonstrang in eine Gummireifenkompo- sition eingepresst und hierauf unter hohem Druck und bei erh¯hter Temperatur, die zum Vulkanisieren des Gummis ausreicht, Bachbehandelt, so wird man feststellen, dass der R. ayonstrang leicht von der Gummimasse abgerissen werden kann. In der Tat ist die so gewonnene Adhäsion halb so gering als die mit einem Baumwollstrang erzielte.
Obsehon es als wesentliche Verbesserung gel ten kann, wenn man das Rayongewebe zuerst mit einer Gummil¯sung oder -dispersion imprÏgniert, so ist die Adhäsion immer noch geringer als die HÏlfte eines auf Ïhnliche Weise imprägnierten Baumwollstran- ges, so dass man einen Reifen von ungenügender Dauerhaftigkeit erhält. Es wurde auch vorgeschlagen, die Adhäsion eines Rayon reifenstranges auf Gummi dadurch zu ver- bessern, da¯ der Strang mit einer Casein- Latex-Eomposition imprägniert und dieser imprägnierte Strang getrocknet wird, ehe man die üblichen Kalander- und Reifenauf bauvorgänge vornimmt.
Es wurden auf diese Weise wohl einige Erfolge erzielt, doch war die erzielte Adhäsion meist nicht besser 31s die Adhäsion, welche man gew¯hnlich zwi schen uulmprägnierter Baumwolle und Gummi zu verzeichnen hatte. Das ImprÏgnieren eines Baumwollstranges mit einer Casein- Latex-Komposition verbesserte die Adhäsion nicht bedeutend.
Man n hat nun gefunden, dass die Adhäsion von Rayon, Baumwolle oder eines andern Gewebes an Gummi au¯erordentlich stark erhöht werden kann, wenn man ein Gewebe benutzt, das mit einer Kautschuksubstanz- Proteinkomposition, z. B. einer Casein-Latex Eomposition imprägniert ist, wobei man im prägnierte Gewebe einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von über 100"C unterwirft.
(Nach den früheren Methoden wurde ein mit Latex imprägniertes Gewebe im allgemeinen nur so hoch erhitzt, als es nötig war, um das Wasser aus dem Gewebe zu entfernen.)
Von diesem Gesichtspunkte ausgehend, betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kompositgebildes aus einer vulkanisierbaren Kautschuk- Substanz und einem Textilstoff, zum Zwecke des Aufbaus von Radreifen, Treibriemen etc., welchessiehdadurchkennzeichnet,dass man einen Textilstoff, der mit einer Kautschuk- substanz-Proteinkomposition imprÏgniert ist, einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von über 100 ¯ C und wÏhrend einer genügenden Zeitspanne, um eine maximale Adhäsion zwischen Kautschuk und Textilstoff im vulkanisierten Gegenstand zu erzeugen, unterwirft.
Bei Anwendung der vorliegenden Erfindung k¯nnen au¯er dererh¯hten AdhÏsion im Kompositgebilde noch andere Vorteile erzielt werden. Man kann z. B. Radreifen und geschichtete Treibriemen von bedeutend besserer Biegsamkeit als sonst herstellen. Verm¯ge der erh¯hten AdhÏsion besteht sehr wenig Gefahr, dass zwischen dem Gewebe und dem Gummi eine Trennung eintritt, was zur Folge hat, dass die aus dem Komposit- gebilde geschaffenen GegenstÏnde, wie z. B.
Radreifen, Treibriemen etc., auch kühler als sonst laufen. Ein weiterer Vorteil der vor- liegenden Erfindung besteht darin, dass das hei¯ behandelte Gewebe und das damit gewonnene Presskompositgebilde äusserst bieg- sam und beim Reifen formen oder dergl. leicht zu handhaben ist. Das nach dem neuen Verfa imprägnierte und heiss behandelte GewebeweistfernerhinkeineSpannungen oder andere gew¯hnlich im käuflichen Gewebe vorhandene Unvollkommenheiten auf.
Das vorliegende Verfahren kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden :
Ein Gewebe, bestehend aus Fäden, Seilen, StrÏngen, Fasern oder gewobenem Material, wird mit einer gelöstes Protein enthaltenden Dispersion einer Kautschuksub- stanz auf bekannte Weise imprägniert.
Dann wird das imprägnierte Gewebe auf über 100 ¯ C, im wesentlichen h¯her, als es die Bedingungen zum Trocknen des Gewe- bes vonschreiben, erhitzt. Das Protein wird zweckmässig mittels eines fixen Alkalis, wie z. B. Lithium-, Natrium-, Kalium- oder Ïhn liche Alkalihydroxyde,-carbonate,-phos- phate, -borate, -silicate, -stannate, -fluroide, -oxalate, -tartrate, -phenolate, -kresylate usw., in Losung gebracht.
Natrium-und Kalium- phenolat oder-kresylate sind besonders wün schenswerte L¯sungsmittel, da sie hervor ragendeProteinschutzmitteldarstellen, und durch deren Gebrauch im Verfahren der vorliegenden Erfindung die Adhäsion zwischen dem Gewebe u. nd der Kautschuksubstanz auf ein Höchstmass gebra-cht wird. Ammoniak und Amine K¯nnen ebenfalls als L¯sungsmittel verwendet werden, doch wird man dabei zweckmÏ?i in der spÏter erwähnten Weise verfahren.
Das Verfahren gemäss der Erfindung wird durch nachstehende Beispiele im ein zelnen ziffernmässig erläutert.
Beispiel 1 :
Man stellt eine Latexkomposition dar, welche annähernd 5% Soyabohnenprotein und ungefähr 121/2% Kautschuk enthÏlt.
10% Natriumcarbonat bezogen auf das Gewicht des Proteins werden zum Losen des letzteren verwendet. Ra. yonreifenstränge von der üblichem Aufmachung 275/4/3 werden durch Eintauchen mit duieser Ixatexkomposi- tion imprägniert und hierauf während d 1 Stunde in einem Ofen auf 13n5 C erhitzt.
Die Stränge werden dann auf einen Flach- körper von 12, 5 : 12, 7 : 1, 6 cm als Unterlage gelegt, welcher durch Kalandern einer b lichen ! Reifenmassekomposition von gleich- mässiger Dicke von 0, 2 cm auf ein quadratisches, gewobenes Gewebe als Rückseite hergestellt wird. Die Unterlage mit den auf der Gummiselite eingerpre?ten StrÏngen wird in eine Form von 12, 7 : 15 : 0, 2 cm eingelegt zwecks Vulkanisierens des Gummis, wobei unbehandelte RayonstrÏnge und Rayonstränge, welche wie obenerwÏhntimprÏgniert, aber nicht über die Trockne hina-us erhitzt wurden, zur Kontrolle miteingeschlossen werden. Die Adhäsion jedes einzelnen Stranges wird auf der Scott-Strangpriifmaschine bestimmt.
Die Durchschnittszugkraft, in n Pfund ausgedr ckt, welche zum Entfernen des Stranges von der Unterlage (in einem Winkel von 180 ) in gleichmässigem Masse erforderlich ist, gibt eine rohe quantitative Schätzung der Adhäsionsstärke. Die Adhä sionsstä. rke für die imprägnierten und wärme- behandelten RayonstrÏnge betrÏgt 1,95 Pfund, während sie f r unbehandelte Stränge nur 0, 5 Pfund und für nur bis zur Trockne er hitzte, imprägnierte Stränge 1, 0 und 1, 5 Pfund betrÏgt.
Man erhÏlt im wesentlichendieselben maximalen Adhäsionsresultate, wenn man den imprägnierten Rayonstrange wÏhrend 40 bis 100 Minuten auf 135 C erhitzt. Die zum ImprÏgnieren des Gewebes gebrÏuchliche Latexkomposition Kann auch, wenn n¯tig, vulkanisierende Bestandteile enthal- ten, ohne deswegen die nach dem Vulkani sieren des Gewebes in Verbindung mit der Gummimasse erhaltenen Adhäsionsresultate zu beeinflussen. Ma ; n erhält im wesentlichen denselben erhöhten Adhäsionsgrad, wenn man Stränge mit einer Latexkomposition, welche mittels Natrium- oder Ealiumkresy- lat gelostes Soyabohnenprotein enthält, zusammen mit der vorerwähnten'Wärmebe- handlung behandelt.
Beispiel 2 :
Man stellt auf ähnliche Weise, wie in Beispiel 1 a. ngegeben ist, eine Dateximprä- gnierkomposition dar, welche jedoch 5% Casein enthÏlt, das mittels zirka 15% Natriumkresylat, bezogen auf das angewandte Casein, aufgelöst worden ist. Rayonreifenstränge werden dann mit dieser Komposition imprä- gmertundhieraufwährendl'Stundeeiner WÏrmebehandlung bei 135 ¯C unterworfen.
Die Adhäsionsprüfung verläuft in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise. Man erhalt für so behandelte Stränge einen Adhäsicns- wert von 2, 5 Pfund, im Vergleich zum Wert von 1, 4 bis 1, 6 Pfund für einen nur zur Trockne erhitzten, imprägnierten Strang. Ein im wesentlichen gleich hoher Adhäsionswert wird bei imprägnierten. Strängen er halten, die während 40 bis 120 Minuten auf 135 C erhitzt werden.
Es werden auch hohe Adhäsionswerte dadurch erzielt, da¯ der imprÏgnierte Rayonstrang g bei verschiedenen Temperaturen und während verschiedener Zeitspannen erhitzt wird, wobei eine kürzere Heizdauer höhere Temperaturen und eine längere Heizdauer niedrigere Temperaturen erheischt. So wird beispielsweise ein Adhäsionswert von annÏhernd 2,2 Pfund durch Erhitzen eines Stranges wÏhrend 1 bis 3 Stunden auf 125 C erhaIten ;
es werden Werte von über 2 Pfund erzielt entweder durch Erhitzen des Stranges während 30 bis 90 Minuten auf 145 C oder durch Erhitzen während 2 bis 50 Minuten auf 155 C. Äheliche, verbesserte Adhäsionsresultate werden auch bei Anwendung von Natriumcarbonat, an Stelle von Natriumkresyla. t, als Lösungsmittel erhalten.
Beispiel 3 : Eine La. texkomposition, welche der in Beispiel 2 beschriebenen ähnlich ist, wird so hergestellt, da. sie zirka. 4 % Casein, welches in zirka 21% Natriumkresylat, bezogen auf das Casein, gelöst ist, und 15% Kautschuk entha. lt. Ein gew¯hnlicher Baumwollreifenstrang von der Aufmachung 21/5/3 wird mit der genannten Latexkomposition imprä- gniert und hierauf während 1 Stunde hei 135¯ C einer WÏrmebehandlung unterworfen.
Eine nach Beispiel 1 durchgeführte Adhäsionsprobe zeigt einen AdhÏsionswert von 2, 3 Pfund, im Vergleich zu einem Ad häsio, nswert von 1, 7 Pfund bei einem, wie vorhin imprägnierten Baumwollstrang, der aber nur bis zur Trockne erhitzt, wurde, und zu einem Adhäsionswert von 1, 5 Pfund bei einem mit einer Latexkomposition imprÏ gnierten, aber keinen Proteinhaftstoff enthaltenden Baumwollstrang aufweisen. Man erhÏlt im wesentlichen den gleichen verbesserten Adhäsionswert mit imprägnierten Strängen, welche während 3'0 Minuten bis zwei Stunden erhitzt worden sind.
Wird die Behandlung bei a. ndern Temperaburen vorge nommen, so wird ebenfalls eine verbesserte Adhäsion erhalten. So erzielt man beim Erhitzen des Stranges auf 125¯ C wÏhrend 50 bis 100 Minuten Werte von 2, 3 Pfund und mehr ; erhitzt man den Strang während einer Dauer von 20 bis 80 Minuten auf 145 C, so. kann man Werte von 2 Pfund und mehr verzeichnen, wogegen beim Erhitzen des Stranges auf 155¯C wÏhrend einer Dauer von 10 bis 40 Minuten Adhässionsswerte von über 2, 2 Pfund erreicht werden. Bei Anwendung eines andern fixen Alkalis, wie z. B.
Kaliumkresylat und Natriumcarbonat, an Stelle des Natriumkresylates, wird im we sentlichen die gleiche, erhöhte Adhäsion erzielt. Wird an Stelle des Caseins Soyaboh nenprotein verwendet, so verzeichnet man ebenfalls im wesentlichen die gleiche erhöhte Adhäsion.
Bei Anwendung von Ammoniac k als Proteinlösungsmittel werden keine so zufrieden- stellende Adhäsionsresultate erzielt, sofern das gewohnliche Ammoniaklösungsverfahren verwendet wird. Meist wird ein grosser Über- schuss an Ammoniak verwendet und unter diesen Umständen ist es nötig, den imprä- gnierten Textilstoff bei tiefer Temperatur, daa heisst annähernd Zimmertemperatur, zu trocknen und hierauf die Temperatur all mählich bis auf die oben erwähnten, regu- lä. ren Heissbehandlungstemperaturen zu erhöhen, ehe die neue Heissbehandlung ausgeführt wird.
Dass viele der Sehwierigkeiten, die bei Anwendung von Ammoniak entstehen, dem blichen Gebrauch eines Überschusses an Ammoniak zuzuschreiben sind, geht daraus hervor, dass ein Textilstoff oder Gewebe, welches mit einer in einem Minimum von Ammoniak gelöstes Protein enthal- tenden Eautschukdispersion imprägniert ist, direkt, ohne vorgängiges Trocknen bei nied riger Temperatur und allmähliche Erhöhung der Temperatur auf die regulären Temperaturen der Heissbehandlung erhitzt werden kann.
Diese letztere Verfahrensweise ergibt ein Gebilde, in dem das Gewebe in befrie dilgender Weise am Ka. utschuk anhaftet. So werden beispielsweise 13 bis 15 Teile KÏufliches, konzentriertes, wässriges Ammoniak k zumAuflösen von 100 Teilen Casein erfordert.
Aus vorstehendem ersieht man, dass mittels der vorliegenden Erfindung eine wesent- lich verbesserte Adhäsion zwischen Kautschuk und Gewebe oder Textilstoff durch Einschaltung einer neuen Heizstufe unmittelbar nach der Imprägnierung des Textilstoffes und ehe dieser mit dem Kautschuk vulkanisiert wird, erzielt werden kann. Obwohl die vorerwähnten Beispiele mur den Gebrauch von Casein und Soyabohnenpro- tein umfassen, können an Stelle dieser Proteine aueh andere ähnliche Proteine, wie z. B. Zein aus Korn, Baumwollsamenprotein oder andere ähnliche Proteine, die normalerweise in Wasser unlöslich sind, aber in oben beschriebener Weise loslich gemacht werden können, verwendet werden.
Die Hitzebeha. ndlung wird zweckmässig in Gegenwart von Luft oder eines andern sauerstoffhaltigen Gases ausgef hrt. Eine wesentliche Erhöhung der AdhÏsion wird durch Erhitzen eines imprägnierten Stranges im Vakuum erhalten, doch scheint in diesem Falle eine längere Behandlung zwecks Er reichung maximaler Adhäsionsresultate er- forderlich zu sein.
Die vorerwähnten Beispiele umfassen nur die Anwendung von Latexkompositionen zum Imprägnieren von Textilstoffen von Geweben. Es kann jedoch jede andere wäss rige Eautschukdispersion, entweder aus nat rlichem oder k nstlichem Kautschuk, ferner aus unvulkanisiertem oder zurück- gewonnenem Kautschuk nach vorliegendem Verfahren gebraucht werden. Überdies kön- nen auch Dispers. ionen anderer Kautschuk- substanzen neben dem gewohnlichen Hevea- Eautschuk oder andere natürliche Eaut- schuksorten Verwendun. g finden. Zu den Kautsohuksubstanzen gehören auch die soge na. nnten synthetischen Kautschukarten, wie z. B.
Neopren und die verschiedenen, auf Bu tadien basierenden Polymere.
In dieser Beschreibung ist u nter"Trock- nen" durchwegs das Entfernen im wesen- lichen aller Feuchtigkeit aus dem Gewebe oder Textilstoffen, unter,,Gewebe oder Textils stoff" gewobenes Gewebe, Fasern, Fade, StrÏnge und andere ähnliche Textilprodukte undunterCellulose-Gewebe"Fasern, StrÏnge, gewobene und andere Arten von aus Cellulose hergestellten Geweben, wie z. B.
Baumwolle, regenerierte Cellulose und der. gl., zu verstehen.
Fiir das vorliegende Verfa. hren wird der Schutz nur soweit beansprucht, als es sich nicht um eine für die Textilindustrie in Betracht kommende Behandlung von Textil- fasern zum Zwecke ihrer Veredlung handelt.
Process for the production of a composite structure from a vulcanizable rubber substance and a textile material.
The present invention relates to a method! for the production of a composite structure from a vulcanizable Kantschuksubstanz and a textile material, as it is z. B. can be used to build rubber tire jackets.
The difficulty in creating a firm bond between rubber and a fabric, especially cellulose fabric, has existed for a long time. For many years it has been a constant practice in the rubber industry to combine cotton fabric with compounded rubber by calendering and then to use the resulting rubber fabric for automobile tires, drive belts (e.g. automobile fan belts) and for similar, layered rubber fabric articles. With today's, much more intensive, operational stress of articles, however, the previous method of production of the same does not give satisfactory results.
In recent years, for example, certain failures have been recorded on wheel tires intended for high speeds, which were manufactured according to the above-mentioned process. Although wheel tires of somewhat improved strength of the masses were created through the use of a Bartimwollewebes that previously. was impregnated with a dispersion or solution of rubber by dipping or the like before the compounded rubber was pressed onto the fabric. This improvement alone did not meet the demands that today's technology places on wheel tires.
Various attempts have been made in the rubber industry to replace the usual cotton tire fabric with rayon fabric. However, these attempts have often been unsatisfactory because of the poor adhesion that is exhibited, soba. ld Rayon fabric undergoes the usual treatment for cotton tire fabric. Is z. If, for example, a rayon strand is pressed into a rubber tire composition and then Bach-treated under high pressure and at an elevated temperature that is sufficient to vulcanize the rubber, you will find that the R. ayon strand can easily be torn off from the rubber compound. Indeed, the adhesion obtained in this way is half as low as that obtained with a cotton strand.
Although it can be seen as a significant improvement if the rayon fabric is first impregnated with a rubber solution or dispersion, the adhesion is still less than half of a cotton strand impregnated in a similar way, so that a tire is less than adequate Preserves durability. It has also been proposed to improve the adhesion of a rayon tire cord to rubber by impregnating the cord with a casein-latex composition and drying this impregnated cord before performing the usual calender and tire building operations.
Some successes were achieved in this way, but the adhesion achieved was usually no better than the adhesion that was usually observed between unimpregnated cotton and rubber. Impregnation of a cotton strand with a casein-latex composition did not significantly improve the adhesion.
It has now been found that the adhesion of rayon, cotton or any other fabric to rubber can be greatly increased if a fabric is used that is made with a rubber substance-protein composition, e.g. B. a casein latex composition is impregnated, subjecting the impregnated fabric to a heat treatment at a temperature of over 100 "C.
(In previous methods, a latex impregnated fabric was generally heated only enough to remove the water from the fabric.)
Proceeding from this point of view, the present invention relates to a method for the production of a composite structure from a vulcanizable rubber substance and a textile material, for the purpose of building up wheel tires, drive belts etc., which is characterized in that a textile material which is covered with a rubber substance Protein composition is impregnated, subjected to heat treatment at a temperature of over 100 ¯ C and for a period of time sufficient to produce maximum adhesion between rubber and textile in the vulcanized object.
When using the present invention, other advantages can be achieved in addition to the increased adhesion in the composite structure. You can z. B. Manufacture wheel tires and stratified drive belts with significantly better flexibility than usual. Because of the increased adhesion there is very little risk of separation occurring between the fabric and the rubber, which means that the objects created from the composite structure, such as B.
Wheel tires, drive belts, etc., also run cooler than usual. Another advantage of the present invention is that the heat-treated fabric and the molded composite structure obtained with it is extremely flexible and easy to handle during the tire process or the like. The fabric impregnated and hot treated according to the new method also shows no tension or other imperfections that are usually present in commercially available fabrics.
For example, the present method can be carried out as follows:
A fabric consisting of threads, ropes, strands, fibers or woven material is impregnated in a known manner with a dispersion of a rubber substance containing dissolved protein.
The impregnated fabric is then heated to over 100 ¯ C, substantially higher than the conditions for drying the fabric. The protein is conveniently by means of a fixed alkali, such as. B. lithium, sodium, potassium or similar alkali hydroxides, carbonates, phosphates, borates, silicates, stannates, fluorides, oxalates, tartrates, phenolates, cresylates, etc., in Solution brought.
Sodium and potassium phenates or cresylates are particularly desirable solvents because they are excellent protein protectants and, when used in the method of the present invention, adhesion between tissue and the like. nd the rubber substance is used to the maximum. Ammonia and amines can also be used as solvents, but it is convenient to proceed in the manner mentioned later.
The method according to the invention is explained in detail by the following examples.
Example 1 :
A latex composition is represented which contains approximately 5% soybean protein and approximately 121/2% rubber.
10% sodium carbonate based on the weight of the protein is used to solve the latter. Ra. Yon tire strands with the usual make-up 275/4/3 are impregnated by immersion with this Ixatex composition and then heated in an oven to 13-5 ° C. for 1 hour.
The strands are then placed on a flat body of 12, 5: 12, 7: 1, 6 cm as a base, which by calendering a pale! Tire compound composition of uniform thickness of 0.2 cm is produced on a square, woven fabric as the back. The base with the strands pressed into the rubber elite is placed in a shape of 12.7: 15: 0.2 cm for the purpose of vulcanizing the rubber, with untreated rayon and rayon strands, which are impregnated as mentioned above, but not over the dryness should be included as a control. The adhesion of each individual strand is determined on the Scott strand testing machine.
The average tensile force, expressed in n pounds, required to remove the strand from the substrate (at an angle of 180 degrees) evenly gives a crude quantitative estimate of the strength of the bond. The Adhä sionsstä. Thickness for the impregnated and heat-treated rayon strands is 1.95 pounds, while for the untreated strands it is only 0.5 pounds and for the impregnated strands only heated to dryness is 1.0 and 1.5 pounds.
Essentially the same maximum adhesion results are obtained if the impregnated rayon rod is heated to 135 C for 40 to 100 minutes. The latex composition used to impregnate the fabric can, if necessary, contain vulcanizing components without affecting the adhesion results obtained after vulcanizing the fabric in connection with the rubber compound. Ma; Essentially the same increased degree of adhesion is obtained when strands are treated with a latex composition which contains soybean protein dissolved by means of sodium or potassium cresylate, together with the aforementioned heat treatment.
Example 2:
It is prepared in a manner similar to that in Example 1 a. is a date impregnation composition which, however, contains 5% casein, which has been dissolved by means of around 15% sodium cresylate, based on the casein used. Rayon tire strands are then impregnated with this composition and subjected to a heat treatment at 135 ¯C for an hour.
The adhesion test proceeds in the manner described in Example 1. An adhesion value of 2.5 pounds is obtained for strands treated in this way, compared to the value of 1.4 to 1.6 pounds for an impregnated strand which has only been heated to dryness. An essentially equally high adhesion value is obtained with impregnated. Strands he hold that are heated to 135 C for 40 to 120 minutes.
High adhesion values are also achieved in that the impregnated rayon strand g is heated at different temperatures and for different periods of time, with a shorter heating period requiring higher temperatures and a longer heating period requiring lower temperatures. For example, an adhesion value of approximately 2.2 pounds is obtained by heating a strand to 125 ° C for 1 to 3 hours;
values of over 2 pounds are achieved either by heating the strand for 30 to 90 minutes at 145 ° C. or by heating it for 2 to 50 minutes at 155 C. Similar, improved adhesion results are also achieved when sodium carbonate is used instead of sodium cresyla. t, obtained as a solvent.
Example 3: A La. texkomposition, which is similar to that described in Example 2, is made as. she about. 4% casein, which is dissolved in about 21% sodium cresylate, based on the casein, and 15% rubber contains. According to a standard strand of cotton tires with a make-up of 21/5/3 is impregnated with the latex composition mentioned and then subjected to a heat treatment at 135 ° C for 1 hour.
An adhesion test carried out according to Example 1 shows an adhesion value of 2.3 pounds, compared to an adhesion value of 1.7 pounds for a cotton strand impregnated as before, but which was only heated to dryness, and an adhesion value of 1.5 pounds for a cotton strand impregnated with a latex composition but not containing any protein adhesive. Essentially the same improved adhesion value is obtained with impregnated strands which have been heated for 30 minutes to two hours.
If the treatment in a. If the temperature is changed, improved adhesion is also obtained. For example, if the strand is heated to 125¯ C for 50 to 100 minutes, values of 2.3 pounds and more are achieved; if the strand is heated to 145 ° C. for a period of 20 to 80 minutes, so. values of 2 pounds and more can be recorded, whereas if the strand is heated to 155 ° C for 10 to 40 minutes, adhesion values of over 2.2 pounds are achieved. When using another fixed alkali, such as. B.
Potassium cresylate and sodium carbonate, instead of sodium cresylate, essentially achieve the same, increased adhesion. If soybean protein is used instead of casein, then essentially the same increased adhesion is also recorded.
When ammonia k is used as the protein solvent, the adhesion results are not as satisfactory as long as the ordinary ammonia dissolving method is used. Usually a large excess of ammonia is used and under these circumstances it is necessary to dry the impregnated textile material at a low temperature, which means approximately room temperature, and then gradually to regulate the temperature down to the above mentioned temperature. to increase the heat treatment temperatures before the new heat treatment is carried out.
The fact that many of the problems that arise with the use of ammonia can be ascribed to the usual use of an excess of ammonia is evident from the direct impregnation of a textile material which is impregnated with a rubber dispersion containing a minimum of ammonia dissolved protein , can be heated to the regular heat treatment temperatures without prior drying at a lower temperature and gradually increasing the temperature.
This latter procedure results in a structure in which the tissue adheres to the leatherette in a satisfactory manner. For example, 13 to 15 parts of commercially available concentrated aqueous ammonia are required to dissolve 100 parts of casein.
It can be seen from the above that by means of the present invention a significantly improved adhesion between rubber and fabric or textile material can be achieved by switching on a new heating stage immediately after the textile material has been impregnated and before it is vulcanized with the rubber. Although the aforementioned examples include the use of casein and soybean protein, other similar proteins, such as e.g. B. grain zein, cottonseed protein or other similar proteins which are normally insoluble in water but can be solubilized in the manner described above can be used.
The Hitzebeha. The treatment is expediently carried out in the presence of air or another oxygen-containing gas. A substantial increase in the adhesion is obtained by heating an impregnated strand in a vacuum, but in this case a longer treatment seems to be necessary in order to achieve maximum adhesion results.
The aforementioned examples only cover the use of latex compositions for impregnating fabrics of fabrics. However, any other aqueous rubber dispersion, either made from natural or synthetic rubber, or made from unvulcanized or recovered rubber, can be used in accordance with the present process. In addition, Dispers. Iions of other rubber substances in addition to the usual Hevea rubber or other natural types of rubber are used. find g. The so-called na. Nnten synthetic rubbers, such as. B.
Neoprene and the various butadiene-based polymers.
Throughout this specification, "drying" refers to the removal of essentially all moisture from the fabric or textile, under "fabric or textile" woven fabric, fibers, thread, ropes and other similar textile products and cellulosic fabrics " Fibers, strands, woven and other types of fabrics made from cellulose, e.g. B.
Cotton, regenerated cellulose and the. gl. to understand.
For the present case Protection is only claimed insofar as it does not concern a treatment of textile fibers for the purpose of their refinement that is suitable for the textile industry.