Article vulcanisé et procédé pour sa fabrication. L'invention comprend un nouvel article vulcanisé, ainsi qu'un procédé pour sa fabri cation, ledit article pouvant constituer par exemple une courroie, un bandage (plein ou avec chambre à air) pour véhicule, une semelle ou un talon de chaussure, une bouillotte à eau chaude, une capote de voiture, une bâche, une couverture imperméable etc.
L'article fabriqué conformément à l'inven tion comprend une masse à base de caout chouc et un support en matière fibreuse im prégné par un composé terpénique sulfuré, capable de former dans des dissolvants orga niques des solutions non colloïdales et de réagir sur le caoutchouc, la masse à base de caoutchouc et le support en matière fibreuse étant réunis entre eux par vulcanisation.
Le support en matière fibreuse peut consis ter en un fil, une corde ou une feuille en une substance fibreuse, capable d'absorber les liquides, telle que par exemple du papier.
Le composé terpénique sulfuré peut être produit en faisant digérer de l'essence de térébenthine avec du soufre, à la pression atmosphérique et à la température de 140 C et au-dessus. Par exemple, ce composé peut être préparé en faisant digérer de l'essence de térébenthine et du soufre dans un récipient muni d'un condenseur à reflux dans les pro portions de deux parties en poids d'essence pour 1,5 parties de soufre.
La masse est chauffée à environ 140" C, ou au-dessus, jus qu'à ce qu'il se dégage de l'hydrogène sul furé, et la réaction, qui est progressive, est continuée jusqu'à ce que la masse refroidie à la température ordinaire soit solide ou semi- solide. La durée de l'opération -dépend de la consistance désirée pour le composé terpéni- que sulfuré, de la température et de l'agita tion de la masse. Quand la réaction est ter minée, le produit-en résultant est un corps noir et dur, à cassure conchoïdale présentant l'éclat vitreux.
Il n'est ni alcalin, ni acide, est so luble dans l'essence de térébenthine avec réaction, partiellement soluble dans l'acétone, soluble dans le toluène et le xylène, et in soluble dans l'eau.
Quand elle est liquéfiée par la chaleur ou dissoute dans un liquide, la masse ainsi obtenue peut passer au travers du parchemin, ce qui prouve qu'elle n'est pas colloïdale dans ces conditions. Pour la fabrication du nouvel article vul canisé, on peut traiter avantageusement le support en matière fibreuse par une solution du composé terpénique sulfuré, par exemple en le faisant passer dans un récipient conte nant ladite solution ou en étendant cette dernière au pinceau sur ledit support; le dis solvant est ensuite éliminé de ce dernier par exemple par la chaleur. Le support en ma tière fibreuse est ensuite revêtu d'une masse vulcanisable à base de caoutchouc (caoutchouc. mélangé de soufre par exemple) de toute façon appropriée pour que les deux matières viennent en contact l'une avec l'autre.
Le tout est alors vulcanisé dans des conditions de tem pérature et de pression voulues, et l'on ob tient un ensemble cohérent. Dans l'article vulcanisé ainsi produit le composé terpénique sulfuré se trouvant dans les fibres du support réagit sur le caoutchouc pendant la vulcani sation et il en résulte que les fibres du sup port en contact avec le caoutchouc sont in timement réunies à ce dernier.
Pour obtenir par exemple le nouvel article vulcanisé sous forme de feuille on peut traiter une feuille de matière fibreuse avec une so lution d'une partie du composé terpénique sulfuré dans quatre parties de xylène; puis éliminer le dissolvant par évaporation, sau poudrer et frotter mécaniquement la feuille cri matière fibreuse avec une masse de caout chouc vulcanisable telle que du caoutchouc brut additionné de soufre et éventuellement d'une substance de remplissage comme par exemple de la litharge, de l'oxyde de zinc etc., de manière à répartir uniformément ladite masse sur la feuille en matière fibreuse et la faire pénétrer entre les fibres de ladite feuille,
puis poser sur la surface frottée de la feuille une couche de masse vulcanisable à base de caout chouc et soumettre l'ensemble ainsi formé à la vulcanisation dans les conditions voulues de température, ou de température et de pres sion; ceci aura pour effet de réunir le caout- cbouc à la feuille de matière fibreuse d'une façon très intime, qu'il serait impossible d'ob tenir avec une feuille non préalablement traitée au composé terpénique sulfuré.
Le grand avantage obtenu en utilisant une feuille de matière fibreuse traitée avec le composé terpénique sulfuré spécifié est que cette feuille contient en elle-même le liant permettant de la réunir à la masse à base de caoutchouc, et on peut faire ressortir l'avantage dû à l'augmentation très marquée de la résistance d'articles obtenus avec du caoutchouc très fortement chargé de substances de remplissage sans qu'il en résulte une dimi nution de la solidité de la liaison entre la feuille de matière fibreuse et la composition à base de caoutchouc.
Ainsi, dans le cas présent, la feuille de matière fibreuse est im prégnée d'une matière qui, pendant la vul canisation, réagit chimiquement sur la com position à base de caoutchouc additionné de soufre.
En outre, en passant une feuille de ma tière fibreuse traitée avec le composé terpé- nique sulfuré, dans une calandre, il se déve loppe une chaleur suffisante (ou cette chaleur peut être fournie artificiellement en chauffant la calandre) pour ramollir le composé terpé- nique sulfuré,
d'où il résulte que le saupou drage de cette feuille avec de la masse vul- canisable à base de caoutchouc et la péné tration de cette masse entre les fibres de la feuille pourront être faits d'une faon plus uniforme dans la pratique industrielle et que l'on obtiendra pour ladite masse une adhérence pratiquement parfaite.
Un autre avantage dû à l'application du composé terpénique sulfuré comme matière d'imprégnation de la feuille en matière fi breuse, est que cette feuille, une fois traitée, résiste sans perte de résistance à des tem pératures beaucoup plus élevées que si elle n'avait pas été ainsi imprégnée. Ceci permet à l'opérateur de travailler entre de plus grandes limites de température pour la vulcanisation suivant la nature des matières choisies et sans endommager la matière fibreuse.
Il est évident qu'un article d'une confi guration quelconque peut être obtenu en alter nant plusieurs feuilles de matière fibreuse, imprégnées de composé terpénique sulfuré avec des -couches de composition vulcanisable à base de caoutchouc, ou en enfermant une seule feuille de matière fibreuse; imprégnée, entre deux couches de composition vulcani- sable à base de caoutchouc.
Des fils, cordes et câbles peuvent aussi être imprégnés du composé terpénique sulfuré et être entourés d'une enveloppe en caout chouc y reliée par vulcanisation.
Avant la vulcanisation des supports en matière fibreuse, traités au composé terpéni- que sulfuré et dont les interstices entre les fibres auront été remplis avec de la matière vulcanisable à base de caoutchouc, lesdits supports peuvent, avec la masse vulcanisable à base de caoutchouc à y réunir, être amenés à toute forme désirée. Des bouillottes à eau chaude, des bandages pleins ou avec chambre à, air, et un grand nombre d'autres articles peuvent ainsi être fabriqués.
En traitant le support en matière fibreuse préalablement avec un, composé terpénique sulfuré, aucune humidité ne peut pénétrer dans ses fibres lors de la vulcanisation et ces fibres sont également rendues inattaquables aux acides du soufre qui pourront se former pendant la vulcanisation.
Vulcanized article and process for its manufacture. The invention comprises a novel vulcanized article, as well as a process for its manufacture, said article possibly constituting for example a belt, a tire (solid or with an air chamber) for a vehicle, a sole or a heel of a shoe, a shoe. hot water bottle, car hood, tarpaulin, waterproof blanket etc.
The article produced in accordance with the invention comprises a mass based on caout chouc and a support of fibrous material impregnated with a sulphurized terpene compound, capable of forming non-colloidal solutions in organic solvents and of reacting with the rubber. , the rubber-based mass and the support of fibrous material being joined together by vulcanization.
The fibrous material backing may consist of a yarn, rope or sheet of a fibrous substance capable of absorbing liquids, such as, for example, paper.
The sulfurized terpene compound can be produced by digesting turpentine with sulfur, at atmospheric pressure and at a temperature of 140 C and above. For example, this compound can be prepared by digesting turpentine and sulfur in a vessel fitted with a reflux condenser in the proportions of two parts by weight of gasoline to 1.5 parts of sulfur.
The mass is heated to about 140 "C, or above, until hydrogen sulphide is given off, and the reaction, which is gradual, is continued until the mass has cooled. either solid or semi-solid at room temperature. The duration of the operation depends on the consistency desired for the terpene sulfur compound, the temperature and the agitation of the mass. When the reaction is complete. , the resulting product is a black, hard, conchoidal-fractured body exhibiting the vitreous luster.
It is neither alkaline nor acidic, is soluble in turpentine with reaction, partially soluble in acetone, soluble in toluene and xylene, and in soluble in water.
When it is liquefied by heat or dissolved in a liquid, the mass thus obtained can pass through the parchment, which proves that it is not colloidal under these conditions. For the manufacture of the new vulcanized article, the support made of fibrous material can advantageously be treated with a solution of the sulfurized terpene compound, for example by passing it into a container containing said solution or by spreading the latter with a brush on said support; the dissolvent is then removed from the latter, for example by heat. The support of fibrous material is then coated with a vulcanizable rubber mass (rubber, mixed with sulfur, for example) in any suitable manner so that the two materials come into contact with each other.
The whole is then vulcanized under the desired temperature and pressure conditions, and a coherent whole is obtained. In the vulcanized article thus produced the sulfurized terpene compound in the fibers of the backing reacts with the rubber during vulcanization and as a result, the fibers of the backing in contact with the rubber are intimately united to the latter.
To obtain, for example, the novel vulcanized article in sheet form, it is possible to treat a sheet of fibrous material with a solution of one part of the sulfurized terpene compound in four parts of xylene; then remove the solvent by evaporation, powder and mechanically rub the sheet of fibrous material with a mass of vulcanizable rubber such as raw rubber with the addition of sulfur and possibly a filling substance such as litharge, zinc oxide etc., so as to uniformly distribute said mass on the sheet of fibrous material and make it penetrate between the fibers of said sheet,
then placing on the rubbed surface of the sheet a layer of vulcanizable mass based on caout chouc and subjecting the assembly thus formed to vulcanization under the desired conditions of temperature, or of temperature and of pressure; this will have the effect of joining the rubber to the sheet of fibrous material in a very intimate manner, which would be impossible to obtain with a sheet not previously treated with the terpene sulfur compound.
The great advantage obtained by using a sheet of fibrous material treated with the specified sulfurized terpene compound is that this sheet contains in itself the binder for joining it to the rubber-based mass, and the advantage due to it can be demonstrated. to the very marked increase in the resistance of articles obtained with rubber very heavily loaded with filling substances without resulting in a decrease in the strength of the bond between the sheet of fibrous material and the composition based on rubber.
Thus, in the present case, the sheet of fibrous material is impregnated with a material which, during vulcanization, reacts chemically on the rubber-based composition with the addition of sulfur.
Further, by passing a sheet of fibrous material treated with the terpene sulfur compound through a calender, sufficient heat is developed (or this heat may be supplied artificially by heating the calender) to soften the terpene compound. sulphide nique,
from which it follows that the dusting of this sheet with vulcanizable rubber-based mass and the penetration of this mass between the fibers of the sheet can be done in a more uniform manner in industrial practice and that a practically perfect adhesion will be obtained for said mass.
Another advantage due to the application of the terpene sulfur compound as an impregnation material for the fibrous material sheet, is that this sheet, once treated, withstands much higher temperatures without loss of strength than if it does not. had not been so permeated. This allows the operator to work between greater temperature limits for vulcanization depending on the nature of the materials chosen and without damaging the fibrous material.
It is obvious that an article of any configuration can be obtained by alternating several sheets of fibrous material, impregnated with terpene sulfur compound with layers of vulcanizable rubber-based composition, or by enclosing a single sheet of material. fibrous; impregnated, between two layers of vulcanizable rubber-based composition.
Yarns, cords and cables can also be impregnated with the sulphurized terpene compound and be surrounded by a rubber casing bonded thereto by vulcanization.
Before the vulcanization of the supports of fibrous material, treated with the sulfur-containing terpene compound and the interstices between the fibers of which have been filled with the vulcanizable rubber-based material, said supports can, together with the vulcanizable rubber-based mass to y reunite, be brought into any desired form. Hot water bottles, solid or tubular bandages, and a large number of other articles can be made in this way.
By treating the support of fibrous material beforehand with a sulfurized terpene compound, no moisture can penetrate into its fibers during vulcanization and these fibers are also rendered unattackable to sulfur acids which may form during vulcanization.