DE1444140C - Verfahren zur Verbesserung der Gummihaftung auf Reifencord aus Polyethylenterephthalat - Google Patents

Description

Seit längerer Zeit werden Garne aus synthetischen Hochpolymeren zur Herstellung von Reifencord verwendet. Eine besondere Eignung haben synthetische Polymere für dieses Einsatzgebiet wegen ihrer hohen Festigkeitseigenschaften und der Möglichkeit, bei der Herstellung der Fäden und Garne die Dehnung praktisch auf jeden erforderlichen Wert einzustellen. Andererseits hat von Anfang an eine erhebliche Schwierigkeit beim Einbau des Cords in den Kautschukreifen darin bestanden, daß Garne aus synthetischen Polymeren eine sehr schlechte Gummihaftung zeigen.

Bei Cord aus Polyamiden hat man diese Schwierigkeit praktisch überwunden. Man behandelt das Cordgarn und bzw. oder -gewebe vor der Einlagerung in den Reifen mit einer wäßrigen Dispersion eines Mittels, das die Gummihaftung verbessert. Am bekanntesten sind als Behandlungsmittel wäßrige Dispersionen aus Resorzin-Formaldehyd/Vinylpyridin-Latex.

Bei Versuchen, auch Polyäthylenterephthalat als Reifencord einzusetzen, hat man festgestellt, daß dieses Material weitere Verbesserungen bringen kann. Beispielsweise weist dieser Polyestercord ein steileres Kraft-Dehnungsdiagramm und dementsprechend eine verminderte Neigung zum »Wachsen«, d. h. sich bei längerer Beanspruchung und den dabei auftretenden hohen Temperaturen zu dehnen, auf. Die Gummihaftung des Polyestercords ist jedoch noch schlechter als die des Polyamidcords, beispielsweise kann man mit den für Polyamidcord bekannten Behandlungsmitteln keine ausreichende Gummihaftung erzielen.
Es sind jedoch auch bereits Verfahren bekanntgeworden, durch die die Gummihaftung von Polyestercord verbessert werden kann. Die besten Ergebnisse kann man nach der Arbeitsweise entsprechend der USA.-Patentschrift 29 02 398 erzielen. Nach dem dort beschriebenen Verfahren behandelt man das Cordgarn zunächst mit einer wäßrigen Dispersion eines Polyepoxyds und eines Härtungsmittels, z. B. einem Amin. Dann wird zur Aushärtung des Epoxyharzes erhitzt und in zweiter Stufe ein Latex aufgetragen. Die auf diese Weise erreichbare Gummihaftung beträgt über 10 kg.

Ziel der Erfindung ist es, aufbauend auf der bekannten Arbeitsweise, eine Verbesserung der Gummihaftung von Polyäthylenterephthalat-Reifencord unter gleichzeitiger Vereinfachung des Verfahrens zu erreichen.

Es wurde gefunden, daß man eine solche Verbesserung der Gummihaftung von Reifencord aus Polyäthylenterephthalat durch Behandlung mit einem Glycidäther eines Alkohols mit wenigstens drei OH-Gruppen, von denen wenigstens zwei zu Glycidäthern umgesetzt sind, und einem heterocyclischen oder aliphatischen Amin in erster Stufe und einer wäßrigen Dispersion aus einem Resorzin-Formaldehyd-Vorkondensat und Vinylpyridin-Latex in zweiter Stufe erzielen kann, wenn man Glycidäther und Amin zugleich mit der Spinnpräparation auf die für die Herstellung des Reifencords vorgesehenen Fäden aufträgt, worauf diese in an sich bekannter Weise bei etwa 225° C verstreckt, bei 245° C geschrumpft und nach der Behandlung mit Resorzin-Formaldehyd-Vorkondesat und Vinylpyridin-Latex zur Fixierung dieser Behandlungsmittel auf 160 bis 230° C erhitzt wird.

Zur Herstellung von Reifencord aus Polyäthylenterephthalat werden bekanntlich Fäden verwendet, die beim Verspinnen der Schmelze des Polyesters entstehen. Es ist allgemein üblich, die frisch gesponnenen Fäden vor der weiteren Verarbeitung, also dem Aufspulen, Verstrecken usw., über eine Galette zu führen, mittels derer eine Spinnpräparation aufgebracht wird. Diese Maßnahme ist erforderlich, um den aus einer Vielzahl von Kapillarfäden bestehenden Faden zu glätten, einen besseren Fadenschluß herbeizuführen und derart einen reibungslosen Ablauf der nachfolgenden Verfahrensschritte zu gewährleisten. Als Spinnpräparation werden beispielsweise wäßrig-alkoholische Emulsionen von natürlichen Fetten oder Ölen und Emulgiermittel verwendet. Die Emulgiermittel enthalten z. B. äthoxylierte Fettalkohole, Fettsäuren, Fettsäureester, Sorbitolester oder Sorbitane.

Häufig enthalten die Präparationen auch Verbindungen, die die elektrostatische Aufladung des Fadenmaterials vermindern. Bekannt sind weiterhin auch benzinische Spinnpräparationen, die insbesondere Paraffinöl und freie Fettsäuren enthalten.

Für das vorliegende Verfahren sind vorzugsweise nichtionogene Spinnpräparationen, die für Polyäthylenterephthalat verwendet werden, brauchbar, sofern sie mit dem Behandlungsmittel zur Verbesse·

duktes aus einem primären Amin und Äthylenoxyd zusammen mit Epichlorhydrin zu einem Mineralöl. Bei der Umsetzung der genannten Produkte entsteht eine monomere Verbindung, die nicht vergleichbar ist mit den polymeren und vernetzten Epoxyharzen, die durch Reaktion von Glycidäthern und Aminen gebildet werden. — Es war bei Kenntnis dieser Patentschrift daher nicht vorauszusehen, daß es möglich sein würde, die an sich bekannten Mittel zur Verbesserung der Gummihaftung in Kombination mit Spinnpräparationen anzuwenden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der Schemaskizze durch einige Beispiele näher erläutert.

Ein aus der Spinndüse austretender Polyäthylenterephthalatfaden 1 (1000 den/210 Einzelfäden) wird über eine Galette 2 geführt und mit einer Mischung von Spinnpräparation und Behandlungsmittel zur Verbesserung der Gummihaftung befeuchtet (Zusammensetzung siehe Tabelle) und dann aufgespult. Die Spule 3 wird der Verstreckungseinrichtung 4 vorgelegt. Die Verstreckung erfolgt bei einer Temperatur von etwa 225° C. Anschließend führt man den Faden durch eine Dampf zone 5, in der bei 245 ⁰C eine geringe Schrumpfung des Fadens erfolgt, und nimmt den Faden auf Spule 6 wieder auf. Zwei

ίο Spulen 6 werden dann zu einem Cordgarn von 1000 den 2X, 500 S/500 Z gezwirnt. Die Cordgarnspule 7 wird sodann in an sich bekannter Weise durch eine Wanne 8 geleitet, in der sich eine wäßrige Dispersion von Resorzin-Formaldehyd-Vorkondensat und Vinylpyridin-Latex befindet. Die Fixierung dieses Behandlungsmittels erfolgt in Kammer 9 bei 160 bis 230° C.

Spinnpräparation	Behandlungsmittel	Nachimpi mit Vinylpy Temperatur	•ägnierung ridin-Latex Verweilzeit	Cord festigkeit	Gummi haftung1)
750 Teile Wasser 100 Teile Butylstearat	30 Teile Sorbitoglycidäther (3,5 OH-Gruppen epoxyd.)	200°C	40 Sek.	12,8 kg	12,6 kg
110 Teile Emulgator A2)	10 Teile Piperazinhydrat (6 H2O)
790 Teile Wasser 60 Teile Butylstearat	25 Teile Trimethylolpropan- diglycidäther	200°C	40 Sek.	12,6 kg	11,1 kg
45 Teile Palmkernöl	5 Teile Dicyandiamid
65 Teile Emulgator A2)
10 Teile Emulgator B2)

¹) Zur Bestimmung der Gummihaftung wird der vorbehandelte Cord bei 150° C 25 Minuten lang in eine Karkassemischung derart einvulkanisiert, daß die Haftlänge genau 1 cm beträgt. Es wird die Kraft gemessen, die aufzuwenden ist, um den Cord aus dem Gummistück herauszuziehen.

²) Emulgator A = äthoxylierte Sorbitolester,

Emulgator B = äthoxylierte Öl- bzw. Ricinolsäure bzw. äthoxyliertes Ricinusöl.

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verbesserung der Gummihaftung von Reifencord aus Polyäthylenterephthalat durch Behandlung mit einem Glycidäther eines Alkohols mit wenigstens drei OH-Gruppen, von denen wenigstens zwei zu Glycidäthern umgesetzt sind und einem heterocyclischen oder aliphatischen Amin in erster Stufe und einer wäßrigen Dispersion aus einem Resorzin-Formaldehyd-Vorkondensat und Vinylpyridin-Latex in zweiter Stufe, dadurch gekennzeichnet, daß Glycidäther und Amin zugleich mit der Spinnpräparation auf die für die Herstellung des Reifencords vorgesehenen Fäden aufgetragen werden, worauf diese in an sich bekannter Weise bei etwa 225° C verstreckt, bei 245° C geschrumpft und nach der Behandlung mit Resorzin-Formaldehyd-Vorkondensat und Vinylpyridin-Latex zur Fixierung dieser Behandlungsmittel auf 160 bis 230° C erhitzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Glycidäther eines Alkohols mit mehr als zwei OH-Gruppen, von denen wenigstens zwei zu Glycidäthergruppen umgesetzt sind, und das heterocyclische oder aliphatische Amin einer wäßrig-alkoholischen oder benzinischen Spinnpräparation, die ein pflanzliches Öl oder Fett und als Emulgator äthoxylierte Fettalkohole, Fettsäuren, Fettsäureester, Sorbitolester oder Sorbitane enthält, zusetzt und die Mischung mittels einer Befeuchtungsgalette aufbringt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrig-alkoholische Lösung oder wäßrige Emulsion des Glycidäthers eines Alkohols mit wenigstens drei OH-Gruppen, von denen wenigstens zwei zu Glycidäthergruppen umgesetzt sind, und eines heterocyclischen oder aliphatischen Amins und die Spinnpräparation unmittelbar nacheinander mittels zweier Befeuchtungsgaletten aufbringt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verbesserung der Gummihaftung von Reifencord aus Polyäthylenterephthalat durch Behandlung mit einem Glycidäther eines Alkohols mit wenigstens drei OH-Gruppen, von denen wenigstens zwei zu Glycidäthern umgesetzt sind, und einem heterocyclischen oder aliphatischen Amin in erster Stufe und einer wäßrigen Dispersion aus einem Resorzin-Formaldehyd-Vorkondensat und Vinylpyridin-Latex in zweiter Stufe, da_- durch gekennzeichnet, daß Glycidäther und Amin zugleich mit der Spinnpräparation auf die für die Herstellung des Reifencords vorgesehenen Fäden aufgetragen werden, worauf diese in an sich bekannter Weise bei etwa 225° C verstreckt, bei 245° C geschrumpft und nach der Behandlung mit Resorzin-Formaldehyd-Vorkondensat und Vinylpyridin-Latex zur Fixierung dieser Behandlungsmittel auf 160 bis 230° C erhitzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Glycidäther eines Alkohols mit mehr als zwei OH-Gruppen, von denen wenigstens zwei zu Glycidäthergruppen umgesetzt sind, und das heterocyclische oder aliphatische Amin einer wäßrig-alkoholischen oder benzinischen Spinnpräparation, die ein pflanzliches öl oder Fett und als Emulgator äthoxylierte Fettalkohole, Fettsäuren, Fettsäureester, Sorbitolester oder Sorbitane enthält, zusetzt und die Mischung mittels einer Befeuchtungsgalette aufbringt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrig-alkoholische Lösung oder wäßrige Emulsion des Glycidäthers eines Alkohols mit wenigstens drei OH-Gruppen, von den wenigstens zwei zu Glycidäthergruppen umgesetzt sind, und eines heterocyclischen oder aliphatischen Amins und die Spinnpräparation unmittelbar nacheinander mittels zweier Befeuchtungsgaletten aufbringt.