DE1444140C3

DE1444140C3 -

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Publication number: DE1444140C3
Application number: DE19631444140
Authority: DE
Priority date: 1963-11-20
Filing date: 1963-11-20
Publication date: 1976-07-22

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 Fesügkeitseigenschaften 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 Schwieligkeit beim Einbau des Cords in den Kautschukreifen <arin bestanden, daß Garne aus synthetischen Polymeren eine sehr schlechte Gummihaftung zeigen.

Bei Cord aus Polyamiden hat man diese Schwierigkeit praktisch überwunden. Man behandelt das Cordiarn und bzw. oder -gewebe vor der Einlagerung in en Reifen mit einer wäßrigen Dispersion eines Mittels, das die Gummihaftung verbessert. Am bekanntesten sind als Behandlungsmittel wäßrige Dispersionen aus Resorzin-Formaldehyd/Vinylpyridiii-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 Polyamidcoid bekannten Behandlungsmittel 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 L'SA.-Patentschrift 29 02 398 erzielen. Nach dem dort beschriebenen Verfahren behandelt man das Cordsam 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 Ghcidäther eines Alkohols mit wenigstens drei OH-Grjppen, 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 übüch, die frisch gesponnenen Fäden vor der weiteren Verarbeitung, also dem Aufspulen, Verstrecken usw., über ;ine 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 cir.cn 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 Feitalkohole, 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 PoIyäth\lenterephthalat verwendet werden, brauchbar, sofern sie mit dem Behandlungsmittel zur Verbesse-

rung der Gummihafiung mischbar sind. Dies kann durch einen einfachen Versuch festgestellt werden.

Das Verfahren läßt sich in einfacher Weise durchführen, indem man die wäßrig-alkoholische bzw. benzinische Spinnpräparation mit der wäßrigen Dispersion, die den Glycidäther und das Amin enihält, mischt und diese Mischung mittels der für das Aufbringen der Spinnpräparation vorgesehenen Galette auf den Faden aufträgt. Es ist aber auch möglich, zwei Galetten untereinander anzuordnen und das Behandlungsmittel zur Verbesserung der Gummihaftung und die Spinnpräparation getrernt, jedoch unmittelbar nacheinander aufzubringen. In beiden Fällen erhält man einen vollkommen gleichmäßigen Auftrag der beiden Mittel. Die bei der Herstellung des Reifencords üblichen Verfahrensschrille können im Anschiuß hieran ohne Störung durchgeführt werden.

Da die Befeuchtung des Fadens mit Spinnpräparationen unter allen Umständen durchgeführt werden muß, bedeutet das Verfahren, in dem mit der Spinnpräparation gleichzeitig auch das Mittel zur Verbesserung der Gummihaftung auf den Faden gebracht wird, die Einsparung eines VerfahrensschriKcs. Dies ist allerdings nur bei erfindungsgemäßen Kombinationen von Glycidäthern und Aminen möglich, da diese Behandlungsmittel den Faden nicht rauh und ungeschmeidig machen.

Der Vorteil des Verfahrens wird besonders deutlich, wenn man sich vergegenwärtigt, daß ertindungsgemäß der Faden unmittelbar anschließend an die Behandlung mit Spinnpräparation und Glycidäther-Amin-Dispersion in an sich bekannter ^ eise bei höheren Temperaturen verstrecki und geschrumpft wird. Bei diesen Temperaturen erfolgt gleichzeitig eine Trocknung und eine Härtung des Epox\harzes. Es wird also auch eine Trocknungsstreckc eingespart, was bei der Größe der Einrichtungen, die hierfür üblich sind, eine beachtliche Rolle spielt.

Aus der USA.-Patentschrift 27 24 694 war es bekannt, selbstemulgierence Mineralöl-Kompositionen herzustellen durch Zusatz eines Kondensationsproduktes 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 Gycidät.iern 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 Spinnpraparationen anzuwenden.

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

Ein aus der Spinndüse austretender Poiyäthylenterephthalatfaden 1 (1000 den/210 Einzelfäden) wird über eine Galette 2 geführt und mit einer Mischung von Spinnpräparation und Behandlungsmittel zur Verbesserung der Gummihafiung befeuchtet (Zusammensetzung siehe Tabelle) und dann aufgespult. Die Spule3 wird der Verstreckungseinrichtung4 vorgelegt. Die Verstreckung erfolgt bei einer Temperatur von etwa 225" C. Anschließend führt man den Faden durch eine Dampfzone 5, in der bei 245 C eine geringe Schrumpfung des Fadens erfolgt, und nimmt den Faden auf Spule 6 wieder auf. Zwei Spulen 6 werden dann zu einem Cordgarn von 1000 den 2 X. 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-Vorkor.densat und Vinylpyridin-Latex befindet. Die Fixierung dieses Behandlungsmittels erfolgt in Kammer 9 bei 160 bis 230° C.

Spinnpräparation

Behandlungsmittel

Nachimprägnierung Cord- Gummi

mit Vinylpyridin-Latex festigkeit hafiung'j
Temperamr Verweilzeit

750 Teile Wasser
lOOTeiJeButylstearat

110 Teile Emulgator A³)

790 Teile Wasser

60 Teile Butylstearat
45 Teile Palmkemöl
65 Teile Emulgator A²)
10 Teile Emulgator B²)

30 Teile Sorbitoglycidäther

(3,5 OH-Gruppen epoxyd.)

10 Teile Piperazinhydrat (6H₂O)

25 Teile Trimethylolpropandiglycidäther

5 Teile Dicyandiamid 200^?C 40 Sek. 12,8 kg 12,6 kg

200°C 40 Sek. 12,6 kg 11,1kg

') Zur Bestimmung der Gummihaftuni; wird der vorbehandelte Cord bei 150^DC 25 Minuten lang in eine Karkassemischung derart einvulkanisiert, daß die Häftlinge genau I cm beträgt. Es wird die Kraft gemessen, die aufzuwenden ist, um den Cord aus dem Gummistück herauszuziehen.

²) Emulgator A = äthoxylierte Sorbitolister,

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

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-Vorkonder.sat und Vinylpyndin-Latex zur Fixierung dieser Behändlungsmittel 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 BefeucMungsgalette 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 Glycidäihergruppen umgesetzt sind, und eines heterocyclischen oder aliphatischen Amins und die Spinnpräparation unmittelbar nacheinander mittels zweier Befeuchtungsgaletten aufbringt.