DE1570154A1

DE1570154A1 - Process for firmly bonding natural rubber with steel cord

Info

Publication number: DE1570154A1
Application number: DE19651570154
Authority: DE
Inventors: Roy Hrishikesh Chandra
Original assignee: Metzeler AG
Current assignee: Metzeler AG
Priority date: 1965-12-02
Filing date: 1965-12-02
Publication date: 1970-01-08

Description

Verfahren zum haftfesten Verbinden von Naturkautschuk mit Stahlkord Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum haftfesten Verbinden von Naturkautschuk mit vermessingtem Stahlkord, wobei eine Kautschukmischung, die die für eine Schwefelvulkanisation üblichen Bestandteile, insbesondere elementaren Schwefel, Ruß, Zinkoxyd und Stearinsäure, enthält, in Gegenwart eines Eisenoxydes vulkanisiert wird. Process for firmly bonding natural rubber with steel cord The invention relates to a method for firmly bonding natural rubber with brass-plated steel cord, with a rubber mixture that is suitable for sulfur vulcanization common constituents, especially elemental sulfur, carbon black, zinc oxide and stearic acid, contains, is vulcanized in the presence of an iron oxide.

Bei Fahrzeugreifen mit Stahlkordeinlagen ist eine sehr gute Haftung der vulkanisierten Kautschukmischung auf der Stahlkordeinlage Voraussetzung einer befriedigenden Gebrauchsfähigkeit. Die Güte einer hier zu verwendenden Kautschukmischung hängt zum Erreichen einer befriedigenden Drahthaftung allgemein von Füllstoff, dem Vulkanisationssystem, der Art der Rohkautschukherstellung, der Länge der Molekülkette, der Orientierung der freien Radikale, der Valenz usf. ab. Aus der Praxis sind weitere besondere die Haftung von Kautschukvulkanisaten auf Stahlkord fördernde Zusätze zu Kautschukmischungen unbekannt, da die chemische Zusammensetzung der Kautschukmischungen aus deren Vulkanisaten bei dem gegenwärtigen Stand der Analytik nicht genau festgestellt werden kann. Es wurden jedoch bereits Kautschuk mischungen mit einem Zusatz von Eisenoxyd beschrieben.Vehicle tires with steel cord inserts have very good grip the vulcanized rubber compound on the steel cord insert is a prerequisite satisfactory usability. The quality of a rubber compound to be used here generally depends on the filler, the Vulcanization system, the type of raw rubber production, the length of the Molecular chain, the orientation of the free radicals, the valence, etc. There are more from practice special additives promoting the adhesion of rubber vulcanizates to steel cord to rubber compounds unknown because of the chemical composition of the rubber compounds not exactly determined from their vulcanizates at the current state of analytics can be. However, there were already rubber mixtures with an addition of Iron oxide described.

Diese Kautschukmischungen enthalten 200 Gewichtsteile Schwefel und 60 Gewichtsteile Eisenoxyd, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile Kautschuk. Geschmeidige Vulkanisate für Fahrzeugreifen (Kakasse und Gürtel) ergeben sich aus derartigen Kautschukmischungen nicht. Zu Fahrzeugreifen verarbeitete Kautschukvulkanisate müssen aber an der elastischen Verformung der Fahrzeugreifen teilnehmen können. Außerdem ist das Ausarbeiten von einen hohen Schwefelgehalt habenden Kautschukmischungen zu dünnen Lagen praktisch unmöglich.These rubber compounds contain 200 parts by weight of sulfur and 60 parts by weight of iron oxide, each based on 100 parts by weight of rubber. Supple Vulcanizates for vehicle tires (kakasse and belt) result from such Rubber compounds do not. Vulcanized rubber used to make vehicle tires must but can participate in the elastic deformation of vehicle tires. aside from that is the elaboration of rubber compounds with a high sulfur content too thin layers practically impossible.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß kleine Mangen Eisenoxyd mit Weichmacher als Zusatz zu N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylendiamin, Diphenylnitrosamin und 2 (2,4-dinitrophenyl-thio)-benzothiazol enthaltenden Mischungen von Naturkautschuk eine hervorragende Haftung zwischen deren Vulkanisaten und vermessingtem Stahikordeinlagen bewirken bei gleichzietigem Erhalten oder gar Verbessern der physikalischen Daten des jeweiligen Vulkanisates. Diese Verbesserungen treten ein durch Depolymerisation des Kautschuks und dadurch entstehende freie Radikale, kurze Molekülketten und peroxydische Bindungen. Die Zusatzmenge von Eisenoxyd kann in einem gewissen flaße, z.B. in einem Bereich von ein bis drei Gewichtsteilen auf einhundert Gewichtsteile Nntur-Kautscllulc, schwanken Die Wirkung des ncuen Zusatzes ergibt sich deutlich aus der nachfolgenden Mischung: Gewichtsteile Naturkautschuk (Para II 14 K) loc Ofenruß (Philblack 55) 60 Weichmacher (Naftolen) 5 Zinkoxyd (Zink I RS) 10 N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylendiamin (Aldol 4010 NA) 2 Stearinsaurc (Stearin P) 1 Eisenoxyd (Fe2O3) 2 Diphenylni trosamin (Vulkalent A) 1 Olschwefel (Chrystex) 4 2 (2,4-dinitrophenyl-thio)-benzothiazol (Ureka-Base) 0,5 Prüfergebnisse: Heizung bei 1430 C 60 Min 90 Min Modul bei 300 eO (kg/cm2) 99 104 Modul bei 500 eo (kg/cm2) -Zugfestigkeit (kg/cm) 202 190 Bruchdehnung (%) 495 460 Shore-Härte Shoregrade 63 62 Elastizität (%) 46 46 Kerbzähigkeit (kg/cm) 22 25 Ausreißfestigkeit (kg/cm) 84 83 Mooney-Anvulkanisation t5 35 Min Drahthaftung (kg/cm)@ 13 Die Prüfergebnisse zur vorstehenden Mischung lassen eine Drahthaftun<t von 13,- kg/cm erkennen. Diese Drahthaftung muß als gut bezeichnet werden, da Vulkanisate unbekannter Zusammensetzung eine Drahthaftung von 3,3 bis 9,4 kg/cm besitzen. Ein mit der beispielsweise aufgeführten erfindungsgemäßen Mischung aufgebauter Drahtkord-Fahrzeugreifen wies bei der Dauerprüfung eine sehr gute Leistung auf.Surprisingly, it has now been found that small amounts of iron oxide with plasticizer as an additive to N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine, diphenylnitrosamine and 2 (2,4-dinitrophenyl-thio) -benzothiazole-containing mixtures of natural rubber excellent adhesion between them Vulcanized and brass-plated Steel cord inserts bring about a simultaneous preservation or even improvement of the physical Data of the respective vulcanizate. These improvements occur through depolymerization of rubber and the resulting free radicals, short molecular chains and peroxidic ones Ties. The amount of iron oxide added can be in a certain amount, e.g. in one Range from one to three parts by weight to one hundred parts by weight of natural rubber, fluctuate The effect of the new addition is clearly evident from the following Mixture: parts by weight of natural rubber (Para II 14 K) loc furnace black (Philblack 55) 60 plasticizers (naftolen) 5 zinc oxide (zinc I RS) 10 N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine (Aldol 4010 NA) 2 stearic acid (stearin P) 1 iron oxide (Fe2O3) 2 diphenylnitrosamine (Vulkalent A) 1 Olschwefel (Chrystex) 4 2 (2,4-dinitrophenyl-thio) -benzothiazole (Ureka base) 0.5 Test results: heating at 1430 C 60 min 90 min Module at 300 eO (kg / cm2) 99 104 Module at 500 eo (kg / cm2) tensile strength (kg / cm) 202 190 Elongation at break (%) 495 460 Shore hardness Shore grade 63 62 Elasticity (%) 46 46 Notch toughness (kg / cm) 22 25 Pull-out strength (kg / cm) 84 83 Mooney scorch t5 35 min wire adhesion (kg / cm) @ 13 The test results for the above mixture show a wire adhesion of 13, - kg / cm. This wire adhesion must be as can be called well, since vulcanizates of unknown composition have a wire bond from 3.3 to 9.4 kg / cm. A with the example listed according to the invention Mixture of built-up wire cord vehicle tires showed a very high in the endurance test good performance on.

Es ist klar, daß in einem gewißen Bereich abändernd zu dem riischungsbeispiel gewählte Gewichtsteile der Mischungsbestandteile ähnlich gute Haftwerte etc. ergeben.It is clear that, in a certain area, changing from the illustration example Selected parts by weight of the mixture constituents result in similarly good adhesion values etc.

Mit den in den rIischungen angegebenen Zusatzmengen wird ein optimales Ergebnis erreicht. Diesem Ergebnis nahe kommen Mischungen mit Zusätzen von ein bis 3 Gewichtsteilen Eisenoxyd und drei bis sieben Gewichtsteilen Weichmacher.With the additional amounts specified in the mixes, an optimal Result achieved. Mixtures with additives from one to 3 parts by weight of iron oxide and three to seven parts by weight of plasticizer.

Claims

Method for firmly bonding natural rubber with Steel cord, being a rubber compound that is necessary for sulfur vulcanization usual constituents, especially sulfur, carbon black, zinc oxide and stearic acid, in Presence of an iron oxide is vulcanized, characterized in that the to vulcanizing rubber mixture one to three parts by weight iron oxide, based on one hundred parts by weight of rubber, plasticizer, N-phenyl-N'-isopropyl-pphenylenediamine, Contains diphenylnitrosamine and 2 (2, 4-dinitrophenyl-thio) -benzothiazole.