DE1953624C3 - Verwendung von alpha- Polyoxymethylen als Formaldehyddonator zur Haftvermittlung beim Aufvulkanisieren von Füllstoffe und mit Formaldehyd harzbildende Komponenten enthaltende Kautschukmischungen auf Polyester- und/oder Polyamid- Trägermaterialien - Google Patents
Verwendung von alpha- Polyoxymethylen als Formaldehyddonator zur Haftvermittlung beim Aufvulkanisieren von Füllstoffe und mit Formaldehyd harzbildende Komponenten enthaltende Kautschukmischungen auf Polyester- und/oder Polyamid- TrägermaterialienInfo
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Description
Wird nun das Elastomere, sei es natürlicher oder außerdem ebenso wie Hexamethylentetramin erst
synthetischer Kautschuk, wie üblich, mit Ruß als bei der angewandten Vulkanisationstemperatur der
Füllstoff verstärkt und dieser Mischung Resorcin Kautschukmischungen Formaldehyd für den Konden-
und Hexamethylentetramin, letzteres als Formalde- sationsprozeß mit z. B. Resorcin abgibt,
hydspender, zugesetzt, dann tritt die Harzbildung 50 Es wurde überraschenderweise gefunden, daß von
während der Vulkanisation ein und bewirkt die den möglichen Formaldehyddonatoren, wie z. B. den
Haftung des Vulkanisats auf den präparierten oder α-, β- und y-Polyoxymethylenen, die Verwendung
unpräparierten Textilien. Die in der Praxis gesteigerten von a-Polyoxymethylenen des Typs
Anforderungen an einen solchen Verbundkörper uq . ,q^ q\ . u
erfordern jedoch eine möglichst hohe Haftung des 55 2 '
Elastomeren am Gewebe, damit auch bei stärkerer deren durchschnittlicher Kondensationsgrad «(Kettendynamischer
Beanspruchung die gefüllte Gummi- länge der Formaldehyd-Einheiten) im Bereich von
schicht und das Textilgewebe sich nicht voneinander 100 bis 500 liegt, als Formaldehyddonatoren für den
lösen. genannten Anwendungszweck die höchste Wirksäm-
Nach einem bekannten Verfahren kann eine Ver- 60 keit ergibt.
besserung der Haftung von Mischungen aus natür- Die Verwendung von Formaldehyd abspaltenden
lichem oder synthetischem Kautschuk auf präparierten Verbindungen, wie z. B. Trioxymethylen, Hexa-
und unpräparierten Textilien mittels Kondensations- methylentriamin, Paraldehyd, Methylolmelamine,
produkten aus Phenolen bzw. Aminen und zur Harz- Imidazolidin, Methylolsäureamid usw., gegebenenbildung
befähigten Aldehyden dadurch erreicht werden, 65 falls zusammen mit Kieselsäuren, in Verbindung mit
daß man eine Kautschukmischung verwendet, in Phenolen in Kautcchukmischungen, die z. B. mit
welche als Füllstoff aktive Kieselsäure in Mengen Textilien verbunden werden sollen, ist bereits bevon
10 bis 100 Gewichtsteilen, berechnet auf 100 Ge- kannt. Unter der großen Anzahl dieser unter dem
Begriff »Formaldehyddonatoren« genannten Verbindungen wurden jedoch die besonderen Eigenschaften
der «-Polyoxymethylene nicht erkannt.
Zwar sind die erfindungsgemäß verwendeten «-Polyoxymethylene und ihre Eigenschaften als solche z. B.
in Angewandte Chemie, Jahrgang 73 (1961), Nr. 6, S. 177 bis 186 derart beschrieben, daß Polyoxymethylene
mit endständigen HO-Gruppen thermisch Formaldehyd abspalten. Es war hieraus jedoch nicht
ohne weiteres abzuleiten, daß a-Polyoxymethylene
durch die Abspaltung von Formaldehyd bei Vulkanisationstemperaturen und Bildung von Kondensationsharzen mit den gleichzeitig in den Kautschukmischungen
anwesenden Phenolen bei Anwesenheit von Kieselsäure oder Silikatfüllstoffen eine wesentliche Verbesserung
der Haftung an Textilien bewirken.
Die Herstellung dieser Formaldehyddonatoren, im folgenden air. FOD bezeichnet, erfolgt auf relativ
einfache Weise durch etwa dreitägiges Tempern von Paraformaldehyd HO ■ (CH1O)n · H (n, mittlere Kettenlänge
>30 bis 100) bei etwa 7O0C. Dieser Paraformaldehyd wird durch Kondensation von wäßriger
Formaldehydlösung unter Zusatz einer geringfügig erhöhten Säurekonzentration erhalten. Überraschenderweise
ist es nicht möglich, FOD durch Tempern von N-Paraformaldehyd zu erhalten. N-Paraformaldehyd
wird durch Kondensation von wäßriger Formaldehydlösung, die üblicherweise nur eine sehr geringe Menge
an Ameisensäure enthält, hergestellt.
B^i der Herstellung von FOD kann man weiterhin
so vorgehen, daß zunächst durch Behandeln des Paraformaldehyds die eventuell noch vorhandenen
niedermolekularen Anteile mittels stark verdünnter Schwefelsäure oder Natronlauge entfernt werden. Der
nach Filtration verbliebene Rückstand wird nach Auswaschen mit Wasser anschließend wiederum unter
den gleichen Bedingungen, d. h. etwa 2 Tage bei etwa 700C, getempert.
Die Brauchbarkeit des auf diese Weise erhaltenen FOD für den genannten Anwendungszweck kann
dadurch überprüft werden, daß das Produkt praktisch nicht mehr nach den Bedingungen des sogenannten
»Resorcin-Tests«, wie er in den USA.-Patentschriften 24 81981 und 2519 550 beschrieben ist, reagiert.
Im Vergleich zu Hexamethylentetramin können mit FOD, wie aus den folgenden Beispielen zu ersehen
ist, besonders bei peroxidisch vernetzten Styrol-Butadien - Naturkautschuk-Mischungen, Hypalon (Hypalon
= Sulfochloriertes Polyäthylen mit 27,5% Cl und 1,5% S,), EPDM-Haftmischungen sowie bei
Chloropren-Kautschuk bei Polyester- und Folyester-Polyamid-Mischgeweben
bessere Haftwerte erreicht werden.
Die Herstellung der in den Beispielen angegebenen Mischungen erfolgt in bekannter Weise, indem entweder
aktive Kieselsäuren und Resorcin der Kautschukmischung getrennt zugesetzt und im Kneter
gemischt werden oder zuerst Vormischungen aus Resorcin und aktiver Kieselsäure hergestellt und diese
unter Ergänzung weiterer, aktiver Kieselsäure bis zur Erreichung der Gesamtmenge an Füllstoff dem
Kautschukfell auf der Walze zugemischt werden. Die Zumischung des FOD kann in gleicher Weise erfolgen.
Es wurde bereits erwähnt, daß man das Resorcin, gelöst in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Toluol,
direkt auf die Kieselsäure als Trägersubstanz aufbringen kann, wobei das Phenolderivat adsorptiv
gebunden wird. Nach Trocknung unter Wiedergewinnung des Lösungsmitteils wird dann die überzogene
Kieselsäure in Pulverform der Kautschukmischung auf der Walze oder im Kneter zugesetzt.
In gleicher Weise wie das Resorcin kann man auch die zweite Harzkomponente FOD als Aldehydspender,
zwecks besserer Verteilung imd leichterer Einmischbarkeit
im Kautschuk mit der aktiven Kieselsäure vermählen oder in Lösung adsorptiv auf die Kieselsäure
aufbringen. Der Zusatz zur Kautschukmischung
ίο erfolgt dann nach der Einmischung der ersten Komponenten,
unter Ergänzung entsprechender weiterer Mengen Kieselsäure und gegebenenfalls unter Zusatz
von aktivem Ruß als weiteren Füllstoff. Wie bekannt, wird die Gewebehaftung noch begünstigt durch
innigen Kontakt der Silanolgruppen an der Kieselsäureoberfläche
mit den funktioneilen Gruppen der Kautschuke.
Als aktive Kieselsäure können sowohl die aus Wasserglaslösungen mittels Mineralsäuren in feinver-
ao teilter, amorpher Form gefällten., wie auch die auf
thermischem Wege direkt als feinverteiltes Pulver erzeugten Kieselsäuren mit einer spezifischen Oberfläche
nach 3ET von 30 bis 400 m2/g und einer mittleren Primärteilchengröße von 10 bis 40 mMikron
verwendet werden.
In den nachfolgenden Beispielen werdtn die mit FOD erzielten Haftungsergebnisse an Hand geeigneter
Mischungsrezepte wiedergegeben.
Beispiel 1
Styrol-Butadien-Naturkautschuk-Verschnitt 75/25
Styrol-Butadien-Naturkautschuk-Verschnitt 75/25
Styrol-Butadien | Mischung 1 | Mischung 2 | 1 | |
Copolymerisat | mit Hexa | mit FOD 26 | 30 | |
(SBR 1502) | methylen | 12,5 | ||
35 | Naturkautschuk | tetramin | ||
Phenyl-ß-Naphthyl- | 7 | |||
amin | 10 | |||
Aktivruß | 75 | 75 | 2,3 | |
40 | Aktive Kieselsäure | 25 | 25 | |
Hocharomatischer | 1,4 | |||
Weichmacher | 1 | |||
Zinkoxid | 30 | |||
45 | Schwefel | 12,5 | ||
Sulfenamid- | 6 | |||
beschleuniger | 7 | |||
Mischung aus 50 Ge | 10 | — | ||
wichtsprozent SiOj | 2,3 | 1,5 | ||
50 | und 50 Gewichts | 0,4 | ||
prozent Resorcin | 1,4 | |||
Hexamethylen | ||||
tetramin | ||||
55 | FOD | |||
Diphenylguanidin | 6' | 22 | ||
Vulkanisation | ||||
3OMin./15O°C | 1,5 | 16 | ||
Haftung (kp/2,5 cm) | — | |||
60 | an Polyamid nicht | — | ||
präpariert | ||||
an Polyester nicht | ||||
präpariert | ||||
65 | ||||
18,5 | ||||
12 | ||||
B( | Be..r | — | 1,5 | Mischung 1 | Mischung 2 | — | 1,5 | 5 | Beispiel 3 (Fortsi | Schwefel | B | Mischung 1 mit Hexa- |
etzung) | — | 1,5 | Mischung 1 | Mischung 2 | — | 1,5 | ||
;i spi e 1 2 | Mischung 1 | mit Hexa- mpthvlpn- |
mit FOD 26 | Tetramethylthiuram- | pjethylen- | mit Hexa methylen |
mit FOD 26 | ||||||||||||||
mit Hexa- | 4 | 11 IC ί-IIYJwll tetramin |
10 | disulfid | ietramii | Mischung 2 mit FOD 26 |
tetramin | ||||||||||||||
Chlorsulfoniertes Polyäthylen | nicihyScu- | i s η i e 1 3 | Hexamethylen | 1 | |||||||||||||||||
Chloropren-Kautschuk | 100 2,5 |
100 | tetramin | ||||||||||||||||||
100 | 4 | 30 | 13 | FOD | 0,6 | 24 | 35 | 15 | 20 | ||||||||||||
30 | 5 | 12 | Vulkanisation | 1 | 100 | 100 | |||||||||||||||
12 | 14 | 15 | 20 Min./150°C | 1,5 | 39 | 37 | 15 | 13 | 15 | 28 | |||||||||||
Chlorsulfoniertes | 1 | 10 | Haftung (kp/2,5 cm) | 0,7 | 25 | 25 | |||||||||||||||
Polyäthylen | 10 | Chloropren-Kautschuk Stearinsäure |
18,5 | 10 | an Polyamid nicht | ||||||||||||||||
Aktivruß | 10 | Magnesia usta | 30 | 10 | Mischung 2 | präpariert | e i spi el 4 | 5 3 |
5 3 |
||||||||||||
Aktive Kieselsäure | 10 | Zinkoxid | 10 | 2 | mit FOD 26 | 2O | an Polyester nicht | Äthylen-Propylen-Terpolymer | 5 | 5 | |||||||||||
Naphten. Weich | 2 | Alterungsschutz | präpariert | ||||||||||||||||||
macher | mittel | 10 | 0,5 | ||||||||||||||||||
Magnesia usta | 0,5 | Aktive Kieselsäure | 100 2,5 |
||||||||||||||||||
PbO | Kaolin | 0,75 | 4 | 6 1,7 |
6 1,7 |
||||||||||||||||
Alterungsschutzmittel | 0,75 | Trikresylphosphat | 5 | 25 | |||||||||||||||||
Dibenzothiazyl- | Naphten. Weich | 3 | 1 | 1 | |||||||||||||||||
disulfid | macher | 1 | Äthylen-Propylen- | 1,6 | 1,6 | ||||||||||||||||
Dipenfymethylen- | Mischung aus 50 Ge | 6 | 18,5 | Terpolymer | |||||||||||||||||
thiuramtetrasulfid | 6 | wichtsprozent SiO2 | 30 | 3o | Aktive Kieselsäure | 1,5 | |||||||||||||||
Mischung aus 50 Ge | und 50 Gewichts | 10 | Aktivruß | ||||||||||||||||||
wichtsprozent SiO2 | 1,5 | prozent Resorcin | Naphthen. Weich | ||||||||||||||||||
und 50 Gewichts | 10 | macher Stearinsäure |
|||||||||||||||||||
prozent Resorcin | Zinkoxid | ||||||||||||||||||||
Hexamethylen | 35 | Mischung aus 50 Ge | |||||||||||||||||||
tetramin | wichtsprozent SiO2 | ||||||||||||||||||||
FOD | 3 | und 50 Gewichts | |||||||||||||||||||
Vulkanisation | prozent Resorcin Tetramethy lthi uram- disulfid |
||||||||||||||||||||
20 Min /160° Γ | 40 | Mercaptobenzo- | |||||||||||||||||||
Haftung (kp/2,5 cm) | thiazol | ||||||||||||||||||||
an Polyamid nicht | Schwefel | ||||||||||||||||||||
präpariert | Hexamethylen | ||||||||||||||||||||
an Polyester nicht | 45 | tetramin | |||||||||||||||||||
präpariert | FOD | ||||||||||||||||||||
5° | Vulkanisation | ||||||||||||||||||||
3OMin./16O°C | |||||||||||||||||||||
Haftung (kp/2,5 cm) | |||||||||||||||||||||
an Polyamid nicht | |||||||||||||||||||||
präpariert | |||||||||||||||||||||
55 | an Polyester nicht | ||||||||||||||||||||
präpariert | |||||||||||||||||||||
6o | |||||||||||||||||||||
Claims (1)
1 2
wichtsteile Kautschuk, allein oder im Verschnitt mit
Patentanspruch: Ruß eingearbeitet ist, wobei als aktive Kieselsäuren
sowohl die aus Wasserglas mittels Säuren in feinver-
Verwendung von «-Polyoxymethylen des Typs teiiter, amorpher Form gefällten, wie auch die auf
un tru rw w 5 thermischem Wege direkt als feinverteiltes Pulver
hu · (,CH2UJn · n, erzeugten Kieselsäuren mit einer spezifischen Ober-
deren durchschnittlicher Kondensationsgrad π fläche nach BET von 30 bis 400 m2/g und einer
(Kettenlänge der Formaldehyd-Einheiten) im Be- mittleren Primärteilchengröße von 10 bis 400 Mikron
reich von 100 bis 500 liegt, als Formaldehyd verwendet werden können. Dabei wird durch Reaktion
spendende Verbindung zur Haftvermittlung beim io der Harzkomponenten mit den funktionellen Gruppen
Aufvulkanisieren von Kautschukmischungen, die des Textilmaterials, des Kautschuks und des VerKieselsäure
und sonstige Füllstoffe, Phenole und/ Stärkerfüllstoffes eine wesentliche Erhöhung der Haftoder
Amine, sowie übliche Vulkanisationsmittel werte ermöglicht.
enthalten, auf Polyester- und/oder Polyamid- Von optimaler Wirksamkeit haben sich dabei
Trägermaterialien. 15 Kondensationsprodukte aus Resorcin und Form
aldehyd gezeigt. Durch Vermählen von gleichen
Teilen Resorcin und feinstteiligen Kieselsäuren oder
adsorptive Auftragung einer Lösung der Harzbildner
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von auf die Kieselsäure kann der Nachteil der schwierigen
a-Polyoxymethylen des Typs HO · (CH2O)n · H, als *° Dispergierbarkeit des Resorcins behoben werden. Als
Formaldehyd spendende Verbindung zur Haftver- Formaldehydkomponente bzw. Formaldehyddonamittlung
beim Aufvulkanisieren von Kautschuk- toren dient feinstgemahlenes Hexamethylentetramin,
mischungen, die Kieselsäure und sonstige Füllstoffe, welches während der Vulkanisationstemperatur den
Phenole und/oder Amine, sowie übliche Vulkani- für die Harzbildung mit dem Resorcin erforderlichen
sationsmittel enthalten auf Polyester- und/oder Poly- »5 Formaldehyd entwickelt.
amid-Trägermaterialien. Wenn auch mit diesem System, besonders bei
Gegenstände aus Kautschuk, die beträchtlichen Naturkautschuk und auch verschiedenen synthetischen
dynamischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, wie Kautschuksorten, sehr gute Wirksamkeit erzielt wurde,
Fahrzeugreifen, Transportbänder oder Treibriemen, so hat sich doch im Laufe der weiteren Entwicklungswerden im allgemeinen mit Textilien in Form von 30 arbeiten gezeigt, daß mit Hexamethylentetramin nicht
Kord oder Kreuzgeweben verstärkt. Dabei kommt es für jede Rezeptur optimale Haftwerte erzielt werden
darauf an, daß die Kautschukschicht möglichst fest können. Hinzu kommt eine gewisse faserschädigende
an dem verstärkenden Textilmaterial haftet, gleich- Wirkung bei Polyesterfasern infolge der bei der Zergültig
ob es sich bei letzterem um natürliches Gewebe setzung des Hexamethylentetramins entstehenden
oder um Kunstfasern aus Polyestern oder aus Poly- 35 Amine bzw. des Ammoniaks,
amiden handelt. Die Erfindung ging von der Zielsetzung aus, ein
Man präpariert zu diesem Zweck bekanntlich das Haftfestvermittlersystem zu entwickeln für die Auf-Textilgewebe
mittels Kautschuklatex und einem Vulkanisierung von Kautschukmischungen, welche Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt, wobei neben Füllstoffen, insbesondere Kieselsäuren, zur
als Phenol meist Resorcin zum Einsatz kommt. Diese 40 Harzbildung mit Formaldehyd befähigte Phenole
Harzkomponente tritt einerseits in Reaktion mit den und/oder Amine sowie übliche Vulkanisationshilfsfunktionellen
Gruppen des jeweiligen Textilmaterials, mittel enthalten, auf Polyester- und/oder Polyamidandererseits
mit dem verwendeten Elastomeren und Trägermaterialien, wobei ein Formaldehyddonator
bewirkt so die Haftung der aufgebrachten Gummi- eingesetzt werden soll, der die mit Hexamethylenschicht
auf dem Gewebe. 45 tetramin beobachteten Nachteile nicht aufweist und
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19691953624 DE1953624C3 (de) | 1969-10-24 | Verwendung von alpha- Polyoxymethylen als Formaldehyddonator zur Haftvermittlung beim Aufvulkanisieren von Füllstoffe und mit Formaldehyd harzbildende Komponenten enthaltende Kautschukmischungen auf Polyester- und/oder Polyamid- Trägermaterialien | |
GB5019370A GB1331289A (en) | 1969-10-24 | 1970-08-22 | Process for adhering a rubber mixture onto a backing or supporting material |
RO6466070A RO61091A (de) | 1969-10-24 | 1970-10-12 | |
NL7015071A NL7015071A (de) | 1969-10-24 | 1970-10-14 | |
AT960470A AT321573B (de) | 1969-10-24 | 1970-10-23 | Aufvulkanisierung von vulkanisierbaren Mischungen auf Trägermaterialien |
HUDE000734 HU163096B (de) | 1969-10-24 | 1970-10-23 | |
FR7038304A FR2066435A5 (de) | 1969-10-24 | 1970-10-23 | |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19691953624 DE1953624C3 (de) | 1969-10-24 | Verwendung von alpha- Polyoxymethylen als Formaldehyddonator zur Haftvermittlung beim Aufvulkanisieren von Füllstoffe und mit Formaldehyd harzbildende Komponenten enthaltende Kautschukmischungen auf Polyester- und/oder Polyamid- Trägermaterialien |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1953624A1 DE1953624A1 (de) | 1971-05-06 |
DE1953624B2 DE1953624B2 (de) | 1975-07-03 |
DE1953624C3 true DE1953624C3 (de) | 1976-02-19 |
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