DE2031817A1

DE2031817A1 - Fiber-reinforced vulcanizates

Info

Publication number: DE2031817A1
Application number: DE19702031817
Authority: DE
Inventors: Daniel Arland Akron Das. Balbhadra Mogadore Ohio Meyer (V St A )
Original assignee: General Tire and Rubber Co
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Priority date: 1969-06-26
Filing date: 1970-06-26
Publication date: 1971-01-07
Also published as: NL7009475A; GB1292748A; ES162877U; CA921375A; ES162877Y; FR2052780A5; ES380306A1

Description

Faserverstärkte VulkanisateFiber-reinforced vulcanizates

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Die erfindungsgemäße zusammengesetzte Struktur mit hohem Modul enthält relativ kurze Asbestfasern, die gleichmäßig innerhalb einer Kautschukmatrix dispergiert und damit verbunden sind. Die Fasern werden mit dem Kautschuk verbunden, indem eine in situ- oder "Trockenbindungs"-Technik angewendet wird, wobei sich die Bindung während der Vulkanisation der zusammengesetzten Masse durch Umsetzung bestimmter Bindemittel, die vor der Vulkanisation durch den gesamten Kautschuk eingemischt werden, bildet. Die zusammengesetzten Massen sind für Reifen oder als Struktürkomponenten von Kautschukgegenständen, wie beispielsweise Schläuche, Förderbänder oder Keilriemen, geeignet. In Reifen können der- λ artige zusammengesetzte Massen z.B. eine ergänzende Struktur zu den üblichen Dordeinlagematerialien, die in Luftreifen verwendet werden, bei Verwendung als Rahmungskomponente darstellen. Diese verbundenen Asbest-Kautschukverbundstoffe sind auch als Gürtel bzw. Bänder oder Brecher (breakers) für Reifen anstelle der Ersatzstoffe für die üblichen zur Zeit verwend'eten gummierten Cordeinlagematerialien mit hohem Modul geeignet. The high modulus composite structure of the present invention contains relatively short asbestos fibers that are uniformly dispersed within and bonded to a rubber matrix. The fibers are bonded to the rubber using an in situ or "dry bond" technique, the bond forming during vulcanization of the composite by reacting certain binders that are mixed in throughout the rubber prior to vulcanization. The composite masses are suitable for tires or as structural components of rubber articles such as hoses, conveyor belts or V-belts. In tires, such λ- like composite masses can represent, for example, a supplementary structure to the customary dordal insert materials used in pneumatic tires when used as a framing component. These connected asbestos-rubber composites are also suitable as belts or bands or breakers for tires instead of substitutes for the rubberized cord insert materials currently used with a high modulus.

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Die Erfindung "betrifft verstärkte elastomere Produkte und insbesondere vulkanisierte elastomere Produkte, die durch relativ kurze oder diskontinuierliche Pasern verstärkt sind.The invention "relates to reinforced elastomeric products and especially vulcanized elastomeric products reinforced by relatively short or discontinuous strands.

Es ist bekannt, daß bestimmte Eigenschaften natürlicher oder synthetischer. Kautschukvulkanisate durch Einarbeitung kleiner Fasern verbessert werden können. Das Ausmaß der Verbesserung hängt gewöhnlich davon ab, ob die Fasern als ein Füllstoff oder als eine Verstärkung vorliegen. Wenn sie als ein Füllstoff vorliegen, zeigen die Fasern wenig oder keine Haftfähigkeit gegenüber der umgebenden Kautschuk» verbindung. Daher verstärken Fasern als Füllstoffe, obgleich sie in vielen Produkten brauchbar sind, tatsächlich den Kautschuk nicht durch integrierende Wirkung damit sondern wirken relativ unabhängig. Wenn sie als Verstärkung eingesetzt werden, sind die Fasern in d<ar Kautschukmatrix verankert oder damit haftend. TerTbunden und wirken damit integrierend bzw. als Einheit. Somit werden spezielle physikalische Eigenschaften der Fasern direkt auf die Kautschukmatrix, in der sie enthalten sind, übertragen.It is known that certain properties are natural or synthetic. Rubber vulcanizates through incorporation smaller fibers can be improved. The extent of the Improvement usually depends on whether the fibers are present as a filler or as a reinforcement. if if they are present as a filler, the fibers show little or no adhesion to the surrounding rubber » link. Therefore, fibers as fillers, while useful in many products, actually reinforce the Rubber does not have an integrating effect with it, but rather act relatively independently. When used as reinforcement the fibers are anchored in the rubber matrix or sticking with it. Linked and thus have an integrating effect or as a unit. This means that special physical properties of the fibers are directly applied to the rubber matrix, in which they are included.

Auf dem Gebiet faserverstärkter Produkte wurde gefunden, daß elastomere Produkte mit einheitlich dispergierten Fasern hochverbesserte physikalische Eigenschaften im Vergleich zu solchen Vulkanisaten, die keine Verstärkung enthalten, ergeben. Durch Variationen der Arten und Mengen an Fasern wurden viele neue und interessante Verwendungen dieser Fasern-Kautschukverbundstoffe entwickelt. Beispielsweise haben sich Verbesserungen bei Luftreifen durch Anwendung derartiger Verbundstoffe ergeben, von denen einige in den der Anmelderin gehörenden USA-Patentschriften 708 006 und 749 713 beschrieben sind.In the field of fiber reinforced products, it has been found that elastomeric products with uniformly dispersed fibers result in highly improved physical properties compared to those vulcanizates which do not contain reinforcement. As the types and amounts of fibers vary, many new and interesting uses have emerged for them Developed fiber-rubber composites. For example, improvements in pneumatic tires have been seen through application such composites, some of which are disclosed in commonly owned U.S. Patents 708,006 and 749 713 are described.

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Wie vorstehend vorgeschlagen, ist es, damit die Pasern als echte Verstärkung wirken, wenn sie durch die gesamteAs suggested above, it is to allow the Pasern act as a real reinforcement when going through the whole

elastomere Masse dispergiert sind, notwendig, daß dieelastomeric mass are dispersed, necessary that the

In
Fasern}der elastomeren Masse verankert oder damit haftend verbunden sind. Die Notwendigkeit dieser Haftfähigkeit tritt besonders zutage, wenn der Verbundstoff variablen dynamischen Zug- und Deformierungsbeanspruchungen, wie beispielsweise in einem luftreifen, unterliegen.In
Fibers} the elastomeric mass are anchored or adhesively connected to it. The need for this adhesiveness is particularly evident when the composite is subject to variable dynamic tensile and deformation stresses, such as in a pneumatic tire.

Bestimmte Fasern haften zu gewissem Ausmaß an Kautschuk, aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften. Beispielsweise neigen Baumwollfasern und einige Arten von Rayonfasern dazu, ein geringes Ausmaß an Haftfähigkeit Innerhalb einer Kautschukmatrix zu ergeben, und erwiesen sich daher dort wirksam, wo ein derartiges Ausmaß ausreichend ist. Man nimmt an, daß die Haftfähigkeit in derartigen Fällen aufgrund der relativ rauhen Oberflächeneigenschaften dieser Fasern und möglicherweise der Art der Fasern wirksam ist·Certain fibers adhere to rubber to some extent due to their special properties. For example tend to cotton fibers and some types of rayon fibers in addition, a small amount of adhesiveness inside a rubber matrix, and therefore proved effective where such an extent is sufficient. It is believed that the adhesiveness in such cases due to the relatively rough surface properties of these Fibers and possibly the type of fibers is effective

Die meisten Fasern erfordern jedoch gewöhnlich eine spezielle Behandlung zur Förderung der Haftung oder Bindung gegenüber Kautschuk. Beispielsweise werden Glasfasern, die gegenüber Kautschuk haftfähig sind, gewöhnlich durch Schneiden oder Abbrechen von Cords oder Strängen aus Glas hergestellt, die durch Tauchbehandlung oder in anderer Weise mit einer speziellen Substanz, die an Kautschuk haftet oder mit dem Kautschuk unter Bildung einer Bindung zwischen dem Kautschuk und der Faser reagiert, überzogen und/oder imprägniert worden sind.However, most fibers usually require special treatment to promote adhesion or bonding compared to rubber. For example, fiberglass that are adhesive to rubber, usually by cutting or breaking off cords or strands of glass made by immersion treatment or in other Way with a special substance that sticks to rubber or with the rubber to form a bond reacts between the rubber and the fiber, coated and / or have been impregnated.

Der Versuch, eine Masse aus kleinen Fasern zu überziehen oder zu imprägnieren ist unzweckmäßig, da eine gleichmäßigeTrying to coat a mass of small fibers or to impregnate is inexpedient because it is uniform

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Behandlung sämtlicher Pasern schwierig ist und außerdem bei den Pasern eine Heigung zur Agglomerierung zu Gruppen oder Klumpen besteht. Daher wurden aus praktischen Gesichtspunkten die Arten kurzer oder kleiner Pasern_s die zur Verstärkung von Kautsehukarten verwendet wurden, normalerweise auf Pibrillen überzogener,oder imprägnierter Cords oder Stränge beschränkt'. Zurückgewonnene Textilien aus Abfallreifen^karkassen erwiesen sich als wirtschaftliche Quelle zur Lieferung dieser überzogenen ©der imprägnierten Cords oder Stränge,,Treatment of all pasers is difficult and, moreover, the pasers have a tendency to agglomerate into groups or lumps. Therefore, the types of short or smaller parsers are were from a practical point _s have been used to reinforce Kautsehukarten, usually coated on Pibrillen or limited impregnated cords or strands'. Reclaimed textiles from waste tire carcasses have proven to be an economical source of supplying these coated cords or strands.

™ in jüngster Zeit wurde eine interessant® Technik sum Verbinden von Verstärkungscörds oder -kabeln mit einer elastomer en Matrix entwickelt. Diese Technik,. die gelegentlich als "Trockenbindung" bezeichnet wird, ergibt ein© Bindung zwischen kontinuierlicher Cord- oder Kabelveratärkung und Kautsehulcmatrices mittels eines in situ ReaktionsproaukteSp das durch Erhitzen gewisser "Bindemittel"? die gewöhnlich ■ in dem Kautschuk während der Vulkanisation vorliegen, verursacht wird. Die Bindemittel» die gewöhnlich in Pom eines dispergierbaren Systems vorliegen^ können in die elastomere Verbindung vor der Vulkanisation eingemischt werden_}.und diese Mittel reagieren während der Vulkanisation unter™ Recently, an interesting® technique for joining reinforcement cords or cables to an elastomeric matrix has been developed. This technique. which is sometimes referred to as a "dry bond" results in a bond between continuous cord or cable reinforcement and chewing matrices by means of an in situ reaction process that results from heating certain "binders"? usually present in the rubber during vulcanization. The binders "the ^ usually in Pom a dispersible system may be incorporated into the elastomeric compound before _{vulcanization}} .and these agents react during vulcanization

^ Bildung einer- festen Bindung mit dem spesiellen Verstärkungsmittel, das mit der Verbindung vereinigt worden ist. Diese in sltu-Blndung kann zur Verankerung bzw. Befestigung nicht behandelter Cords (d.h. solche, auf die vorher kein Überzug oder keine Imprägnierung aufgebracht worden ist) oder als zusätzliche Bindung für vorbehandelte Cords verwendet werden. ^ Formation of a firm bond with the special reinforcing agent which has been associated with the compound. This in sltu-blinding can be used for anchoring or fastening untreated cords (ie those to which no coating or impregnation has previously been applied) or as an additional bond for pretreated cords.

Diese Technik führte zu weiteren Entwicklungen, wonach es nun als möglich erachtet wird, bestimmte unbehandelte oder This technique led to further developments according to which it is now considered possible to use certain untreated or

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bloße Pasern mit Kautschuk unter Anwendung einer in situ-Reaktion ausgewählter Bindemittel in Gegenwart von Kieselsäure während der Vulkanisation zu verbinden. Damit werden offensichtlich die Zeit und Kosten des bisher notwendigen vorherigen Überzugs oder der Imprägnierung vermieden. Diese Arten des Trockenbindungssystems enthalten gewöhnlich drei Grundmaterialien, zwei Bindemittel und Kieselsäure. Ein Mittel enthält eine Verbindung, z.B. Resorcin oder einen Resorcindonator, der mit einer, durch Erhitzen des anderen Mittels freigesetzten Verbindung, gewöhnlich Formaldehyd λ oder einem Formaldehyddonator, reagiert. Das Reaktionsprodukt verbindet die Fasern in Gegenwart von Kieselsäure mit dem umgebenden Elastomeren. Während Unstimmigkeiten hinsichtlich der exakten Reaktionsart und der erhaltenen Bindung bestand', besteht weitgehende Übereinstimmung darin, daß die synergistische Wechselwirkung der drei Materialien den Schlüssel zum Erfolg dieser Technik darstellt.joining bare fibers to rubber using an in situ reaction of selected binders in the presence of silica during vulcanization. This obviously avoids the time and costs of the previously necessary previous coating or impregnation. These types of dry bond systems usually contain three base materials, two binders and silica. One agent contains a compound, for example resorcinol or a resorcinol donor, which reacts with a compound released by heating the other agent, usually formaldehyde λ or a formaldehyde donor. The reaction product bonds the fibers with the surrounding elastomer in the presence of silica. While there has been disagreement as to the exact nature of the reaction and the bond obtained, there is broad agreement that the synergistic interaction of the three materials is the key to the success of this technique.

Obgleich dieses abweichende Verfahren zum Verbinden kleiner Fasern mit einer elastomeren Matrix die Herstellung von mit kleinen Fasern verstärkten Elastomeren erleichtert hat, blieben die verwendeten Faserarten im wesentlichen die gleichen. Die Fasermaterialien vom Textiltyp, z.B. Baumwolle, % Rayon, Nylon und Polyester, sind noch stets populär. Glas- und Metallfasern sind ebenfalls üblich. Somit wurden selbst bei steigender Anzahl von zur Zeit verfügbaren Verbindungstechniken keine Versuche unternommen, vom üblichen abzuweichen, wenn es sich um die Art der Verstärkungsfasern handelt.Although this variant method of joining small fibers to an elastomeric matrix has facilitated the manufacture of small fiber reinforced elastomers, the types of fibers used have remained essentially the same. The fiber materials from textile type, such as cotton,% rayon, nylon and polyester, are still very popular. Glass and metal fibers are also common. Thus, even with the increasing number of joining techniques currently available, no attempts have been made to deviate from the usual when it comes to the nature of the reinforcing fibers.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht in einem neuen und ver besserten faserstärkten Elastomerverbundstoff, wobei die An object of the invention is a new and improved fiber reinforced elastomer composite, which

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*aserartige Komponente aus einer Mehrzahl kleiner Asbestfasern besteht, die mit der elastomeren Komponente verbunden sind.* aser-like component made from a large number of small asbestos fibers which are connected to the elastomeric component.

Eine weitere Aufgabe besteht in einem neuen und verbesserten Verfahren zur Herstellung von faserverstärkten Vulkanisaten mit hohem Modul unter Anwendung von in situ- oder Trockenbindungstechniken, um eine Vielzahl von Asbestfasern mit einer elastomeren Matrix zu verbinden.Another object is a new and improved process for the production of fiber-reinforced vulcanizates high modulus using in situ or dry bonding techniques to a variety of asbestos fibers to connect with an elastomeric matrix.

Ferner betrifft die Erfindung Verbesserungen bei Luftreifen und anderen vulkanisierten Kautschukprodukten durch die Anwendung elastomerer Vulkanisate, die mit den Vulkanisaten verbundene dispergierte Asbestfasern enthalten«,The invention further relates to improvements in pneumatic tires and other vulcanized rubber products by the Use of elastomeric vulcanizates which contain dispersed asbestos fibers connected to the vulcanizates «,

Die Erfindung basiert auf der Peststellung, daß sich bei faserverstärkten elastomeren Produkten mit hohem Modul Verbesserungen erge"ban₉ wem die Fas ervers tärkung eine ausgewählte Menge relativ kurzer Asbestfasern 'aufweist, die gleichmäßig innerhalb der elastomeren Matrix dispergiert sind und mit der elastomeren Matrix verbunden sind. Das ver~ besserte Produkt wird dadurch hergestellt, daß Asbestfasern eines gewählten Größenbereichs in eine vulkanisierbare elastomere Verbindung gründlich eingemischt werden. Bindemittel werden zu dem Gemisch zugegeben, und die endgültige Masse wird vulkanisiert, wobei die Bindemittel unter Bildung einer festen Bindung zwischen den Fasern und der umgebenden vulkanisierten Verbindung reagieren. Die verwendeten Bindemittel können mit oder ohne Kieselsäure eingeführt werden, wobei letztere bisher als notwendig erachtet wurde. Es wurde gefunden, daß sich in einigen Fällen eine bessere Haftfähigkeit zwischen dem Asbest und dem KautschukThe invention is based on the position that in fiber-reinforced elastomeric products with a high modulus improvements result "ban _{9 for} whom the fiber reinforcement has a selected amount of relatively short asbestos fibers that are uniformly dispersed within the elastomeric matrix and are connected to the elastomeric matrix The improved product is made by thoroughly mixing asbestos fibers of a selected size range into a vulcanizable elastomeric compound, binders are added to the mixture, and the final mass is vulcanized, the binders forming a firm bond between the fibers and The binders used can be introduced with or without silica, the latter having heretofore been deemed necessary, and it has been found that in some cases there is better adhesion between the asbestos and the rubber

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ergibt, wenn keine Kieselsäure vorhanden ist. Der erhaltene Verbundstoff eignet sich für viele Produkte, bei denen elastomere Yulkanisate mit hohem Modul wechselnden Spannungsund Verformungsbeanspruchungen unterworfen werden. Diese asbestverstärkten Kautschuke sind besonders geeignet für Luftreifen und gummierte Industrieprodukte, z.B. Schläuche, Förderbänder, Keilriemen und dgl. .results when no silica is present. The received Composite is suitable for many products where elastomeric vulcanizates with a high modulus are subjected to alternating stress and deformation loads. These asbestos reinforced rubbers are particularly suitable for Pneumatic tires and rubberized industrial products, e.g. hoses, conveyor belts, V-belts and the like.

Ein wesentlicher Teil der Erfindung beruht auf der Feststellung, daß es möglich 1st, Asbestfasern mit vielen der handelsüblichen Kautschukarten zu verbinden und daß diese _Λ Verbundfasern eine außergewöhnlich wirksame Verstärkung ™ für diese Kautschukarten ergeben. Ferner wurde festgestellt, daß in dieser Weise verstärkte Kautschukvulkanisate in vieler Hinsicht im Vergleich zu Vulkaniseren, die in ähnlicher Weise mit den zur Zeit verwendeten üblicheren Fasern verstärkt sind, überlegen oder in anderer Weise zweckmäßiger sind.An essential part of the invention is based on the finding that it 1st possible asbestos fibers with many of the commercially available types of rubber to be connected, and that these composite fibers _Λ an exceptionally effective gain ™ result for these types of rubber. It has also been found that rubber vulcanizates reinforced in this manner are superior in many respects or otherwise more useful than vulcanizers similarly reinforced with the more common fibers currently in use.

Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung ist der Ausdruck "Vulkanisieren" als Synonym mit dem Ausdruck "Härten" zu betrachten. Gelegentlich wird der Ausdruck "Vulkanisieren" auf die Vernetzung von Polymeren! mittels Schwefel beschränkt. Jedoch soll der hier verwendete Ausdruck "Vulkanisieren" M gleichfalls eine Vernetzung durch irgendein anderes bekanntes Härtungsmittel in Gegenwart von Wärme einschließen. Daraus folgt, daß die Formen des Wortes "Vulkanisieren", wie beispielsweise "Vulkanisation", "Vulkanisat" und dgl., ebenfalls in dieser breiten Axt und Weise zu interpretieren sind. · 'For the purposes of the present description, the term "vulcanizing" is to be regarded as a synonym with the term "hardening". Occasionally the term "vulcanizing" is used to refer to the crosslinking of polymers! limited by means of sulfur. However, the term "vulcanizing" M as used herein is also intended to include crosslinking by any other known curing agent in the presence of heat. It follows that the forms of the word "vulcanize", such as "vulcanization", "vulcanizate" and the like, are also to be interpreted in this broad ax and manner. · '

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Asbest hat bestimmte Eigenschaften, die ihn zu einem erwünschten Material zur Verwendung als Verstärkungsmittel für Kautschuk machen, z.B. relativ hohe Zugfestigkeit in Verbindung mit günstiger Biegsamkeit und Elastizität. Asbestfasern können hohe Temperaturen aushalten, wobei wenig oder kein Verlust an Festigkeit auftritt. Asbest ist eine leicht erhältliche natürliche Faser, die im Vergleich zu vielen derzeitig verwendeten Verstärkungsfasern geringere Kosten mit sieh bringt. Auch weist eine Asbestfaser grundsätzlich einen feineren Querschnitt im Vergleich zu gewissen laufend verwendeten üblichen Fasern auf, was in bestimmten Verstärkungssituationen sehr erwünscht sein kann.Asbestos has certain properties that make it a desirable one Making material for use as a reinforcing agent for rubber, e.g. relatively high tensile strength in Connection with favorable flexibility and elasticity. Asbestos fibers can withstand high temperatures, whereby little or no loss of strength occurs. Asbestos is a readily available natural fiber compared to that is less expensive than many of the reinforcing fibers currently in use. Also, an asbestos fiber basically has a finer cross-section compared to certain common fibers currently in use, which in certain Reinforcement situations can be very desirable.

Die vorstehend erwähnte Bindung zwischen Asbestfasern und einer elastomeren Masse wird unter Anwendung von in situ- oder Trockenbindungstechniken erreicht, wobei ein Bindemittelsystem gleichmäßig mit der elastomeren Grundmasse zusammen mit einer vorbestimmten Menge Asbestfasern eines gewählten Größenbereichs vermischt werden. Die spezielle Elästomerenmasse sowie.die Menge und Größe der Asbestfasern sind sorgfältig gewählte Parameter, die von der beabsichtigten Verwendung des Endproduktes abhängen. Das Bindemittelsystem enthält ein Mittel oder mehrere Mittel, die beim Erhitzen unter Bindung der Asbestfasern an die elastomere Matrix,innerhalb der sie verteilt sind, reagieren können. Das Vermischen der elastomeren Verbindung, der Bindemittel und der Fasern soll fortgesetzt werden, bis eine gleichmäßige Dispersion der Bindemittel sichergestellt ist. Die Faserdispersion kann variieren, und die Mischverfahren können variiert werden, um eine Faserdispersion der gewünschten Gleichmäßigkeit herzustellen.The above-mentioned bond between asbestos fibers and an elastomeric mass is achieved using in situ or dry bonding techniques, using a binder system uniformly with the elastomeric matrix together with a predetermined amount of asbestos fibers of a chosen one Size range can be mixed. The special elastomer mass as well as the amount and size of the asbestos fibers are carefully chosen parameters that depend on the intended Use of the final product depend. The binder system contains one or more agents that act upon heating can react by binding the asbestos fibers to the elastomeric matrix within which they are distributed. The mixing of the elastomeric compound, the binders and the fibers should be continued until uniform Dispersion of the binder is ensured. The fiber dispersion can vary and the mixing methods can can be varied to produce a fiber dispersion of the desired uniformity.

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Nach gründlichem Vermischen oder Vermengen wird das Gemisch gewöhnlich im Hinblick auf seine beabsichtigte Verwendung weiter bearbeitet. Beispielsweise kann es zu einem Bogen oder einer Folie gewünschter Stärke zur Verwendung als eine Karkasseneinlage für einen Luftreifen kalandriert werden. Andererseits kann es zu einer speziellen Form zur Verwendung als eine Lauffläche oder ein Reifenprofil oder Seitenwandmaterial extrudiert werden. Was für zusätzliche Ver- · fahrensstufen auch notwendig sind, das Gemisch wird schließlich entweder getrennt oder als Teil einer vollständigen nicht-vulkanisierten Anordnung vulkanisiert. Die Vulkanisations- λ wärme bewirkt, daß das Bindemittel unter Herstellung der Bindung zwischen den Fasern und der Matrixmasse reagiert.After thorough mixing or blending, the mixture is usually further processed for its intended use. For example, it can be calendered into a sheet or film of desired thickness for use as a carcass ply for a pneumatic tire. Alternatively, it can be extruded into a special shape for use as a tread or tire tread or sidewall material. Whatever additional process steps are necessary, the mixture is ultimately either cured separately or as part of a complete unvulcanized assembly. The vulcanization λ heat causes the binder to react, producing the bond between the fibers and the matrix mass.

Viele der bekannten in Verbindung mit anderen Materialien verwendeten Bindersysteme, z.B. solche, die bei der Trockenbindung von Textileord mit Kautschuk eingesetzt werden, erwiesen sich bei der Verbindung von Asbestfasern mit vielen Kautschukarten als hochwirksam. Aus diesem Grund ist es klar, daß spezielle Bindungssysteme an sich für die vorliegende Erfindung nicht als kritisch erachtet werden. Von größter Wichtigkeit ist jedoch, daß diese Systeme sich als sehr günstig bei der Herstellung der hier beschriebenen Asbest-Kautschukverbundstoffe erwiesen. · % Many of the known binder systems used in conjunction with other materials, such as those used in the dry bonding of Textileord to rubber, have been found to be highly effective in bonding asbestos fibers to many types of rubbers. For this reason it is clear that specific bonding systems per se are not considered to be critical to the present invention. Most importantly, these systems have been found to be very useful in making the asbestos-rubber composites described herein. %

Möglicherweise sind die am besten zur Durchführung geeigneten Arten der in situ-Bindersysteme solche, die grundsätzlich zwei Mittel enthalten, von denen eines normalerweise Resorcin oder irgendein anderes meta-disubstitüiertes Benzol oder dessen Derivat ist, wobei jeder Substituent eine funktionelle OH-, HH₂- oder OCOGH,-Gruppe ist. Das andere Mittel enthältPossibly the most suitable types of in situ binder systems to carry out are those which basically contain two agents, one of which is normally resorcinol or some other meta-disubstituted benzene or its derivative, with each substituent being a functional OH-, HH ₂ - or OCOGH, group. The other agent contains

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ein Material, das, wenn es zusammen mit dem ersten Mittel erhitzt wird, unter Erzeugung eines harzartigen oder hitzehärtbaren Materials vom Phenoltyp reagieren kann. Anstelle von Resorcin.oder den anderen Benzolen des vorstehend beschriebenen Typs kann 1,5-Naphthalindiol oder ein teilweise umgesetztes Resorcin-Pormaldehydharz verwendet werden.a material that when put together with the first means is heated, can react to produce a resinous or thermosetting phenol type material. Instead of of resorcinol. or the other benzenes of the above-described Type can be 1,5-naphthalenediol or a partial converted resorcinol-formaldehyde resin can be used.

Ein Beispiel eines zweckmäßigen Systems enthält Resorcin und Hexamethylentetramin. Außergewöhnlich starke Bindung von Asbest an bestimmte Kautschukarten wurde auch unter Verwendung der zur Zeit gängigen Systeme erreicht, die 2,4,4-Trimethyl-2·,4',7-trihydroxy-flavin (ein Resorcin-Donator) und 1-Azo-5-methylol-3,7-dioxabicyclo-(3,3,0)-octan (ein Methylen-Donator) enthalten. Dieses letztere System kann zu der elaetomeren Grundmasse entweder trocken oder als eine 90 #-ige Wasserlösung zugesetzt und damit vermischt werden.An example of a convenient system includes resorcinol and hexamethylenetetramine. Exceptionally strong bond of Asbestos to certain types of rubbers was also achieved using the systems currently in use 2,4,4-trimethyl-2, 4 ', 7-trihydroxy-flavin (a resorcinol donor) and 1-azo-5-methylol-3,7-dioxabicyclo- (3,3,0) -octane (a methylene donor) included. This latter system can be added to the elaetomeric matrix either dry or as a 90 # water solution added and mixed with it.

Etwas weniger praktisch jedoch trotzdem wirksam sind die Systeme mit einem einzigen Mittel, die gewöhnlich ein besonderes funktionelles Vinyl-silan aufweisen. Durch die Umsetzung des Silans allein wird während der Vulkanisation hier eine Bindung zwischen dem Asbest und der umgebenden Kautschukmasse hergestellt. Beispiele dieser funktioneilen Vinylsilane sind Vinyltrichlorsilan, Vinyltri^äthoxysilan, Vinyltris-(ß-methoxy-äthoxy)-silan, Vinyltriacetoxysilan und Vinyltrimethoxysilan.A little less practical but nevertheless effective are the systems with a single means, which are usually a special one functional vinyl silane. By implementing the silane alone creates a bond between the asbestos and the surrounding rubber compound during vulcanization manufactured. Examples of these functional vinylsilanes are vinyltrichlorosilane, vinyltri ^ äthoxysilan, vinyltris- (ß-methoxy-ethoxy) -silane, Vinyl triacetoxysilane and vinyl trimethoxysilane.

Typische Kautschukmatrißes, die für die Dispersion gebundener Asbestfasern geeignet sind, können aus vulkanisierbaren Massen aus natürlichem. Kautschuk oder aus synthetischem Kautschuk aus konjugierten Diolefinpolymeren oder aus Gemischen dieser Stoffe einschließlich deren Rückgewinnungsmaterialien berge-Typical Kautschukmatrißes, which are suitable for the dispersion of bound asbestos fibers, can be made from vulcanizable masses of natural. Rubber or synthetic rubber made from conjugated diolefin polymers or from mixtures of these substances including their recovery materials

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stellt werden. Beispiele für synthetische Kautschuke aus konjugierten Diolefinpolymeren sind Polybutadien, Polyisopren, Butadien-Styro!-Copolymere und Butadien-Acrylnitril-Copolymere. Die Massen enthalten auch geeignete Kompoundierungs- und Vulkanisationsbestandteile.will be presented. Examples of synthetic rubbers from conjugated diolefin polymers are polybutadiene, polyisoprene, butadiene-styrene copolymers and butadiene-acrylonitrile copolymers. The masses also contain suitable compounding and vulcanization ingredients.

Wie vorstehend angegeben, hängen die Menge und Größe der gemäß der Erfindung verwendeten Asbestfasern in erster Linie von der beabsichtigten Verwendung des Endproduktes ab. In den meisten Fällen erwies sich eine Menge von weniger als etwa 0,2 Gew.-Teile der elastomeren Zusammensetzung einschließlich der Bindemittel als relativ unwirksam, insbesondere hinsichtlich einer Steigerung des Moduls. Auch scheint bei den meisten Größenbereichen eine Menge von über etwa 60 Gew.-Teilen je 100 Teile Masse einschließlich Bindemittel eine sehr steife Masse zu ergeben, die schwierig zu mischen und in anderer Weise zu verarbeiten ist. Jedoch wurden unter Verwendung sehr kleiner Fasern zufriedenstellende Verbundmassen hergestellt, wobei die Menge bei etwa 80 Gew.-Teilen lag.As stated above, the amount and size of the Asbestos fibers used according to the invention depend primarily on the intended use of the end product away. In most cases a lot turned out to be less than about 0.2 part by weight of the elastomeric composition including the binders as relatively ineffective, especially in terms of increasing the modulus. Even For most size ranges, an amount in excess of about 60 parts by weight per 100 parts of composition including binder appears to give a very stiff mass which is difficult to achieve mix and process in another way. However Satisfactory composites have been made using very small fibers, the amount being about 80% Parts by weight lay.

Hinsichtlich der Größe erwiesen sich Fasern im Bereich von 2000 A bis 2,5 cm Länge sowohl vom Standpunkt der Handhabung als auch der Diepergierbarkeit als bevorzugt. Fasern, die größer als 2,5 cm (1 inch) sind, neigen leicht zum Kräuseln oder Biegen 'und scheinen in dem Endvulkanisat eher als Verunreinigung als als Verstärkung zu wirken. Wenn die Faserlänge innerhalb des bevorzugten Bereichs abnimmt, nimmt der Modul des Produktes für gleiche Fasermengen ab. Bei sehrIn terms of size, fibers were found to be in the range of 2000 Å to 2.5 cm in length as preferred from both the standpoint of handling and dispersibility. Fibers that larger than 2.5 cm (1 inch) are prone to puckering or bending 'and appear in the final vulcanizate rather than an impurity than to act as reinforcement. When the fiber length decreases within the preferred range, the decrease Module of the product for equal amounts of fiber. With very

kleinen Größen, d.h. merklich unter 2000 A, liefert die Anwesenheit der Fasern keine merkliche Verbesserung. small sizes, i.e. well below 2000 Å, the presence of the fibers does not provide any noticeable improvement.

Im allgemeinen war die bedeutsamste Verbesserung, die sich aus der Einarbeitung verbundener Asbestfasern in eine EIa-In general, the most significant improvement was that from the incorporation of connected asbestos fibers into an egg

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stomermatrix ergibt, die Steigerung des Moduls. Flexible Vulkanisate mit hohem Modul sind für elastomere Produkte, die wechselnden dynamischen Zug- und Deformierungsbeanspruchungen unterliegen, wie beispielsweise Reifen, verstärkte Gummischläuche, Förderbänder, Keilriemen, Diaphragmen und dgl., sehr erwünscht. Die erfindungsgemäß hergestellten vulkanisierten Verbundstoffe sind besonders für diese Art von Produkten geeignet. Es wurden verschiedene experimentelle Versuche zur Erläuterung dieser Tatsache durchgeführt, und die anschließende Diskussion stellt viele der sich aus diesen Versuchen ergebenden wichtigeren Daten heraus. In der folgenden Diskussion werden die verschiedenen Mengen entweder als "phc" oder "phr" bezeichnet, was entweder Gewichtsteile, je 100 Gewichtsteile einer Verbindung bzw. Gewichtsteile je 100 Gewichteteile Kautschuk in einer Verbindung darstellt.stomermatrix results in the increase in modulus. Flexible vulcanizates with high modulus are for elastomeric products, which are subject to changing dynamic tensile and deformation loads, such as tires, increased Rubber hoses, conveyor belts, V-belts, diaphragms and the like, very desirable. The manufactured according to the invention Vulcanized composites are particularly suitable for this type of product. Various experimental attempts have been made to explain this fact, and the discussion that follows highlights much of the more important data emerging from these experiments. In the Following discussion, the various amounts are referred to as either "phc" or "phr", which means either parts by weight, per 100 parts by weight of a compound or parts by weight each 100 parts by weight of rubber in one compound.

Die folgenden Tabellen I und II erläutern die Wichtigkeit, Bindemittel im Zusammenhang mit diesen Asbest-Kautschukverbundstoffen zur Verfügung zu stellen.The following Tables I and II illustrate the importance of providing binders in connection with these asbestos-rubber composites.

Für diese Versuche wurde eine typische Einlage-"Gummierungsⁿverbindung (ply skim compound) ausgewählt, die im allgemeinen 50 phr Naturkautschuk, 30 phr Styrol-Butadien-Copolymeres und 35 phr Ruß enthält. Diese Verbindung, im folgenden mit "Verbindung A" bezeichnet, enthält ferner eine zusätzliche Menge verschiedener üblicher Kompoundierungsbestandteile, wie beispielsweise Vulkanisierungsmittel, Antioxydantien, Beschleuniger und dgl.For these experiments, a typical interlining was "gumming ⁿ compound (ply skim compound) selected, the phr generally 50 natural rubber, 30 phr styrene-butadiene copolymer and 35 phr carbon black. This compound, hereinafter designated as" compound A " , also contains an additional amount of various common compounding ingredients, such as vulcanizing agents, antioxidants, accelerators and the like.

Tabelle I gibt verschiedene Modul-Werte von Vulkanisaten der Verbindung A unter Einarbeitung verschiedener Konzentrationsmengen an gleichmäßig dispergieren Asbestfasern, insbesondere 5, 10, 15 und 25 phc Asbest, wieder.Table I shows various modulus values of vulcanizates of compound A with the incorporation of various concentrations of uniformly dispersed asbestos fibers, in particular 5, 10, 15 and 25 phc asbestos.

? - 12 -? - 12 -

009882/2 0 09009 882/2 0 09

Table I.

Eigenschaften von mitProperties of with Asbestfaser gefüllter Kautschukverbindung (Verbindung A)Asbestos fiber filled rubber compound (compound A) ** 3,853.85 (275)(275) 77th (54,8)(54.8) 100100 -- (124)(124) 100100 ** •• (195)(195) 100100 109109 -524-524 100100 Verbindung A, TeileCompound A, parts 100100 5,795.79 (1350)(1350) (82,3)(82.3) 55 (192)(192) 1010 13,713.7 3 (900)3 (900) (349)(349) ¹5 ¹ 5 230230 2525th AsbestfasernAsbestos fibers -- (3325)(3325) (270)(270) 24,624.6 (1600)(1600) (465)(465) 6565 SpannungseigenschaftenTension properties 11,611.6 (164)(164) 0 (725)0 (725) (385)(385) 32,732.7 (2125)(2125) (547)(547) 7676 £0 cm/min (20"/min)£ 0 cm / min (20 "/ min) 19,319.3 (274)(274) 51,51, (1600)(1600) (603)(603) 63,63, 38,538.5 (605)(605) 02 (143))02 (143)) ■■,■,.■,'.■■■.■.^οο· ^k^^ca2 <P^si>■■, ■,. ■, '. ■■■. ■. ^ Οο · ^k ^ ^ca2 <P ^si > 19,319.3 29,929.9 (425)(425) 112112 (2650)(2650) (704)(704) 102102 42,542.5 55 (650)(650) "^A₃₀₀, kg/cm² (psi)"^ A ₃₀₀ kg / cm ² (psi) 94,994.9 durch Index in $> by index in $> 186186 angegebenen Zugspecified train 150150 45,745.7 46,46, (1550)(1550) Zug, kg/cm² (psi)Tension, kg / cm ² (psi) 234234 440440 55 450450 68,68, Dthnung, j£Dtnung, j £ 520520 37,37, 62,62, 75,75 οο Biegung, .(set), $> Bend,. (Set), $> 18,18 6464 6767 85,5 (1225) 185.5 (1225) 1 80,80, (O
α»(O
α » Shore Α-HärteShore Α hardness 5656 122 (1725)122 (1725) 86,86 OOOO I Spannungemodul ⁺ I voltage module ⁺ 135 (1925)135 (1925) 91,91 ΙΌΙΌ _* !■> «n/min (2,0^w/min)_ *! ■> «n / min (2.0 ^w / min) 8,788.78 310310 2 (656)2 (656) ? ¹¹IO* ^β/^0!1)Ζ (P⁸ⁱ>? ¹¹ IO * ^ β / ^{0! 1) Ζ} (P ⁸ⁱ > 13,513.5 68,768.7 4 (973)4 (973) OO M₂₀, kg/cm² (psi)M ₂₀ , kg / cm ² (psi) 19,019.0 7474 2 (108D)2 (108D) (O(O M₃₀, kg/cm² (psi)M ₃₀ , kg / cm ² (psi) 27,127.1 1 (1160)1 (1160) ' M₅₀, kg/cm² (psi)'M ₅₀ , kg / cm ² (psi) 42,442.4 0 (1230)0 (1230) M₁₀₀, kg/cm² (psi)M ₁₀₀ , kg / cm ² (psi) 49,649.6 41,2 (586)41.2 (586) 0 (1290)0 (1290) •• M₁₅₀, kg/cm² (psi)M ₁₅₀ , kg / cm ² (psi) 59,2 (842)59.2 (842) 203203 +Spannung (M) bei dem+ Voltage (M) at the 64,3 (915)64.3 (915) 67,3 (957)67.3 (957) 69,4 (987)69.4 (987) 71,5 (103D)71.5 (103D)

Aus Tabelle I ist ersichtlich, daß der Modul mit steigenden Mengen an Asbestfasern zunimmt, wobei das Ausmaß des Anstiegs im Modul bei den höheren Werten (d.h. 15 bis 25 phc) nicht so groß ist wie bei den geringeren Konzentrationswerten ( 5 bis 10 bis 15 phc).From Table I it can be seen that the modulus with increasing Amount of asbestos fiber increases, with the amount of increase in modulus at the higher values (i.e. 15-25 phc) is not as great as with the lower concentration values (5 to 10 to 15 phc).

Tabelle II gibt die verschiedenen Modulwerte der Vulkanisate der Verbindung A wieder, die durch ein Bindemittelsystem modifiziert worden ist,und in die verschiedene Konzentrationswerte gleichmäßig dispergierter Asbestfasern eingearbeitet worden sind. Die Verbindung A wurde modifiziert, indem 15 phr Ruß durch 15 phr Kieselsäure, 6 phr 2,4,4-Trimethyl-2·,4*,7-trihydroxy-flavin (ein Resorcin-Donator) und 3 phr 1-Azo-5-njethylol-3t-7-dioxffbicyclo-(3f3_tO)-octan (ein Methylen-Donator) ersetzt wurden. Table II shows the various modulus values of the vulcanizates of compound A which has been modified by a binder system and into which various concentration values of uniformly dispersed asbestos fibers have been incorporated. Compound A was modified by adding 15 phr of carbon black with 15 phr of silica, 6 phr of 2,4,4-trimethyl-2 ·, 4 *, 7-trihydroxy-flavin (a resorcinol donor) and 3 phr of 1-azo-5 -njethylol-3t-7-dioxffbicyclo- (3f3 _t O) -octane (a methylene donor) were replaced.

00 9882/200900 9882/2009

η co Oo cx>η co Oo cx>

CD O CDCD O CD

Tabelle II
Einfluß von Bindemitteln auf mit Asbestfaser gefüllte Verbindungen Table II
Influence of binders on connections filled with asbestos fibers

UI fSJUI fSJ

Modifizierte Verbindung A Asbest Spannungseigenschaften 50 cm/mln (20"/min) Modified compound A asbestos tension properties 50 cm / mln (20 "/ min)

₁₀₀₁₀₀

kg/cm (psi)kg / cm (psi)

kg/cm² (psi) Zug, kg/cm² (psi) Dehnung, # Biegung, % Shore A-Härte Spannungsmodul⁺ kg / cm ² (psi) tensile, kg / cm ² (psi) elongation, # bending, % Shore A hardness, ^{tensile modulus +}

5 cm/mln (2,O"/min) M M M. M 5 cm / mln (2.0 "/ min) MM M. M

1O^f 20» 30' 50» 100^! 1O ^f 20 »30 '50» 100 ^!

150'150 '

kg/cm kg/cm² kg/cm kg/cm-⁷ , kg/cm' , kg/cm*kg / cm kg / cm ² kg / cm kg / cm- ⁷ , kg / cm ' , kg / cm *

(psi) (pal) (psi) (psi) (psi) (psl)(psi) (pal) (psi) (psi) (psi) (psl)

100100

22,9 (325) 84,4 (1200)22.9 (325) 84.4 (1200)

100 5100 5

75,0 (1075) 123,0 (1750) 100
1075.0 (1075) 123.0 (1750) 100
10

100 15100 15

100100

185,0 (2626) 132,0) (1875) 129,0 (1825) 135,0(1925) 169,0 (2400)185.0 (2626) 132.0) (1875) 129.0 (1825) 135.0 (1925) 169.0 (2400)

520 25,0 61520 25.0 61

6,15 (87,5) 8,79 (125) 9,75 (138) 12,9 (183) 20,2 (287)6.15 (87.5) 8.79 (125) 9.75 (138) 12.9 (183) 20.2 (287)

330 25.0 75330 25.0 75

15,5 (219)15.5 (219)

26,9 (384)26.9 (384)

37,5 (533)37.5 (533)

56,8 (807)56.8 (807)

64,5 (917)64.5 (917)

30,7 (437) 73,5 (1040)30.7 (437) 73.5 (1040)

+ Spannung (M) bei dem durch Index in $> angegebenen Zug+ Tension (M) at the tension indicated by the index in $>

3,1
793.1
79

2020th

3,1 853.1 85

5050

6,2 856.2 85

55,2 (785) 70,8 (1010) 99,0 (1410)55.2 (785) 70.8 (1010) 99.0 (1410)

80,1 (1140) 98,4 (1400) 122,0 (1740)80.1 (1140) 98.4 (1400) 122.0 (1740)

94,5 (1340) 119,0 (1680) 134,0 (1900)94.5 (1340) 119.0 (1680) 134.0 (1900)

102,5 (1460) -102.5 (1460) -

Vergleiche der Modulwerte der Tabelle II mit solchen der Tabelle I zeigen eindeutig die Vorteile der verbundenen Asbest-Kautschukverbundstoffe gegenüber solchen Verbundstoffen, die nicht verbundene oder bloße Asbestfasern enthalten.Compare the modulus values in Table II with those in the Table I clearly demonstrate the advantages of the bonded asbestos-rubber composites to those composites that contain unbound or bare asbestos fibers.

Ein aus Verbindung A hergestelltes Vulkanisat wurde mit einem Vulkanisat aus modifizierter Verbindung A (d.h. mit dem Bindemittelsystem) verglichen, wobei beide Vulkanisate keine Pasern enthalten. Die beiden Vulkanisate.ergaben praktisch die gleichen physikalischen Eigenschaften. Dies zeigt an, daß Bindemittel an sich das Verhalten der Grundverbindung nicht wesentlich ändern.A vulcanizate made from compound A was mixed with a vulcanizate made from modified compound A (i.e. with the Binder system), both vulcanizates containing no pastes. The two vulcanizates. Resulted practically the same physical properties. This indicates that binders themselves do not have the same behavior as the basic compound change significantly.

Zum Vergleich von asbestverstärkten Vulkanisaten mit den üblicheren faserverstärkten Vulkanisaten wurden verschiedene der üblicheren Pasern selbst zunächst untersucht. Unter Berücksichtigung der vielen normalerweise bei der Auswahl einer typischen Paser in Betracht gezogenen Eigenschaften, wie beispielsweise Gewicht, Durchmesser, Zugfestigkeit, Biegsamkeit, Elastizität, Bindungsfähigkeit und dgl., sowie der praktischen Paktoren, wie beispielsweise Kosten, Dispergierbarkeit in Kautschuk und dgl., wurden Rayon- und Glasfasern als angemessene Vertreter üblicher zur Verstärkung elastomerer Vulkanisate verwendeter Pasern ausgewählt. ... ·To compare asbestos-reinforced vulcanizates with the more common ones fiber-reinforced vulcanizates, various of the more common fibers themselves were initially examined. Considering the many properties normally considered when selecting a typical paser, such as weight, diameter, tensile strength, flexibility, Elasticity, bondability and the like, as well as practical factors such as cost, dispersibility in Rubber and the like, rayon and glass fibers have become appropriate representatives of common elastomeric vulcanizate reinforcement used fibers selected. ... ·

Um das wirksamste Bindemittelsystem für Jeden mit der vorstehend erwähnten Verbindung A als Grundkomponente hergestellten Paser-Kautschukverbundstoff auszuwählen, wurden Versuche hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften an Verbindungen, die mit nicht verbundenem Glas, Rayon und Asbest gefüllt waren, vorgenommen, und diese wurden mit Bezug auf gebundene glas-, rayon -und asbestverstärkte Kautschuke unter Verwendung verschiedener unterschiedlicher Bindungssysteme verglichen.To find the most effective binder system for everyone with the above Compound A mentioned as the basic component to select the Paser rubber composite produced Tests for physical properties on joints made with unbonded glass, rayon and Asbestos filled were made, and these were made with reference to bonded glass, rayon and asbestos reinforced rubbers using several different binding systems compared.

- 16 -- 16 -

009882/2 0 09009 882/2 0 09

GT-524GT-524

Genaue Analysen zeigten, daß für die rayonverstärkten Verbundstoffe das wirksamste System in der Verwendung von 15 phr Kieselsäure, 2,5 phr Hexamethoxymethylmelamin und 2, 5 phr Resorcin anstelle von 15 phr Ruß in Verbindung A bestand, Das vorstehend erwähnte Bindersystem (d.h. 15 phr Kieselsäure, 6 phr 2,4,4f-Trimethyl-2·,4¹,7-trihydroxy-flavin und 3 phr 1-Azo-5-methylol-3»7-dioxabicyclö-(3,30)-octan anstelle von 15 phr Ruß der Verbindung A) wurde als wirksamstes für Asbest ausgewählt. Pur Glaafaserverbundstoffe erwies sich jedes der vorstehend in Verbindung mit Rayon und Asbest erwähnten Systeme als wirksamstes.Detailed analysis showed that the most effective system for the rayon reinforced composites was the use of 15 phr silica, 2.5 phr hexamethoxymethylmelamine and 2.5 phr resorcinol instead of 15 phr carbon black in Compound A, the aforementioned binder system (ie 15 phr silica , 6 phr 2,4,4f-trimethyl-2, 4 ¹ , 7-trihydroxy-flavin and 3 phr 1-azo-5-methylol-3 »7-dioxabicyclo- (3.30) -octane instead of 15 phr Compound A) carbon black was selected as the most effective for asbestos. Pure glass fiber composites, any of the systems mentioned above in connection with rayon and asbestos were found to be most effective.

Als fairer Vergleich der Eigenschaften der drei Arten von Faser-Kautschukverbundstoffen wurden Vulkanisate verglichen, die Fasern sowohl an gleichem Gewicht als auch auf gleicher Volumenbasis enthielten. Mit anderen Worten, Bchien, weil die durchschnittlichen Dichten der entsprechenden Fasern nicht die gleichen sind (d.h. Glas · und Asbest weisen eine Dichte von etwa 2,5 g/cm auf, während Rayon eine Dichte von 1,5 g/cnr besitzt), ein Vergleich sowohl auf gleicher Gewichts- als auch gleicher Volumenbasis geboten.Aus den Unterschieden der mittleren Dichten sollten 40,8 g Glas oder Asbest das gleiche Volumen wie 24,5 g Rayonbesitzen (d.h. in beiden Fällen 16,3 cm⁵).As a fair comparison of the properties of the three types of fiber-rubber composites, vulcanizates were compared that contained fibers on both an equal weight and an equal volume basis. In other words, Bchien, because the average densities of the respective fibers are not the same (i.e. glass and asbestos have a density of about 2.5 g / cm, while rayon has a density of 1.5 g / cm), A comparison on both the same weight and volume basis is advisable. From the differences in mean densities, 40.8 g glass or asbestos should have the same volume as 24.5 g rayon (i.e. 16.3 cm ⁵ in both cases).

Zu diesem Zweck wurden die beiden besten Verbundstoffe aus Asbest und Rayon (d.h. .unter Verwendung des wirksamsten aus den vorstehenden Versuchen ausgewählten Bindungssystems ), wobei zwei gleiches Gewicht (10 phc) an diesen To this end, the two best composites were made made of asbestos and rayon (i.e. using the most effective bonding system selected from the experiments above) with two equal weights (10 phc) on these

0 0 9 8 8 2/20090 0 9 8 8 2/2009

GT-524 'GT-524 '

Pasern aufweisen und weitere zwei gleiches Volumen ( 1^,3 Volumen je 100 Kautschuk) besitzen, untersucht. Es wurde ein ähnliches Bindemittelsystem wie das für Rayon verwendete bei den Glasverbundstoffen in den auf gleichem Gewicht basierenden Versuchen und ein ähnliches Bindersystem wie das mit Asbest verwendete bei den Glasverbundstoffen in den auf gleichem Volumen basierenden Versuchen verwendet, da beide Systeme, wie vorstehend erwähnt, gleich wirksam sind. Die Eigenschaften sind in den Tabellen III und IV verglichen. Have pasers and have another two equal volumes (1 ^, 3 volumes per 100 rubber), examined. A similar binder system to that used for rayon was used with the glass composites in the equal weight based experiments and a similar binder system to that used with asbestos was used in the glass composites in the equal volume based experiments, since both systems, as noted above, are the same are effective. The properties are compared in Tables III and IV.

*. 18 -009882/2 009 *. 18 - 009 882/2 009

Table II I.

Vergleich der mit verbundenen Faseern verstärkten (10 phc) Verbundstoffe aufComparison of bonded fiber reinforced (10 phc) composites

der Basis gleichen Gewichtsequal weight base

FaserartFiber type

Modifizierung der
Verbindung AModification of the
Connection A

Spannungseigenschaften 50cm/min (20"/min)Tension Characteristics 50cm / min (20 "/ min)

kg/cm*
kg/cnjkg / cm *
kg / cnj

χ M₁ χ M ₁

(psi)
(psi)(psi)
(psi)

ΊΟΟ'
* ^M3OO»ΊΟΟ '
* ^M 3OO »

Zug, kg/cm (psi)
Dehnung, °/>
Biegung, fi
Shore A HärteTension, kg / cm (psi)
Elongation, ° />
Bend, fi
Shore A hardness

Spannungseigenschaften 5 cm/min (2_f0»/min)Tension properties 5 cm / min (2 _f 0 »/ min)

X
X
X
XX
X
X
X

10*10 *

M,M,

μ!μ!

M,
MM,
M.

20»
30»
50»
100»20 »
30 »
50 »
100 »

kg/cm
kg/cm
kg/cm
kg/cm
kg/cmkg / cm
kg / cm
kg / cm
kg / cm
kg / cm

(psi)(psi)

(psi)
(psi)
(psi)(psi)
(psi)
(psi)

GlasGlass

15 phr Ruß sind ersetzt durch 15'phr Kieselsäure, 2,5 phr Hexamethoxymethylmelamin und 2,5 phr Resorcin15 phr carbon black are replaced by 15 phr silica, 2.5 phr hexamethoxymethyl melamine and 2.5 phr resorcinol

123 (1750123 (1750

127127

15,2 28,5 45,7 77,9 119 (15.2 28.5 45.7 77.9 119 (

(1800) 130(1800) 130

3,1 653.1 65

(216 (4o 5 (649)(216 (4o 5 (649)

"(υιό)"(υιό)

1690)1690)

RayonRayon

(das gleiche wie Glas)(the same as glass)

105 (1500)105 (1500)

108 (1525) 160108 (1525) 160

9.3 729.3 72

20,7 (295) 37,9 (538) 54,0 (769) 77,3 (1100) 90,5 (1280)20.7 (295) 37.9 (538) 54.0 (769) 77.3 (1100) 90.5 (1280)

Asbestasbestos

15 phr Ru3 sind ersetzt durch 15 phr Kieselsäure, 6 phr _v 2,4,4,-Triniethyl-2^f,4^t,7-trihydroxyflavin und 3 phr 1-Azo-5-me thylol-3,7-dioxabicyclo-»(3_t3«Ö)-octan 15 phr Ru3 are replaced by 15 phr silica, 6 phr _v 2,4,4, -triniethyl-2 ^f , 4 ^t , 7-trihydroxyflavin and 3 phr 1-azo-5-methylol-3,7- dioxabicyclo- » (3 _t 3 «Ö) octane

129 (1825) 50129 (1825) 50

3,1 79 3.1 79

55,2 (785)55.2 (785)

80,5 (1140)80.5 (1140)

94,7 (1340)94.7 (1340)

102,0 (1460)102.0 (1460)

IS3 O COIS3 O CO

OOOO

FaserartFiber type

Modifizierung der Verbindung AModification of compound A

GlasGlass

Tabelle III (Portsetzung)
Rayon Table II I (porting)
Rayon

15 phr Ruß sind ersetzt durch 15 phr Kieselsäure, 2,5 phr Hexame thoxyme thylmelamin und 2,5 phr Resorcin15 phr of carbon black are replaced by 15 phr Silicic acid, 2.5 phr hexamethoxymethyl melamine and 2.5 phr Resorcinol

(das gleiche
wie Glas)(the same
like glass)

Asbestasbestos

15 phr Ruß sind ersetzt durch 15 phr Kieselsäure, 6 phr 2,4,4,-Trimethyl-2·,4 *,7-trihydroxyflavin und 3 phrχ 1-Azo-5-Eethylol-3,7-dioxabicyclo-(3,3,0)-octan 15 phr carbon black is replaced by 15 phr silica, 6 phr 2,4,4, -trimethyl-2 ·, 4 *, 7-trihydroxyflavin and 3 phrχ 1-azo-5-ethylol-3,7-dioxabicyclo- (3,3,0) -octane

Dehnung bei der StreckStretching on the stretch 126126 125125 8686 ,2, 2 7070 103103 5050 οο grenze, ?£limit,? £ OO ' Modul bei der Streckgrenze,'' Modulus at the yield point, 8,88.8 (1780)(1780) 1010 ,5, 5 (1230)(1230) 3,53.5 (1460)(1460) co roco ro kg/cm (psi)kg / cm (psi) ooO
ro ιooO
ro ι Dehnung beim Bruch,Elongation at break, •126• 126 (125)(125) 99 ,5, 5 (150)(150) . 103. 103 (50)(50) I
NJI.
NJ kg/cm (psi)kg / cm (psi) OO Zugfestigkeit beim Bruch, -Tensile strength at break, (178o)(178o) (1350)(1350) (1460)(1460) O
(OO
(O kg/cm (psi)kg / cm (psi)

Beanspruchung (M) bei dem durch Index in Prozent angegebenen ZugStress (M) at the tension indicated by the index in percent

OO OO jOO OO j

Table IV

Vergleich von mit Verbundfaser verstärkten Verbindungen auf der BasisComparison of composite fiber reinforced connections on the base

gleichen Volumenssame volume

Art der Pasern ·Type of Pasern

Modifizierung der
Verbindung AModification of the
Connection A

Volumen/1 OO KautschukVolume / 1 OO rubber

Spannungseigenschaften 50 cm/min (20"/min
χ M₁₀₀, kg/cm² (psi)
χ M₃₀₀, kg/cm² (psi)
Zug, kg/cm (psi)
Dehnung, #
Biegung, #
Shore A HärteTension Characteristics 50 cm / min (20 "/ min
χ M ₁₀₀ , kg / cm ² (psi)
χ M ₃₀₀ , kg / cm ² (psi)
Tension, kg / cm (psi)
Strain, #
Bend, #
Shore A hardness

Spannungseigenschaften •5 cm/min (2"/min)
χ M₁₀, kg/cm (psi)
kg/cmTension Characteristics • 5 cm / min (2 "/ min)
χ M ₁₀ , kg / cm (psi)
kg / cm

χ M,
χ m'χ M,
χ m '

χ Μχ Μ

20*
30»
50 V
10020 *
30 »
50 V
100

kg/cmkg / cm

, kg/cm, kg / cm

(psi)
(psi)(psi)
(psi)

(psi)(psi)

GlasGlass

das gleiche wie Asbest in Tabelle IIIthe same as asbestos in Table III

2,52.5

= 16,3 VHR= 16.3 VHR

^XXXX

116 (1650)116 (1650)

116 (1650) 100 18,7 79116 (1650) 100 18.7 79

46,2 (657) 60,5 (860;46.2 (657) 60.5 (860;

72.0 (1030)72.0 (1030)

89.1 (1270)89.1 (1270)

RayonRayon

dasthe gleiche wiesame as ■ ■ 16,3 VHR^XX ■ ■ 16.3 VHR ^XX in Tabelle IIIin Table III 24,524.5 (1675)(1675) 1,51.5 (1675)(1675) 118 . 118 . • 100• 100 118118 6,26.2 7474 (423)(423) (705)(705) 29,729.7 (1060)(1060) 49,649.6 (1410)(1410) 74,574.5 98,798.7

Asbestasbestos

das gleiche wie
in Tabelle IIIthe same as
in Table III

40,8
2,5 40.8
2.5

= 16,3 VHR= 16.3 VHR

xxxx

169169 (2400)(2400) 5050 6,26.2 8585 98,798.7 (ΠΙΟ)(ΠΙΟ) 122122 (1740)(1740) 134134 (1900)(1900)

Tabelle IV (Portsetzung) Table IV (Porting)

Art der PasernKind of Pasern

Modifizierung der Verbindung A Volumen /100 KautschukModification of compound A volume / 100 rubber

Dehnung bei der Streckgrenze, % Elongation at yield point, %

Modul bei der Streckgrenze, kg/cnr (psi) Dehnung beim Bruch, # Zugfestigkeit beim Bruch, kg/cm² (psi)Modulus at yield point, kg / cnr (psi) elongation at break, # tensile strength at break, kg / cm ² (psi)

GlasGlass

das gleiche wie Asbest in Tabelle IIIthe same as asbestos in Table III

2,52.5

= 16,3 VHR= 16.3 VHR

^X3CX3C

70 Rayon70 rayon

das gleiche wie
in Tabelle IIIthe same as
in Table III

= 16,3= 16.3

1,51.5

5050

Asbestasbestos

das gleiche wie in Tabelle IIIthe same as in Table III

IP^⁸-= 16,3 VHR** 2,5IP ^ ⁸ - = 16.3 VHR ** 2.5

9898 ,9, 9 (1420)(1420) 98,98 7 (1410)7 (1410) 135135 (1930)(1930) 7070 8080 4040 9898 ₉9 ₉ 9 (1420)(1420) 106106 (1510)(1510) 135135 (1930)(1930)

O O CDO O CD

^x"Beanspruchung (M) bei dem durch Index in Prozent angegebenen Zug
VHR = Volumen je 100 Kautschuk ^x "Stress (M) for the tension indicated by the index in percent
VHR = volume per 100 rubber

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Diese Daten in den Tabellen III und IV erläutern, daß für verschiedene wichtige Eigenschaften, insbesondere den niederen Spannungsmodul, asbestverstärkte Kautschuke gegenüber den typischen insbesondere durch die Rayon- und Glasverbundstoffe dargestellten faserverstärkten Kautschuke überlegen sind. Diese überlegenen Eigenschaften ergeben besondere Vorteile bei der Verwendung asbestverstärkter Vulkanisate in elastomeren Produkten, wo diese Eigenschaften erwünscht sind, wie beispielsweise bei verstärkten Kautschukschläuchen, Bändern oder Diaphragmen und insbesondere bei Luftreifen. . « ■ 'These data in Tables III and IV illustrate that for various important properties, in particular the lower voltage modulus, asbestos-reinforced rubbers compared to the typical in particular by the rayon and Glass composites represented fiber reinforced rubbers are superior. These superior properties result in particular advantages when using asbestos-reinforced Vulcanizates in elastomeric products where these properties are desirable, such as reinforced rubber tubing, tapes or diaphragms, and in particular with pneumatic tires. . «■ '

Auf dem Gebiet der Luftreifen wurde festgestellt, daß die Verbundstoffe gemäß der Erfindung als eine verstärkte Gummierungeeinlage geeignet sind. Mit anderen Worten, erhöhen anstelle des üblichen (oder nicht-faserhaltigen) Kautschuks, der zum überziehen von Cords oder gummierten Einlagen verwendet wird, asbestverstärkte Gummierungseinlagen in Kombination mit Cords die Gesemtfestigkeit einer Karkassenschicht oder -einlage, Band- oder Schutzeinlage (breaker ply) eines Luftreifens, « . \In the field of pneumatic tires, it has been found that the Composites according to the invention are useful as a reinforced gum pad. In other words, increase instead of the usual (or non-fibrous) Rubber, which is used to cover cords or rubberized ones Insoles is used, asbestos-reinforced rubber inserts in combination with cords the total strength of a Carcass ply or insert, band or protective insert (breaker ply) of a pneumatic tire, «. \

Auch können sich bestimmte Vorteile, wie beispielsweise kühlerer Lauf und dergl., durch Anwendung eines asbestverstärkten Verbundstoffs anstelle einer üblichen Schichtbzw. Einlagestruktur ergeben. Mit anderen Worten, können die Fasern die kontinuierlichen Cords in einer elastomeren Matrix ergänzen oder ersetzen.It can also have certain advantages, such as cooler run and the like., By using an asbestos-reinforced composite instead of a conventional layer or. Deposit structure result. In other words, can the fibers complement or replace the continuous cords in an elastomeric matrix.

In den vorangehenden Fällen, in denen Asbest-Kautschukverbundstoffe entweder als eine GuminierungBeinlage (ply skim) oder ein. Einlagewerkstoff verwendet werden, kann es be-In the preceding cases where asbestos-rubber composites are used either as a ply skim or a. Insert material are used, it can be

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vorzugt sein, daß die Mehrzahl kurzer Fasern sämtlich in eine einzige Richtung orientiert sind. Diese Orientierung der Fasern ist wichtig, damit das Vulkanisat eine größere Steifheit in einer Richtung besitzt. Es wurde in einigen besonderen Fällen gefunden, daß, wenn eine beträchtliche Menge Fasern willkürlich innerhalb der elastomeren Matrix ausgerichtet ist , das Vulkanisat weniger nutzbar ist. Die Orientierung der Fasern kann durch richtig geregelte Kalandrierung oder Extrudierung des vulkanisierten Verbundstoffs erfolgen, nachdem die Asbestfasern mit der vulkanisierbaren Masse, wie vorstehend erläutert, gut vermischt worden sind.it may be preferred that the majority of short fibers all are oriented in a single direction. This orientation of the fibers is important for the vulcanizate has greater rigidity in one direction. It has been found in some special cases that when a considerable amount of fibers is randomly oriented within the elastomeric matrix, the vulcanizate is less usable. The orientation of the fibers can be determined by properly controlled calendering or extrusion of the Vulcanized composite are made after the asbestos fibers have been mixed well with the vulcanizable composition as explained above.

Vulkanieate mit erhöhtem Modul werden in der äusseren Seitenwand und den Laufenteilen eines Luftreifens wichtiger. Verbindungen für Laufflächenmaterial und/oder Seitenwandmaterial, die gleichmäßig dispergierte Verbundasbestfasern enthalten, erwiesen sich vom Standpunkt der Abnutzung, der Klumpenbildung, Rißbildung und dergl. als erwünscht. Bei Verwendung als Laufflächenmaterial oder Seitenwandmaterial ist die Orientierung der Fasern nicht so kritisch wie.bei den vorerwähnten Anwendungen,Vulkanieate with increased modulus are in the outer Sidewall and the running parts of a pneumatic tire are more important. Connections for tread material and / or sidewall material, containing evenly dispersed composite asbestos fibers, proved from the viewpoint of wear, lump formation, cracking and the like. As desirable. When used as a tread material or Sidewall material, the orientation of the fibers is not as critical as in the aforementioned applications,

Jedoch wird es bei jeder der erwähnten Luftreifenkomponenten bevorzugt, daß die Fasern innerhalb des Vulkanisats gleichmäßig verteilt sind. Es wurde gefunden, daß ein wechselndes Ausmaßes der Konzentration innerhalb des Vulkanisats dazu führt, daß das Vulkanisat sich so verhält, als enthielte ea Verunreinigungen.However, it will with any of the pneumatic tire components mentioned it is preferred that the fibers are evenly distributed within the vulcanizate. It has been found that an alternating The extent of the concentration within the vulcanizate leads to the vulcanizate behaving as if it were contained ea impurities.

Bei vielen der im Zusammenhang mit der Erfindung untersuchten Verbundstoffe aus Kautschuk und Asbest waren die.In many of those investigated in connection with the invention Composites of rubber and asbestos were that.

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verwendeten wirksameren Bindemittelsysteme solche Arten, in denen Kieselsäure als empfohlener Bestandteil vorlag, um eine gute Bindung zwischen kurzen Fasern und Kautschuk herbeizuführen. Weitere Untersuchungen dieser speziellen Systeme führten zu der Peststellung, daß bei Asbestfasern und Kautschuk einige dieser Bindemittelsysteme ohne Kieselsäure gleich wirksam sind« Es wurden keine merklichen Unterschiede hinsichtlich der Eigenschaften bei Asbest-Kautschukverbund stoffen unter Anwendung von Bindemittelsystemen mit Kieselsäure oder dem gleichen Bindemittelsystem ohne Kieselsäure festgestellt. more effective binder systems used those types in which silica was present as a recommended ingredient, to create a good bond between short fibers and rubber. Further research on this particular Systems led to the plague of asbestos fibers and rubber some of these binder systems are equally effective without silica «There were no noticeable Differences in the properties of asbestos-rubber composites substances using binder systems with silica or the same binder system without silica.

Tatsächlich wurde bei einem der sich zur Bindung von Asbest an Kautschuk als wirksam erwiesenen Bindemittelsysteme vom Kieselsäure-Typ festgestellt, daß es etwas bessere Eigenschaften liefert, wenn keine Kieselsäure vorliegt. Dieses spezielle System ist das oben in Verbindung mit den durch Rayonfasern verstärkten Verbundstoffen erwähnte System (d.h. 15 phr Ruß sind ersetzt durch 15 phr. Kieselsäure, 2,5 phr Hexamethoxymethylmelamin und 2,5 phr Resorcin). Die vorstehend erwähnte Verbindung A wurde wiederum als Grundelastomerverbindung bei diesem Vorgehen verwendet. Die verglichenen physikalischen Eigenschaften sind in Tabelle V wiedergegeben·Indeed, one of the binder systems found effective in binding asbestos to rubber was found to be effective of the silica type has been found to provide somewhat better properties in the absence of silica. This particular system is that mentioned above in connection with the rayon fiber reinforced composites System (i.e. 15 phr of carbon black are replaced by 15 phr. Silica, 2.5 phr hexamethoxymethylmelamine and 2.5 phr Resorcinol). The above-mentioned compound A was again used as the base elastomeric compound in this procedure used. The compared physical properties are given in Table V

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O
O
CDO
O
CD

Table V

Einfluß von Kieselsäure in Verbindung A mit Resorcin und Hexamethoxymethylmelamin- Influence of silica in connection A with resorcinol and hexamethoxymethylmelamine

BinderkombinationBinder combination

Verbindung A, TeileCompound A, parts

modifizierte Verbindung A^J , Teilemodified compound A ^J , parts

modifizierte Verbindung A Asbest, phcmodified compound A asbestos, phc

,XX, XX

TeileParts

Spannungseigenschaften, 50 cm/min
(20.0VmJn) Tension properties, 50 cm / min
(20.0VmJn)

χ Μ-,_ηΛ, kg/cm (psi) 100* °* ρχ Μ-, _ηΛ , kg / cm (psi) 100 * ° * ρ

^{x M}300» ^kS/^cm (P^si) Zug, kg/cm² (psi) ^{x M} 300 » ^k S / ^cm (P ^si ) tension, kg / cm ² (psi)

Dehnung, %
Biegung, $
Shore A HärteElongation, %
Bend, $
Shore A hardness

Spannungsmodul* 5 cm/min (2.0"/min)Tension module * 5 cm / min (2.0 "/ min)

10_f kg/cm² (psi)10 _f kg / cm ² (psi)

kg/cm² (psi)kg / cm ² (psi)

Verbundstoff B Verbundstoff C Verbundstoff D Composite B Composite C Composite D

100100

63,3 (900) 102 (1450) 150 (2125) 450 62,5 6763.3 (900) 102 (1450) 150 (2125) 450 62.5 67

13₉7 (195) 24,5 (349) 32,7 (465) 38,5 (547)13 ₉ 7 (195) 24.5 (349) 32.7 (465) 38.5 (547)

100100

1010

125 (1775) 80 125 (1775) 80

9,3 769.3 76

29,9 (425 62,4 (887) 72,0 (1030) 94,9 (135029.9 (425 62.4 (887) 72.0 (1030) 94.9 (1350

100 10100 10

107 (1525)107 (1525)

112 (1600) 170 15,6 67112 (1600) 170 15.6 67

14,4 (205) 25,3 (359) 39,7 (565) 72,0 (1030)14.4 (205) 25.3 (359) 39.7 (565) 72.0 (1030)

Tabelle V (Fortsetzung) Table V (continued)

Spannungsmodul* 5 cm/min (2«0"/nin) ^M100, kg/cm² (psi) Tension module * 5 cm / min (2 «0" / nin) ^M 100, kg / cm ² (psi)

150'150 '

200*200 *

kg/cm* (psi) kg/cm² .(-pel)kg / cm * (psi) kg / cm ^2. (- pel)

Verbundstoff BComposite B

42,5 (605) 45,7 (650) 52,7 (750)42.5 (605) 45.7 (650) 52.7 (750)

Verbundstoff 0 Verbundstoff DComposite 0 Composite D

(1560)(1560)

94,5 (1530)
98,4 (UOO)
(1490)94.5 (1530)
98.4 (UOO)
(1490)

O CD CD OO OQ NJO CD CD OO OQ NJ

O CJ IOO CJ IO

roro

^x Beanspruchung (M) bei dem durch Index in Prozent angegebenen Zug ^x Stress (M) for the tension indicated by the index in percent

modifizierte Verbindung A = 2,5 phr Resorcin und 2,5 phr Hexamethoxymethylmelamin wurden zur Verbindung A zugegebenmodified compound A = 2.5 phr resorcinol and 2.5 phr hexamethoxymethylmelamine were added to compound A.

^xxx modifizierte Verbindung A =15 phr Ruß wurden in Verbindung A durch 15 phr Kieselsäure, 2,5 phr Resorcin und 2,5 phr Hexamethoxymethylinelamin ersetzt. ^xxx modified compound A = 15 phr carbon black was replaced in compound A by 15 phr silica, 2.5 phr resorcinol and 2.5 phr hexamethoxymethylinelamine.

-M*-M *

NO CD OJ)NO CD OJ)

Wie sich aus Tabelle V ergibt, waren die Verbundstoffe C und D, wie erwartet, dem Verbundstoff B, bei dem keine Bindemittel verwendet wurden überlegen. Jedoch zeigte Verbundstoff C unter Anwendung des gleichen Bindemittelsystems, wie in Verbundstoff D, mit der Ausnahme, daß keine Kieselsäure vorlag, eine merkliche Verbesserung gegenüber dem Verbundstoff D.As can be seen from Table V, the composites were As expected, C and D are superior to composite B in which no binders were used. However showed composite C using the same binder system as in composite D, with the exception that no silica was present, a marked improvement over composite D.

Diese und weitere Vorteile, von denen einige vorstehend kurz erwähnt wurden, machen diese asbestverstärkten Kautschuke hoch erwünscht, insbesondere für die angegebenen Verwendungszwecke·These and other benefits, some of which are above briefly mentioned make these asbestos reinforced rubbers highly desirable, particularly for those indicated Uses ·

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009882/2009009882/2009

Claims

1. High modulus vulcanized composite structure that a fibrous component embedded within and connected to an elastomeric component contains, the bond being the product of an in situ reaction during the vulcanization of an inside of the elastomeric component is a binder system dispersed prior to vulcanization, characterized in that the fibrous component consists essentially of a predetermined multiplicity of asbestos fibers consists, which are evenly distributed within the elastomeric component, the fibers a length in the range of about 2000 Å to about

2.5 cm (1 inch).

2. Composite structure according to claim 1, characterized in that that the fibers are oriented in a predetermined direction,

3. Pneumatic tires, characterized in that they have the composite structure according to claim 1 included.

4. Pneumatic tire with an outer tread part for engagement on a road surface, characterized in that the tread part is the composite structure according to claim 1 contains.

5. pneumatic tires with at least one carcass layer, characterized in that the carcass ply is essentially as defined in claim 1 Composite structure consists,

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OQ9882/20 09OQ9882 / 20 09

GT-524

6. Pneumatic tire with at least one carcass layer, characterized in that the carcass layer in the essentially consists of the composite structure defined according to claim 2.

7. Pneumatic tire with at least one carcass layer, characterized in that the carcass layer the according to claim 1 defined composite structure contains.

8. Pneumatic tires with at least one carcass layer, thereby characterized in that the carcass ply contains the composite structure as defined in claim 2.

9. A pneumatic tire containing a pair of outer sidewall parts, characterized in that at least one of the side wall parts contains the composite structure defined according to claim 1.

10.) A method of making a high modulus composite structure in which
A) a mixture is prepared that

a) a vulcanizable elastomeric compound,

b) a uniformly dispersed plurality of relatively short fibers and

c) at least one for the reaction during vulcanization, has binding agent capable of binding the fibers to the connection, and

B) the mixture is vulcanized, characterized in that a large number of short pasers about 0.5 to about 60 parts by weight per 100 parts of the Bonding to asbestos fibers ranging in length from 2,000 Å to about 2.5 cm (T inch) can be used.

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009 882/2009

ΟΊΝ-524ΟΊΝ-524

11. Verfahren nach Anspruch 10» dadurch gekennzeichnet, daß die Asbestfasern in einer vorbestimmten Richtung vor der Vulkanisierungestufβ orientiert werden.11. The method according to claim 10 »characterized in that that the asbestos fibers are oriented in a predetermined direction before the vulcanization step.

00 988 2/20 09