DE60007067T2 - Verfahren zum herstellen einer klebemittelbehandelten faserkordel aus polyester - Google Patents

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Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords, welcher als Verstärkungscord für einen Energieübertragungsriemen Verwendung finden kann. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords, welcher als Kerncord für einen Schichtkeilriemen geeignet ist und hervorragende Handhabungseigenschaften in einem riemenbildenden Vorgang, eine hervorragende Adhäsion zu unvulkanisiertem Kautschuk, der in einem riemenbildenden Vorgang verwendet wird, und ein überragendes Haftvermögen an einem Matrixkautschuk nach Vulkanisation des Kautschuks aufweist und welcher über die Eigenschaft einer hervorragenden Haftbeständigkeit in einem solchen Ausmaß verfügt, dass selbst wenn der Cord während des Vulkanisationsvorgangs in Kontakt mit Wasserdampf gebracht wird, die Hafteigenschaften des Cords nicht verschlechtert werden, und welcher mit überragenden riemenbildenden Eigenschaften ausgestattet ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Ein Polyesterfasercord weist allgemein ein ausgezeichnetes Eigenschaftsbild in Bezug auf mechanische Festigkeit, Elastizitätsmodul, Dimensionsstabilität und Wärmebeständigkeit auf und eignet sich daher ausgezeichnet als Verstärkungscord für Kautschuk-Kompositmaterialien, z.B. Reifen, Bänder, Gurte oder Riemen und Schläuche, welche unter schweren Bedingungen zum Einsatz kommen; es ist daher zu erwarten, dass der Polyestertasercord steigende Anwendung finden wird.
  • Allgemein werden die Verstärkungsfasern für Kautschuk-Kompositmaterialien, z.B. Riemen, in Form eines Zwirncords verwendet. Die wichtigen Eigenschaften für den Cord sind ein hohes Haftvermögen des Cords an den Matrixkautschuk, eine hohe mechanische Festigkeit des Cords, eine gute Ausgewogenheit zwischen Dehnung unter Last und Trockenhitzeschrumpf des Cords, eine geeignete Wärmeschrumpfspannung und eine überragende Adhäsion des Cords zum unvulkanisierten Kautschuk in einem Formungsvorgang. Im Falle eines Riemens zum Beispiel leisten aus der Reihe der obengenannten Eigenschaften das Haftvermögen und die mechanische Festigkeit des Cords einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung des Lastwiderstandes und der Dauerhaftigkeit des resultierenden Riemens, und die Ausgewogenheit zwischen der Dehnung unter Belastung und des Trockenhitzeschrumpfes beeinflusst die maßlichen Änderungen (z.B. der Länge) des Riemens während der Bewegung des Riemens und steht in enger Beziehung zur Energieübertragungswirksamkeit des Riemens. Ferner ist die Adhäsion des Riemens zu dem unvulkanisierten Kautschuk in einem riemenbildenden Vorgang eine speziell auf den riemenbildenden Vorgang gerichtete Eigenschaft und steht in engem Zusammenhang mit der Ablösung oder Abtrennung des Cords von dem unvulkanisierten Kautschuk, welcher dem riemenbildenden Vorgang unterworfen wird, und beeinflusst direkt die Produktausbeute. Aus diesem Grund ist eine Adhäsionsprozesstechnik wünschenswert, welche dem resultierenden Produkt erlaubt, gut ausgewogene Eigenschaften, wie im Vorstehenden erwähnt, zu zeigen.
  • Bezüglich der Adhäsion eines Polyestertasercords zu einer Kautschukmatrix sind verschiedene Arten von Resorcinol-Formaldehyd-Latex-Haftmitteln (RFr-Haftmittel) bereitgestellt worden, z.B. durch die Offenlegungsschriften der japanischen Patentanmeldungen Nr. 57-187 238 und Nr. 60-110 980 und die japanische Auslegeschrift Nr. 8-2 971. Bei Einsatz dieser Haftmittel ist das Haftverhalten des Polyestertasercords als Verstärkungsfasercord für einen Energieübertragungsriemen sicherlich ausreichend; jedoch sind die Haftmittel mit dem Nachteil behaftet, dass die Adhäsion des Cords zu dem unvulkani sierten Kautschuk in dem riemenbildenden Vorgang unzureichend ist und oft Ablösung oder Abtrennung des Cords von der Kautschukmatrix auftritt. Aus diesem Grund wird derzeit die enge Haftung des Cords zu dem unvulkanisierten Kautschuk in dem riemenbildenden Vorgang sichergestellt durch Auftragen eines Kautschukhaftmittels, hergestellt durch Lösen eines Adhäsivkautschuks in einem Lösemittel, in einer kleinen Menge auf eine Peripherie eines mit einem RFr-Haftmittel beschichteten Cord.
  • Jedoch verursacht das obengenannte Kautschuk-Haftmittel ein schlechtes Arbeitsmilieu für den riemenbildenden Vorgang, und ein Kontakt des nichtgetrockneten Kautschuk-Haftmittels mit dem Körper eines Arbeiters ist ungesund. Ferner ist die Behandlung mit dem lösemittelhaltigen Kautschuk-Haftmittel nachteilig, weil die Kosten für die Behandlung der Abfallflüssigkeit hoch sind und die Arbeitsumgebung im Vergleich zur wässrigen Behandlung schlecht ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung wurde vor dem Hintergrund des im Vorstehenden Erwähnten gemacht, um ein Verfahren bereitzustellen zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords, welcher mit ausgezeichneter Handhabungseigenschaft und Adhäsion des Cords zu unvulkanisiertem Kautschuk in einem Formungsvorgang und überragender Haftfähigkeit des Cords an einem Matrixkautschuk ausgestattet ist und geeignet ist für Kautschuk-Kompositmaterialien, insbesondere für einen Energieübertragungsriemen, der eine hohe Dauerhaftigkeit zeigt.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst:
    • Unterwerfen eines nicht-gezwirnten oder gezwirnten Polyestertasercords unter ein erstes Haftmittelbehandlungsverfahren, in welchem eine erste Haftmittelflüssigkeit, welche eine Polyepoxidverbindung und eine geblockte Polyisocyanatverbindung in einem Feststoffgewichtsverhältnis von 1/3 bis 1/5 enthält, auf den Polyesterfasercord aufgetragen wird und der mit der ersten Haftmit telflüssigkeit behandelte Polyesterfasercord bei einer Temperatur im Bereich von 160 bis 240 °C wärmebehandelt wird;
    • in dem Falle, dass der Polyesterfasercord keine Drehung hat, Zwirnen des nicht-gezwirnten Polyesterfasercords;
    • Unterwerfen des der ersten Haftmittelbehandlung unterworfenen Polyesterfasercords unter ein zweites Haftmittelbehandlungsverfahren, in welchem eine zweite Haftmittelflüssigkeit, welche ein Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsprodukt-Harz und einen Kautschuklatex in einem Wirkkomponentengewichtsverhältnis von 1/3 bis 1/15 enthält, auf den der ersten Haftmittelbehandlung unterworfenen Polyesterfasercord aufgetragen wird und der mit der zweiten Haftmittelflüssigkeit behandelte Polyesterfasercord bei einer Temperatur im Bereich von 180 bis 240 °C wärmebehandelt wird; und
    • Unterwerfen des mit dem zweiten Haftmittel behandelten Polyesterfasercords unter ein drittes Haftmittelbehandlungsverfahren, in welchem eine dritte Haftmittelflüssigkeit, umfassend eine wässrige Dispersion einer Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) in einem molaren Verhältnis (R/F) von Resorcinol (R) zu Formaldehyd (F) von 1/0,6 bis 1/1,0 und eine Kautschuk-Komponente (G), welche Naturkautschuk (NR) mit einem Gehalt von mindestens 15 Gew.-% enthält, basierend auf dem Gesamtgewicht der Kautschukkomponente (G), mit einem Festkörpergewichtsverhältnis (RF/G) der Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktskomponente (RF) zu der Kautschukkomponente (G) von 1/10 bis 1/20, auf den der zweiten Haftmittelbehandlung unterworfenen Polyesterfasercord aufgetragen wird und der mit der dritten Haftmittelflüssigkeit behandelte Polyesterfasercord bei einer Temperatur im Bereich von 140 bis 170 °C wärmebehandelt wird.
    • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords in Einklang mit der vorliegenden Erfindung sind die Polyesterfasern in dem Polyesterfasercord bevorzugt Fasern, die während eines faserbildenden Vorgangs mit einer Epoxidverbindung behandelt werden.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords in Einklang mit der vorliegenden Erfindung ist die in der ersten Haftmit telflüssigkeit enthaltene Polyepoxidverbindung bevorzugt ausgewählt aus Glycidyletherverbindungen von Polyhydroxylalkoholverbindungen.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords in Einklang mit der vorliegenden Erfindung weist die Polyepoxidverbindung in der ersten Haftmittelflüssigkeit bevorzugt einen Epoxygruppengehalt von 0,2 Äquivalenten oder mehr pro 100 g der Polyepoxidverbindung auf.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyestertasercords in Einklang mit der vorliegenden Erfindung ist die geblockte Isocyanatverbindung bevorzugt ausgewählt aus Additionsreaktionsprodukten einer Polyisocyanatverbindung mit einem ßlockierungsmittel, welches mindestens ein Mitglied umfasst, ausgewählt aus Oxim-Verbindungen, Phenol-Verbindungen und Caprolactam.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords in Einklang mit der vorliegenden Erfindung enthält der der ersten Haftmittelbehandlung unterworfene Polyestertasercords das erste Haftmittel bevorzugt in einem Gesamtfeststoffgehalt von 0,5 bis 1,5 Gew.-% basierend auf dem Polyesterfasercord.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords in Einklang mit der vorliegenden Ertindung wird die Wärmebehandlung für den mit der ersten Haftmittelflüssigkeit behandelten Polyesterfasercord bevorzugt in gestrecktem Zustand durchgeführt, in welchem der mit der ersten Haftmittelflüssigkeit behandelte Polyesterfasercord um eine Dehnung von 2,0 bis 4,5 % gedehnt ist.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords in Einklang mit der vorliegenden Erfindung enthält der in der zweiten Haftmittelflüssigkeit enthaltene Kautschuklatex als Hauptkautschukkomponente bevorzugt einen Vinylpyridin-Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyestertasercords in Einklang mit der vorliegenden Erfindung enthält die zweite Haftmittelflüssigkeit optional ferner eine geblockte Isocyanatverbindung in einem Ge wichtsverhältnis von 1/10 bis 1/3, bezogen auf das Feststoffgewicht des in der zweiten Haftmittelflüssigkeit enthaltenen Kautschuklatex.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords in Einklang mit der vorliegenden Erfindung enthält der der zweiten Haftmittelbehandlung unterworfene Polyesterfasercord das zweite Haftmittel bevorzugt in einem Gesamtfeststoffgehalt von 2,0 bis 3,0 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Polyesterfasercords.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords in Einklang mit der vorliegenden Erfindung wird die Wärmebehandlung für den mit der zweiten Haftmittelflüssigkeit behandelten Polyesterfasercord bevorzugt in relaxiertem Zustand durchgeführt, unter welchem der mit der zweiten Haftmittelflüssigkeit behandelte Polyesterfasercord mit einer Schrumpfung von 0,5 bis 1,5 % schrumpfen darf.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords in Einklang mit der vorliegenden Erfindung enthält die Kautschukkomponente (G), welche in der dritten Haftmittelflüssigkeit enthalten ist, bevorzugt Naturkautschuk (NR) und einen Vinylpyridin-Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk (VpR) in einem Feststoffgewichtsverhältnis (NR/VpR) von 2/8 bis 4/6.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords in Einklang mit der vorliegenden Erfindung enthält die dritte Haftmittelflüssigkeit optional ferner eine wässrige Dispersion von Ruß (C) in einem Wirkkomponentenverhältnis (C/(RF+G)) des Rußes (C) zu der Gesamtheit der Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) und der Kautschukkomponente (G) von 1/3 bis 1/10.
  • Bei dem Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords in Einklang mit der vorliegenden Erfindung enthält der der dritten Haftmittelbehandlung unterworfene Polyesterfasercord das dritte Haftmittel bevorzugt in einem Gesamtfeststoffgehalt von 0,5 bis 1,5 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht des Polyesterfasercords.
  • Beste Ausführungsform der Erfindung
  • Die Polyesterfasern, welche für den erfindungsgemäßen haftmittelbehandelten Polyesterfasercord Anwendung finden können, sind bevorzugt aus einem Polyester gebildet, dessen Repetiereinheiten im Wesentlichen aus Ethylenterephthalatgruppen bestehen. Die Polyestertasern, welche für die vorliegende Ertindung Verwendung finden können, können aus Polyestern gebildet sein, welche von Polyethylenterephthalat verschieden sind, so etwa von Copolyestern des Polyethylenterephthalats mit einer kleinen Menge einer dritten Komponente, bei der es sich zum Beispiel um Isophthalsäure, 5-Natriumsulfoisophthalsäure, Adipinsäure, Tetramethylenglycol und Diethylenglycol handeln kann. Die für die vorliegende Erfindung verwendbaren Polyesterfasern schließen epoxidvorbehandelte Polyesterfasern ein, hergestellt durch Behandeln von Polyestertasern mit einer Epoxidverbindung.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein nicht-gezwirnter oder gezwirnter Polyesterfasercord dem ersten, zweiten und dritten Adhäsionsbehandlungsverfahren unterworfen, wie im Folgenden im Detail beschrieben. Der gezwirnte und der nicht-gezwirnte Polyesterfasercord können nach einem herkömmlichen cordbildenden Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise werden bei der Herstellung eines gezwirnten Polyesterfasercords eine gewünschte Zahl von Polyestertasergarnen parallel zueinander angeordnet; dem parallelen Garnbündel wird eine erste Drehung mit einer gewünschten ersten Drehungszahl erteilt; die mit der ersten Drehung versehenen Garne werden in gewünschter Zahl parallel zueinander angeordnet und erhalten eine Enddrehung mit einer gewünschten Enddrehungszahl, um einen gezwirnten Polyesterfasercord (Materialcord) zu bilden. Die erste Drehungszahl ist üblicherweise kleiner als die Enddrehungszahl, und die Drehrichtung der ersten Drehung ist gegenläufig zu der der Enddrehung.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der gezwirnte oder nicht gezwirnte Polyestercord (Materialcord) einem ersten Haftmittelbehandlungsverfahren mit einer ersten Haftmittelflüssigkeit unterworfen. Die erste Haftmittelflüssigkeit für das erste Adhäsionsbehandlungsvertahren umfasst eine Polyepoxid-Verbindung (Ep) und eine geblockte Polyisocyanatverbindung (Iso) in einem Feststoffgewichtsverhältnis (Ep/Iso) von 1/3 bis 1/5. Die Polyepoxid-Verbindung (Ep) weist bevorzugt zwei oder mehr Epoxygruppen pro Molekül auf. Die erste Haftmittelflüssigkeit liegt im Zustand einer wässrigen Dispersion der Polyepoxid-Verbindung (Ep) und der geblockten Polyisocyanat-Verbindung (Iso) vor. Wenn das Feststoffgewichtsverhältnis (Ep/Iso) außerhalb des obenerwähnten Bereichs liegt, zeigt der resultierende haftmittelbehandelte Polyesterfasercord ein unbefriedigendes Haftvermögen und eine ungenügende Ermüdungsbeständigkeit, namentlich Dauerhaftigkeit.
  • Die Polyepoxid-Verbindung (Ep), welche für das erste Adhäsionsbehandlungsverfahren Verwendung finden kann, weist bevorzugt einen Epoxidgruppengehalt von 0,2 Äquivalenten oder mehr pro 100 g der Polyepoxid-Verbindung (Ep) auf. Ferner ist die Polyepoxid-Verbindung (Ep) bevorzugt ausgewählt aus Polyglycidylether-Verbindungen von aliphatischen Polyhydroxylalkoholverbindungen, welche ein ausgezeichnetes Verhalten für das erste Adhäsionsbehandlungsverfahren zeigen. Die Polyepoxid-Verbindung wird üblicherweise in Form einer wässrigen Lösung, Emulsion oder Dispersion verwendet. Die wässrige Emulsion wird hergestellt durch Lösen der Polyepoxid-Verbindung (Ep) in einer kleinen Menge eines Lösungsmittels und Emulgieren der Lösung der Polyepoxidverbindung in Wasser unter Verwendung eines konventionellen Emulgators, bei dem es sich zum Beispiel um Natriumalkylbenzolsulfonat oder Natriumdioctylsulfosuccinat handeln kann. Wenn die Polyepoxid-Verbindung (Ep) wasserlöslich ist, wird eine wässrige Lösung derselben verwendet. Die Polyepoxid-Verbindung (Ep) kann zusammen mit einem Härtungsreaktionskatalysator verwendet werden, z.B. mit einer Aminverbindung oder einer Imidazolverbindung.
  • Die geblockte Polyisocyanat-Verbindung (Iso) für das erste Haftmittelbehandlungsverfahren ist bevorzugt ausgewählt aus Additionsreaktionsprodukten einer Polyisocyanatverbindung, z.B. Diphenylmethandiisocyanat oder Tolouylendiisocyanat mit einem Blockierungsmittel, welches mindestens ein Mitglied umfasst, das aus Oximverbindungen, Phenolverbindungen und Caprolactam ausgewählt ist.
  • Die geblockte Polyisocyanat-Verbindung (Iso) liegt üblicherweise in Form von feinen festen Partikeln vor und wird im Zustand einer wässrigen Dispersion verwendet, hergestellt mit Hilfe eines Dispergators, zum Beispiel Natriumdioctylsulfosuccinat.
  • Die erste Haftmittelflüssigkeit für das erfindungsgemäße Verfahren kann eine optionale Komponente enthalten, welche von der Polyepoxid-Verbindung (Ep) und der geblockten Polyisocyanat-Verbindung verschieden ist, sofern die optionale Komponente den Zweck der vorliegenden Erfindung nicht behindert. Jedoch ist die erste Haftmittelflüssigkeit bevorzugt frei von Kautschuklatex.
  • Bei dem ersten Haftmittelbehandlungsverfahren beträgt die Menge der ersten Haftmittelflüssigkeit, welche dem Polyesterfasercord anhaftet, bevorzugt 0,5 bis 1,5 Gew.-%, noch bevorzugter 0,8 bis 1,4 Gew.-%, bezogen auf das Trockenstoffgewicht, basierend auf dem Gewicht des Polyesterfasercords. Wenn die Adhäsionsmenge der ersten Haftmittelflüssigkeit außerhalb des obenerwähnten Bereichs fällt, kann der resultierende haftmittelbehandelte Polyesterfasercord ein unbefriedigendes Haftvermögen und eine schlechte Ermüdungsbeständigkeit zeigen.
  • Es bestehen keine Beschränkungen hinsichtlich des Verfahrens, mit dem die erste Haftmittelflüssigkeit auf dem Polyesterfasercord aufgebracht wird. Gewöhnlich wird ein Tauchverfahren verwendet. Die erste Haftmittelflüssigkeit wird durch das Tauchverfahren an den Polyesterfasercord angeheftet, und bevorzugt wird der mit der ersten Haftmittelflüssigkeit behandelte Polyesterfasercord getrocknet bei einer Temperatur im Bereich von 130 bis 160 °C für 60 bis 150 s getrocknet und sodann wärmebehandelt bei einer Temperatur im Bereich von 160 bis 240 °C, noch bevorzugter 210 bis 235 °C, für 60 bis 180 s, noch bevorzugter 90 bis 150 s. Der Trocknungs- und Wärmebehandlungsvorgang wird bevorzugt in gestrecktem Zustand durchgeführt, wobei der mit der ersten Haftmittelflüssigkeit behandelte Polyesterfasercord um eine Dehnung von 2,0 bis 4,5 %, noch bevorzugter 3,0 bis 4,0 %, noch bevorzugter ca. 3,5 %, gedehnt ist, um die mechanische Festigkeit des Cords zu verbessern.
  • Wenn der Cord keine Drehung hat, wird dem nicht-gezwirnten, der ersten Haftmittelbehandlung unterworfenen Polyesterfasercord eine Drehung erteilt, wobei auf ähnliche Weise verfahren wird wie im Vorstehenden beschrieben.
  • Der der ersten Haftmittelbehandlung unterworfene Polyesterfasercord wird einem zweiten Haftmittelbehandlungsverfahren unterworfen, wobei eine zweite Haftmittelflüssigkeit, welche ein Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktharz (RFr) und einen Kautschuklatex (L) in einem Wirkkomponentengewichtsverhältnis (RFr/L) von 1/3 bis 1/15, bevorzugt 1/5 bis 1/12, enthält, auf den der ersten Haftmittelbehandlung unterworfenen Polyesterfasercord aufgebracht wird und der mit der zweiten Haftmittelflüssigkeit behandelte Polyesterfasercord bei einer Temperatur im Bereich von 180 bis 240 °C wärmebehandelt wird. Eine Mischung aus dem Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktharz (RFr) und dem Kautschuklatex (L) wird im Folgenden als RFL-Haftmittel bezeichnet. Das RFL-Haftmittel kann ausgewählt sein aus herkömmlichen RFL-Haftmitteln für Kautschukmaterialbehandlungen. Bevorzugt beträgt bei dem RFL-Haftmittel das Molverhältnis von Resorcinol zu Formaldehyd 1/0,1 bis 1/6, noch bevorzugter 1/0,5 bis 1/4. Wenn das Wirkkomponentengewichtsverhältnis (RFr/L) kleiner ist als 1/15, dann zeigt die resultierende zweite Haftmittelflüssigkeit eine unzureichende Agglomerationskraft und damit ein unbefriedigendes Adhäsionsverhalten. Wenn das Verhältnis (RFr/L) größer als 1/3 ist, zeigt der resultierende haftmittelbehandelte Polyesterfasercord eine zu hohe Steifigkeit und eine unbefriedigende mechanische Festigkeit und eine ungenügende Ermüdungsbeständigkeit.
  • Hinsichtlich der Art des Kautschuklatex (L) bestehen keine Beschränkungen. Üblicherweise werden bevorzugt Vinylpyridin-Styrol-Butadien-Copolymer-Latices als Hauptkautschukkomponente des Kautschuklatex (L) verwendet. Die zweite Haftmittelflüssigkeit umfasst optional als Vernetzungsmittel eine geblockte Polyisocyanat-Verbindung, z.B. ein Blockierungsprodukt von Diphenylmethandiisocyanat und Caprolactam, in einem Feststoffgewichtsverhältnis von 1/10 bis 1/3, noch bevorzugter ca. 1/5, bezogen auf das Feststoffgewicht des Kautschuklatex (L). Die geblockte Polyisocyanat-Verbindung trägt zur Ver besserung des Adhäsionsverhaltens des resultierenden haftmittelbehandelten Polyesterfasercords bei.
  • Das Verfahren zum Aufbringen der zweiten Haftmittelflüssigkeit ist nicht auf ein spezifisches Verfahren begrenzt. Üblicherweise wird ein Tauchverfahren verwendet. Bevorzugt wird die Trockenmenge der Wirkkomponenten der zweiten Haftmittelflüssigkeit, welche auf den der ersten Haftmittelbehandlung unterworfenen Polyesterfasercord aufgebracht wird, auf 2,0 bis 3,0 Gew.-%, noch bevorzugter 2,2 bis 2,8 Gew.-%, eingestellt, basierend auf dem Gewicht des Polyesterfasercords.
  • Der mit der zweiten Haftmittelflüssigkeit behandelte Cord wird bevorzugt bei einer Temperatur im Bereich von 150 bis 180 °C für 90 bis 150 s unter solchen Bedingungen getrocknet, dass der Cord nicht durchhängt, und sodann bei einer Temperatur im Bereich von 180 bis 240 °C, noch bevorzugter 210 bis 240 °C, für 60 bis 180 s, noch bevorzugter 90 bis 150 s, wärmebehandelt. Die Wärmebehandlung für den mit der zweiten Haftmittelflüssigkeit behandelten Polyesterfasercord wird bevorzugt in relaxiertem Zustand durchgeführt, unter welchem der Cord mit einem Schrumpf von 0,5 bis 1,5, noch bevorzugter ca. 1,0 %, schrumpfen darf.
  • Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der der zweiten Haftmittelbehandlung unterworfene Polyesterfasercord einem dritten Haftmittelbehandlungsverfahren unterworfen, wobei eine dritte Haftmittelflüssigkeit, umfassend eine wässrige Dispersion einer Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) in einem Molverhältnis (R/F) von Resorcinol (R) zu Formaldehyd (F) von 1/0,6 bis 1/1,0 und einer Kautschukkomponente (G), welche mindestens Naturkautschuk (NR) in einem Anteil von wenigstens 15 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Kautschukkomponente (G) enthält, in einem Feststoffgewichtsverhältnis (RF/G) der Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) zu der Kautschukkomponente (G) von 1/10 bis 1/20, auf den der zweiten Haftmittelbehandlung unterworfenen Polyesterfasercord aufgebracht und der mit der dritten Haftmittelflüssigkeit behandelte Polyesterfasercord bei einer Temperatur im Bereich von 140 bis 170 °C wärmebehandelt wird.
  • Bei der dritten Haftmittelflüssigkeit wird das Molverhältnis (R/F) von Resorcinol (R) zu Formaldehyd (F) der Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) eingestellt auf 1/0,6 bis 1/1, bevorzugt 1/0,7 bis 1/0,9, um zuzulassen, dass der resultierende dritte Haftmittelüberzug auf dem Cord leicht dreidimensional vernetzt ist, um die Hafteigenschaften des Cords selbst zu verbessern und um die Adhäsion des resultierenden Cords zu unvulkanisiertem Kautschuk in einem produktbildenden Vorgang zu verbessern, ohne dabei die Bindeeigenschaften des dritten Haftmittelüberzugs zu vermindern.
  • Aus demselben Grund wie im Vorstehenden erwähnt wird das Feststoffgewichtsverhältnis (RF/G) der Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) zu der Kautschukkomponente (G) auf 1/10 bis 1/20, bevorzugt 1/12 bis 1/18, eingestellt. Die Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) und die Kautschukkomponente (G) werden im Zustand einer wässrigen Dispersion verwendet. Die Kautschukkomponente (G) umfasst mindestens Naturkautschuk (NR). Wenn eine wässrige Dispersion der Kautschukkomponente (G) oder des Naturkautschuks (NR) verwendet wird, wird die wässrige Dispersion bevorzugt hergestellt durch Dispergieren der Kautschukkomponente in Wasser ohne Verwendung eines Dispergators. Wenn ein Dispergator verwendet wird, wird der Gehalt des Dispergators bevorzugt auf weniger als 5 Gew.-% begrenzt, basierend auf dem Trockengewicht des Naturkautschuks.
  • Hinsichtlich des Verfahrens zum Aufbringen der dritten Haftmittelflüssigkeit auf den mit dem zweiten Haftmittel behandelten Polyesterfasercord bestehen keine Beschränkungen. Üblicherweise wird ein Tauchverfahren verwendet. Die Menge der Wirkkomponenten der dritten Haftmittelflüssigkeit, welche auf den Cord aufgebracht wird, wird bevorzugt auf 0,5 bis 1,5 Gew.-% eingestellt, noch bevorzugter 0,8 bis 1,3 Gew.-%, bezogen auf das Trockenstoffgewicht, basierend auf dem Trockengewicht des Polyesterfasercords.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Wärmebehandlung des mit der dritten Haftmittelflüssigkeit behandelten Polyesterfasercords bei einer Temperatur durchzuführen, die unter den Wärmebehandlungstemperaturen für den mit der ersten Haftmittelflüssigkeit behandelten Cord und den mit der zweiten Haftmittelflüssigkeit behandelten Cord liegen, namentlich 140 bis 170 °C, bevorzugt 145 bis 165 °C, für 120 bis 240 s, bevorzugt 150 bis 200 s, um einen semigehärteten dritten Haftmittelüberzug auf dem Cord zu erhalten. Diese Wärmebehandlung trägt dazu bei, die Adhäsion der resultierenden dritten Haftmittelschicht zu dem unvulkanisierten Kautschuk zu verbessern und die Trennung von dem Cord zu verhindern, wenn der Cord zur Bildung eines Kautschuk-Komposit-Produktes, z.B. eines Riemens, verwendet wird. Ferner zeigt der dritte Haftmittelüberzug eine hervorragende Kompatibilität sowohl mit dem zweiten, von der zweiten Haftmittelflüssigkeit gebildeten Haftmittelüberzug als auch mit dem für das Kautschuk-Komposit-Produkt verwendeten Matrixkautschuk und kann durch den Vulkanisationsschritt für das Kautschuk-Komposit-Produkt, bei dem es sich z.B. um einen Riemen handeln kann, ausreichend vernetzt und gehärtet werden, so dass der resultierende Cord ein hervorragendes Adhäsionsverhalten aufweisen kann. Des Weiteren tritt bei dem haftmittelbehandelten Polyesterfasercord, welcher nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, selbst dann keine Minderung des Adhäsionsverhaltens ein, wenn er unerwünschterweise Wasserdampf ausgesetzt wird.
  • Die dritte Haftmittelflüssigkeit enthält optional eine wässrige Dispersion von Ruß (C), hergestellt nach einem herkömmlichen Verfahren, in einem Wirkkomponentengewichtsverhältnis (C/(RF + G)) des Rußes (C) zur Gesamtheit der Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) und der Kautschukkomponente (G) von 1/3 bis 1/10, bevorzugt 1/4 bis 1/8. Der zu der dritten Haftmittelflüssigkeit hinzugegebene Ruß (C) belegt die periphere Oberfläche des resultierenden haftmittelbehandelten Polyesterfasercords und trägt dazu bei, die Beständigkeit des Cords gegenüber UV-Strahlung zu verbessern und eine Reduzierung des Adhäsionsverhaltens des Cords zu verhindern.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das dritte Adhäsionsbehandlungsverfahren für den der zweiten Haftmittelbehandlung unterworfenen Polyesterfasercord durchgeführt durch die Verwendung einer dritten Haftmittelflüssigkeit, umfassend eine wässrige Dispersion von einer Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) in einem Molverhältnis (R/F) von Resorcinol (R) zu Formaldehyd (F) von 1/0,6 bis 1/1,0 und einer Naturkautschuk (NR) und einen Vinylpyridin-Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk (VpR) in einem Feststoffgewichtsverhältnis (NR/VpR) von 2/8 bis 4/6 enthaltenden Kautschukkomponente (G), in einem Feststoffgewichtsverhältnis (RF/G) der Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) zu der Kautschukkomponente (G) von 1/10 bis 1/20, und der mit der dritten Haftmittelflüssigkeit behandelte Polyesterfasercord wird bei einer Temperatur im Bereich von 140 bis 170 C wärmebehandelt.
  • Bei der Kautschukkomponente (G) für die dritte Haftmittelflüssigkeit werden der Naturkautschuk (NR) und der Vinylpyridin-Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk (VpR) in einem Feststoffgewichtsverhältnis (NR/VpR) von 2/8 bis 4/6, bevorzugt 3/7 zu 7/13 miteinander gemischt. Wenn das Verhältnis (NR/VpR) größer als 2/8 ist, wird zwar die Adhäsion des resultierenden haftmittelbehandelten Cords zu dem unvulkanisierten Kautschuk verbessert, aber der resultierende Cord zeigt eine zu hohe Klebrigkeit zu anderen Corden, so dass sich die Handhabungseigenschaft der Corde verschlechtert. Wenn das Verhältnis (NR/VpR) kleiner ist als 4/6, vermindert sich die Adhäsion des resultierenden Cords zu dem unvulkanisierten Kautschuk.
  • Bei der Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) für die dritte Haftmittelflüssigkeit beträgt das Molverhältnis (R/F) von Resorcinol (R) zu Formaldehyd (F) 1/0,6 bis 1/1,0, bevorzugt 1/0,7 bis 1/0,9.
  • Das spezifische Molverhältnis (R/F), wie oben erwähnt, trägt dazu bei, dem resultierenden dritten Haftmittelüberzug eine leicht dreidimensionale Vernetzung mit der Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) zu ermöglichen, und die Hafteigenschaften des resultierenden Cords zu verbessern, so dass die Adhäsion des resultierenden Cords zu dem unvulkanisierten Kautschuk in dem Formungsvorgang erhöht wird, ohne dabei die Bindeeigenschaften der dritten Haftmittelschicht zu mindern. Zu demselben Zweck wie im Vorstehenden erwähnt wird das Feststoffgewichtsverhältnis (RF/G) der Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) zu der den Naturkautschuk (NR) und den Vinylpyridin-Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk (VpR) enthaltenden Kautschukkomponente (G) auf 1/10 bis 1/20 eingestellt, bevorzugt 1/12 bis 1/18. Die wässrige Dispersion des Natur kautschuks (NR) wird bevorzugt ohne Verwendung eines oberflächenaktiven Agens oder Tensids hergestellt. Wenn ein Tensid verwendet wird, sollte der Gehalt des Tensids auf weniger als 5 Gew.-% begrenzt sein, basierend auf dem Trockengewicht des Naturkautschuks.
  • Hinsichtlich des Verfahrens zum Aufbringen der dritten Haftmittelflüssigkeit auf den mit der zweiten Haftmittelflüssigkeit behandelten Polyesterfasercord bestehen keine Begrenzungen. Üblicherweise wird ein Tauchverfahren verwendet. Die Menge der Wirkkomponenten der dritten Haftmittelflüssigkeit, welche auf den Cord aufgebracht wird, wird bevorzugt eingestellt auf 0,5 bis 1,5 Gew.-%, noch bevorzugter 0,6 bis 1,3 Gew.-%, bezogen auf das Trockenstoffgewicht, basierend auf dem Trockengewicht des Polyesterfasercords.
  • Bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Wärmebehandlung des mit der dritten Haftmittelflüssigkeit behandelten Polyesterfasercords bei einer Temperatur durchzuführen, die unter den Wärmebehandlungstemperaturen für den mit der ersten Haftmittelflüssigkeit behandelten Cord und den mit der zweiten Haftmittelflüssigkeit behandelten Cord liegen, namentlich 140 bis 170 °C, bevorzugt 150 bis 165 °C, für 120 bis 240 s, bevorzugt 150 bis 200 s, um einen semigehärteten dritten Haftmittelüberzug auf dem Cord zu erhalten. Diese Wärmebehandlung trägt dazu bei, die Adhäsion der resultierenden dritten Haftmittelschicht zu dem unvulkanisierten Kautschuk zu verbessern und die Trennung von dem Cord zu verhindern, wenn der Cord zur Bildung eines Kautschuk-Komposit-Produktes, z.B. eines Riemens, verwendet wird. Ferner zeigt der dritte Haftmittelüberzug eine hervorragende Kompatibilität sowohl mit dem zweiten, von der zweiten Haftmittelflüssigkeit gebildeten Haftmittelüberzug als auch mit dem für das Kautschuk-Komposit-Produkt verwendeten Matrixkautschuk und kann durch den Vulkanisationsschritt für das Kautschuk-Komposit-Produkt, bei dem es sich z.B. um einen Riemen handeln kann, ausreichend vernetzt und gehärtet werden, so dass der resultierende Cord ein hervorragendes Adhäsionsverhalten aufweisen kann. Des Weiteren tritt bei dem haftmittelbehandelten Polyesterfasercord, welcher nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, selbst dann keine Minderung des Adhäsionsverhaltens ein, wenn er unerwünschterweise Wasserdampf ausgesetzt wird.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
  • In den Beispielen und Vergleichsbeispielen wurde die Zugfestigkeit des Cords, die Schälfestigkeit des Cords gegenüber unvulkanisiertem Kautschuk und die Schälfestigkeit des Cords gegenüber vulkanisiertem Kautschuk mit Hilfe der folgenden Messungen bestimmt.
  • (1) Zugfestigkeit des Cords
  • Die Zugfestigkeit des Cords wurde gemessen mit Hilfe einer Zugprüfeinrichtung (Modell Instron 5-565, ein Produkt der Fa. Instron Co.) mit 4D-Druckluftspannfutter, bei einer Cordprobenlänge von 250 mm und einer Zugrate von 100 mm/min. Die Messung wurde zehnmal wiederholt, und aus den resultierenden Daten wurde ein Durchschnittswert berechnet. Die Zugfestigkeit der Probe wurde durch die mittlere Zugfestigkeit repräsentiert.
  • (2) Schälfestigkeit zwischen Cord und unvulkanisiertem Kautschuk
  • Fünf Cordproben wurden auf eine Edelstahlplattenbasis platziert und mit einer unvulkanisierten Kautschukschicht mit der Dicke 2 mm und weiter mit einer Edelstahlplatte bedeckt. Auf die Oberfläche der Edelstahlplatte wurde ein Druck von 196 kPa (2 kgf/cm²) für 10 s unter Verwendung eines Kaltpresswerkzeugs aufgebracht, um die Kautschukschicht gegen die Cordproben hin zu drücken. Sodann wurden die fünf Cordproben von der unvulkanisierten Kautschukschicht bei einer Trennrate von 200 mm/min getrennt, wobei die zum Trennen der Proben erforderliche Kraft gemessen und in Einheiten von N/5 Corden repräsentiert wurde.
  • (3) Schälfestigkeit zwischen Cord und vulkanisiertem Kautschuk
  • Die Schälfestigkeit eines haftmittelbehandelten Cords gegenüber einer Kautschukmatrix wurde gemessen. Hierzu wurden sieben Cordproben in einen Oberflächenbereich einer unvulkanisierten Kautschukschicht eingebettet, und die unvulkanisierte Kautschukschicht mit den darin eingebetteten Cordproben wurde unter einem Pressdruck von 4 903 kPa (50 kgf/cm²) bei einer Tempe ratur von 150 °C für 20 min vulkanisiert. Sodann wurden zwei, in den beiden Endseiten befindliche Cordproben entfernt, drei, in den beiden Endseiten und in der Mitte befindliche Proben der übrigen fünf Proben wurden gleichzeitig von der Kautschukschicht bei einer Abschälrate von 200 mm/min abgeschält, wobei die erforderliche Kraft zum Abschälen der drei Cordproben gemessen und in Einheiten von N/3 Corden repräsentiert wurde.
  • Des Weiteren wurde eine Probe der gleichen vulkanisierten Kautschukschicht mit eingebetteten Cordproben 60 min in einer Wasserdampfatmosphäre bei 150 °C belassen. Die dem Wasserdampf ausgesetzte Probe wurde der gleichen Schälfestigkeitsmessung unterworfen wie im Vorstehenden erwähnt, um die Schälfestigkeit des haftmittelbehandelten Cords gegenüber der Kautschukmatrix nach Wasserdampfexposition zu bestimmen.
  • (4) Handhabungseigenschaften des Cords
  • Nach Abschluss der Haftmittelbehandlung für den Cord und Aufwickeln des resultierenden haftmittelbehandelten Cords auf eine Spule wurde der Cord von der Spule abgewickelt. Wenn die Effizienz des Abwickelvorgangs infolge Adhäsion zwischen den gewickelten Cordteilen gemindert war, wurden die Handhabungseigenschaften des Cords als schlecht beurteilt und durch Klasse 1 repräsentiert. Wenn der Abwickelvorgang ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden konnte, wurden die Handhabungseigenschaften als gut beurteilt und durch Klasse 2 repräsentiert.
  • Beispiel 1
  • Eine erste, eine zweite und eine dritte Haftmittelflüssigkeit wurden wie folgt hergestellt.
  • Erste Haftmittelflüssigkeit
  • Sorbitolpolyglycidylether (Marke: DENACOL EX-611, ein Produkt der Fa. NAGASE KASEIKOGYO K.K., Konzentration: 100 %) in einer Menge von 9,5 kg wurde gemischt mit 8,5 kg eines Tensids, bestehend aus einem Dialkylsulfobernsteinsäureesternatriumsalz (Marke: NEOCOL SW, ein Produkt der Fa. DAIICHI KOGYOSEIYAKU K.K., Konzentration 30 %); die resultierende Mischung wurde voll bewegt, um eine Lösung von einer Polyepoxidverbindung herzustellen. Die Lösung der Polyepoxidverbindung wurde in 982 kg Wasser eingemischt und die Mischung mit einer hohen Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, um die Lösung der Polyepoxidverbindung in Wasser zu dispergieren. Sodann wurden 76 kg einer wässrigen ε-Caprolactam-geblockten Diphenylmethandiisocyanat-Dispersion (Marke: Glylbond IL-6 (ein Produkt der Fa. EMSKEMIE CO., Feststoffkonzentration: 50 %) allmählich mit der wässrigen Dispersion der Polyepoxidverbindung gemischt und darin dispergiert. Die resultierende Dispersion wurde gleichmäßig bewegt, um eine erste Haftmittelflüssigkeit bereitzustellen.
  • Zweite Haftmittelflüssiakeit
  • Ein Resorcinol-Formaldehyd-Primärkondensationsprodukt (Marke: SUMIKANOL 700S, ein Produkt der Fa. SUMITOMO KAGAKU K.K., Konzentration: 65 %, Molverhältnis (R/F): 1/0,6) in einer Menge von 19,8 kg wurde in 154,6 kg Wasser eingemischt unter Bewegen der Mischung, und sodann wurde die resultierende wässrige Lösung mit 5,0 kg einer wässrigen Natriumhydroxidlösung mit einem Na0H-Gehalt von 10 %, 19,9 kg einer Ammoniaklösung mit einem Ammoniakgehalt von 28 % und 16,8 kg einer wässrigen Formaldehydlösung mit einem Formaldehydgehalt von 37 % gemischt.
  • Die wässrige Mischung wurde graduell bewegt. Sodann wurden 425,5 kg eines Vinylpyridin-Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk-Latex (Marke: JSR0652, ein Produkt der Fa. NIHON GOSEIGOMU K.K., Konzentration: 40 %) in die wässrige Mischung eingemischt und dann 92,0 kg einer geblockten Polyisocyanat-Verbindung (Marke: DM-6011, ein Produkt der Fa. MEISEI KAGAKUKOGYO K.K., Konzentration: 33 %) zugegeben. Die resultierende Mischung wurde gleichmäßig bewegt und schließlich in einer Raumtemperaturatmosphäre für 24 h altern gelassen. Die gealterte Mischung wurde als zweite Haftmittelflüssigkeit verwendet.
  • Dritte Haftmittelflüssigkeit
  • Das Resorcinol-Formaldehyd-Primärkondensationsprodukt (SUMIKANOL® 700S) in einer Menge von 5,9 kg wurde in 800,9 kg Wasser eingemischt unter Bewegen der Mischung, die dann weiter mit 125,1 kg einer wässrigen Naturkautschukdispersion, hergestellt aus einer Naturkautschuk harzflüssigkeit, aus der Casein entfernt worden war und die einen Kautschukgehalt von 60 % aufwies, gemischt wurde. Die Mischung wurde voll bewegt, um eine dritte Haftmittelflüssigkeit herzustellen.
  • Herstellung eines Material-Polvestertasercords
  • Mit einer Epoxidverbindung vorbehandelte Polyestertilamentgarne, hergestellt von TEIJIN, geölt mit einem eine Polyglcidylether-Verbindung enthaltenden Schmälzmittel im filamentbildenden Schritt, mit einer Garnnummer von 1 111 dtex/250 Filamente (1000 den/250 Filamente) und einer Eigenviskosität von 0,85, bestimmt in o-Chlorphenol bei einer Temperatur von 20 °C, wurden verwendet, um Material-Polyestertasercorde bereitzustellen.
  • Drei mit einer Epoxyverbindung vorbehandelte Polyesterfilamentgarne werden parallel zueinander angeordnet, und das parallele Garnbündel wurde zuerst mit einer ersten Drehungszahl von 15 Drehungen/10 cm in Z-Richtung gedreht. Die mit der ersten Drehung versehenen Garne wurden parallel zueinander angeordnet und das resultierende Garnbündel wurde einer Enddrehung mit einer Enddrehungszahl von 9 Drehungen/10 cm in S-Richtung unterworfen. Es wurde ein Material-Polyestertasercord mit einer Dicke von 10 000 dtex (9000 den) erhalten. Der Materialcord wurde mit der ersten Haftmittelflüssigkeit durch ein Tauchverfahren unter Verwendung einer Reifencordbehandlungsmaschine (Marke: COMPUTREATER, ein Produkt der Fa. CA LITZLER CO.) imprägniert, und der mit der ersten Haftmittelflüssigkeit behandelte Cord wurde bei einer Temperatur von 140 °C für 160 s getrocknet und dann bei einer Temperatur von 235 °C für 150 s wärmebehandelt unter Dehnung des Cords bei einer Dehnung von 3,5 %. Die Menge des ersten Haftmittels, mit dem der Cord imprägniert wurde, betrug 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Feststoffgewicht, basierend auf dem Gewicht des Cords.
  • Der der ersten Haftmittelbehandlung unterworfene Polyesterfasercord wurde in die zweite Haftmittelflüssigkeit getaucht und aus der Flüssigkeit entnommen. Die Aufnahme der zweiten Haftmittelflüssigkeit, welche auf den der ersten Haftmittelbehandlung unterworfenen Cord angewendet wurde, betrug 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Trockenstoffgewicht, basierend auf dem Gewicht des Cords.
  • Der mit der ersten Haftmittelflüssigkeit behandelte Cord wurde bei einer Temperatur von 170 °C für 150 s getrocknet, wobei der Cord in einem nichtgedehnten Zustand gehalten wurde; sodann wurde der getrocknete Cord bei einer Temperatur von 230 °C für 120 s in relaxiertem Zustand wärmebehandelt, unter welchem der Cord mit einem Schrumpf von 0,5 % schrumpfen darf.
  • Sodann wurde der der zweiten Haftmittelbehandlung unterworfene Cord in die dritte Haftmittelflüssigkeit getaucht und aus der Flüssigkeit entnommen. Die Aufnahme der dritten Haftmittelflüssigkeit auf den der zweiten Haftmittelbehandlung unterworfenen Cord betrug 1,5 Gew.-%, bezogen auf das Trockenstoffgewicht, basierend auf dem Gewicht des Cords.
  • Der mit der dritten Haftmittelflüssigkeit behandelte Cord wurde getrocknet und wärmebehandelt bei einer Temperatur von 160 °C für 180 s.
  • Es wurde ein dritter haftmittelbehandelter Polyestercord in einem Prepreg-Zustand erhalten.
  • Der resultierende haftmittelbehandelte Cord wurde der Erzeugung eines Kautschuk-Komposit-Materials mit Naturkautschuk bei einer Pressvulkanisationstemperatur von 150 °C für 15 min unter einem Druck von 4 903 kPa (50 kgf/cm²) unterworfen.
  • Die Testergebnisse zeigt Tabelle 1.
  • Beispiele 2 bis 4 und Veraleichsbeispiele 1 bis 5
  • In jedem der Beispiele 2 bis 4 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 wurden ein haftmittelbehandelter Polyesterfasercord und ein den Cord enthaltendes Kautschuk-Komposit-Material nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt, ausgenommen, dass in der ersten Haftmittelflüssigkeit das Feststoffgewichtsverhältnis (Ep/Iso) der Polyepoxid-Verbindung (Ep) zu der geblockten Polyisocyanat-Verbindung (Iso) wie in Tabelle 1 gezeigt geändert wurde; dass in der zweiten Haftmittelflüssigkeit das Wirkkomponentengewichtsverhältnis (RFr/L) des Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktharzes (RFr) zu dem Kautschuklatex (L) wie in Tabelle 1 gezeigt geändert wurde; und dass in der dritten Haftmittelflüssigkeit das Feststoffgewichtsverhältnis (RF/G) der Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) zu der Kautschukkomponente (G) wie in Tabelle 1 gezeigt geändert wurde.
  • Die Testergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
  • Figure 00220001
  • Beispiel 5
  • Eine erste, eine zweite und eine dritte Haftmittelflüssiakeit wurden wie folgt hergestellt.
  • Erste Haftmittelflüssiakeit
  • Sorbitolpolyglycidylether (Marke: DENACOL EX-611, ein Produkt der Fa. NAGASE KASEIKOGYO K.K., Konzentration: 100 %) in einer Menge von 9,5 kg wurde gemischt mit 8,5 kg eines Tensids, bestehend aus einem Dialkylsulfobernsteinsäureesternatriumsalz (Marke: NEOCOL SW, ein Produkt der Fa. DAIICHI KOGYOSEIYAKU K.K., Konzentration 30 %); die resultierende Mischung wurde voll bewegt, um eine Lösung von einer Polyepoxidverbindung herzustellen. Die Lösung der Polyepoxidverbindung wurde in 982 kg Wasser eingemischt und die Mischung mit einer hohen Bewegungsgeschwindigkeit bewegt, um die Lösung der Polyepoxidverbindung in Wasser zu dispergieren. Sodann wurden 76 kg einer wässrigen ε-Caprolactam-geblockten Diphenylmethandiisocyanat-Dispersion (Marke: Glylbond IL-6 (Produkt der Fa. EMSKEMIE CO., Feststoffkonzentration: 50 %) allmählich mit der wässrigen Dispersion der Polyepoxidverbindung gemischt und darin dispergiert. Die resultierende Dispersion wurde gleichmäßig bewegt, um eine erste Haftmittelflüssigkeit bereitzustellen.
  • Zweite Haftmittelflüssiakeit
  • Ein Resorcinol-Formaldehyd-Primärkondensationsprodukt (Marke: SUMIKANOL 700S, ein Produkt der Fa. SUMITOMO KAGAKU K.K., Konzentration: 65 %, Molverhältnis (R/F): 1/0,6) in einer Menge von 19,8 kg wurde in 154,6 kg Wasser eingemischt unter Bewegen der Mischung, und sodann wurde die resultierende wässrige Lösung mit 5,0 kg einer wässrigen Natriumhydroxidlösung mit einem Na0H-Gehalt von 10 %, 19,9 kg einer Ammoniaklösung mit einem Ammoniakgehalt von 28 % und 16,8 kg einer wässrigen Formaldehydlösung mit einem Formaldehydgehalt von 37 % gemischt.
  • Die wässrige Mischung wurde graduell bewegt. Sodann wurden 425,5 kg eines Vinylpyridin-Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk-Latex (Marke: JSR0652, ein Produkt der Fa. NIHON GOSEIGOMU K.K., Konzentration: 40 %) in die wässrige Mischung eingemischt und dann 92,0 kg einer geblockten Polyisocyanat-Verbindung (Marke: DM-6011, ein Produkt der Fa. MEISEI KAGAKUKOGYO K.K., Konzentration: 33 %) zugemischt. Die resultierende Mischung wurde gleichmäßig bewegt und schließlich in einer Raumtemperaturatmosphäre für 24 h altern gelassen. Die gealterte Mischung wurde als zweite Haftmittelflüssigkeit verwendet.
  • Dritte Haftmittelflüssiakeit
  • Das Resorcinol-Formaldehyd-Primärkondensationsprodukt (SUMIKANOL® 700S) in einer Menge von 5,9 kg wurde in 800,9 kg Wasser eingemischt unter Bewegen der Mischung, die dann weiter gemischt wurde mit 37,5 kg einer wässrigen Naturkautschukdispersion, hergestellt aus einer Naturkautschukharzflüssigkeit, aus der Casein entfernt worden war und die einen Kautschukgehalt von 60 % aufwies, und 131,3 kg eines Vinylpyridin-Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk-Latex (Marke: JSR 0652, ein Produkt der Fa. NIHON GOSEIGOMU K.K., Konzentration: 40 %).
  • Die Mischung wurde voll bewegt und ferner gemischt mit 67,0 kg einer wässrigen Dispersion von Ruß (Marke: FUJICARBON 203, ein Produkt der Fa. FUJI SHIKISO K.K., Konzentration: 28 %) und 758,3 kg Wasser und weiterbewegt, um eine dritte Haftmittelflüssigkeit herzustellen.
  • Herstellung eines Material-Polyesterfasercords
  • Es wurde ein Material-Polyesterfasercord hergestellt, wobei wie folgt vorgegangen wurde.
  • Mit einer Epoxidverbindung vorbehandelte Polyesterfilamentgarne, hergestellt von TEIJIN, geölt mit einem eine Polyglcidylether-Verbindung enthaltenden Schmälzmittel im filamentbildenden Schritt, und mit einer Garnnummer von 1 111 dtex/250 Filamente (1000 den/250 Filamente) und einer Eigenviskosität von 0,85, bestimmt in o-Chlorphenol bei einer Temperatur von 20 °C, wurden verwendet, um Polyesterfasercorde bereitzustellen.
  • Drei mit einer Epoxyverbindung vorbehandelte Polyesterfilamentgarne werden parallel zueinander angeordnet und das parallelisierte Garnbündel wurde zuerst mit einer ersten Drehungszahl von 15 Drehungen/10 cm in Z-Richtung gedreht. Die mit der ersten Drehung versehenen Garne wurden parallel zueinander angeordnet und das resultierende Garnbündel wurde einer Enddrehung in S-Richtung mit einer Enddrehungszahl von 9 Drehungen/10 cm unterworfen. Es wurde ein Material-Polyesterfasercord mit einer Dicke von 10 000 dtex (9000 den) erhalten. Der Materialcord wurde mit der ersten Haftmittelflüssigkeit durch ein Tauchverfahren unter Verwendung einer Reifencordbehandlungsmaschine (Marke: COMPUTREATER, ein Produkt der Fa. CA LITZLER CO.) imprägniert und der mit der ersten Haftmittelflüssigkeit behandelte Cord wurde bei einer Temperatur von 130 °C für 160 s getrocknet und sodann bei einer Temperatur von 235 °C für 150 s wärmebehandelt unter Dehnung des Cords bei einer Dehnung von 3,5 %. Die Menge des ersten Haftmittels, mit dem der Cord imprägniert wurde, betrug 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Feststoffgewicht, basierend auf dem Gewicht des Cords.
  • Der der ersten Haftmittelbehandlung unterworfene Polyesterfasercord wurde in die zweite Haftmittelflüssigkeit getaucht und aus der Flüssigkeit entnommen. Die Aufnahme der zweiten Haftmittelflüssigkeit, welche auf den der ersten Haftmittelbehandlung unterworfenen Cord angewendet wurde, betrug 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Trockenstoffgewicht, basierend auf dem Gewicht des Cords.
  • Der mit der ersten Haftmittelflüssigkeit behandelte Cord wurde bei einer Temperatur von 170 °C für 150 s getrocknet, wobei der Cord in einem nichtgedehnten Zustand gehalten wurde; sodann wurde der getrocknete Cord bei einer Temperatur von 230 °C für 120 s in relaxiertem Zustand wärmebehandelt, unter welchem der Cord mit einem Schrumpf von 0,5 % schrumpfen darf.
  • Sodann wurde der der zweiten Haftmittelbehandlung unterworfene Cord in die dritte Haftmittelflüssigkeit getaucht und aus der Flüssigkeit entnommen. Die Aufnahme der dritten Haftmittelflüssigkeit auf den der zweiten Haftmittelbehandlung unterworfenen Cord betrug 1,5 Gew.-%, bezogen auf das Trockenstoffgewicht, basierend auf dem Gewicht des Cords.
  • Der mit der dritten Haftmittelflüssigkeit behandelte Cord wurde getrocknet und wärmebehandelt bei einer Temperatur von 160 °C für 180 s.
  • Es wurde ein dritter haftmittelbehandelter Polyestercord in einem Prepreg-Zustand erhalten.
  • Der resultierende haftmittelbehandelte Cord wurde der Erzeugung eines Kautschuk-Komposit-Materials mit Naturkautschuk bei einer Pressvulkanisationstemperatur von 150 °C für 15 min unter einem Druck von 4 903 kPa (50 kgf/cm²) unterworfen.
  • Die Testergebnisse zeigt Tabelle 2.
  • Beispiele 6 bis 9 und Vergleichsbeispiele 6 bis 9
  • In jedem der Beispiele 6 bis 9 und der Vergleichsbeispiele 6 bis 9 wurde ein haftmittelbehandelter Polyesterfasercord und ein den Cord enthaltendes Kautschuk-Komposit-Material nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 5 hergestellt, ausgenommen, dass in der ersten Haftmittelflüssigkeit das Feststoffgewichtsverhältnis (Ep/Iso) der Polyepoxid-Verbindung (Ep) zu der geblockten Polyisocyanat-Verbindung (Iso) wie in Tabelle 2 gezeigt geändert wurde; dass in der zweiten Haftmittelflüssigkeit das Wirkkomponentengewichtsverhältnis (RFr/L) des Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktharzes (RFr) zu dem Kautschuklatex (L) wie in Tabelle 2 gezeigt geändert wurde; und dass in der dritten Haftmittelflüssigkeit das Feststoffgewichtsverhältnis (RF/G) der Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) zu der den Naturkautschuk (NR) und den Vinylpyridin-Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk (VpR) enthaltenden Kautschukkomponente (G) und das Gewichtsverhältnis (NR/(VpR) des Naturkautschuks (NR) zu dem Vinylpyridin-Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk (VpR) wie in Tabelle 2 gezeigt geändert wurden.
  • Die Testergebnisse zeigt Tabelle 2.
  • Beispiel 10 und Vergleichsbeispiele 10 und 11
  • In Beispiel 10 und in jedem der Vergleichsbeispiele 10 und 11 wurde ein haftmittelbehandelter Polyesterfasercord und ein den Cord enthaltendes Kautschuk-Komposit-Material hergestellt, wobei bis auf die folgenden Ausnahmen wie in Beispiel 5 verfahren wurde. Die Polyepoxid-vorbehandelten Material-Polyesterfasercorde wurden durch nicht vorbehandelte Material-Polyesterfaser- Corde ersetzt, von denen jede nach einem Verfahren hergestellt worden war, gemäß dem drei Polyesterfilamentgarne mit einer Garnnummer von 1 111 dtex/250 Filamente (1000 den/250 Filamente) und einer Eigenviskosität von 0,85, gemessen wie im Vorstehenden erwähnt, parallel zueinander angeordnet wurden, das parallele Garnbündel zuerst mit einer ersten Drehungszahl von 15 Drehungen/10 cm in Z-Richtung gedreht wurde, sodann die drei zuerst gedrehten Garne parallel zueinander angeordnet wurden und dem resultierenden Garnbündel eine Enddrehung mit einer Enddrehungszahl von 9 Drehungen/10 cm in S-Richtung erteilt wurde. Der Material-Polyesterfasercord hat eine Dicke von 10 000 dtex (9000 den). Des Weiteren wurde in der ersten Haftmittelflüssigkeit das Feststoffgewichtsverhältnis (Ep/Iso) der Polyepoxid-Verbindung (Ep) zu der geblockten Polyisocyanat-Verbindung (Iso) wie in Tabelle 2 gezeigt geändert; in der zweiten Haftmittelflüssigkeit wurde das Wirkkomponentengewichtsverhältnis (RFr/L) des Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktharzes (RFr) zu dem Kautschuklatex (L) wie in Tabelle 2 gezeigt geändert; und in der dritten Haftmittelflüssigkeit wurde das Feststoffgewichtsverhältnis (RF/G) der Resorcinol-Formaldehyd-Kondensationsproduktkomponente (RF) zu der den Naturkautschuk (NR) und den Vinylpyridin-Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk (VpR) enthaltenden Kautschukkomponente (G) und das Gewichtsverhältnis (NR/(VpR) des Naturkautschuks (NR) zu dem Vinylpyridin-Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk (VpR) wie in Tabelle 2 gezeigt geändert.
  • Die Testergebnisse zeigt Tabelle 2.
  • Figure 00280001
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords, welcher ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und hohe Beständigkeit gegen ein Voneinanderablösen der Fasern oder Filamente in dem Cord in einem Vorgang zur Bildung eines Kautschuk-Kompositmaterials zeigt, wobei die Beständigkeit gegen Ablösen dazu beiträgt, die Produktionseffizienz des Kautschuk-Kompositmaterials zu verbessern, und welcher eine ausgezeichnete Haftfähigkeit an einem Matrixkautschuk des Kautschuk-Kompositmaterials aufweist. Ferner kann der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte haftmittelbehandelte Polyesterfasercord Anwendung finden als Verstärkungscord für Kautschuk-Kompositmaterialien, z.B. Riemen, die eine hohe Dimensionsstabilität, ein ausgezeichnetes Energieübertragungsvermögen und eine überragende Ermüdungsbeständigkeit aufweisen.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords, umfassend: Unterwerfen eines nicht-gezwirnten oder gezwirnten Polyesterfasercords unter ein erstes Haftmittelbehandlungsverfahren, in welchem eine erste Haftmittelflüssigkeit, welche eine Polyepoxidverbindung und eine geblockte Polyisocyanatverbindung in einem Feststoffgewichtsverhältnis von 1/3 bis 1/5 enthält, auf den Polyesterfasercord aufgetragen wird und der Polyesterfasercord mit der darauf aufgetragenen Haftmittelflüssigkeit bei einer Temperatur im Bereich von 160 bis 240 °C wärmebehandelt wird; im Falle von nicht-gezwirntem Polyesterfasercord, Zwirnen des nichtgezwirnten Polyesterfasercords; Unterwerfen des in einem ersten Schritt haftmittelbehandelten Polyesterfasercords unter ein zweites Haftmittelbehandlungsverfahren, in welchem eine zweite Haftmittelflüssigkeit, welche ein Resorcinol-Formaldehydkondensationsprodukt-Harz und einen Kautschuklatex in einem Wirkkomponentengewichtsverhältnis von 1/3 bis 1/15 enthält, auf den in einem ersten Schritt haftmittelbehandelten Polyesterfasercord aufgetragen wird und der mit der zweiten Haftmittelflüssigkeit behandelte Polyesterfasercord bei einer Temperatur im Bereich von 180 bis 240 °C wärmebehandelt wird; und Unterwerfen des mit dem zweiten Haftmittel behandelten Polyesterfasercords unter ein drittes Haftmittelbehandlungsverfahren, in welchem eine dritte Haftmittelflüssigkeit, umfassend eine wässrige Dispersion einer Resorcinol-Formaldehydkondensationsproduktkomponente (RF) in einem molaren Verhältnis (R/F) von Resorcinol (R) zu Formaldehyd (F) von 1/0,6 bis 1/1,0 und eine Kautschuk-Komponente (G), welche Naturkautschuk (NR) mit einem Gehalt von mindestens 15 Gew.%/ enthält, basierend auf dem Gesamtgewicht der Kautschukkomponente (G), mit einem Festkörpergewichtsverhältnis (RF/G) der Resorcinol-Formaldehydkondensationsproduktkomponente (RF) zu der Kautschukkomponente (G) von 1/10 bis 1/20, auf den mit dem zweiten Haftmittel behandelte Polyesterfasercord aufgetragen wird und der mit der dritten Haftmittelflüssigkeit behandelte Polyesterfasercord bei einer Temperatur von 140 bis 170 °C wärmebehandelt wird.
  2. Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords nach Anspruch 1, worin die Polyesterfasern in dem Polyesterfasercord Fasern sind, die mit einer Epoxyverbindung während eines faserbildenden Vorgangs behandelt wurden.
  3. Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords nach Anspruch 1, worin die Polyepoxidverbindung, welche in der ersten Haftmittelflüssigkeit enthalten ist, ausgewählt ist aus Glycidyletherverbindungen von Polyhydroxylalkoholverbindungen.
  4. Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords nach Anspruch 1, worin die Polyepoxidverbindung in der ersten Haftmittelflüssigkeit einen Epoxygruppengehalt von 0,2 Äquivalenten oder mehr pro 100 g der Polyepoxidverbindung aufweist.
  5. Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords nach Anspruch 1, worin die geblockte Isocyanatverbindung ausgewählt ist aus Additionsreaktionsprodukten einer Polyisocyanat verbindung mit einem Blockungsmittel, welches mindestens ein Mitglied umfasst, ausgewählt aus Oxim-Verbindungen, Phenol-Verbindungen und Caprolactam.
  6. Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 5, worin der mit dem ersten Haftmittel behandelte Polyesterfasercord das erste Haftmittel mit einem Gesamtfeststoffgehalt von 0,5 bis 1,5 Gew.%, basierend auf dem Polyesterfasercord, umfasst.
  7. Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords nach Anspruch 1, worin die Wärmebehandlung für den Polyesterfasercord, der mit der ersten Haftmittelflüssigkeit behandelt ist, in gestrecktem Zustand durchgeführt wird, in welchem der Polyesterfasercord, der mit der ersten Haftmittelflüssigkeit behandelt ist, gedehnt ist um eine Dehnung von 2,0 bis 4,5 %.
  8. Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords nach Anspruch 1, worin der Kautschuklatex, welcher in der zweiten Haftmittelflüssigkeit enthalten ist, als Hauptkautschukkomponente einen Vinylpyridin-Styrol-Butadiencopolymerkautschuk enthält.
  9. Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords nach Anspruch 1, worin die zweite Haftmittelflüssigkeit ferner eine geblockte Isocyanatverbindung in einem Gewichtsverhältnis von 1/10 bis 1/3 bezogen auf das Festkörpergewicht des Kautschuklatex enthält, welcher in der zweiten Haftmittelflüssigkeit enthalten ist.
  10. Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords nach Anspruch 1, 8 und 9, worin der Polyesterfasercord, der mit dem zweiten Haftmittel behandelt ist, das zweite Haftmittel in einem Gesamtfestkörpergewicht von 2,0 bis 3,0 % enthält, basierend auf dem Gewicht des Polyesterfasercords.
  11. Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords nach Anspruch 1, worin die Wärmebehandlung für den Polyesterfasercord, der mit der zweiten Haftmittelflüssigkeit behandelt ist, in relaxiertem Zustand durchgeführt wird, unter welchem der Polyesterfasercord, der mit der zweiten Haftmittelflüssigkeit behandelt ist, mit einer Schrumpfung von 0,5 bis 1,5 % schrumpfen darf.
  12. Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords nach Anspruch 1, worin die Kautschukkomponente (G), welche in der dritten Haftmittelflüssigkeit enthalten ist, Naturkautschuk (NR) und einen Vinylpyridin-Styrol-Butadiencopolymerkautschuk (VpR) in einem Feststoffgewichtsverhältnis (NR/VpR) von 2/8 bis 4/6 enthält.
  13. Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords nach Anspruch 1, worin die dritte Haftmittelflüssigkeit ferner eine wässrige Dispersion von Ruß (C) in einem Wirkkomponentenverhältnis (C/(RF+G)) des Rußes zu der Gesamtheit der Resorcinol-Formaldehydkondensationsproduktkomponente (RF) und der Kautschukkomponente (G) von 1/3 bis 1/10 enthält.
  14. Verfahren zur Herstellung eines haftmittelbehandelten Polyesterfasercords nach einem der Ansprüche 1, 12 und 13, worin der Polyesterfasercord, der mit dem dritten Haftmittel behandelt ist, das dritte Haftmittel in einem Gesamtfeststoffgewichtsverhältnis von 0,5 bis 1,5 Gew.% enthält, basierend auf dem Gewicht des Polyesterfasercords.
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