DE756152C

DE756152C - Process for increasing the adhesive strength of natural or synthetic rubber on natural or synthetic textile fibers

Info

Publication number: DE756152C
Application number: DEM142144D
Authority: DE
Inventors: Heinz Vieweg
Original assignee: Metzeler Gummiwerke AG
Current assignee: Metzeler Gummiwerke AG
Priority date: 1938-07-05
Filing date: 1938-07-05
Publication date: 1951-08-02

Description

Verfahren zur Erhöhung der Haftfestigkeit von natürlichem oder künstlichem Kautschuk an natürlichen oder künstlichen Textilfasern Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur 'Erhöhung der Haftfestigkeit von natürlichem oder künstlichem Kautschuk, kautschukähnlichen Stoffen oder deren Gemischen an natürlichen oder künstlichen Textilfasern, wie Fäden, Geweben oder Kord.Method of increasing the adhesive strength of natural or artificial Rubber on natural or artificial textile fibers is the subject of the invention forms a process for increasing the adhesive strength of natural or artificial Rubber, rubber-like substances or their mixtures of natural or artificial Textile fibers such as threads, fabrics or cord.

Zur Erzielung einer Verbindung zwischen Baumwollfäden und Naturkautschukmischungen, z. B. für den Unterbau von Autoreifen, ist in der Regel keine besondere Arbeitsweise notwendig. Die einzelnen Baumwollfasern sind derart gekräuselt, daB die auf den Baumwollfaden aufgelegte Kautschukmischung während der Vulkanisation zwischen die einzelnen Baumwollfasern eindringt und so eine Verankerung des Fadens in der Kautschukmischung hervorruft. Durch Imprägnierung der Fäden mit einer Kautschuklösung gelingt es noch leichter, jeder Faser mit Kautschuk zu umgeben. Dieses Verfahren versagt jedoch beider Verarbeitung von Kunstseide. Man hat bisher -durch Behandlung der Kunstseide mit natürlicher, gegebenenfalls konzentrierter Kautschukmilch, der man Kasein oder Hämoglobin und gegebenenfalls Dispersionen von Regenerat zusetzte, Haftfestigkeitswerte er-. reicht, die zwar gegenüber der nicht vorbehandelten Kunstseide wesentlich höher liegt, jedoch für hohe Beanspruchungen noch nicht befriedigten. Diese Kautschukmilchmischungen haben ferner den Nachteil, daß sie eine oberflächliche Verkittung der Fäden hervorrufen, wodurch die Gewebe sehr steif werden und dadurch eine Verarbeitung, z. B. von. sog. Kord, auf einem Kalander erschweren. Außerdem sind kaseinhaltige Kautschukmilchmischungen wenig lagerbeständig.To achieve a connection between cotton threads and natural rubber mixtures, z. B. for the substructure of car tires, is usually not a special way of working necessary. The individual cotton fibers are crimped in such a way that the Cotton thread applied rubber mixture during vulcanization between the individual cotton fibers penetrate and thus anchor the thread in the rubber mixture evokes. You can still do this by impregnating the threads with a rubber solution easier to surround each fiber with rubber. However, this procedure fails both processing of artificial silk. So far, one has - by treating the rayon with natural, possibly concentrated rubber milk, which is called casein or Hemoglobin and possibly dispersions of regenerated material added, adhesive strength values he-. that is enough compared to the artificial silk that has not been pretreated is much higher, but not yet satisfied for high loads. These rubber milk mixtures also have the disadvantage that they are superficial Causing cementing of the threads, whereby the tissues become very stiff and thereby processing, e.g. B. from. so-called cord, make it more difficult on a calender. aside from that Casein-containing rubber milk mixtures have little shelf life.

Im allgemeinen hat sich natürliche Kautschukmilch zum Behandeln von Fasern deshalb nicht bewährt, weil die Kautschukteilchen zu groß sind, um zwischen die Fasern eindringen zu können, vielmehr setzen sich die Kautschukteilchen nur auf der Oberfläche des Kordfadens ab.In general, natural rubber milk has been used to treat Fibers therefore not proven because the rubber particles are too large to move between the fibers can penetrate, rather the rubber particles only settle on the surface of the cord.

Dispersionen aus künstlichem Kautschuk eignen sich infolge der geringen Teilchengröße besser zum Imprägnieren. Daraus hätte man schließen müssen, daß mit der besseren Durchimprägnierung, die mit diesen Di;s,persionen erreichbar ist, auch gleichzeitig eine bessere Haftung zwischen dem Textilfaden und der Kautschukmischung, in die der Faden eingebettet wird, zu erreichen wäre. Diesbezügliche Versuche zeigten zwar, daß die Imprägnierung mit Dispersionen aus künstlichem Kautschuk wesentlich besser ist, d. h. die Imprägnierung dringt wesentlich tiefer in den Faden ein, aber die erreichbaren Haftfestigkeiten liegen, wie aus nachAtehender Tabelle zu ersehen ist, nicht, wie zu erwarten wäre, höher, sondern niedriger.Artificial rubber dispersions are suitable due to their low Particle size better for impregnation. From this one should have concluded that with the better impregnation that can be achieved with these di; s, persions, too at the same time better adhesion between the textile thread and the rubber mixture, in which the thread is embedded, could be achieved. Experiments in this regard showed it is true that the impregnation with dispersions of artificial rubber is essential is better, d. H. the impregnation penetrates the thread much deeper, but the achievable bond strengths are as shown in the table below is not higher, as might be expected, but lower.

Durch das vorliegende Verfahren wird eine neue technische Wirkung dadurch erreicht, daß man zu einer wäßrigen Dispersion von Butadien- oder Butadien-Mischpolymerisation, deren Teilchen wesentlich kleiner sind als die der natürlichen Kautschukmilch, Hämoglobin bis zu etwa 6o Gewichtsprozent zusetzt. Unter Verwendung eines Butadien-Styrol-Mischpolymerisates kann die Dispersion folgende Zusammensetzung aufweisen: 3o%ige Dispersion eines Butadien-Styrol- (oder Butadien - Acrylsäure- nitril-) Mischpolymeri- sates . . . . . . . . . . . . . . 330 Gewichtsteile Hämoglobin . . . . . . . . . 25 bis 6o - Zinkoxyd ........... o - 3o - Füllstoffe, z. B. Ruß . . o - 3o - Schwefel ........... o - 5 - Vulkanisationsbeschleu- niger ..... ...... .. o - 2 - Wasser . . . . . . . . . . . . . o -500 - Die Mischung kann in üblicher Weise hergestellt werden und außerdem auch noch anfiere an sich bekannte Zusätze enthalten, so z. B. Alterungs-, Stabilisations- und Benetzungsmittel, ferner Zusätze, die die Schaumbildung der Mischung verhindern oder herabsetzen, wie z. B. Octylalkohol, und Stoffe, die die Lagerbeständigkeit des Hämoglobins erhöhen, z. B. Formaldehyd, oder härtbare Harze. Das mit dieser Dispersion behandelte Gewebe kann auch vor derVulkanisation einer Behandlung unterworfen werden, die ebenfalls den Zweck hat, das Hämoglobin zu härten, z. B. indem man die Gewebebahnen erhitzt.The present process achieves a new technical effect by adding up to about 60 percent by weight of hemoglobin to an aqueous dispersion of butadiene or butadiene copolymerization, the particles of which are significantly smaller than those of natural rubber milk. Using a butadiene-styrene copolymer, the dispersion can have the following composition: 3o% dispersion of a Butadiene styrene (or Butadiene - acrylic acid nitrile) mixed polymer sates. . . . . . . . . . . . . . 330 parts by weight Hemoglobin. . . . . . . . . 25 to 6o - Zinc oxide ........... o - 3o - Fillers, e.g. B. Soot. . o - 3o - Sulfur ........... o - 5 - Vulcanization accelerator niger ..... ...... .. o - 2 - Water . . . . . . . . . . . . . o -500 - The mixture can be prepared in the usual way and also contain additives known per se, such. B. aging, stabilizing and wetting agents, and additives that prevent or reduce foam formation of the mixture, such. B. octyl alcohol, and substances that increase the shelf life of hemoglobin, e.g. B. formaldehyde, or curable resins. The fabric treated with this dispersion can also be subjected, before vulcanization, to a treatment which also has the purpose of hardening the hemoglobin, e.g. B. by heating the fabric webs.

Die Fäden oder Stoffe werden zweckmäßig durch die Dispersion hindurchgezogen und getrocknet, dann wird eine natürliche Kautschukmischung aufgelegt und schließlich vulkanisiert. In der Tabelle sind die mit dein neuen Verfahren. erreichten Haftfestigkeitswerte im Vergleich zu denen, die mit natürlicher Kautschukmilch mit und ohne Hämoglobinzusatz erreicht werden, eingetragen. Textilstoffe (Kordfaden) Haftfestigkeiten vorbehandelt, in kg d. h. imprägniert mit: Baum- Kunst- wolle Seide natürlicher Hautschukmilch- mischung ohne Hämoglobin.. 6,32 4,64 natürlicher Kautschukmilch- mischung mit Hämoglobin . . . 8,2 6,66 einer Mischung einer künstlichen Dispersion von Butadien- Styrol-Mischpolymerisat ohne Hämoglobin . . . . . . . . ... . . . . . . 5,4 1,05 der gleichen Mischung mit Hä- moglobin .................. 10,2 7,98 Vergleicht man die Werte der beiden Mischungen, die kein Hämoglobin enthalten, so erkennt man, daß, obwohl im Falle der Mischung mit dem Butadien-Styrol-Mischpolymerisat eine bessere Durchimprägnierung des Fadens stattgefunden hat, dadurch keine technische Wirkung hinsichtlich der Haftfestigkeit zu erreichen ist. Vielmehr liegen die erreichten Haftfestigkeitswerte niedriger als bei der entsprechenden natürlichen Kautschukmilchmischung. Erst der Zusatz von Hämoglobin, zu der Dispersion des Butadien-Sty rol-Mischpolymerisates bringt die gewünschte Wirkung. Sowohl bei Baumwolle als auch bei Kunstseide liegen die Haftfestigkeiten höher, als nach anderen bisher bekannten Verfahren erreicht werden konnte. Die Haftfestigkeits-%verte liegen bei der angegebenen Kombination noch günstiger, wenn die mit dieser Kombination vorbehandelten Textilien in eine Mischung eingebettet werden, die selbst das jeweils zum Imprägnieren verwendete Butadien-Mischpolymerisat enthält.The threads or fabrics are expediently drawn through the dispersion and dried, then a natural rubber mixture is applied and finally vulcanized. In the table are the ones with your new procedure. Adhesion values achieved compared to those achieved with natural rubber milk with and without added hemoglobin. Textiles (cord) Adhesion strengths pretreated, in kg i.e. impregnated with: tree art wool silk natural dermal milk mixture without hemoglobin .. 6.32 4.64 natural rubber milk mixture with hemoglobin. . . 8.2 6.66 a mixture of an artificial one Dispersion of butadiene Styrene copolymer without Hemoglobin. . . . . . . . ... . . . . . 5.4 1.05 the same mixture with moglobin .................. 10.2 7.98 If one compares the values of the two mixtures which do not contain hemoglobin, one recognizes that although in the case of the mixture with the butadiene-styrene copolymer the thread has been better impregnated, no technical effect with regard to the adhesive strength can be achieved thereby. Rather, the adhesive strength values achieved are lower than with the corresponding natural rubber milk mixture. Only the addition of hemoglobin to the dispersion of the butadiene-styrene copolymer brings the desired effect. Both with cotton and with rayon the adhesive strengths are higher than could be achieved with other previously known methods. The adhesive strength percentages are even more favorable with the specified combination if the textiles pretreated with this combination are embedded in a mixture which itself contains the butadiene copolymer used in each case for the impregnation.

Bei den verschiedenen Kautschuksorten, die für das Haftmittel und. für die aufzulegenden Kautschukmischungen verwendet werden, muß selbstverständlich mach Maßgabe ihres bekannten Verhaltens zueinander eine Auswahl getroffen werden, damit zwischen dem Haftmittel, mit dem die Textilien vorbehandelt werden, und der aufzulegenden Kautschukmischung eine dauerhafte Verbindung erreicht werden kann. Die Verbindung zwischen diesen beiden, Schichten wird durch den Hämoglobinzusatz in keiner Weise beeinflußt, vielmehr wird durch diesen lediglich die gute Haftung der Imprägnierschicht an den Textilien erreicht. Man. wird also # nur solche Kautschuksorten, oder Gemische aus mehreren Polymerisaten kombinieren, die erfahrungsgemäß miteinander haften. Es ist ohne Schwierigkeit möglich, die Stoffe einer Gruppe in der nachstehenden Tabelle gegeneinander auszutauschen, so daß stets dauerhafteVerbindungen von Kautschukmischungen an Textilien nach vorliegender Erfindung erzielt werden können: i. Butadienacrylsäurenitri@l-Mischpolymerisate, 2. Polymerisate aus 2-Chlorbutadien, 3. Butadien-Polymerisate, Butadien-Styrol-Mischpolymerisate, Naturkautschuk.With the different types of rubber that for the Adhesives and. must be used for the rubber mixtures to be applied of course, make a selection based on their known behavior towards one another be taken so between the adhesive with which the textiles are pretreated and the rubber mixture to be applied achieves a permanent bond can be. The connection between these two, layers is made by the addition of hemoglobin in no way influenced, but rather only the good adhesion reached the impregnation layer on the textiles. Man. so # will only be those types of rubber, or mixtures of several polymers which experience has shown to combine with one another be liable. It is possible without difficulty to find the substances of a group in the following Exchange tables so that there are always permanent connections between rubber compounds on textiles according to the present invention can be achieved: i. Butadiene acrylic acid nitride copolymers, 2. polymers of 2-chlorobutadiene, 3. butadiene polymers, butadiene-styrene copolymers, Natural rubber.

Das vorliegende Verfahren ist nicht nur für Kunstseide von praktischer Bedeutung, sondern auch für andere Textilfasern einschließlich Baumwolle, wobei noch erwähnt sei, daß die so vorbehandelten Textilien höhere Festigkeiten und eine größere Wärmebeständigkeit aufweisen können.The present method is not only more practical for rayon Meaning, but also for other textile fibers including cotton, being It should also be mentioned that the textiles pretreated in this way have higher strengths and a may have greater heat resistance.

Claims

PATENT CLAIM: Process for increasing the adhesive strength of natural or artificial rubber on natural rubber. or artificial textile fibers, such as threads, fabrics or cord, by pretreating the textiles with a mixture of an aqueous rubber dispersion and hemoglobin and drying the pretreated textiles prior to embedding in the rubber to be vulcanized later, characterized in that the rubber dispersion is an artificial aqueous Dispersion of one or more butadiene, polymers or butadiene copolymers is used. In order to delimit the subject matter of the invention from the prior art, the following documents have been considered in the grant procedure: British Patent Specification No. 433 777; Kautschuk 1937, Vol. 13, pp. 174-76; General guidelines. for the production and processing of buna mixtures, published by IG Farbenindustrie AGS 30.