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Publication number: DES0031007MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: .7. November 1952 Bekanntgemacht am 28. Juni 1956Registration day: .7. November 1952. Advertised on June 28, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbetten von mehrfädigen Polyamidgarnen oder daraus hergestellten Geweben in Kautschukmischungen unter Vorbehandlung des Garnes mit kautschukverträglichen Resorcin-Fofmaldehyd-Kautschukmilch-Mischunigen. ■ ■The invention relates to a method for embedding multi-filament polyamide yarns or fabrics made from it in rubber mixtures with pre-treatment of the yarn rubber-compatible resorcinol-formaldehyde-rubber milk mixtures. ■ ■

Es sind Versuche gemacht worden, Polyamidgarn und daraus hergestellte Gewebe wegen ihrer hohen Zugfestigkeit an Stelle von Baumwolle oder Kunstseidengarn und Geweben als Verstärkungskörper für z. B. Fahrzeugbereifungen zu verwenden. Polyamidgarn längt sich jedoch unter Spannung beträchtlich, wodurch in Kautschukwaren einverleibte Verstärkungselemente aus solchen Garnen eine Strukturvergrößerung über zulässige und vorbestimmte Abmessungen hinaus erfahren.Attempts have been made to use polyamide yarn and fabrics made therefrom because of them high tensile strength instead of cotton or rayon yarn and fabrics as reinforcing bodies for z. B. to use vehicle tires. However, polyamide yarn elongates considerably under tension, which results in rubber goods Incorporated reinforcement elements made of such yarns increase the structure beyond the allowable and experience predetermined dimensions.

Um eine bessere Haftfestigkeit zwischen solchen Polyamidgarnen oder -geweben und dem Kautschuk eines Fahrzeugreifen® zu erreichen und um weiterhin die Längung des Garnes zu verringern, ist es üblich, das Garn mit einer wässerigen mit Kautschuk verträglichen Resorcin-Formaldehyd-Kautschukmilch-Mischung zu behandeln und dann das Garn rasch bei Temperaturen oberhalb des Siedepunktes des Wassers zu trocknen.To improve the adhesive strength between such polyamide yarns or fabrics and the rubber of a vehicle tire® and to further reduce the elongation of the yarn, it is customary to treat the yarn with an aqueous, rubber-compatible resorcinol-formaldehyde-rubber milk mixture to treat and then to dry the yarn quickly at temperatures above the boiling point of water.

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Solche Mischungen haben die Neigung, das Garn zu durchdringen und die Einzelfäden, aus denen das Garn zusammengesetzt ist, zu umhüllen. Wenn das Garn den üblich angewandten Trockentemperaturen ausgesetzt wird, haben derartige Mischungen die Neigung, eine Brüchigkeit des Garnes zu. verursachen.Such mixtures have a tendency to penetrate the yarn and the monofilaments out to which the yarn is composed. When the yarn is at the usual drying temperatures such blends tend to make the yarn brittle. cause.

Versuche haben gezeigt, daß eine solche Brüchigkeit den Ermüdungswiderständ des Garnes beimTests have shown that such brittleness increases the fatigue resistance of the yarn

ίο Einbetten in Kautschukwaren als Verstärkungselemente herabsetzt. Auch macht die Brüchigkeit des Garnes es schwierig, es zu verweben. Eine andere und wesentliche Schwierigkeit als Folge der Brüchigkeit des Garnes besteht darin, daß, wenn ein Kautschukgegenstand .Ermüdungsbeanspruchungen ausgesetzt wird, die Bindung zwischen dem Polyamidgarn und dem Kautschukbeeinträchtigt wird, so daß das Polyamidgarn oder -gewebe seine Wirksamkeit als Verstärkungselement verliert.ίο Reduces embedding in rubber goods as reinforcement elements. Also makes the fragility the yarn makes it difficult to weave. Another and essential difficulty as a result The fragility of the yarn is that when a rubber article is subjected to fatigue stress the bond between the polyamide yarn and the rubber is impaired so that the polyamide yarn or - fabric loses its effectiveness as a reinforcing element.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren, das diese Nachteile vermeidet und in einfacher, praktischer und wirtschaftlicher Weise durchzuführen ist. Hierbei erfährt das Garn eine Verbesserung der Haftfestigkeit an Kautschuk, ohne eine Brüchigkeit des Garnes zu erleiden, eine Verbesserung des ErmüdungsWiderstandes und eine Erhöhung der Biegefestigkeit ohne Beeinträchtigung der Haftfestigkeit an Kautschuk, während gleichzeitig die erforderliche Mischungsmenge zur Erzielung der Haftfestigkeit auf ein Minimum herabgesetzt wird.The invention now relates to a method which avoids these disadvantages and in a simpler, more practical and is to be carried out in an economical manner. Here the yarn experiences an improvement the adhesive strength to rubber without suffering from brittleness of the yarn, an improvement the fatigue resistance and an increase in the flexural strength without impairment the adhesive strength to rubber, while at the same time the required mixing amount for Achieving the adhesive strength is reduced to a minimum.

Zu diesem Zweck wird das Einbetten von mehrfädigen Polyamidgarnen unter Behandlung mit einer kauitschukverträglichen Resorcin-Formaldehyd-Kautschukmilch-Mischung in der Weise ausgeführt, daß vor dieser Behandlung das Garn mit einer wässerigen Dispersion, welche ein Amid einer Ölfettsäure in niedriger Konzentration enthält, behandelt wird. Das so behandelte Garn oder Gewebe wird dann in üblicher Weise mit einer kautschukverträglichen Resorcin - Formaldehyd - Kautschukmilch-Mischung behandelt. Das Garn bleibt hierdurch faltbar, wobei weiterhin das Amid als Schutz der Fäden des Garnes gegen Bestandteile der Mischung und gegen Verwitterung durch die Hitze während des folgenden Trocknens des Garnes dient. Die wässerige Dispersion des bei dem vorliegenden Verfahren verwendeten Fettsäureamids wird aus einer pflanzlichen Ölfettsäure z. B. von Kokos-, Soja-, Lein-, Baumwollsaat- oder Rapsöl . bzw.For this purpose, the embedding of multi-filament polyamide yarns is treated with a chewy-resistant resorcinol-formaldehyde-rubber milk mixture executed in such a way that the yarn with before this treatment an aqueous dispersion which contains an amide of an oleic fatty acid in low concentration will. The yarn or fabric treated in this way is then conventionally mixed with a rubber-compatible one Resorcinol - formaldehyde - rubber milk mixture treated. As a result, the yarn remains foldable, the amide continues to protect the threads of the yarn against components of the Mix and protect against weathering by the heat during the subsequent drying of the yarn. The aqueous dispersion of the fatty acid amide used in the present process is from a vegetable oil fatty acid z. B. coconut, soybean, linseed, cottonseed or rapeseed oil. or.

- ' einer Mischung daraus hergestellt. Wenn diese Säuren kleine Mengen Glyzeride enthalten, wird das Weichmachungsvermögen der Amide ver-- 'made of a mixture of these. If those Acids contain small amounts of glycerides, the softening power of the amides is reduced.

bessert. ■improves. ■

Im allgemeinen schwanken die physikalischen Eigenschaften der Amide zwischen einem wachsähnlichen festen Zustand und einer weichen- Paste. Je langer die Kohlenstoffkette des Amides ist, desto geringer ist dessen Löslichkeit.In general, the physical properties of the amides vary between a wax-like one solid state and a soft-paste. The longer the carbon chain of the amide, the lower its solubility.

Das in dem Verfahren verwendete Amid ist ein emulgiertes Ölfettsäureamid in Form einer weichen Paste, welche leicht in Wasser dispergiert werden kann. Solche . wässerige Dispersionen ■ können zwischen etwa 1 bis 5 Gewichtsprozent an Ölfettsäure enthalten. In der praktischen Anwendung ergab sich, daß etwa 2% von diesem Amid ausreichende Erfolge ergeben und daß etwa 1 % Amide in dem Garn auf Trockenbasis verbleiben.The amide used in the process is an emulsified oleic fatty acid amide in the form of a soft Paste that can be easily dispersed in water. Such . aqueous dispersions ■ can between about 1 to 5 percent by weight of oleic fatty acid contain. In practical use, about 2% of this amide was found to be sufficient Results show that about 1% amides remain in the yarn on a dry basis.

Die kautschukverträgliche ' Resorcin-Formaldehyd-Kautschukmilch-Mischung, die hierbei angewendet wird, ist die üblichet, die im allgemeinen zur Behandlung von, z. B. Coirdeinlageti in Rieifen oder andere Kautschukwaren verwendet wird.The rubber-compatible 'resorcinol-formaldehyde-rubber milk mixture, which is used here is the usual one, the one in general for the treatment of, e.g. B. Coirdeinlageti in Rieifen or other rubber goods is used.

Zur Ausführung des Verfahrens bzw. der Methode zur Behandlung des Garnes kann jede übliche Apparatur verwendet werden, die Tauchtanks, Quetschrollen, eine Trockenkammer, Spannrollen (wenn, das Garn, während der Trocknung gespannt wird) und Vorrichtungen zum Aufwinden des be^- handelten Garnes umfaßt.Any conventional method can be used to carry out the method or the method for treating the yarn Apparatus used are the immersion tanks, nip rollers, a drying chamber, tension rollers (if, the yarn is stretched during drying) and devices for winding the be ^ - acted yarn includes.

Bei der praktischen Ausführung der vorliegen,-den Erfindung lief ein vielfädiges Polyamidgarn, bekannt als 2io-den-vierfach-2-Kabel oder 840-denzweifach-Reifeneord, durch einen Tauchtank mit einem Bad einer wässerigen Dispersion mit einem Gehalt von etwa 2,2 Gewichtsprozent eines Fettsäureamides und anschließend durch Quetschrollen zur Entfernung der überschüssigen Lösung, so daß das Garn sich im wesentlichen trocken anfühlte. Das mit Fettsäureamid behandelte Garn wurde dann sofort durch einen zweiten Tauchtank mit einer Mischung aus folgenden Bestandteilen, auf das Gewicht bezogen, laufen gelassen.In the practical implementation of the present invention, a multifilament polyamide yarn ran, known as 2io-den-quad-2-cable or 840-den-double-tire north, through a dip tank with a bath of an aqueous dispersion with a Content of about 2.2 percent by weight of a fatty acid amide and then by squeezing to remove the excess solution so that the yarn was essentially dry to the touch. The yarn treated with fatty acid amide was then immediately taken through a second immersion tank a mixture of the following ingredients by weight.

Kautschukmilch 38,5 Vo Rubber milk 38.5 Vo

Wasser 53,9 %Water 53.9%

Resorcin 3,8 %Resorcinol 3.8%

Formaldehyd .. .: 1,9 °/oFormaldehyde ...: 1.9%

Alkali (10 %> NaO H-Lösung) ... 1,9%Alkali (10%> NaO H solution) ... 1.9%

Das Garn ließ man darauf zwischen Quetschrollen zur Entfernung des Überschusses der Behandlungsmischung laufen. Man kann auch das Garn, gewünschtenfalls durch die letzte¹ Behandlungsmischung ein zweites Mal gehen, lassen,. Das auf diese Weise behandelte Garn wurde dann im feuchten. Zustand auf annähernd 20 bis 25 % seiner trockenen, Bruchfestigkeit gespannt, und durch einen Trockenofen geleitet.The yarn was then run between nip rollers to remove the excess treatment mixture. You can also let the yarn go through the last ¹ treatment mixture a second time, if desired. The yarn treated in this way was then in the moist. Condition stretched to approximately 20 to 25% of its dry, breaking strength, and passed through a drying oven.

Der verwendete Ofen, war vom Wärmeaustauschertyp, bei dem die rücklaufende Luft in, der Garntrockenkammer auf eine Temperatur von etwa, 205° erhitzt wird. Diese Temperatur kann im allgemeinen zwischen 149 und 232⁰' schwanken, und zwar in Abhängigkeit von, der Form des Garnes und der Behandlungsgeschwindigkeit, jedoch, kann sie auch höher, z.B. bei 315'°', liegen, ohne daß sich eine nachteilige Einwirkung auf das Garn, ergibt. Nach dem Verlassen der Trockenkammer wird das Garn, gekühlt und auf einem Rohr unter Bildung eines Garnwickels aufgespult.The oven used was of the heat exchanger type, in which the returning air in the yarn drying chamber is heated to a temperature of about 205 °. This temperature can generally ^{vary between 149 and 232 0} ', depending on the shape of the yarn and the treatment speed, but it can also be higher, for example 315' ° ', without any adverse effect the yarn, yields. After leaving the drying chamber, the yarn is cooled and wound onto a tube to form a yarn lap.

Ein, nach der vorstehend beschriebenen,Weise behandeltes Garn wird in üblicher Weise beim Auf- bau eines Fahrzeugluftreifens verwendet. · Der Reifen, wird dann aufgepumpt und der allgemein bekannten, Laufprüfung unterworfen! Ein weitererOne treated in the manner described above Yarn is used in the usual way in the construction of a pneumatic vehicle tire. · The Tire, is then inflated and subjected to the well-known running test! Another

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aufgepumpter Reifen, von ähnlicher Bauart, jedoch mit einer Einlage aus vielfädigen Polyamidgarnen oder Reifencord, der in der bisher bekannten Weise behandelt und bearbeitet wurde, wird dem gleichen Versuch, unterworfen.Inflated tire, of a similar design, but with an insert made of multi-threaded polyamide yarns or tire cord which has been treated and processed in the previously known manner becomes the same Attempt to submit.

In der folgenden Tabelle sind zum Vergleich die sich ergebenden Werte aufgeführt, und zwar vor und nach Anwendung der Laufprüfung. A ist die gebräuchliche!, B die erfindungsgemäße Vorbehandlung.. In the following table the resulting values are listed for comparison, namely before and after applying the running test. A is the usual !, B the pretreatment according to the invention ..

table

AA. LaufflächenbreiteTread width vorherbefore nachherlater Ver
größerungVer
enlargement QuerschnittsbreiteSection width vorherbefore nachherlater Ver
größerungVer
enlargement QuerschnittshöfreCross-sectional area vorherbefore nachherlater Ver
größerungVer
enlargement Beispiel >Example> BB. Millimetermillimeter Millimetermillimeter Prozentpercent Millimetermillimeter Millimetermillimeter Prozentpercent Millimetermillimeter Millimetermillimeter Prozentpercent -- 123,2123.2 129,5129.5 5,25.2 196,9196.9 205,7205.7 4,54.5 185,4185.4 i9!,5i9 !, 5 3,33.3 123,2123.2 127,0127.0 3,13.1 I85,4I85.4 193,0193.0 4,i4, i I85,9 ■I85.9 ■ 190,5190.5 2,52.5

Bei Ausführung dieser Versuche wurde der übliche Reifen A hinsichtlich seiner Vergrößerung nach einem Lauf entsprechend einer Vergleichs-When these experiments were carried out, the usual tire became A in terms of its enlargement after a run according to a comparison

ao strecke von 4550 km und der Reifen B nach der Erfindung hinsichtlich seiner Vergrößerung nach einem Lauf entsprechend einer Vergleichsstrecke von, 5724 km ausgewertet. Auf Grund der Tatsache, daß der Reifen. B für eine Vergleichsstrecke von. 1174 km mehr geprüft wurde als der Reifen, A (über 25% mehr als der Reifen A), ergab der Reifen B eine auffällig geringere dimensionale Vergrößerung als der Rleifen A. Im besonderen waren die Erhöhung der Laufflächenbreite, der Querschnittsbreite und der Querschnittshöhe des Reifens A etwa, 40, 9 und 26°/o geringer als die entsprechenden Werte dies Reifens A.ao stretch of 4550 km and the tire B according to the invention in terms of its enlargement a run corresponding to a comparison distance of 5724 km. Due to the fact, that the tire. B for a comparison distance of. 1174 km more was tested than the tire, A (over 25% more than tire A), tire B had a noticeably smaller dimensionality Enlargement than the Rleifen A. In particular, the increase in the tread width, the Section width and section height of the tire A approximately, 40, 9 and 26% less than that corresponding values of tire A.

Aus den vorliegenden Versuchen ergibt sich auch, daß eine: Behandlung nach der Erfindung den Ermüdungswiderstand oder die Biegungsfestigkeit des Garnes tatsächlich erhöht, wobei die Lebensdauer des Garnes die übliche Lebensdauer eines Reifens, die wegen Mangel aus anderen Gründen ihre Grenze findet, überschreitet.The experiments at hand also show that a treatment according to the invention actually increases the fatigue resistance or flexural strength of the yarn, with the Life of the yarn the usual life of a tire, which is due to deficiency from others Reasons finds its limit, exceeds it.

Es wurde auch gefunden, daß ein nach der Erfindung behandeltes Garn an Kautschuk ebenso gut oder noch besser anhaftet als das in der bisher in gebräuchlicher Weise behandelte Garn. Die Fettsäureamide sind vom Kationentyp und verträglich sowohl mit Polyamiden als auch mit eimer Resorcin - Forimaldehyd-Kautschukmilch-Mischung.It has also been found that a yarn treated in accordance with the invention works just as well on rubber or adheres even better than the yarn previously treated in the usual way. The fatty acid amides are of the cation type and compatible with both polyamides and bucket Resorcinol - formaldehyde rubber milk mixture.

Ein Garn, welches mit einer. Fettsäureamid-A yarn that has a. Fatty acid amide

dispersion, und einer Resorcin-Formaldehyd-Kautschukmilch-Mischung behandelt wurde, hat diedispersion, and a resorcinol-formaldehyde-rubber milk mixture has been treated, the

.50 Eigenschaft, sich um ungefähr 10% ohne Herab-.50 property of about 10% without degradation

Setzung seiner Durchschnittsfestigkeit oder Biegefestigkeit dehnen, zu lassen. Dies ist vorteilhaft, weil die Kosten des Polyamidgarnes, das in, Reifen oder andere Erzeugnisse eingebaut wird, in dem gleichen Maße verringert werden, ■ wie das Garn gelängt wird. Ebenso wird das Gewicht des Verstärkungsm.aterials in der Struktur verringert, so daß man beispielsweise einen, Reifen von geringerem Gewicht erhalten, kann. ■Setting of its average strength or flexural strength stretch, let. This is advantageous because of the cost of the polyamide yarn that is used in tires or other products are built in, are reduced to the same extent as the yarn is lengthened. The same applies to the weight of the reinforcement material reduced in structure so that, for example, one, tire of lesser Weight can get. ■

Der im vorstehenden benutzte Begriff »Kautschuk« umfaßt .alle natürlich vorkommenden, und künstlich hergestellten Kautschukartem bzw. deren Mischungen. . 'The term "rubber" used above includes all naturally occurring, and artificially produced rubber products or their mixtures. . '

Claims

PATENT CLAIMS: Documents considered: German Patent No. 835 063; British Patent No. 585 060.

1. Procedure for embedding. multi-thread Polyamide yarns in, rubber mixtures with pre-treatment of the yarn rubber-compatible resorcm-formaldehyde-rubber milk mixtures, characterized in that the yarn is coated with an aqueous dispersion before these mixtures are applied is treated by fatty acid amide in low concentration.

2. The method according to claim 1, characterized by the use of an aqueous Dispersion at a level of, about 1 to 5 percent by weight, preferably about 2 percent by weight, of oleic fatty acid amide.