CH220810A - Process for the production of a composite structure from a vulcanizable rubber substance and a textile material. - Google Patents

Process for the production of a composite structure from a vulcanizable rubber substance and a textile material.

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CH220810A
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CH
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impregnated
textile
protein
rubber
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Application number
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German (de)
Inventor
The Firestone Tire Rub Company
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Firestone Tire & Rubber Co
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Publication date
Application filed by Firestone Tire & Rubber Co filed Critical Firestone Tire & Rubber Co
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/24Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 characterised by the choice of material

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Description

  

  



  Verfahren zur Herstellung eines   Kompositgebildes    aus einer vulkanisierbaren    Kautschuksubstanz    und einem Textilstoff.



   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren ! zur Herstellung eines   Komposit-    gebildes aus einer vulkanisierbaren Kantschuksubstanz und einem Textilstoff, wie es   z.    B. zum Aufbau von   Gummiradreifenman-    teln dienen kann.



   Die Schwierigkeit, eine feste Verbindung zwischen Kautschuk k und einem Gewebe, ins  besondere Cellulosegewebe,    zu erzeugen, besteht schon seit langer Zeit. Seit vielen Jahren ist es in der Gummiindustrie stÏndige   Praxis,Baumwollgewebedurch Kalandern    mit compoundiertem Kautschuk   zusammen-    zubringen und dann das erhaltene Gummigewebe für Automobilreifen, Treibriemen (z. B. Automobil-Ventilatorriemen) und für Ïhnliche, geschichtete Gummigewebeartikel zu verwenden. Bei der   heutigen, viel stär-    keren   BetriebsbeanspTuchungsoloher    Artikel gibt aber die bisherige Herstellungsweise derselben keine befriedigende Resultate.

   So mussten in den letzten Jahren manche Misserfolge an für hohe Gesohwindigkeiten be  stimmten    Radreifen, welche gemϯ vorerwÏhntem Verfahren hergestellt wurden, verzeichnet werden. Es wurden zwar Radreifen von etwas verbesserter Festigkeit der Massen geschaffen durch die Anwendung eines   Bartimwollgewebes,    das   vorher. durch Eintau-      chen oder dergl.    mit einer Dispersion oder Lösung von Kautschuk imprägniert wurde, bevor   der compoundierte    Kautschuk auf das Gewebe aufgepresst wurde. Allein auch diese Verbesserung hat den Forderungen, die die heutige Technik an Radreifen stellt, micht genügt.



   Es wurden in der   Gummiindustrie schon    verschiedentlich Versuche angestellt, das  bliche Baumwolle - Reifengewebe durch   Rayongewebe    zu ersetzen. Doch waren diese Versuche oft unbefriedigend wegen der geringen Adhäsion, die sich zeigt, soba. ld  Rayongewebe die für Baumwollreifengewebe übliche Behandlung erfährt. Wird z. B. ein   Rayonstrang in    eine   Gummireifenkompo-    sition eingepresst und hierauf unter hohem Druck und bei erh¯hter Temperatur, die zum Vulkanisieren des Gummis ausreicht,   Bachbehandelt, so wird    man feststellen, dass der   R. ayonstrang leicht von    der Gummimasse abgerissen werden kann. In der Tat ist die so gewonnene Adhäsion halb so gering als die mit einem   Baumwollstrang    erzielte.



     Obsehon    es als wesentliche Verbesserung gel  ten kann, wenn man    das Rayongewebe zuerst mit einer Gummil¯sung oder -dispersion imprÏgniert, so ist die Adhäsion immer noch geringer als die HÏlfte eines auf Ïhnliche Weise imprägnierten   Baumwollstran-    ges, so dass man einen Reifen von ungenügender Dauerhaftigkeit erhält. Es wurde auch vorgeschlagen, die Adhäsion eines Rayon   reifenstranges auf Gummi dadurch zu ver-    bessern, da¯ der Strang mit einer   Casein-       Latex-Eomposition imprägniert und dieser      imprägnierte Strang getrocknet    wird, ehe man die üblichen Kalander- und Reifenauf  bauvorgänge    vornimmt.

   Es wurden auf diese Weise wohl   einige Erfolge erzielt, doch war    die erzielte Adhäsion meist nicht   besser 31s    die Adhäsion, welche man gew¯hnlich zwi  schen uulmprägnierter Baumwolle    und Gummi zu verzeichnen hatte. Das ImprÏgnieren   eines Baumwollstranges    mit   einer Casein-      Latex-Komposition    verbesserte die Adhäsion nicht bedeutend.



   Man n hat nun gefunden, dass die Adhäsion von Rayon, Baumwolle oder eines andern Gewebes an Gummi au¯erordentlich stark erhöht werden kann, wenn man ein Gewebe benutzt, das mit einer   Kautschuksubstanz-    Proteinkomposition, z. B. einer Casein-Latex  Eomposition imprägniert    ist, wobei man im  prägnierte    Gewebe einer   Wärmebehandlung    bei einer Temperatur von über   100"C    unterwirft.

   (Nach den früheren Methoden wurde ein mit Latex imprägniertes Gewebe im allgemeinen nur so hoch erhitzt, als es nötig war, um das Wasser aus dem Gewebe zu entfernen.)
Von diesem Gesichtspunkte ausgehend, betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kompositgebildes aus einer vulkanisierbaren   Kautschuk-    Substanz und einem Textilstoff, zum Zwecke des Aufbaus von Radreifen, Treibriemen etc.,   welchessiehdadurchkennzeichnet,dass    man einen Textilstoff, der mit einer   Kautschuk-    substanz-Proteinkomposition imprÏgniert ist, einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von über 100 ¯ C und wÏhrend einer genügenden Zeitspanne, um eine maximale Adhäsion zwischen Kautschuk und Textilstoff im vulkanisierten Gegenstand zu erzeugen, unterwirft.



   Bei Anwendung der vorliegenden Erfindung k¯nnen au¯er dererh¯hten AdhÏsion im   Kompositgebilde noch andere Vorteile    erzielt werden. Man kann z.   B.    Radreifen und geschichtete Treibriemen von bedeutend besserer Biegsamkeit als sonst herstellen. Verm¯ge der erh¯hten AdhÏsion besteht sehr wenig Gefahr, dass zwischen dem Gewebe und dem Gummi eine Trennung eintritt, was zur Folge hat, dass die aus dem   Komposit-    gebilde geschaffenen GegenstÏnde, wie z. B.



  Radreifen, Treibriemen   etc.,    auch kühler als sonst laufen. Ein weiterer Vorteil der   vor-    liegenden Erfindung besteht darin, dass das hei¯ behandelte Gewebe und das damit gewonnene   Presskompositgebilde äusserst bieg-    sam und beim Reifen formen oder   dergl.    leicht zu handhaben ist. Das nach dem neuen Verfa   imprägnierte    und heiss behandelte    GewebeweistfernerhinkeineSpannungen    oder andere gew¯hnlich im käuflichen Gewebe vorhandene Unvollkommenheiten auf.



   Das vorliegende Verfahren kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden :
Ein Gewebe, bestehend aus Fäden, Seilen, StrÏngen, Fasern oder gewobenem Material, wird mit einer gelöstes Protein enthaltenden Dispersion einer   Kautschuksub-    stanz auf bekannte Weise imprägniert.



  Dann wird das imprägnierte Gewebe auf über 100 ¯ C, im wesentlichen h¯her, als es die Bedingungen zum Trocknen des   Gewe-    bes vonschreiben, erhitzt. Das   Protein wird    zweckmässig mittels eines fixen Alkalis, wie z. B. Lithium-,   Natrium-,    Kalium- oder Ïhn   liche Alkalihydroxyde,-carbonate,-phos-    phate, -borate, -silicate, -stannate, -fluroide, -oxalate, -tartrate, -phenolate, -kresylate usw., in   Losung    gebracht.

     Natrium-und Kalium-      phenolat    oder-kresylate sind besonders wün  schenswerte    L¯sungsmittel, da sie hervor  ragendeProteinschutzmitteldarstellen,    und durch deren Gebrauch im Verfahren der vorliegenden Erfindung die Adhäsion zwischen dem Gewebe   u. nd der Kautschuksubstanz    auf ein   Höchstmass gebra-cht    wird. Ammoniak und Amine K¯nnen ebenfalls als L¯sungsmittel verwendet werden, doch wird man dabei zweckmÏ?i in der spÏter erwähnten Weise verfahren.



   Das Verfahren gemäss der Erfindung wird durch nachstehende Beispiele im ein  zelnen ziffernmässig erläutert.   



   Beispiel 1 :
Man stellt eine Latexkomposition dar,    welche annähernd 5% Soyabohnenprotein    und ungefähr 121/2% Kautschuk enthÏlt.



  10% Natriumcarbonat bezogen auf das Gewicht des Proteins werden zum Losen des letzteren verwendet.   Ra. yonreifenstränge    von   der üblichem Aufmachung 275/4/3    werden    durch Eintauchen mit duieser Ixatexkomposi-    tion imprägniert und hierauf während d   1    Stunde in einem Ofen auf   13n5   C    erhitzt.



  Die Stränge werden dann auf   einen Flach-    körper von 12, 5 : 12, 7 : 1, 6 cm als Unterlage gelegt, welcher durch Kalandern einer  b   lichen ! Reifenmassekomposition von gleich-    mässiger Dicke von 0, 2 cm auf ein quadratisches,   gewobenes    Gewebe als Rückseite hergestellt wird. Die Unterlage mit den auf der Gummiselite eingerpre?ten StrÏngen wird in eine Form von 12, 7 : 15 : 0, 2 cm eingelegt zwecks   Vulkanisierens    des Gummis, wobei unbehandelte RayonstrÏnge und Rayonstränge, welche wie obenerwÏhntimprÏgniert,    aber nicht über die Trockne hina-us erhitzt    wurden, zur Kontrolle miteingeschlossen werden. Die Adhäsion jedes einzelnen Stranges   wird auf der Scott-Strangpriifmaschine    bestimmt.

   Die Durchschnittszugkraft, in n Pfund ausgedr ckt, welche zum Entfernen des Stranges von der Unterlage (in einem Winkel von   180       )    in gleichmässigem Masse erforderlich ist, gibt eine rohe quantitative Schätzung der Adhäsionsstärke. Die Adhä   sionsstä. rke für die imprägnierten und wärme-    behandelten RayonstrÏnge betrÏgt 1,95 Pfund, während sie f r unbehandelte Stränge nur 0, 5 Pfund und für nur bis zur Trockne er  hitzte,    imprägnierte Stränge 1, 0 und 1, 5 Pfund betrÏgt.



   Man erhÏlt im   wesentlichendieselben      maximalen Adhäsionsresultate, wenn    man den imprägnierten Rayonstrange wÏhrend 40 bis 100 Minuten auf   135   C    erhitzt. Die zum ImprÏgnieren des Gewebes gebrÏuchliche Latexkomposition Kann auch, wenn n¯tig, vulkanisierende Bestandteile   enthal-    ten, ohne deswegen die nach dem Vulkani  sieren des    Gewebes in Verbindung mit der Gummimasse erhaltenen Adhäsionsresultate zu   beeinflussen. Ma ; n erhält    im wesentlichen denselben erhöhten Adhäsionsgrad, wenn man Stränge mit einer Latexkomposition, welche mittels Natrium- oder   Ealiumkresy-    lat gelostes Soyabohnenprotein enthält, zusammen mit der   vorerwähnten'Wärmebe-    handlung behandelt.



   Beispiel 2 :
Man stellt auf ähnliche Weise, wie in   Beispiel 1 a. ngegeben ist,    eine   Dateximprä-    gnierkomposition dar, welche jedoch 5% Casein enthÏlt, das mittels zirka 15% Natriumkresylat, bezogen auf das angewandte   Casein,    aufgelöst worden ist.   Rayonreifenstränge       werden dann mit dieser Komposition imprä- gmertundhieraufwährendl'Stundeeiner    WÏrmebehandlung bei 135 ¯C unterworfen.



  Die Adhäsionsprüfung verläuft in der im Beispiel   1    beschriebenen Weise. Man erhalt für so behandelte Stränge einen   Adhäsicns-    wert von 2, 5 Pfund, im Vergleich zum Wert von 1, 4 bis 1, 6 Pfund für einen nur zur Trockne erhitzten, imprägnierten Strang. Ein im wesentlichen gleich hoher Adhäsionswert wird bei imprägnierten. Strängen er halten, die   während 40    bis   120 Minuten    auf   135   C erhitzt    werden.



   Es werden auch hohe   Adhäsionswerte    dadurch erzielt, da¯ der imprÏgnierte Rayonstrang g bei verschiedenen Temperaturen und während verschiedener Zeitspannen erhitzt wird, wobei eine kürzere   Heizdauer    höhere Temperaturen und eine längere Heizdauer   niedrigere Temperaturen erheischt.    So wird beispielsweise ein Adhäsionswert von annÏhernd 2,2 Pfund durch Erhitzen eines Stranges wÏhrend 1 bis 3 Stunden auf   125   C erhaIten    ;

   es werden Werte von über 2 Pfund erzielt entweder durch Erhitzen des   Stranges während 30 bis 90    Minuten auf   145   C oder durch    Erhitzen während 2 bis 50 Minuten auf   155        C. Äheliche,    verbesserte Adhäsionsresultate werden auch bei Anwendung von Natriumcarbonat, an Stelle von   Natriumkresyla. t, als Lösungsmittel    erhalten.



   Beispiel 3 :    Eine La. texkomposition, welche    der in Beispiel 2 beschriebenen ähnlich ist, wird so hergestellt, da. sie zirka.   4    %   Casein,    welches in zirka 21% Natriumkresylat, bezogen auf das Casein, gelöst ist, und   15% Kautschuk      entha. lt.    Ein gew¯hnlicher Baumwollreifenstrang von der Aufmachung 21/5/3 wird mit der genannten Latexkomposition   imprä-    gniert und   hierauf während 1 Stunde hei    135¯ C einer WÏrmebehandlung unterworfen.

   Eine nach Beispiel   1    durchgeführte Adhäsionsprobe zeigt einen AdhÏsionswert von 2, 3 Pfund, im Vergleich zu einem Ad  häsio, nswert von    1, 7 Pfund bei einem, wie    vorhin imprägnierten Baumwollstrang, der    aber nur bis zur   Trockne erhitzt,    wurde, und zu einem   Adhäsionswert    von 1, 5 Pfund bei einem mit einer Latexkomposition imprÏ  gnierten,      aber keinen Proteinhaftstoff    enthaltenden Baumwollstrang aufweisen. Man erhÏlt im wesentlichen den gleichen verbesserten Adhäsionswert mit imprägnierten Strängen, welche während 3'0 Minuten bis zwei Stunden erhitzt worden sind.

   Wird die Behandlung bei a. ndern Temperaburen vorge  nommen,    so wird ebenfalls eine verbesserte Adhäsion erhalten. So erzielt man beim Erhitzen des Stranges auf 125¯ C wÏhrend 50 bis 100   Minuten Werte von 2, 3    Pfund und mehr ; erhitzt man den Strang während einer Dauer von   20    bis   80    Minuten auf   145   C,    so. kann man Werte von 2 Pfund und mehr verzeichnen, wogegen beim Erhitzen des Stranges auf 155¯C wÏhrend einer Dauer von 10 bis 40 Minuten   Adhässionsswerte    von über 2, 2 Pfund erreicht werden. Bei Anwendung eines andern fixen Alkalis, wie z. B.



     Kaliumkresylat und Natriumcarbonat,    an Stelle des Natriumkresylates, wird im we  sentlichen    die gleiche, erhöhte Adhäsion erzielt. Wird an Stelle des Caseins Soyaboh  nenprotein    verwendet, so verzeichnet man ebenfalls im wesentlichen die gleiche erhöhte Adhäsion.



   Bei Anwendung von   Ammoniac    k als Proteinlösungsmittel werden keine so   zufrieden-    stellende Adhäsionsresultate erzielt, sofern das gewohnliche Ammoniaklösungsverfahren verwendet wird. Meist wird   ein grosser Über-    schuss an Ammoniak verwendet und unter diesen   Umständen ist    es nötig, den   imprä-      gnierten    Textilstoff bei tiefer Temperatur,   daa heisst annähernd Zimmertemperatur,    zu trocknen und hierauf die Temperatur all  mählich bis auf    die oben   erwähnten, regu-      lä. ren Heissbehandlungstemperaturen zu    erhöhen, ehe die neue Heissbehandlung ausgeführt wird.

   Dass viele der Sehwierigkeiten, die bei Anwendung von Ammoniak entstehen, dem  blichen Gebrauch eines Überschusses an Ammoniak zuzuschreiben sind, geht daraus hervor, dass ein Textilstoff oder Gewebe, welches mit einer in einem Minimum von Ammoniak gelöstes Protein   enthal-    tenden   Eautschukdispersion imprägniert ist,    direkt, ohne   vorgängiges Trocknen bei    nied   riger Temperatur und allmähliche Erhöhung    der Temperatur auf die regulären Temperaturen der Heissbehandlung erhitzt werden kann.

   Diese letztere Verfahrensweise ergibt ein Gebilde, in dem das Gewebe in befrie  dilgender    Weise am   Ka. utschuk anhaftet.    So werden beispielsweise 13 bis 15 Teile KÏufliches, konzentriertes, wässriges Ammoniak k   zumAuflösen    von 100   Teilen Casein    erfordert.



   Aus vorstehendem ersieht man, dass mittels der vorliegenden   Erfindung eine wesent-    lich verbesserte Adhäsion zwischen Kautschuk und Gewebe oder Textilstoff durch Einschaltung einer neuen Heizstufe unmittelbar nach der Imprägnierung des Textilstoffes und ehe dieser mit dem Kautschuk vulkanisiert wird, erzielt werden kann. Obwohl die vorerwähnten Beispiele   mur    den Gebrauch von   Casein    und   Soyabohnenpro-    tein umfassen, können an Stelle dieser Proteine aueh andere ähnliche Proteine, wie z. B. Zein aus Korn,   Baumwollsamenprotein    oder andere ähnliche Proteine, die normalerweise in Wasser unlöslich sind, aber in oben beschriebener Weise loslich gemacht werden können, verwendet werden.



   Die Hitzebeha. ndlung wird zweckmässig in Gegenwart von Luft oder eines andern sauerstoffhaltigen Gases ausgef hrt. Eine wesentliche Erhöhung der AdhÏsion wird durch Erhitzen eines imprägnierten Stranges im Vakuum erhalten, doch scheint in diesem Falle eine längere Behandlung zwecks Er   reichung maximaler Adhäsionsresultate er-      forderlich    zu sein.



   Die vorerwähnten Beispiele umfassen nur die Anwendung von Latexkompositionen zum   Imprägnieren von Textilstoffen    von Geweben. Es kann jedoch jede andere wäss   rige Eautschukdispersion, entweder aus    nat rlichem oder k nstlichem Kautschuk,    ferner aus unvulkanisiertem oder zurück-    gewonnenem Kautschuk nach vorliegendem Verfahren gebraucht   werden. Überdies kön-    nen auch   Dispers. ionen anderer Kautschuk-    substanzen neben dem gewohnlichen   Hevea-       Eautschuk oder andere natürliche Eaut-      schuksorten Verwendun. g finden.    Zu den   Kautsohuksubstanzen gehören    auch die soge  na. nnten synthetischen Kautschukarten,    wie z. B.

   Neopren und die verschiedenen, auf Bu  tadien    basierenden Polymere.



   In dieser Beschreibung ist u   nter"Trock-    nen" durchwegs das Entfernen im   wesen-      lichen aller Feuchtigkeit aus    dem Gewebe oder Textilstoffen, unter,,Gewebe oder Textils stoff" gewobenes Gewebe, Fasern, Fade, StrÏnge und andere   ähnliche Textilprodukte       undunterCellulose-Gewebe"Fasern,    StrÏnge, gewobene und andere Arten von aus Cellulose hergestellten Geweben, wie z. B.



  Baumwolle, regenerierte Cellulose und der. gl., zu verstehen.



   Fiir das   vorliegende Verfa. hren wird der    Schutz nur soweit beansprucht, als es sich nicht um eine für die Textilindustrie in Betracht kommende Behandlung von   Textil-    fasern zum Zwecke ihrer Veredlung handelt.



  



  Process for the production of a composite structure from a vulcanizable rubber substance and a textile material.



   The present invention relates to a method! for the production of a composite structure from a vulcanizable Kantschuksubstanz and a textile material, as it is z. B. can be used to build rubber tire jackets.



   The difficulty in creating a firm bond between rubber and a fabric, especially cellulose fabric, has existed for a long time. For many years it has been a constant practice in the rubber industry to combine cotton fabric with compounded rubber by calendering and then to use the resulting rubber fabric for automobile tires, drive belts (e.g. automobile fan belts) and for similar, layered rubber fabric articles. With today's, much more intensive, operational stress of articles, however, the previous method of production of the same does not give satisfactory results.

   In recent years, for example, certain failures have been recorded on wheel tires intended for high speeds, which were manufactured according to the above-mentioned process. Although wheel tires of somewhat improved strength of the masses were created through the use of a Bartimwollewebes that previously. was impregnated with a dispersion or solution of rubber by dipping or the like before the compounded rubber was pressed onto the fabric. This improvement alone did not meet the demands that today's technology places on wheel tires.



   Various attempts have been made in the rubber industry to replace the usual cotton tire fabric with rayon fabric. However, these attempts have often been unsatisfactory because of the poor adhesion that is exhibited, soba. ld Rayon fabric undergoes the usual treatment for cotton tire fabric. Is z. If, for example, a rayon strand is pressed into a rubber tire composition and then Bach-treated under high pressure and at an elevated temperature that is sufficient to vulcanize the rubber, you will find that the R. ayon strand can easily be torn off from the rubber compound. Indeed, the adhesion obtained in this way is half as low as that obtained with a cotton strand.



     Although it can be seen as a significant improvement if the rayon fabric is first impregnated with a rubber solution or dispersion, the adhesion is still less than half of a cotton strand impregnated in a similar way, so that a tire is less than adequate Preserves durability. It has also been proposed to improve the adhesion of a rayon tire cord to rubber by impregnating the cord with a casein-latex composition and drying this impregnated cord before performing the usual calender and tire building operations.

   Some successes were achieved in this way, but the adhesion achieved was usually no better than the adhesion that was usually observed between unimpregnated cotton and rubber. Impregnation of a cotton strand with a casein-latex composition did not significantly improve the adhesion.



   It has now been found that the adhesion of rayon, cotton or any other fabric to rubber can be greatly increased if a fabric is used that is made with a rubber substance-protein composition, e.g. B. a casein latex composition is impregnated, subjecting the impregnated fabric to a heat treatment at a temperature of over 100 "C.

   (In previous methods, a latex impregnated fabric was generally heated only enough to remove the water from the fabric.)
Proceeding from this point of view, the present invention relates to a method for the production of a composite structure from a vulcanizable rubber substance and a textile material, for the purpose of building up wheel tires, drive belts etc., which is characterized in that a textile material which is covered with a rubber substance Protein composition is impregnated, subjected to heat treatment at a temperature of over 100 ¯ C and for a period of time sufficient to produce maximum adhesion between rubber and textile in the vulcanized object.



   When using the present invention, other advantages can be achieved in addition to the increased adhesion in the composite structure. You can z. B. Manufacture wheel tires and stratified drive belts with significantly better flexibility than usual. Because of the increased adhesion there is very little risk of separation occurring between the fabric and the rubber, which means that the objects created from the composite structure, such as B.



  Wheel tires, drive belts, etc., also run cooler than usual. Another advantage of the present invention is that the heat-treated fabric and the molded composite structure obtained with it is extremely flexible and easy to handle during the tire process or the like. The fabric impregnated and hot treated according to the new method also shows no tension or other imperfections that are usually present in commercially available fabrics.



   For example, the present method can be carried out as follows:
A fabric consisting of threads, ropes, strands, fibers or woven material is impregnated in a known manner with a dispersion of a rubber substance containing dissolved protein.



  The impregnated fabric is then heated to over 100 ¯ C, substantially higher than the conditions for drying the fabric. The protein is conveniently by means of a fixed alkali, such as. B. lithium, sodium, potassium or similar alkali hydroxides, carbonates, phosphates, borates, silicates, stannates, fluorides, oxalates, tartrates, phenolates, cresylates, etc., in Solution brought.

     Sodium and potassium phenates or cresylates are particularly desirable solvents because they are excellent protein protectants and, when used in the method of the present invention, adhesion between tissue and the like. nd the rubber substance is used to the maximum. Ammonia and amines can also be used as solvents, but it is convenient to proceed in the manner mentioned later.



   The method according to the invention is explained in detail by the following examples.



   Example 1 :
A latex composition is represented which contains approximately 5% soybean protein and approximately 121/2% rubber.



  10% sodium carbonate based on the weight of the protein is used to solve the latter. Ra. Yon tire strands with the usual make-up 275/4/3 are impregnated by immersion with this Ixatex composition and then heated in an oven to 13-5 ° C. for 1 hour.



  The strands are then placed on a flat body of 12, 5: 12, 7: 1, 6 cm as a base, which by calendering a pale! Tire compound composition of uniform thickness of 0.2 cm is produced on a square, woven fabric as the back. The base with the strands pressed into the rubber elite is placed in a shape of 12.7: 15: 0.2 cm for the purpose of vulcanizing the rubber, with untreated rayon and rayon strands, which are impregnated as mentioned above, but not over the dryness should be included as a control. The adhesion of each individual strand is determined on the Scott strand testing machine.

   The average tensile force, expressed in n pounds, required to remove the strand from the substrate (at an angle of 180 degrees) evenly gives a crude quantitative estimate of the strength of the bond. The Adhä sionsstä. Thickness for the impregnated and heat-treated rayon strands is 1.95 pounds, while for the untreated strands it is only 0.5 pounds and for the impregnated strands only heated to dryness is 1.0 and 1.5 pounds.



   Essentially the same maximum adhesion results are obtained if the impregnated rayon rod is heated to 135 C for 40 to 100 minutes. The latex composition used to impregnate the fabric can, if necessary, contain vulcanizing components without affecting the adhesion results obtained after vulcanizing the fabric in connection with the rubber compound. Ma; Essentially the same increased degree of adhesion is obtained when strands are treated with a latex composition which contains soybean protein dissolved by means of sodium or potassium cresylate, together with the aforementioned heat treatment.



   Example 2:
It is prepared in a manner similar to that in Example 1 a. is a date impregnation composition which, however, contains 5% casein, which has been dissolved by means of around 15% sodium cresylate, based on the casein used. Rayon tire strands are then impregnated with this composition and subjected to a heat treatment at 135 ¯C for an hour.



  The adhesion test proceeds in the manner described in Example 1. An adhesion value of 2.5 pounds is obtained for strands treated in this way, compared to the value of 1.4 to 1.6 pounds for an impregnated strand which has only been heated to dryness. An essentially equally high adhesion value is obtained with impregnated. Strands he hold that are heated to 135 C for 40 to 120 minutes.



   High adhesion values are also achieved in that the impregnated rayon strand g is heated at different temperatures and for different periods of time, with a shorter heating period requiring higher temperatures and a longer heating period requiring lower temperatures. For example, an adhesion value of approximately 2.2 pounds is obtained by heating a strand to 125 ° C for 1 to 3 hours;

   values of over 2 pounds are achieved either by heating the strand for 30 to 90 minutes at 145 ° C. or by heating it for 2 to 50 minutes at 155 C. Similar, improved adhesion results are also achieved when sodium carbonate is used instead of sodium cresyla. t, obtained as a solvent.



   Example 3: A La. texkomposition, which is similar to that described in Example 2, is made as. she about. 4% casein, which is dissolved in about 21% sodium cresylate, based on the casein, and 15% rubber contains. According to a standard strand of cotton tires with a make-up of 21/5/3 is impregnated with the latex composition mentioned and then subjected to a heat treatment at 135 ° C for 1 hour.

   An adhesion test carried out according to Example 1 shows an adhesion value of 2.3 pounds, compared to an adhesion value of 1.7 pounds for a cotton strand impregnated as before, but which was only heated to dryness, and an adhesion value of 1.5 pounds for a cotton strand impregnated with a latex composition but not containing any protein adhesive. Essentially the same improved adhesion value is obtained with impregnated strands which have been heated for 30 minutes to two hours.

   If the treatment in a. If the temperature is changed, improved adhesion is also obtained. For example, if the strand is heated to 125¯ C for 50 to 100 minutes, values of 2.3 pounds and more are achieved; if the strand is heated to 145 ° C. for a period of 20 to 80 minutes, so. values of 2 pounds and more can be recorded, whereas if the strand is heated to 155 ° C for 10 to 40 minutes, adhesion values of over 2.2 pounds are achieved. When using another fixed alkali, such as. B.



     Potassium cresylate and sodium carbonate, instead of sodium cresylate, essentially achieve the same, increased adhesion. If soybean protein is used instead of casein, then essentially the same increased adhesion is also recorded.



   When ammonia k is used as the protein solvent, the adhesion results are not as satisfactory as long as the ordinary ammonia dissolving method is used. Usually a large excess of ammonia is used and under these circumstances it is necessary to dry the impregnated textile material at a low temperature, which means approximately room temperature, and then gradually to regulate the temperature down to the above mentioned temperature. to increase the heat treatment temperatures before the new heat treatment is carried out.

   The fact that many of the problems that arise with the use of ammonia can be ascribed to the usual use of an excess of ammonia is evident from the direct impregnation of a textile material which is impregnated with a rubber dispersion containing a minimum of ammonia dissolved protein , can be heated to the regular heat treatment temperatures without prior drying at a lower temperature and gradually increasing the temperature.

   This latter procedure results in a structure in which the tissue adheres to the leatherette in a satisfactory manner. For example, 13 to 15 parts of commercially available concentrated aqueous ammonia are required to dissolve 100 parts of casein.



   It can be seen from the above that by means of the present invention a significantly improved adhesion between rubber and fabric or textile material can be achieved by switching on a new heating stage immediately after the textile material has been impregnated and before it is vulcanized with the rubber. Although the aforementioned examples include the use of casein and soybean protein, other similar proteins, such as e.g. B. grain zein, cottonseed protein or other similar proteins which are normally insoluble in water but can be solubilized in the manner described above can be used.



   The Hitzebeha. The treatment is expediently carried out in the presence of air or another oxygen-containing gas. A substantial increase in the adhesion is obtained by heating an impregnated strand in a vacuum, but in this case a longer treatment seems to be necessary in order to achieve maximum adhesion results.



   The aforementioned examples only cover the use of latex compositions for impregnating fabrics of fabrics. However, any other aqueous rubber dispersion, either made from natural or synthetic rubber, or made from unvulcanized or recovered rubber, can be used in accordance with the present process. In addition, Dispers. Iions of other rubber substances in addition to the usual Hevea rubber or other natural types of rubber are used. find g. The so-called na. Nnten synthetic rubbers, such as. B.

   Neoprene and the various butadiene-based polymers.



   Throughout this specification, "drying" refers to the removal of essentially all moisture from the fabric or textile, under "fabric or textile" woven fabric, fibers, thread, ropes and other similar textile products and cellulosic fabrics " Fibers, strands, woven and other types of fabrics made from cellulose, e.g. B.



  Cotton, regenerated cellulose and the. gl. to understand.



   For the present case Protection is only claimed insofar as it does not concern a treatment of textile fibers for the purpose of their refinement that is suitable for the textile industry.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Herstellung eines Kompo sitgebildes zum Zwecke des Aufbaues von Radreifen, Treibriemen etc. aus einer vulkanisierbaren Eautschuksubstanz und einem Textilstoff, dadurch gekennzeichnet,dass man einen Textilstoff, der mit einer Vaut- schuksubstanz - Proteinkomposition imprÏ gniert ist, einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von ber 100 C und während einer genügendenZeitspanne,umememaxi- male AdhäsionzwischenKautschukund Textilstoff im vulkanisierben Gegenstand zu erzeugen., unterwirft. PATENT CLAIM I: Process for the production of a Kompo sitgebildes for the purpose of building wheel tires, drive belts, etc. from a vulcanizable rubber substance and a textile, characterized in that a textile which is impregnated with a Vautschuksubstanz - protein composition, a heat treatment at a temperature of Above 100 ° C and for a period of time sufficient to produce maximum adhesion between rubber and fabric in the vulcanized article. UNTEBANSPRÜOHE : 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass. der Textilstoff mit einer wässrigen, ein Protein enthaltenden Kautschukdispersion imprÏgniert und hierauf der imprägnierte Textilstoff einer Wärmebehandlungwährendeiner erheblich längeren Zeitspanne, als zum Trocknen des Textilstoffes erforderlich wäre, unterworfen wird. SUBSTITUTE SHEET: 1. The method according to claim I, characterized in that the textile material is impregnated with an aqueous rubber dispersion containing a protein and the impregnated textile material is then subjected to a heat treatment for a considerably longer period of time than would be required to dry the textile material. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass eame Eautsehuk- komposition in inniger Berührung mit dem behandelten Textilstoff vulkanisiert wird. 2. The method according to claim I, characterized in that eame Eautsehuk- composition is vulcanized in intimate contact with the treated textile material. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, da? ein Cellulosetextilstoff mit ei, ner wässrigen, ein Protein und ein alkalisches L¯sungsmittel enthaltenden Kautschukdispersion imprÏgniert wird. 3. The method according to claim I, characterized in that? a cellulose textile is impregnated with an aqueous rubber dispersion containing a protein and an alkaline solvent. 4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein Cellulosetextilstoff mit einer Casein und ein fixes Alkali enthaltenden Latexkomposition imprÏgniert wird. 4. The method according to claim I, characterized in that a cellulose textile is impregnated with a latex composition containing casein and a fixed alkali. 5. Verfahren nach Patentanspruch I, da- durch gekennzeichnet, dass ein Cellulosetextilstoff mit einer Soyabohnenprotein und ein fixes Alkali enthaltenden Latexkomposition imprägniert wird. 5. The method according to claim I, characterized in that a cellulose textile fabric is impregnated with a latex composition containing soybean protein and a fixed alkali. 6. Verfahren nach Patentansprueh I, dadurch gekennzeichnet, dass ein Cellulosetextilstoff mit einer Latexkomposition, wel- che ein Protein und eine Minimalmenge von zum Losen des genannten Proteins erforder- lichen Ammoniak enthält, imprÏgniert wird. 6. The method according to patent claim I, characterized in that a cellulose textile is impregnated with a latex composition which contains a protein and a minimum amount of ammonia required to dissolve said protein. PATENTANSPRUCH II : Kompositgebilde, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I. PATENT CLAIM II: Composite structure produced by the process according to claim I.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1042882B (en) * 1953-07-16 1958-11-06 Wingfoot Corp Process for impregnating cord reinforcement inserts with binder solutions that improve the adhesion to rubber

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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