CH435203A

CH435203A - Process for improving the rubber adhesion of tire cord made of polyethylene terephthalate

Info

Publication number: CH435203A
Application number: CH1569663A
Authority: CH
Inventors: Karl Macura; Erhard Siggel; Franz-Josef Schmitz
Original assignee: Glanzstoff Ag
Priority date: 1963-01-22
Filing date: 1963-12-19
Publication date: 1967-05-15
Also published as: SE321761B; NO115151B; DE1212245C2; BE631224A; NL302487A; JPS5127712B1; FR1379544A; NL140297B; GB1012935A; DE1212245B; BE630633A; CH424705A; NL302297A; GB1026221A; FR85132E

Description

  

  Verfahren zur Verbesserung der     Gummihaftung    von     Reifeneord    aus     Polyäthylenterephthalat            Gegenstand    des     Schweizerischen    Patentes Nr.

   424 705  ist ein     Verfahren    zur     Verbesserung    der Gummi  haftung von Reifencord aus     Polyäthylenterephthalat     durch Behandlung der für die Herstellung des     Reifen-          cords    vorgesehenen Fäden, des Cordgarnes oder     ,

  gewe-          bes    in einem     Zweistufenprozess.    Als neue Behandlungs  mittel werden in erster Stufe     wässrige    Lösungen von       Diglycidäthern    niedriger     aliphatischer        Dialkohole    und       heterocyclische    oder     aliphabische    Amine     verwendet,     während in     zweiter    Stufe an sich bekannte Kombina  tionen aus     Resorzin-Formaldehyd-Vorkondensaten    und       Vinylpyridin-Latex    eingesetzt werden.  



  Das Verfahren zeichnet sich in verschiedener Hin  sicht vorteilhaft gegenüber den     bekannten        Zweistufen-          verfahren,    aber auch gegenüber einer     Arbeitsweise,    nach  welcher lediglich ein Mittel zur Anwendung kommt,  aus. Die     Möglichkeit,    in     wässrigen    Lösungen arbeiten  zu können, lediglich zwei Komponenten verwenden zu  müssen, deren Konzentration dazu nicht einmal kritisch  ist, bringt bereits Vorteile, die einen     wesentlichen    tech  nischen Fortschritt des Verfahrens bedeuten.

   Weiterhin  wird das in erster Stufe behandelte Garn nicht rauh  und ungeschmeidig, so dass der Zeitpunkt der Behand  lung vorverlegt werden kann, beispielsweise vor das       Cordieren.     



  Es wurde nun gefunden, dass man eine weitere  Verbesserung erzielen und innerhalb des     Verfahrens     zur Herstellung von Reifencord einen Arbeitsgang ein  sparen kann,     wenn    man ein aus einem     Diglycidäther     eines niedrigen     aliphatischen        Dialkohols    und einem       heterocyclischen    oder     aliphatischen    Amin bestehendes  Behandlungsmittel zugleich mit der     Spinnpräparation     aufbringt.  



  Zur Herstellung von Reifencord aus Polyäthylen  terephthalat werden bekanntlich Fäden verwendet, die  beim Verspinnen der Schmelze des Polyesters     entstehen.     Es ist allgemein üblich, die frisch gesponnenen Fäden  vor der weiteren Verarbeitung, also dem Aufspulen,       Verstrecken    usw. über eine     Galette    zu führen,     mittels       derer eine     Spinnpräparation    aufgebracht wird.

   Diese  Massnahme ist erforderlich, um den aus     einer        Vielzahl     von     Kapillarfäden        bestehenden    Faden zu glätten, einen  besseren     Fadenschluss    herbeizuführen und derart     einen     reibungslosen Ablauf der nachfolgenden Verfahrens  schritte zu gewährleisten. Als     Spinnpräparation    werden  beispielsweise     wässrige        Emulsionen    von natürlichen Fet  ten oder Ölen und     Emulgiermitteln    verwendet.

   Die       Emulgiermittel    enthalten zum Beispiel     äthoxylierte        Sor,          bitolester,        Fettsäureester    oder     Sorbitane.    Häufig ent  halten die     Präparationen    auch     Verbindungen,    die die  elektrostatische     Aufladung    des Fadenmaterials vermin  dern.

       Bekannt    sind     weiterhin    auch     benzinische    Spinn  präparationen, die     insbesondere        Paraffinöl    und freie       Fettsäuren        enthalten.     



  Für das vorliegende Verfahren sind sämtliche       bekannten        Spinnpräparationen    für     Polyäthylenterephtha-          1at    verwendbar, die mit dem Behandlungsmittel zur  Verbesserung der     Gummihaftung        mischbar    sind. Dies       kann    durch einen einfachen Versuch festgestellt werden.  



  Das Verfahren     1'al3t    sich in     einfacher    Weise     durch-          führen,    indem man die     wässrige    bzw.     benzinische    Spinn  präparation mit der     wässrigen    oder     benzinischen    Lösung,  die     einen        Diglycidäther        eines    niedrigen     aliphatischen          Alkohols    und     ein.        heterocyclisches    oder     aliphatisches          Amin    enthält,

   mischt und diese Mischung mittels der  für das     Aufbringen    der     Spinnpräparation    vorgesehenen       Galette    auf den Faden aufträgt. Es ist aber auch mög  lich,     zwei        Galetten        untereinander    anzuordnen und       Spinnpräparation    und     Behandlungsmittel    zur Verbesse  rung der Gummihaftung     getrennt,    jedoch     unmittelbar     nacheinander aufzubringen. In beiden Fällen erhält man  einen     vollkommen    gleichmässigen Auftrag der beiden  Mittel.

   Die nachfolgenden Verfahrensschritte können  ohne jede Störung durchgeführt werden.  



  Da die Befeuchtung des Fadens mit     Spinnpräpara-          tion    unter allen     Umständen    durchgeführt werden muss;  bedeutet das Verfahren, indem mit der     Spinnpräparation     gleichzeitig auch das Mittel zur Verbesserung der           Gummihaftung    ;auf den Faden gebracht wird, die     Ein-          sparung    eines Verfahrensschrittes.

   Dies     ist    allerdings  nur bei     erfindungsgemässen    Kombinationen der     Digly-          cidäther    niedriger     aliphatischer        Dialkohole    und     hetero-          cyclischer    bzw.     aliphatischer        Amine        möglich,    da diese       Behandlungsmittel    den Faden nicht rauh und unge  schmeidig machen.  



  Anhand der Zeichnung werden nachstehend Aus  führungsbeispiele des     erfindungsgemässen        Verfahrens     näher erläutert.  



  Die Zeichnung zeigt     schematisch    verschiedene Vor  richtungsteile zur Behandlung von     Polyäthylenterephtha-          latfäden.     



  In der     dargestellten        Vorrichtung        wird    ein aus einer       Spinndüse        austretender        Polyäthylenterephthalatfaden    1  (1000     den/210        Einzelfäden)    über eine     Galette    2 geführt  
EMI0002.0030     
  
    <I>Tabelle</I>
<tb>  Nachimprägnierung <SEP> mit <SEP> Cordfestigkeit
<tb>  Teile <SEP> Spinnpräparation <SEP> Teile <SEP> Behandlungmittel <SEP> Vinylpyridin-Latex <SEP> vor <SEP> nach <SEP> Gummihaftung*
<tb>  Temperatur <SEP> Verweilzeit <SEP> der <SEP> Nachimprägnierung <SEP> kg
<tb>    <SEP> C <SEP> Sek.

   <SEP> kg <SEP> kg
<tb>  690 <SEP> Wasser <SEP> 100, <SEP> 1,3 <SEP> BDD** <SEP> 210 <SEP> 40 <SEP> 12,6 <SEP> 12,3 <SEP> 12,0
<tb>  100 <SEP> Butylstearat <SEP> 10 <SEP> Piperazinhydrat
<tb>  100 <SEP> Emulgator <SEP> A*** <SEP> (6H20)
<tb>  760 <SEP> Wasser <SEP> 110 <SEP> 1,3 <SEP> BDD <SEP> 210 <SEP> 40 <SEP> 12,6 <SEP> 12,2 <SEP> 10,8
<tb>  50 <SEP> Palmkernöl <SEP> 10 <SEP> Piperazinhydrat
<tb>  80 <SEP> Emulgator <SEP> B***
<tb>  760 <SEP> Wasser <SEP> 100 <SEP> 1,3 <SEP> BDD <SEP> 210 <SEP> 40 <SEP> 12,5 <SEP> 12,2 <SEP> 11,2
<tb>  50 <SEP> Palmkemöl <SEP> 10 <SEP> Piperazinhydrat
<tb>  80 <SEP> Emulgator <SEP> C***
<tb>  760 <SEP> Wasser <SEP> 100 <SEP> 1,3 <SEP> BDD <SEP> 210 <SEP> 40 <SEP> 12,5 <SEP> 12,4 <SEP> 11,8
<tb>  50 <SEP> Palmkernöl <SEP> 10 <SEP> Piperazinhydrat
<tb>  70 <SEP> Emulgator <SEP> <B>A***</B>
<tb>  <B>770</B> <SEP> Wasser <SEP> 115 <SEP> 1,

  3 <SEP> BDD <SEP> 210 <SEP> 40 <SEP> 12,7 <SEP> 12,5 <SEP> 12,4
<tb>  50 <SEP> Palmkernöl <SEP> 15 <SEP> Piperazinhydrat
<tb>  50 <SEP> Emulgator <SEP> A***
<tb>   \ <SEP> Zur <SEP> Bestimmung <SEP> der <SEP> Gummihaftung <SEP> wird <SEP> der <SEP> vorbehandelte <SEP> Cord <SEP> bei <SEP> 150 C <SEP> 25 <SEP> Minuten <SEP> lang <SEP> in <SEP> eine <SEP> Karkassmischung <SEP> derart
<tb>  einvulkanisiert, <SEP> dass <SEP> die <SEP> Haftlänge <SEP> genau <SEP> 1 <SEP> cm <SEP> beträgt.

   <SEP> Es <SEP> wird <SEP> die <SEP> Kraft <SEP> gemessen, <SEP> die <SEP> aufzuwenden <SEP> ist, <SEP> um <SEP> den <SEP> Cord <SEP> aus
<tb>  dem <SEP> Gummistück <SEP> herauszuziehen.
<tb>  ** <SEP> Butandioldiglycidäther.
<tb>  **'\ <SEP> Emulgator <SEP> A <SEP> = <SEP> äthoxylierte <SEP> Sorbitolester.
<tb>  Emulgator <SEP> B <SEP> = <SEP> äthoxylierte <SEP> Ölsäure.
<tb>  Emulgator <SEP> C <SEP> = <SEP> äthoxylierte <SEP> Sorbitane.



  Process for improving the rubber adhesion of Reifeneneord made of polyethylene terephthalate the subject of Swiss patent no.

   424 705 is a process for improving the rubber adhesion of tire cord made of polyethylene terephthalate by treating the threads intended for the manufacture of tire cord, the cord yarn or

  fabric in a two-step process. As a new treatment medium, aqueous solutions of diglycidethers lower aliphatic dialcohols and heterocyclic or aliphatic amines are used in the first stage, while in the second stage known combinations of resorcinol-formaldehyde precondensates and vinylpyridine latex are used.



  The method is advantageous in various respects compared to the known two-stage method, but also compared to a mode of operation according to which only one agent is used. The possibility of being able to work in aqueous solutions, only having to use two components, the concentration of which is not even critical, already brings advantages that mean a significant technical advance in the process.

   Furthermore, the yarn treated in the first stage does not become rough and uncomfortable, so that the time of the treatment can be brought forward, for example before the cording.



  It has now been found that a further improvement can be achieved and an operation can be saved within the process for the production of tire cord if a treatment agent consisting of a diglycid ether of a lower aliphatic dialcohol and a heterocyclic or aliphatic amine is applied at the same time as the spin finish.



  For the production of tire cord from polyethylene terephthalate, threads are known to be used, which arise during the spinning of the melt of the polyester. It is generally customary to guide the freshly spun threads over a godet, by means of which a spin finish is applied, before further processing, that is to say winding, drawing, etc.

   This measure is necessary in order to smooth the thread consisting of a large number of capillary threads, to bring about better thread cohesion and in this way to ensure that the subsequent process steps run smoothly. Aqueous emulsions of natural fats or oils and emulsifiers, for example, are used as the spin finish.

   The emulsifiers contain, for example, ethoxylated sor, bitol esters, fatty acid esters or sorbitans. The preparations often contain compounds that reduce the electrostatic charge on the thread material.

       Also known are petrol spinning preparations that contain paraffin oil and free fatty acids in particular.



  All known spin finishes for polyethylene terephthalate which can be mixed with the treatment agent to improve rubber adhesion can be used for the present process. This can be determined by a simple experiment.



  The process can be carried out in a simple manner by the aqueous or gasoline spinning preparation with the aqueous or gasoline solution containing a diglycidic ether of a lower aliphatic alcohol and a. contains heterocyclic or aliphatic amine,

   mixes and this mixture is applied to the thread by means of the galette provided for applying the spin finish. But it is also possible, please include to arrange two godets one below the other and to apply spin finish and treatment agent to improve rubber adhesion separately, but immediately one after the other. In both cases, you get a completely even application of the two agents.

   The following process steps can be carried out without any disturbance.



  Since the moistening of the thread with spin finish must be carried out under all circumstances; means the process in which the means for improving rubber adhesion is applied to the thread at the same time as the spin finish, the saving of a process step.

   However, this is only possible in the case of combinations according to the invention of the diglycido ethers of lower aliphatic dialcohols and heterocyclic or aliphatic amines, since these treatment agents do not make the thread rough and uncomfortable.



  Based on the drawing, exemplary embodiments of the method according to the invention are explained in more detail below.



  The drawing shows schematically different parts of the device for the treatment of polyethylene terephthalate threads.



  In the device shown, a polyethylene terephthalate thread 1 (1000 den / 210 individual threads) emerging from a spinneret is guided over a godet 2
EMI0002.0030
  
    <I> table </I>
<tb> Post-impregnation <SEP> with <SEP> cord strength
<tb> parts <SEP> spin finish <SEP> parts <SEP> treatment agent <SEP> vinylpyridine latex <SEP> before <SEP> after <SEP> rubber adhesion *
<tb> temperature <SEP> dwell time <SEP> of the <SEP> re-impregnation <SEP> kg
<tb> <SEP> C <SEP> sec.

   <SEP> kg <SEP> kg
<tb> 690 <SEP> water <SEP> 100, <SEP> 1.3 <SEP> BDD ** <SEP> 210 <SEP> 40 <SEP> 12.6 <SEP> 12.3 <SEP> 12, 0
<tb> 100 <SEP> butyl stearate <SEP> 10 <SEP> piperazine hydrate
<tb> 100 <SEP> emulsifier <SEP> A *** <SEP> (6H20)
<tb> 760 <SEP> water <SEP> 110 <SEP> 1.3 <SEP> BDD <SEP> 210 <SEP> 40 <SEP> 12.6 <SEP> 12.2 <SEP> 10.8
<tb> 50 <SEP> palm kernel oil <SEP> 10 <SEP> piperazine hydrate
<tb> 80 <SEP> emulsifier <SEP> B ***
<tb> 760 <SEP> water <SEP> 100 <SEP> 1.3 <SEP> BDD <SEP> 210 <SEP> 40 <SEP> 12.5 <SEP> 12.2 <SEP> 11.2
<tb> 50 <SEP> palm kernel oil <SEP> 10 <SEP> piperazine hydrate
<tb> 80 <SEP> emulsifier <SEP> C ***
<tb> 760 <SEP> water <SEP> 100 <SEP> 1.3 <SEP> BDD <SEP> 210 <SEP> 40 <SEP> 12.5 <SEP> 12.4 <SEP> 11.8
<tb> 50 <SEP> palm kernel oil <SEP> 10 <SEP> piperazine hydrate
<tb> 70 <SEP> emulsifier <SEP> <B> A *** </B>
<tb> <B> 770 </B> <SEP> water <SEP> 115 <SEP> 1,

  3 <SEP> BDD <SEP> 210 <SEP> 40 <SEP> 12.7 <SEP> 12.5 <SEP> 12.4
<tb> 50 <SEP> palm kernel oil <SEP> 15 <SEP> piperazine hydrate
<tb> 50 <SEP> emulsifier <SEP> A ***
<tb> \ <SEP> For <SEP> determination <SEP> of <SEP> rubber adhesion <SEP>, <SEP> is the <SEP> pretreated <SEP> cord <SEP> at <SEP> 150 C <SEP> 25 < SEP> minutes <SEP> long <SEP> in <SEP> a <SEP> carcass mixture <SEP> like this
<tb> vulcanized in, <SEP> that <SEP> the <SEP> adhesive length <SEP> is exactly <SEP> 1 <SEP> cm <SEP>.

   <SEP> <SEP> <SEP> the <SEP> force <SEP> is measured, <SEP> is the <SEP> to use <SEP>, <SEP> to <SEP> the <SEP> cord <SEP>
<tb> pull out the <SEP> rubber piece <SEP>.
<tb> ** <SEP> butanediol diglycidether.
<tb> ** '\ <SEP> Emulsifier <SEP> A <SEP> = <SEP> ethoxylated <SEP> sorbitol esters.
<tb> Emulsifier <SEP> B <SEP> = <SEP> ethoxylated <SEP> oleic acid.
<tb> Emulsifier <SEP> C <SEP> = <SEP> ethoxylated <SEP> sorbitans.

Claims

PATENT CLAIM Process for improving the rubber adhesion of tire cord made of polyethylene terephthalate by treatment in a two-stage process, the second stage being treated with an aqueous dispersion of resorcinol-formaldehyde precondensate and vinylpyridine latex.

Method according to claim, characterized in that the diglycid ether is a. low aliphatic dialcohol and heterocyclic or and moistened with a mixture of spin finish and treatment agent to improve rubber adhesion (composition see table) and then wound up.

The bobbin 3 is presented to a stretching device 4. The stretching takes place at a temperature of about 225. The thread is then passed through a steam zone 5, in which there is a slight shrinkage of the thread at 245, and the thread is taken up again on a bobbin 6. Two bobbins 6 are then twisted into a cord yarn of 1000 den 2X, 500 S / 500 Z and wound into a bobbin 7.

The cord yarn bobbin 7 is then passed in a manner known per se through a tub 8 in which there is an aqueous dispersion of resorcinol formaldehyde precondensate and vinyl pyridine latex. This treatment agent is fixed in a chamber 9 between 160 and 230.

delt is characterized in that a diglycide ether of a lower aliphatic dialcohol and a heierocyclic or aliphatic amine are applied at the same time with the spin finish to the threads intended for the manufacture of tire cord.

aliphatic amine of an aqueous or gasoline spin finish, which is a vegetable oil or fat and, as an emulsifier, an ethoxylated fatty alcohol or

contains an ethoxylated fatty acid or an ethoxylated sorbitol ester or an ethoxylated sorbitan, adds and brings the mixture on by means of a moistening godet. 2.

Process according to patent claim, characterized in that the spin finish and an aqueous solution of a diglycid ether of a lower aliphatic alcohol and a heterocyclic or aliphatic amine are carried out immediately one after the other by means of <RTI

ID = "0003.0027"> applies two moistening godets.