DE1212245B

DE1212245B - Verfahren zur Verbesserung der Kautschukhaftung von Reifencord aus Polyaethylenterephthalat

Info

Publication number: DE1212245B
Application number: DEV23541A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Macura; Dr Erhard Siggel; Dr Franz-Josef Schmitz
Original assignee: Glanzstoff AG
Current assignee: Glanzstoff AG
Priority date: 1963-01-22
Filing date: 1963-01-22
Publication date: 1966-03-10
Also published as: SE321761B; NO115151B; DE1212245C2; BE631224A; NL302487A; JPS5127712B1; FR1379544A; NL140297B; GB1012935A; BE630633A; CH424705A; NL302297A; GB1026221A; CH435203A; FR85132E

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

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AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 29 b-5/04

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1212 245
V23541IVc/29b
22. Januar 1963
10. März 1966

Verfahren zur Verbesserung der Kautschukhaftung von Polyestercord, bei denen die Behandlung mit den haftverbessernden Mitteln in gesonderten Arbeitsgängen, also nicht gleichzeitig mit dem Aufbringen der Spinnpräparation, erfolgt, sind bekannt. So wird z. B. die Behandlung mit einem Latex aus Polyvinylpyridin - Resorcin - Formaldehyd - Vorkondensat in erster Stufe und die Nachimprägnierung mit einem Polyisocyanat in einem organischen Lösungsmittel in zweiter Stufe beschrieben. Abgesehen davon, daß die durch diese Behandlung erzielbaren Haftfestigkeitswerte mit 9,3 kg merklich unterhalb der erfindungsgemäß zu erzielenden Ergebnisse liegen, hat diese Arbeitsweise auch verfahrensmäßige Nachteile. Die Nachbehandlung mit Polyisocyanatlösungen setzt eine sorgfältige Trocknung des zu behandelnden Cords, die Verwendung absolut wasserfreier Lösungsmittel und den Wasserausschluß bei der Behandlung selbst voraus. Abgesehen davon, daß die Lösungsmittel, wie Chlorkohlenwasserstoffe, Ester, Äther oder Ketone, erheblich teurer sind als Wasser — das erfindungsgemäß als Lösungs- bzw. Dispergiermittel verwendet wird—, sind sie teilweise sehr leichtflüchtig und haben gesundheitsschädigende Wirkungen.

Bei einem anderen bekannten Verfahren, bei dem die Behandlung mit Polyisocyanaten in den obenerwähnten Lösungsmitteln der Nachimprägnierung mit einem Latex vorausgeht, treten die gleichen Nachteile auf. Auch hier ist die gleichzeitige Aufbringung von Behandlungsmittel und Spinnpräparation nicht vorgesehen und läßt sich auch nicht durchführen, weil die Polyisocyanaten keinesfalls mit Wasser in Berührung kommen sollen.

Gegenstand der Hauptpatentanmeldung V 23540 IVc/8 k (deutsche Auslegeschrift 1199 224) ist ein Verfahren zur Verbesserung der Kautschukhaftung von Reifencord aus Polyäthylenterephthalat durch Behandlung der für die Herstellung des Reifencords vorgesehenen Fäden, des Cordgarnes oder -gewebes in einem Zweistufenprozeß. Als neue Behandlungsmittel werden in erster Stufe wäßrige Lösungen von Diglycidäthern niedriger aliphatischer Dialkohole und heterocyclische oder aliphatische Amine verwendet, während in zweiter Stufe an sich bekannte Kombinationen aus Resorzin-Formaldehyd-Vorkondensaten und Vinylpyridinlatex eingesetzt werden.

Das Verfahren zeichnet sich in verschiedener Hinsicht vorteilhaft gegenüber den bekannten Zweistufenverfahren, 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 ver-Verf ahren zur Verbesserung der
Kautschukhaftung von Reifencord
aus Polyäthylenterephthalat

Zusatz zur Anmeldung: V 23540IV c/8 k-Auslegeschrift 1199 224

Anmelder:

Vereinigte Glanzstoff-Fabriken A. G.,

Wuppertal-Elberfeld, Glanzstoff-Haus

Als Erfinder benannt:
Dr. Karl Macura, Klingenberg/M.;
Dr. Erhard Siggel, Laudenbach/M.;
Dr. Franz-Josef Schmitz, Erlenbach/M.

v/enden zu müssen, deren Konzentration dazu nicht einmal kritisch ist, bringt bereits Vorteile, die einen wesentlichen technischen Fortschritt des Verfahrens bedeuten. Weiterhin wird das in erster Stufe behandelte Garn nicht rauh und ungeschmeidig, so daß der Zeitpunkt der Behandlung 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 einsparen 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 Polyäthylenterephthalat werden bekanntlich Fäden verwendet, die beim Verspinnen der Schmelze des Polyesters entstehen. Es· ist allgemein üblich, die frisch gespon,-nenen Fäden vor der weiteren Verarbeitung, also dem Aufspulen, Verstrecken usw., über eine Galette zu führen, mittels derer eine Spannpräparation 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 Verfahrensschritte zu gewährleisten.

609 537S73

Als Spinnpräparation werden beispielsweise wäßrige Emulsionen von natürlichen Fetten oder ölen und Emulgiermitteln verwendet. Die Emulgiermittel enthalten z. B. äthoxylierte Sorbitester, Fettsäureester oder äthoxylierte Sorbitane. Häufig enthalten die Präparationen auch Verbindungen, die die elektrostatische Aufladung des Fadenmaterials vermindern. Bekannt sind weiterhin auch benzinisehe Spinnpräparationen, die insbesondere Paraffinöl und freie Fettsäuren enthalten.

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

Das Verfahren läßt sich in einfacher Weise durchführen, indem man die wäßrige bzw. benzinisehe Spinnpräparation mit der wäßrigen oder benzinischen Lösung, die einen Diglycidäther eines niedrigen aliphatischen Alkohols und ein heterocyclisches oder aliphatischen Amin enthält, mischt und diese Mischung mittels der für das Aufbringen der Spinnpräparation vorgesehenen Galette auf den Faden aufträgt. Es ist aber auch möglich, zwei Galetten untereinander anzuordnen und Spinnpräparation und Behandlungsmittel zur Verbesserung 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 Spinnpräparation unter allen Umständen durchgeführt werden muß, bedeutet das Verfahren, in dem mit der Spinnpräparation gleichzeitig auch das Mittel zur Verbesserung der Gummihaftung auf den Faden gebracht wird, die Einsparung eines Verfahrensschrittes. Dies ist allerdings nur bei erfindungsgemäßen Kombinationen der Diglycidäther niedriger aliphatischer Dialkohole und heterocyclischer bzw. aliphatischer

ίο Amine möglich, da diese Behandlungsmittel den Faden nicht rauh und ungeschmeidig machen.

Das Verfahren wird an Hand der Schemaskizze durch einige Beispiele näher erläutert.
Ein aus der Spinndüse austretender Polyäthylenterephthalatfaden 1 (1000 den/210 Einzelfäden) wird über eine Galette 2 geführt und mit einer Mischung von Spinnpräparation und Behandlungsmittel zur Verbesserung der Kautschukhaftung befeuchtet (Zusammensetzung s. Tabelle) und dann aufgespult. Die

Spule 3 wird der Verstreckungseinrichtung 4 vorgelegt. Die Verstreckung erfolgt bei einer Temperatur von etwa 225° G. Anschließend führt man den Faden durch eine Dampfzone 5, in der bei 245° C eine geringe Schrumpfung des Fadens erfolgt, und nimmt den Faden auf Spule 6 wieder auf. Zwei Spulen 6 werden dann zu einem Cordgarn von 1000 den 2X, 500 S/500 Z gezwirnt. Die Cordgarnspule 7 wird sodann in an sich bekannter Weise durch eine Wanne 8 geleitet, in der sich eine wäßrige Dispersion von Resorzin-Formaldehyd-Vorkondensat und Vinylpyridinlatex befindet. Die Fixierung dieses Behandlungsmittels erfolgt in Kammer 9 bei 160 bis 230° C.

Spinnpräparation	Behandlungsmittel	Na impräg π Vinylpyr Tempe ratur °C	ch- nierung lit din-Latex Verweil zeit Sekunden	Cordfes vor der IS imprägr kg	tigkeit nach ach- ierung kg	Kautschuk haftung*) kg
690 Teile Wasser 100 Teile Butylstearat 100 Teile Emulgator A⁰)	100 Teile 1,3 BDD**) 10 Teile Piperazinhydrat (6H₂O)	210	40	12,6	12,3	12,0
760 Teile Wasser 50 Teile Palmkernöl 80 Teile Emulgator B⁰)	110 Teile 1,3 BDD 10 Teile Piperazinhydrat	210	40	12,6	12,2	10,8
760 Teile Wasser 50 Teile Palmkernöl 80 Teile Emulgator C⁰)	100 Teüe 1,3 BDD 10 Teile Piperazinhydrat	210	40	12,5	12,2	11,2
760 Teile Wasser 50 Teile Palmkernöl 70 Teile Emulgator A⁰)	100 Teüe 1,3 BDD 10 Teile Piperazinhydrat	210	40	12,5	12,4	11,8
770 Teile Wasser 50 Teile Palmkernöl 50 Teile Emulgator A⁰)	115 Teile 1,3 BDD 15 Teile Piperazinhydrat	210	40	12,7	12,5	12,4
800 Teile Wasser 100 Teile Butylstearat 50 Teile Emulgator A	40 Teile Äthylenglykol diglycidäther 10 Teile Hexamethylendiamin	170	120	12,7	12,7	12,4
795 Teile Wasser 80 Teile Butylstearat 30 Teile Palmkernöl 55 Teile Emulgator A	30 Teile Triäthylenglykol- diglycidäther 10 Teile Triäthylentetramin	200	60	12,7	12,5	12,0

Fußnoten am Schluß der Tabelle.

5	Spinnpräparation	Behandlungsmittel	Nach imprägnierung	!din-Latex Verweil zeit	6	nach	kg	Kautschuk
			mit	Sekunden		der Nach imprägnierung	12,4	haftung *)
	760 Teile Wasser	60 Teile 1,4-BDD	Vinylpyr Tempe ratur	120	Cordfestigkeit	kg		kg
90 Teile Paraffinöl	10 Teile trans-2,5-Dimethyl-	⁰C		vor	12,5		12,0
80 Teile Emulgator B	piperazin	170			12,5
800 Teile Wasser	30 Teile 1,2-Propandiol-		40
60 Teile oxäth. Fettalkohol	diglycidäther			12,5		10,8
30 Teile Paraffinöl	25 Teile oxäth. Fettamin	210
45 Teile Emulgator B	10 Teile Dicyandiamid				12,7
817,5 Teile Wasser			120
62 Teile Paraffinöl				12,7		5,0
30 Teile Palmkernöl		210
30 Teile Butylstearat
26,5 Teile Emulgator B
22,5 Teile Emulgator A
16 Teile quartäres
Imidazolinderivat
(als Antistatikum)

*) Zur Bestimmung der Kautschukhaftung wird der vorbehandelte Cord bei 150° C 25 Minuten lang in eine Karkaßmischung derart einvulkanisiert, daß die Haftlänge genau 1 cm beträgt. Es wird die Kraft gemessen, die aufzuwenden ist, um den Cord aus dem Kautschukstück herauszuziehen.

**) Butandioldiglycidäther.
°) Emulgator A = äthoxylierte Sorbitolester.
Emulgator B = äthoxylierte ölsäure.
Emulgator C = äthoxylierte Sorbitane.

Zum Vergleich wird ein lediglich mit Spinnpräparation behandelter und, wie oben angegeben, nachimprägnierter Faden untersucht. Es zeigt sich, daß die Kautschukhaftung weniger als die Hälfte der erfindungsgemäß behandelten Proben beträgt, obwohl bei der Nachimprägnierung die optimalen Verfahrensbedingungen eingehalten werden. Bei Anwendung niedrigerer Temperaturen und bzw. oder kürzerer Verweilzeiten liegen die Werte der Gummihaftung noch niedriger. Die Zusammensetzung der Spinnpräparation trägt der Tatsache Rechnung, daß das Behandlungsmittel, das bei den übrigen Versuchen eingesetzt wurde, anstistatisch wirkt, d. h., bei dem Vergleichsversuch muß ein anderes Antistatikum zugesetzt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren nach Patentanmeldung V 23540 IVc/8 k (deutsche Auslegeschrift 1199 224) zur Verbesserung der Kautschukhaftung von Reifencord aus Polyäthylenterephthalat durch Behandlung in einem Zweistufenverfahren, wobei in zweiter Stufe mit einer wäßrigen Dispersion aus Resorzin-Formaldehyd-Vorkondensat und Vinylpyridinlatex behandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Diglycidäther eines niedrigen aliphatischen Dialkohols und ein heterocyclisches oder aliphatisches Amin zugleich mit der Spinnpräparation auf die für die Herstellung von Reifencord vorgesehenen Fäden aufbringt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Diglycidäther eines niedrigen aliphatischen Dialkohols und das heterocyclische oder aliphatische Amin einer wäßrigen oder benzinischen Spinnpräparation, die ein pflanzliches Öl oder Fett und als Emulgator einen äthoxylierten Fettalkohol bzw. eine äthoxylierte Fettsäure oder einen äthoxylierten Sorbitester oder ein äthoxyliertes Sorbitan enthält, zusetzt und die Mischung mittels einer Befeuchtungsgalette aufbringt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Spinnpräparation und eine wäßrige Lösung eines Diglycidäthers eines niedrigen aliphatischen Dialkohols und eines heterocyclischen oder aliphatischen Amins unmittelbar nacheinander mittels zweier Befeuchtungsgaletten aufbringt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 093 322;
Chem. Zentralblatt, 1963, S. 7566 (japanische Patentschrift Nr. 13129/1960).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 537/373 3. 66

Bundesdruckerei Berlin