DE19940428C2 - Textile reinforcements or flat structures made of them for composite materials, composite material and methods for producing the composite material - Google Patents
Textile reinforcements or flat structures made of them for composite materials, composite material and methods for producing the composite materialInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf textile Festigkeitsträger (2) oder Flächengebilde daraus für Verbundwerkstoffe, bei denen zumindest eine Lage textiler Festigkeitsträger (2) mit einer vulkanisierten Kautschukmischung (3) in Kontakt steht, wobei die textilen Festigkeitsträger vor der Vulkanisation mit einer Resorcin-Formaldehyd-Latex-Imprägnierlösung behandelt sind. Weiterhin betrifft die Erfindung Verbundwerkstoffe, die textile Festigkeitsträger (2) oder Flächengebilde daraus enthalten sowie ein Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen. DOLLAR A Um textile Festigkeitsträger für Verbundwerkstoffe bereitzustellen, die eine erhöhte Alterungsstabilität der Gummi-Gewebe-Haftung im Verbundwerkstoff bei thermischer Belastung mit sich bringen, wird vorgeschlagen, daß die Resorcin-Formaldehyd-Latex-Imprägnierlösung Alterungsschutzmittel enthält.The invention relates to textile reinforcements (2) or flat structures thereof for composite materials in which at least one layer of textile reinforcements (2) is in contact with a vulcanized rubber mixture (3), the textile reinforcements being treated with a resorcinol-formaldehyde agent before vulcanization. Latex impregnation solution are treated. The invention further relates to composite materials which contain textile reinforcements (2) or flat structures thereof, and to a method for producing composite materials. DOLLAR A In order to provide textile reinforcements for composite materials, which bring about an increased aging stability of the rubber-tissue adhesion in the composite material with thermal stress, it is proposed that the resorcinol-formaldehyde-latex impregnation solution contains anti-aging agents.
Description
Die Erfindung betrifft textile Festigkeitsträger oder Flächengebilde daraus für Verbundwerkstoffe, bei denen zumindest eine Lage textiler Festigkeitsträger mit einer vulkanisierten Kautschukmischung in Kontakt steht, wobei die textilen Festigkeitsträger vor der Vulkanisation mit einer Resorcin-Formaldehyd-Latex-Imprägnierlösung behandelt sind. Weiterhin betrifft die Erfindung Verbundwerkstoffe, die textile Festigkeitsträger oder Flächengebilde daraus enthalten, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen.The invention relates to textile reinforcements or fabrics made therefrom Composite materials in which at least one layer of textile reinforcement with a vulcanized rubber compound is in contact, with the textile reinforcement in front the vulcanization are treated with a resorcinol-formaldehyde-latex impregnation solution. The invention further relates to composite materials or textile reinforcements Contain flat structures from it, as well as a process for the production of Composite materials.
Textile Festigkeitsträger oder Flächengebilde daraus sind als tragende Elemente und zur Stabilisierung in einer Vielzahl von technischen Gummiartikeln, wie zum Beispiel Transportbändern, Keilriemen, Schläuchen und Reifen, enthalten. Damit die Verbundwerkstoffe aus in Kautschuk eingebetteten Festigkeitsträgern auch statischen und dynamischen Dauerbelastungen standhalten, werden hohe Anforderungen an die Bindung zwischen Gummi und den eingearbeiteten Festigkeitsträgern gestellt. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, benutzt man schon seit vielen Jahren als Haftmittel Resorcin-Formaldehyd-Latex-Imprägnierlösungen, die eine sichere Anbindung von textilen Festigkeitsträgern an Gummi gewährleisten. Die Imprägnierlösungen werden dabei beispielsweise durch Sprühen oder Tauchen auf die Festigkeitsträger aufgebracht und anschließend erfolgt die Bedeckung mit einer Kautschukmischung sowie eine Vulkanisation des Verbundes. In Kombination mit diesen Imprägnierlösungen oder alternativ dazu können für eine gute Haftung zwischen Gummi und textilen Festigkeitsträgern auch spezielle Haftkautschukmischungen verwendet werden, denen spezielle haftungsverbessernde Substanzen zugesetzt sind.Textile reinforcements or fabrics made of them are used as load-bearing elements and Stabilization in a variety of technical rubber items, such as Conveyor belts, V-belts, hoses and tires included. So that Composite materials made of reinforcement embedded in rubber, also static and Withstand dynamic continuous loads, high demands are placed on the binding placed between rubber and the incorporated reinforcements. To this Meeting requirements has been used as an adhesive for many years Resorcinol-formaldehyde-latex impregnation solutions that secure the connection of textiles Ensure reinforcements on rubber. The impregnation solutions are included for example by spraying or dipping on the reinforcement and the covering is then carried out with a rubber mixture and vulcanization of the association. In combination with these impregnation solutions or alternatively you can for a good adhesion between rubber and textile reinforcements also special ones Adhesive rubber mixtures are used, which special adhesion-improving Substances are added.
Aus der US 4,210,475 ist es bekannt, Festigkeitsträger zur Verstärkung von Gummiartikeln vor der Einbringung mit einer Imprägnierlösung zu versehen, die eine wässrige alkalische Dispersion von einem Vinylpyridin-Copolymer und ein Resorcin-Formaldehyd-Ligninamin- Reaktionprodukt enthält. Das Ligninamin wird dem Resorcin-Formaldehyd-System zugesetzt, um das Resorcin zu ersetzen. Durch das Ligninamin kann das imprägnierte Gewebe gegenüber Ozon, Sauerstoff und UV-Licht während der Lagerung und Verarbeitung geschützt werden. From US 4,210,475 it is known to have reinforcements for reinforcing rubber articles Before application, to be treated with an impregnation solution that contains an aqueous alkaline Dispersion of a vinyl pyridine copolymer and a resorcinol-formaldehyde-ligninamine Contains reaction product. The ligninamine becomes the resorcinol-formaldehyde system added to replace the resorcinol. This can be impregnated with the ligninamine Fabric against ozone, oxygen and UV light during storage and processing to be protected.
Aus der JP 01 284 532 A2 ist es bekannt, Glasfasern, die für die Verstärkung von Gummiprodukten eingesetzt werden können, mit einer Resorcin-Formaldehyd-Latex- Imprägnierlösung zu versehen, die 0,5-5 Gew.-% festes Lignin als Alterungsschutzmittel enthält. Man erhält Glasfasern, die eine gute Wärmealterungsstabiliät und Dauerbiegefestigkeit aufweisen.From JP 01 284 532 A2 it is known to use glass fibers for the reinforcement of Rubber products can be used with a resorcinol formaldehyde latex Impregnation solution to provide the 0.5-5 wt .-% solid lignin as an anti-aging agent contains. Glass fibers are obtained which have good heat aging stability and Have fatigue strength.
Neben der gesicherten Haftung zwischen textilen Festigkeitsträgern und Gummi und einer guten mechanischen und chemischen Beständigkeit des Verbundes wird von hochbeanspruchten Gummiartikeln, wie z. B. Transportbänder, Keilriemen, Schläuchen oder hochtemperaturbeanspruchten Reifen es sind, häufig auch eine hohe Stabilität gegen thermische Alterung verlangt. Zu diesem Zweck werden den verwendeten Kautschukmischungen Alterungsschutzmittel zugesetzt. Das heißt aber auch, daß die Haftung zwischen textilen Festigkeitsträgern und Gummi hohen thermischen Belastungen standhalten muß.In addition to the secure adhesion between textile reinforcements and rubber and one good mechanical and chemical resistance of the composite is from highly stressed rubber articles such. B. conveyor belts, V-belts, hoses or Tires subject to high temperatures are often also very stable against thermal aging is required. For this purpose, the used Anti-aging agents added to rubber compounds. But that also means that the Adhesion between textile reinforcements and rubber high thermal loads must withstand.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Alterungsstabilität der Gummi-Gewebe-Haftung in Verbundwerkstoffen, die thermischer Belastung unterliegen, zu erhöhen und dadurch die Haltbarkeit und Lebensdauer der Verbundwerkstoffe zu verbessern. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Verbundwerkstoff mit hoher Haltbarkeit und Lebensdauer sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bereit zu stellen.The present invention is based on the object, the aging stability of the Rubber-fabric adhesion in composite materials that are subject to thermal stress increase and thereby the durability and lifespan of the composite materials improve. The invention is also based on the object of having a composite material high durability and durability as well as a process for its preparation put.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 dadurch, daß die Resorcin-Formaldehyd-Latex-Imprägnierlösung alkyliertes Phenol, ein Chinolinderivat, styrolisiertes Phenol oder ein organisches Phosphit oder eine Mischung daraus als Alterungsschutzmittel enthält.The problem is solved according to the characterizing part of claim 1 in that the resorcinol-formaldehyde latex impregnating solution is alkylated phenol Quinoline derivative, styrenated phenol or an organic phosphite or a mixture contains it as an anti-aging agent.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch einen Verbundwerkstoff gemäß dem Anspruch 6 und durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 7.Furthermore, the object is achieved by a composite material according to claims 6 and by a method according to claim 7.
Durch die Verwendung der genannten Alterungsschutzmittel in der Resorcin-Formaldehyd- Latex-Imprägnierlösung konnte überraschender Weise erreicht werden, daß die Gummi- Gewebe-Haftung in Verbundwerkstoffen auch bei hoher thermischer Beanspruchung über einen langen Zeitraum erhalten blieb. Dieser Effekt war deshalb unerwartet, da die auf die textilen Festigkeitsträger mit Hilfe der Imprägnierlösung aufgebrachte Menge an Trockensubstanz und damit auch die Menge an Polymerlatex sehr gering ist. Die üblicherweise verwendete Menge des Imprägnierauftrages liegt bei 4 bis 8% des Gewebegewichtes, in diesem Bereich erzielt man eine ausreichende Haftfestigkeit bei gleichzeitig nicht zu starker Versteifung der Fäden durch die Harzauflage. Man war der Ansicht, daß das in der aufliegenden Kautschukschicht enthaltende Alterungsschutzmittel auch zur Stabilisierung der Haftung zwischen Gummi und Gewebe durch Diffusion des Alterungsschutzmittels in die dünne Imprägnierschicht ausreiche. Obwohl sich also nur eine sehr geringe Menge an Polymer in einer dünnen Schicht auf dem Gewebe befindet, kann doch erstaunlicher Weise durch die Verhinderung der thermischen Alterung dieser Polymermenge durch die direkte Zugabe von Alterungsschutzmittel zur Resorcin- Formaldehyd-Latex-Imprägnierlösung eine entscheidende Verbesserung der Stabilität der Haftung bei thermischer Alterung erreicht werden. Die Alterungsschutzmittel alkyliertes Phenol, ein Chinolinderivat, styrolisiertes Phenol oder ein organisches Phosphit oder eine Mischung daraus, insbesondere 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-nonylphenol), 2,2,4-Trimethyl- 1,2-dihydrochinolin, styrolisiertes Phenol oder Tris-nonylphenyl-phosphit oder eine Mischung daraus, zeichnen sich dadurch aus, daß sie gute Wirkung zeigen gegen Alterungserscheinungen an Werkstoffen, die durch Wärmeeinwirkung hervorgerufen werden. Zu diesen Alterungsprozessen zählen beispielsweise Thermooxidation, Nachvernetzung, Cyclisierung und Reversion.By using the anti-aging agents mentioned in the resorcinol-formaldehyde Latex impregnation solution could surprisingly be achieved that the rubber Tissue adhesion in composite materials even under high thermal stress remained for a long time. This effect was unexpected because it affects the textile reinforcement with the help of the impregnation solution applied amount Dry substance and thus the amount of polymer latex is very low. The The amount of the impregnation order usually used is 4 to 8% of the Fabric weight, in this area you can achieve sufficient adhesive strength at the same time not too strong stiffening of the threads by the resin layer. You were the one View that the anti-aging agent contained in the overlying rubber layer also to stabilize the adhesion between rubber and fabric by diffusion of the Sufficient anti-aging agent in the thin impregnation layer. So even though only one very small amount of polymer can be found in a thin layer on the fabric yet surprisingly by preventing thermal aging of these Amount of polymer due to the direct addition of anti-aging agent to the resorcinol Formaldehyde latex impregnation solution a decisive improvement in the stability of the Adhesion with thermal aging can be achieved. The anti-aging agent alkylated Phenol, a quinoline derivative, styrenated phenol or an organic phosphite or one Mixture thereof, in particular 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-nonylphenol), 2,2,4-trimethyl- 1,2-dihydroquinoline, styrenized phenol or tris-nonylphenyl phosphite or a mixture from this, are characterized in that they show good effects against Signs of aging on materials caused by exposure to heat become. These aging processes include, for example, thermal oxidation, Post-crosslinking, cyclization and reversion.
Als Resorcin-Formaldehyd-Latex-Imprägnierlösungen können herkömmliche aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen dieser Art dienen. Es handelt sich dabei um wäßrige Lösungen, die ein Resorcin-Formaldehyd-Kondensat, Latices und weitere übliche aus dem Stand der Technik bekannte Bestandteile wie z. B. Ammoniak, Natriumhydroxid oder Isocyanat enthalten. Als Latices können dabei Styrol-Butadien-, Naturkautschuk-, Vinylpyridin-Styrol-Butadien- (z. B. mit 10 oder 15% Vinylpyridin im Mischpolymerisat), Acrylnitril-Butadien- und Polychloropren-Latices sowie Verschnitte daraus zum Einsatz kommen. Es können aber auch Latices auf der Basis aller anderen vulkanisierbaren Kautschuktypen wie z. B. chlorsulfoniertem Polyethylen (CSM) oder Ethylen-Propylen- Dienkautschuk (EPDM) verwendet werden. Hergestellt werden diese Lösungen prinzipiell so, daß zunächst Resorcin und wäßrige Formaldehydlösung unter kontrollierten Bedingungen (Reifeprozeß) zur Bildung eines Kondensates zusammengegeben werden und anschließend dieses Kondensat zu einem mit Wasser verdünnten Latex oder Latexverschnitt gegeben wird. Weitere Zusatzstoffe können sowohl der Kondensatlösung, dem Latex als auch dem Gemisch aus beiden zugesetzt werden.Resorcinol-formaldehyde latex impregnation solutions can be conventional from the prior art known solutions of this type serve the technology. It is aqueous Solutions containing a resorcinol-formaldehyde condensate, latices and other common ones from the State of the art components such. B. ammonia, sodium hydroxide or Contain isocyanate. Styrene-butadiene, natural rubber, Vinylpyridine-styrene-butadiene (e.g. with 10 or 15% vinylpyridine in the copolymer), Acrylonitrile-butadiene and polychloroprene latices as well as blends from them are used come. However, latices based on all other vulcanisable ones can also be used Rubber types such as B. chlorosulfonated polyethylene (CSM) or ethylene propylene Diene rubber (EPDM) can be used. In principle, these solutions are manufactured that initially resorcinol and aqueous formaldehyde solution under controlled conditions (Maturation process) to form a condensate and then add this condensate to a latex or latex blend diluted with water becomes. Other additives can be both the condensate solution, the latex and the Mixture of both can be added.
Um die Herstellung der Imprägnierlösungen zu vereinfachen, eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten und die Lagerfähigkeit des Resorcin-Formaldehyd-Kondensates zu erhöhen, ist es üblich, Resorcin zunächst mit geringen Mengen an Formaldehyd vorab umzusetzen. Dieses Vorprodukt (Vorkondensat) ist gut transport- und lagerfähig und im Handel erhältlich. Zur vollen Auskondensation muß diesem Vorkondensat dann noch weiteres Formaldehyd zugesetzt werden.In order to simplify the manufacture of the impregnation solutions, a constant quality to ensure and the shelf life of the resorcinol-formaldehyde condensate Increase, it is common to advance resorcinol first with small amounts of formaldehyde implement. This preliminary product (precondensate) is easy to transport and store and in Available commercially. To fully condense this precondensate must then still further formaldehyde can be added.
Die Zugabe des Alterungsschutzmittels zur Imprägnierlösung kann in verschiedenen Stadien der Herstellung erfolgen. Flüssige Alterungsschutzmittel können beispielsweise mit dem Resorcin-Formaldehyd-Kondensat vermischt werden und dann in den wäßrigen Latex eingerührt werden. Feste Alterungsschutzmittel können z. B. in Wasser oder sonstigen Zusatzstoffen gelöst oder suspendiert werden und dann zur Resorcin-Formaldehyd-Latex- Mischung gegeben werden.The addition of the anti-aging agent to the impregnation solution can occur at various stages manufacture. Liquid anti-aging agents can be used, for example, with the Resorcinol-formaldehyde condensate are mixed and then in the aqueous latex be stirred. Solid anti-aging agents can e.g. B. in water or other Additives are dissolved or suspended and then for resorcinol-formaldehyde latex Mix are given.
Die weitgehend ausgereifte Resorcin-Formaldehyd-Latex-Imprägnierlösung wird z. B. durch Tauchen, Sprühen oder Streichen auf die textilen Festigkeitsträger aufgebracht und das behandelte Gewebe anschließend bei Temperaturen von 120 bis 240°C bei einer Verweilzeit von 1 bis 10 min zur vollständigen Ausreaktion und Haftungsreaktion des Resorcin-Formaldehyd-Kondensates mit dem Gewebe getrocknet.The largely mature resorcinol-formaldehyde latex impregnation solution is used for. B. by Dip, spray or brush onto the textile reinforcement and that treated fabrics then at temperatures of 120 to 240 ° C at a Residence time of 1 to 10 minutes for complete reaction and adhesion reaction of the Resorcinol formaldehyde condensate dried with the tissue.
Um eine möglichst gute Stabilität der Gummi-Gewebe-Haftung zu erzielen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß der Anteil des Alterungsschutzmittels in der Resorcin-Formaldehyd- Latex-Imprägnierlösung 0,3 bis 2,0 Gew.-%, vorzugsweise 0,6 bis 1,0 Gew.-%, beträgt. In order to achieve the best possible stability of the rubber-fabric adhesion, it has proven to be proved to be advantageous in that the proportion of the anti-aging agent in the resorcinol-formaldehyde Latex impregnation solution is 0.3 to 2.0% by weight, preferably 0.6 to 1.0% by weight.
Der Feststoffgehalt von Resorcin-Formaldehyd-Latex-Imprägnierlösungen beträgt gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung 13 bis 28%, vorzugsweise 20 bis 25%. Auf diese Weise wird eine ausreichende Benetzung der textilen Festigkeitsträger mit Haftmittel und damit eine ausreichende Haftung bei gleichzeitig hinreichendem Erhalt der Flexibilität der Festigkeitsträger erreicht.The solids content of resorcinol-formaldehyde latex impregnation solutions is according to an advantageous development of the invention 13 to 28%, preferably 20 to 25%. On In this way there is sufficient wetting of the textile reinforcement with adhesive and thus sufficient liability while maintaining sufficient flexibility the reinforcement reached.
Als textile Festigkeitsträger können alle für Verbundwerkstoffe in Frage kommenden Materialien verwendet werden, z. B. Polyester, Aramid, Polyamid, Rayon. Diese Materialien finden dabei in Form von z. B. Filamenten, Fasern, Corden, Geweben, Gewirken oder Vliesen Anwendung. Es ist auch möglich, daß verschiedene Rohstoffe in eine gemeinsame Form gebracht werden und die daraus resultierenden textilen Materialien eingesetzt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform ist, wenn Polyester- oder Polyamidgewebe oder ein Mischgewebe hieraus verwendet wird. Diese Gewebe werden verwendet, um Verbundwerkstoff mit hoher Zufestigkeit und gutem Preis-Leistungs-Verhältnis bereitzustellen.Any suitable material for composite materials can be used as textile reinforcement Materials are used, e.g. B. polyester, aramid, polyamide, rayon. These materials find it in the form of z. B. filaments, fibers, cords, fabrics, knitted or Nonwoven application. It is also possible to have different raw materials in one Form and the resulting textile materials are used. A preferred embodiment is when polyester or polyamide or a Blended fabrics from this is used. These tissues are used to Composite material with high strength and good price-performance ratio provide.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die erfindungsgemäßen textilen Festigkeitsträger für die Herstellung von Transportbändern verwendet werden, da an Transportbänder hohe Anforderungen im Bezug auf Haftung zwischen Festigkeitsträger und Gummi gestellt werden.It is particularly advantageous if the textile reinforcement according to the invention for Production of conveyor belts can be used because high on conveyor belts Requirements with regard to adhesion between the reinforcement and rubber become.
Ein Verbundwerkstoff, der in besonderer Weise die Eigenschaften der textilen Festigkeitsträger nutzbar werden läßt, zeichnet sich dadurch aus, daß die textilen Festigkeitsträger oder das Flächengebilde daraus nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7 in vulkanisierte Kautschukmischungen eingebettet sind. Auf diese Weise kann der Effekt der Stabilisierung der Haftung bei thermischer Belastung durch eine möglichst große Kontaktfläche zwischen Gummi und Gewebe optimal genutzt werden.A composite material that has the special properties of textiles Strengthening can be used, is characterized in that the textile Strength members or the flat structure made therefrom according to at least one of claims 1 to 7 are embedded in vulcanized rubber compounds. In this way, the Effect of stabilizing the adhesion under thermal stress by the largest possible Contact surface between rubber and fabric can be used optimally.
Ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung des Verbundwerkstoffes, der textile Festigkeitsträger oder Flächengebilde daraus enthält, besteht darin, daß zunächst eine Lage textiler Festigkeitsträger mit einer Resorcin-Formaldehyd-Latex-Imprägnierlösung, die Alterungsschutzmittel enthält, durch z. B. Tauchen, Sprühen oder Streichen behandelt wird und anschließend das Material bei Temperaturen von 120 bis 240°C getrocknet wird. Dabei findet die Haftreaktion zwischen dem Resorcin-Formaldehyd-Kondensat und den textilen Festigkeitsträgern statt. Dann folgt die Aufbringung einer vulkanisierbaren Kautschukmischung, die zumindest eine Kautschukkomponente, Füllstoffe, Vulkanisationsbeschleuniger, Vulkanisationsmittel sowie weitere übliche Zusatzstoffe enthält, auf die behandelte Lage textiler Festigkeitsträger. Im Anschluß können gegebenenfalls weitere Schichten, z. B. weitere Kautschukmischungsschichten und/oder Festigkeitsträgerlagen (z. B. metallische und/oder textile Materialien) aufgebracht werden. Zum Schluß wird der Verbundwerkstoff vulkanisiert, wobei die Haftung zwischen Kautschuk und Gewebe über die Resorcin-Formaldehyd-Latex-Imprägnierung realisiert wird.A particularly suitable process for producing the composite material, the textile Contains reinforcement or fabrics from it is that first a layer textile reinforcement with a resorcinol-formaldehyde-latex impregnation solution, the Contains anti-aging agents, e.g. B. dipping, spraying or painting is treated and then drying the material at temperatures of 120 to 240 ° C. there finds the adhesive reaction between the resorcinol-formaldehyde condensate and the textile Reinforcements instead. Then there is the application of a vulcanizable Rubber mixture containing at least one rubber component, fillers, Vulcanization accelerators, vulcanizing agents and other common additives contains, on the treated layer of textile reinforcement. Afterwards you can optionally further layers, e.g. B. further rubber mixture layers and / or Reinforcement layers (e.g. metallic and / or textile materials) are applied. Finally, the composite is vulcanized, with the adhesion between rubber and fabric is realized via the resorcinol-formaldehyde-latex impregnation.
Als Polymerkomponenten für die vulkanisierbare Kautschukmischung können z. B. Naturkautschuk, Polychloroprenkautschuk, Styrol-Butadien-Copolymer, Acrylnitril-Butadien- Copolymer, Isopren-Butadien-Copolymer, Polybutadien, synthetisches Polyisopren, Isopren- Isobutylen-Copolymer, Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer und Mischungen hieraus eingesetzt werden. Es sind aber auch weitere Polymere aus dem Stand der Technik denkbar.As polymer components for the vulcanizable rubber mixture z. B. Natural rubber, polychloroprene rubber, styrene-butadiene copolymer, acrylonitrile-butadiene Copolymer, isoprene-butadiene copolymer, polybutadiene, synthetic polyisoprene, isoprene Isobutylene copolymer, ethylene-propylene-diene terpolymer and mixtures thereof be used. However, there are also other polymers from the prior art conceivable.
Als Füllstoffe können die in der Kautschukbranche bekannten Substanzen, wie z. B. Ruß, Kieselsäure, Magnesiumoxid oder Kreide, eingesetzt werden.As fillers, the substances known in the rubber industry, such as. B. carbon black, Silicic acid, magnesium oxide or chalk can be used.
Zu den zum Einsatz kommenden Vulkanisationsbeschleunigern zählen z. B. Benzothiazyldisulfid (MBTS) oder Benzothiazyl-2-cyclohexylsulfenamid (CBS) in üblichen Konzentrationen (0,5 phr bis 4,0 phr).The vulcanization accelerators used include e.g. B. Benzothiazyl disulfide (MBTS) or benzothiazyl-2-cyclohexylsulfenamide (CBS) in usual Concentrations (0.5 phr to 4.0 phr).
Weiterhin kann die Kautschukmischung übliche aus dem Stand der Technik bekannte Zusatzstoffe, wie Silane (z. B. Bis-3-(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid (TESPT), Weichmacher, Vulkanisationsmittel (z. B. Schwefel oder schwefelspendende Substanzen), Alterungsschutzmittel (z. B. 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydrochinolin) und Verarbeitungshilfsmittel (z. B. Zinkoxid, Stearinsäure) enthalten. Als Weichmacher können beispielsweise Mineralöle oder auch synthetische Weichmacher Anwendung finden.The rubber mixture can also be customary from the prior art Additives such as silanes (e.g. bis-3- (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (TESPT), plasticizers, Vulcanizing agents (e.g. sulfur or sulfur donors), Anti-aging agents (e.g. 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline) and processing aids (e.g. zinc oxide, stearic acid). Mineral oils, for example, can be used as plasticizers or also synthetic plasticizers are used.
Die Kautschukmischung kann auf herkömmliche Art und Weise z. B. in einem Innenmischer hergestellt werden. Die unvulkanisierte Kautschukmischung kann auf die mit der Resorcin- Formaldehyd-Latex-Imprägnierlösung behandelte Lage textiler Festigkeitsträger in Form einer Kautschukmischungsplatte (bevorzugt) oder aber auch als Kautschukmischungslösung aufgebracht werden. The rubber mixture can be prepared in a conventional manner e.g. B. in an internal mixer getting produced. The unvulcanized rubber compound can be coated with the resorcinol Formaldehyde-latex impregnation solution treated layer of textile reinforcements in shape a rubber mixture plate (preferred) or also as a rubber mixture solution be applied.
Dabei ist es möglich, daß diese Kautschukmischungsschicht als Haftmischungsschicht (Dicke ca. 0,2 bis 1 mm) ausgebildet ist, d. h., daß auf diese Haftmischungsschicht z. B. eine weitere unvulkanisierte Kautschukmischung aufgebracht wird. Dadurch wird es möglich, die weitere Kautschukmischungsschicht besser besonderen Anforderungen, wie sie z. B. im Falle einer im Verbundwerkstoff außen befindlichen Schicht nötig sind, anzupassen, weil die mit der nächsten Schicht chemisch ähnliche Haftmischungsschicht bereits die Verbindung zur Festigkeitsträgerlage herstellt. Als Mischung für die Haftschicht können alle dem Fachmann bekannten Haftmischungen verwendet werden.It is possible that this rubber mixture layer as an adhesive mixture layer (Thickness about 0.2 to 1 mm) is formed, d. that is, on this adhesive mixture layer z. Legs more unvulcanized rubber compound is applied. This will make it possible additional rubber mixture layer better special requirements, such as. B. in If a layer in the composite material is on the outside, it is necessary to adapt it because the with the next layer of chemically similar adhesive mixture layer already the connection to the reinforcement layer. As a mixture for the adhesive layer, all of this can be done Adhesive mixtures known to those skilled in the art can be used.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden, ohne daß die Erfindung jedoch auf dieses Beispiel beschränkt ist.Using an exemplary embodiment, the invention will be explained in more detail without the However, the invention is limited to this example.
Eine Lage textiler Festigkeitsträger aus einem Polyester/Polyamid-Gewebe (Polyester als Kettfäden, Polyamid als Schußfäden) wurde mit einer Resorcin-Formaldehyd-Latex- Imprägnierlösung mit Alterungsschutzmittel behandelt. Das Gewebe wurde dabei zunächst getrocknet und anschließend durch ein Tauchbecken mit der Imprägnierlösung gezogen. Tabelle 1 gibt die Zusammensetzung einer möglichen Resorcin-Formaldehyd-Latex- Imprägnierlösung mit Alterungsschutzmittel an.A layer of textile reinforcement made of a polyester / polyamide fabric (polyester as Warp threads, polyamide as weft threads) was coated with a resorcinol-formaldehyde latex Impregnation solution treated with anti-aging agent. The tissue was initially dried and then drawn through a plunge pool with the impregnation solution. Table 1 gives the composition of a possible resorcinol-formaldehyde latex Impregnation solution with anti-aging agent.
Für die Herstellung dieser Imprägnierlösung wurde das Alterungsschutzmittel zunächst mit dem Resorcin-Formaldehyd-Vorkondensat und dem Formaldehyd verrührt und anschließend die Ammoniaklösung zugegeben. Dieses Gemisch wurde zum mit der Hälfte des Wassers verdünnten Latex gegeben. Das Isocyanat wurde dann mit dem verbliebenen Wasser verrührt und zu der Mischung aus Latex und dem Resorcin-Formaldehyd-Vorkondensat mit Alterungsschutzmittel gegeben. Die Imprägnierlösung besaß dann einen Feststoffgehalt von ca. 20%.For the preparation of this impregnation solution, the anti-aging agent was initially included the resorcinol-formaldehyde precondensate and the formaldehyde stirred and then the ammonia solution added. This mixture became with half the water diluted latex. The isocyanate was then mixed with the remaining water stirred and with the mixture of latex and the resorcinol-formaldehyde precondensate Anti-aging agents given. The impregnation solution then had a solids content of about 20%.
Das behandelte Gewebe wurde anschließend einem Vortrockungsprozeß unterworfen und die vollständige Auskondensation und Trocknung der Resorcin-Formaldehyd-Latex- Imprägnierlösung erfolgte unter hoher Rückhaltespannung bei 180 bis 240°C. Dieses Gewebe kann nun in Verbundwerkstoffen eingesetzt werden.The treated fabric was then subjected to a predrying process and the complete condensation and drying of the resorcinol-formaldehyde latex Impregnation solution was carried out under high retention tension at 180 to 240 ° C. This fabric can now be used in composite materials.
Die Figur zeigt schematisch einen Schnitt durch ein Transportband, daß die erfindungsgemäßen textilen Festigkeitsträger und den Verbundwerkstoff enthält.The figure shows schematically a section through a conveyor belt that the contains textile reinforcement according to the invention and the composite material.
Das Transportband besteht aus einer Kautschukmischung als Decklage 1, Lagen aus den erfindungsgemäßen textilen Festigkeitsträgern 2, in diesem Falle dem behandelten Polyester/Polyamid-Gewebe, die in eine herkömmliche Haftkautschukmischung 3 eingebettet sind.The conveyor belt consists of a rubber mixture as a topsheet 1, layers of the present invention textile reinforcements 2, in this case, the treated polyester / polyamide fabric, which are embedded in a conventional adhesive rubber composition. 3
Die Herstellung des Transportbandes erfolgte in der Art, daß auf das behandelte Gewebe 2 mittels eines Kalanders eine unvulkanisierte Haftmischung aufgebracht wurde. Auf diese Haftmischungsschicht 3 wurde eine weitere Decklage 1 aus einer weiteren Kautschukmischung aufgebracht und der gesamte Verbund bei 160°C vulkanisiert. Nach der Vulkanisation wurde die Trennwiderstand RT als Quotient aus Trennkraft und Probenbreite nach DIN 53530 zwischen Gewebe 2 und Haftmischungsschicht 3 in Abhängigkeit von der thermischen Alterung gemessen. Die Prüfkörper wurden dabei direkt nach der Herstellung, nach siebentägiger Alterung in Luft bei 125°C und nach vierzehntägiger Alterung in Luft bei 125°C vermessen. Beispielhaft sind in Tabelle 2 die erhaltenen Meßdaten unter Verwendung von vier verschiedenen Alterungsschutzmitteln (ASM1: 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydrochinolin, ASM2: Tris-nonylphenyl-phosphit, ASM3: styrolisiertes Phenol, ASM4: 2,2'-Methylen-bis-(4-methyl-6-nonylphenol)) als Zusatz für die Resorcin-Formaldehyd-Latex-Imprägnierlösung im Vergleich zu einer herkömmlichen Resorcin-Formaldehyd-Latex-Imprägnierlösung ohne Alterungsschutzmittel wiedergegeben. The conveyor belt was produced in such a way that an unvulcanized adhesive mixture was applied to the treated fabric 2 by means of a calender. A further cover layer 1 made of a further rubber mixture was applied to this adhesive mixture layer 3 and the entire composite was vulcanized at 160 ° C. After vulcanization, the separation resistance R T was measured as the quotient of separation force and sample width according to DIN 53530 between tissue 2 and adhesive mixture layer 3 as a function of thermal aging. The test specimens were measured directly after production, after seven days of aging in air at 125 ° C and after fourteen days of aging in air at 125 ° C. The measurement data obtained using four different anti-aging agents (ASM1: 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, ASM2: tris-nonylphenylphosphite, ASM3: styrenated phenol, ASM4: 2.2 'are exemplary in Table 2. -Methylene-bis- (4-methyl-6-nonylphenol)) as an additive for the resorcinol-formaldehyde-latex impregnation solution compared to a conventional resorcinol-formaldehyde-latex impregnation solution without anti-aging agent.
Aus der Tabelle 2 geht hervor, daß bei Verwendung der erfindungsgemäßen textilen Festigkeitsträger für Verbundwerkstoffe, die mit einer Resorcin-Formaldehyd-Latex- Imprägnierlösung behandelt worden sind, die Alterungsschutzmittel enthält, die Haftung zwischen Gummi und Gewebe nach vierzehn Tage dauernder Alterung in Luft bei 125°C noch deutlich besser ist (höherer Trennwiderstand) als bei Verwendung einer Imprägnierlösung ohne Alterungsschutzmittel. Verbundwerkstoffe, wie z. B. Transportbänder, die die erfindungsgemäßen textilen Festigkeitsträgern aufweisen, zeigen somit eine erhöhte Stabilität bei thermischer Alterung und damit eine erhöhte Haltbarkeit und Lebensdauer.Table 2 shows that when the textiles according to the invention are used Strength members for composite materials that are coated with a resorcinol-formaldehyde latex Impregnation solution containing anti-aging agents have been treated for liability between rubber and fabric after fourteen days of aging in air at 125 ° C is still significantly better (higher separation resistance) than when using a Impregnation solution without anti-aging agent. Composites such as B. Conveyor belts that have the textile reinforcements according to the invention show thus an increased stability with thermal aging and thus an increased durability and Lifespan.
Claims (8)
- a) Behandeln einer Lage textiler Festigkeitsträger (2) mit einer Resorcin-Formaldehyd- Latex-Imprägnierlösung, die Alterungsschutzmittel enthält, und Trocknung,
- b) Aufbringung einer vulkanisierbaren Kautschukmischung (3) auf die behandelte Lage textiler Festigkeitsträger,
- c) Vulkanisation des Verbundwerkstoffes.
- a) treating a layer of textile reinforcement ( 2 ) with a resorcinol-formaldehyde-latex impregnating solution which contains anti-aging agents and drying,
- b) applying a vulcanizable rubber mixture ( 3 ) to the treated layer of textile reinforcements,
- c) vulcanization of the composite material.
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1999
- 1999-08-26 DE DE1999140428 patent/DE19940428C2/en not_active Expired - Fee Related
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| US4210475A (en) * | 1977-08-22 | 1980-07-01 | The General Tire & Rubber Company | Adhesion method employing lignin amine cord adhesives |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8304 | Grant after examination procedure | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |