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
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<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
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<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.