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DE1594006C - Improvement of the adhesion of rubber to reinforcement elements - Google Patents

Improvement of the adhesion of rubber to reinforcement elements

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Publication number
DE1594006C
DE1594006C DE19621594006 DE1594006A DE1594006C DE 1594006 C DE1594006 C DE 1594006C DE 19621594006 DE19621594006 DE 19621594006 DE 1594006 A DE1594006 A DE 1594006A DE 1594006 C DE1594006 C DE 1594006C
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DE
Germany
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rubber
cord
diisocyanate
adhesive
resin
Prior art date
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Application number
DE19621594006
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German (de)
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DE1594006A1 (en
Inventor
auf Nichtnennung. C09j 3-16 Antrag
Original Assignee
The Goodyear Tire & Rubber Co., Akron, Ohio (V.StA.)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US149880A external-priority patent/US3268467A/en
Application filed by The Goodyear Tire & Rubber Co., Akron, Ohio (V.StA.) filed Critical The Goodyear Tire & Rubber Co., Akron, Ohio (V.StA.)
Publication of DE1594006A1 publication Critical patent/DE1594006A1/en
Publication of DE1594006B2 publication Critical patent/DE1594006B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1594006C publication Critical patent/DE1594006C/en
Expired legal-status Critical Current

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Description

Die Lebensdauer eines mit einem natürlichen oder synthetischen Kord verstärkten Kautschukgegenstandes, z. B. eines Lüftreifens, Keilriemens u. dgl., hängt von der Bindungsfestigkeit zwischen dem Kord und dem Kautschuk ab". Die Natur des Kords beeinflußt die Dauerhaftigkeit der Bindung, und es ist, wie die Erfahrungen gezeigt haben, sehr schwierig, einen Polyesterkord mit einem Kautschuk zu verbinden, besonders, wenn der Verstärkungskord für die Herstellung von Luftreifen verwendet werden soll, die . extremen Beanspruchungen bei verhältnismäßig hohen Temperaturen unterworfen werden, wie sie bei hohen Geschwindigkeiten u. dgl. entwickelt werden.The lifespan of a rubber article reinforced with a natural or synthetic cord, z. B. a pneumatic tire, V-belt and the like., Depends on the bond strength between the cord and the rubber off ". The nature of the cord affects the durability of the bond, and it is like that Experience has shown that it is very difficult to connect a polyester cord to a rubber, especially when the reinforcing cord is to be used for the manufacture of pneumatic tires which . are subjected to extreme stresses at relatively high temperatures, as they are at high Speeds and the like can be developed.

Es ist bekannt, daß Polyisocyanate eine dauerhafte Klebverbindung etwa zwischen einem Polyesterkord und einem damit verbundenen Kautschuk herzustellen vermögen. Polyisocyanate werden jedoch auf Grund ihrer großen Empfindlichkeit gegenüber Wasser in organischen Lösungsmitteln verwendet. Bei der üblichen Herstellung von Luftreifen ist es wirtschaftlicher, ein wäßriges Klebstoffsystem anzuwenden im Gegensatz zu einem mit organischen Lösungsmitteln arbeitenden System. Somit sind bisher Polyisocyanate nur im begrenzten Umfang als Bindemittel bei der Herstellung von Luftreifen angewandt worden.It is known that polyisocyanates form a permanent adhesive bond between a polyester cord, for example and an associated rubber capable of producing. Polyisocyanates are however on Used in organic solvents because of their great sensitivity to water. at In the usual manufacture of pneumatic tires, it is more economical to use an aqueous adhesive system in contrast to a system that works with organic solvents. Thus, so far are polyisocyanates has only been used to a limited extent as a binder in the manufacture of pneumatic tires.

Polyisocyanate können zwar vorübergehend inaktiviert werden, indem die Isocyanatgruppe (— NCO) mit bekannten Blockierungsmitteln, wie Phenolen u. dgl., blockiert wird; doch ergeben solche Systeme keine allzu hohe Bindefestigkeit. Außerdem werden giftige Nebenprodukte gebildet, wenn das mit Phenol blockierte Polyisocyanat zur Regenerierung des Polyisocyanate erhitzt wird.Polyisocyanates can be temporarily inactivated by the isocyanate group (- NCO) blocked with known blocking agents such as phenols and the like; yet such systems result not too high a bond strength. In addition, toxic by-products are formed when dealing with phenol blocked polyisocyanate is heated to regenerate the polyisocyanate.

Es ist zum Herstellen von überzügen und Ausbilden eines harten, lackähnlichen Films aus einem vernetzten Harz bekanntgeworden, eine Lösung eines Harzes vom Bakelit-Typ, das mit einem Diisocyanat vernetzt ist, in einem Lösungsmittel zu verwenden. Das Vernetzen mit Diisocyanat erfolgt zwecks Ausbilden eines wasserbeständigen Films der angegebenen Eigenschäften. Der so erhaltene Film oder Produkt wird einerseits bei Temperaturen um etwa 1000C angegriffen und erfährt andererseits bei Temperaturen oberhalb etwa 1000C keine Rückbildung in das ursprünglich eingesetzte Polyisocyanat und Harz, das zum Blockieren des Polyisocyanats bei niedrigen Temperaturen verwendet worden ist. Es handelt sich hierbei allgemein gesehen um ein mit organischen Lösungsmitteln arbeitendes System (USA.-Patentschrift 2 349 756).It has been known to use a solution of a Bakelite-type resin crosslinked with a diisocyanate in a solvent for making coatings and forming a hard, paint-like film from a crosslinked resin. The crosslinking with diisocyanate takes place in order to form a water-resistant film with the specified properties. The film or product obtained in this way is attacked on the one hand at temperatures around 100 ° C. and on the other hand undergoes no regression into the originally used polyisocyanate and resin, which was used to block the polyisocyanate at low temperatures, at temperatures above about 100 ° C. Generally speaking, this is a system that works with organic solvents (US Pat. No. 2,349,756).

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Produkt zu schaffen, das es ermöglicht, auf Grund dessen Zusatzes zu dem herkömmlichen Klebstoffen auf der Grundlage von Resorcin und Formaldehyd und Kautschuklatex die besonderen Schwierigkeiten auszuräumen, wie sie bisher bezüglich der dauerhaften Bindung von Kautschuk mit Verstärkungseiemeriten insbesondere bei Polyesterkorden auftraten.The invention is now based on the object of creating a product that makes it possible due to its addition to conventional adhesives based on resorcinol and formaldehyde and rubber latex to overcome the particular difficulties that have hitherto been encountered with regard to permanent Bonding of rubber with reinforcing cords occurred especially with polyester cords.

Erfindungsgegenstand ist die Verwendung eines in Wasser dispergierbaren Additionsproduktes aus einem Polyisocyanat und einem wasserlöslichen thermoplastischen, aus einem Aldehyd und Phenol, Harnstoff oder Melamin hergestellten Harz, das mit dem Polyisocyanat reaktionsfähigen Wasserstoff aufweist, zusätzlich zu einem üblichen Resorcin-Formaldehyd-Kautschuklatex-Klebstoff, zum Verbessern der Haftung von Kautschuk an Verstärkungselementen.The subject of the invention is the use of a water-dispersible addition product from a polyisocyanate and a water-soluble thermoplastic, made from an aldehyde and phenol, urea or melamine-made resin which has hydrogen reactive with the polyisocyanate, in addition to a common resorcinol formaldehyde rubber latex adhesive to improve adhesion of rubber on reinforcement elements.

Beim erfindungsgemäß verwendeten Additionsprodukt wird das Polyisocyanat geschützt, wodurch dasselbe als bindender Bestandteil erhalten und später zur Wirkung gebracht wird, sobald ein mit dem Additionsprodukt bedeckter Verstärkungskord zusammen mit einem Kautschuk erwärmt wird, zwecks Verbinden derselben. Weiterhin hat das in Wasser dispergierbare Additionsprodukt auf Grund seiner weiteren Umsetzungsfähigkeit in der Wärme noch die zusätzliche Wirkung, daß sich eine weitere Verstärkung der Bindung des Kords an den Kautschuk ergibt, die bereits durch das Polyisocyanat hergestellt -worden ist. Auf Grund dieser doppelten Wirkung wird eine besonders feste und überlegene Bindung zwischen dem Kautschuk und den sehr schwierig hieran dauerhaft zu verklebenden Polyesterfasern bzw. Korden erreicht.In the case of the addition product used according to the invention, the polyisocyanate is protected, whereby the same received as a binding component and later brought into effect as soon as a with the Addition product covered reinforcing cord is heated together with a rubber for the purpose Connect the same. Furthermore, the addition product dispersible in water has due to its further conversion ability in the heat still the additional effect that there is a further reinforcement the bond of the cord to the rubber results, already made by the polyisocyanate -has been. Because of this double effect, there is a particularly strong and superior bond between the rubber and the polyester fibers or cords that are very difficult to permanently bond to achieved.

Die erfindungsgemäß in Betracht gezogenen Polyisocyanate sind z. B.The polyisocyanates considered according to the invention are, for. B.

Polymethylenpolyphenylisocyanat,
Triphenylmethantriisocyanat,
2,4-Tolylendiisocyanat,
■ 2,6-Tolylendiisocyanat,
Bitolylendiisocyanat,
Dianisidindiisocyanat,
Hexamethylendiisocyanat,
m-Phenylendiisocyanat,
1-Alky lbenzol-2,4-diisocyanat,
l-Alkylbenzol-2,5-diisocyanat,
2,6-Dialkylbenzol-l,4-diisocyanat,
1 -Chlorbenzol-2,4-diisocyanat,
Dicyclohexylmethandiisocyanat,
3,3-Dimethoxydiphenylmethan-4,4'-diisocyanat,
1-Nitrobenzol-2,4-diisocyanat,
l-Alkoxybenzol-2,4-diisocyanat,
l-Alkylbenzol-2,6-diisocyanat,
m-Xylylendiisocyanat,
1,3-Dimethyl-4,6-bis-(/S-isocyanatäthyl)-benzol-
Polymethylene polyphenyl isocyanate,
Triphenyl methane triisocyanate,
2,4-tolylene diisocyanate,
■ 2,6-tolylene diisocyanate,
Bitolylene diisocyanate,
Dianisidine diisocyanate,
Hexamethylene diisocyanate,
m-phenylene diisocyanate,
1-alkylbenzene-2,4-diisocyanate,
l-alkylbenzene-2,5-diisocyanate,
2,6-dialkylbenzene-1,4-diisocyanate,
1-chlorobenzene-2,4-diisocyanate,
Dicyclohexylmethane diisocyanate,
3,3-dimethoxydiphenylmethane-4,4'-diisocyanate,
1-nitrobenzene-2,4-diisocyanate,
l-alkoxybenzene-2,4-diisocyanate,
l-alkylbenzene-2,6-diisocyanate,
m-xylylene diisocyanate,
1,3-dimethyl-4,6-bis (/ S-isocyanatethyl) -benzene-

diisocyanat,diisocyanate,

Hexahydrobenzidin-4,4'-diisocyanat,
Äthylendiisocyanat,
Propylen-1,2-diisocyanat,
Cyclohexylen-1,2-diisocyanat,
S^'-DichloM^'-biphenylendiisocyanat,
2,3-Dimethyltetramethylendiisocyanat,
ρ,ρ'-Diphenylendiisocyanat,
2-Chlortrimethylendiisocyanat,
Butan-l,2,2-triisocyanat,
Hexahydrobenzidine-4,4'-diisocyanate,
Ethylene diisocyanate,
Propylene-1,2-diisocyanate,
Cyclohexylene-1,2-diisocyanate,
S ^ '- DichloM ^' - biphenylene diisocyanate,
2,3-dimethyltetramethylene diisocyanate,
ρ, ρ'-diphenylene diisocyanate,
2-chlorotrimethylene diisocyanate,
Butane-1,2,2-triisocyanate,

Trimethylendiisocyanat,
Tetramethylendiisocyanat,
Butylendiisocyanat,
Äthylidendiisocyanat.
Trimethylene diisocyanate,
Tetramethylene diisocyanate,
Butylene diisocyanate,
Ethylidene diisocyanate.

Die zweite Komponente des Additionsproduktes wird durch Umsetzung eines Aldehyds mit Harnstoff, Phenol, vorzugsweise einem mehrwertigen Phenol, wie Resorcin oder ganz besonders Phenolharzen, die praktisch in Wasser löslich sind, hergestellt. Zur Bildung dieser Harze geeignete Aldehyde sind Formaldehyd, Acrolein, Glyoxal, Furfurol, Crotonaldehyd, 'Aldol und Benzaldehyd. Geeignete Verbindungen, die mit einem der vorgenannten Aldehyde umgesetzt werden können, sind Phenol, Kresol, Brenzcatechin, Phloroglucin, Saligenin, Di-ß-naphthol, Xylenol, Xylorcin, Hycrochinon, Orcin, Pyrogallol, ^-Naphthol, Aminophenol, Guajaköl sowie Harnstoff und Melamin. The second component of the addition product is made by reacting an aldehyde with urea, Phenol, preferably a polyhydric phenol such as resorcinol or especially phenolic resins, which are practically soluble in water. Suitable aldehydes for the formation of these resins are formaldehyde, Acrolein, glyoxal, furfural, crotonaldehyde, 'aldol and benzaldehyde. Suitable connections, which can be reacted with one of the aforementioned aldehydes are phenol, cresol, pyrocatechol, Phloroglucin, saligenin, di-ß-naphthol, xylenol, xylorcin, Hycroquinone, orcin, pyrogallol, ^ -naphthol, aminophenol, guaiac oil as well as urea and melamine.

Bei der Herstellung des Phenolharzes ist es günstig, wenn ein Überschuß an Phenol bei der Umsetzung mit dem Aldehyd zugegeben ist. Dadurch wird ein Harzprödukt erhalten, das bei der Umsetzung mit dem Polyisocyanat eine vorübergehende Blockierung der Umsetzungsfähigkeit des Polyisocyanats mit Wasser bei Temperaturen von zumindest unterhalb von 1000C bewirkt. Außerdem wird dadurch die Herstellung eines Harzes gewährleistet, das sich bei der Bindung des Kords an Kautschuk chemisch wie ein Klebstoff verhält, hier in Verbindung mit einem Kautschuklatex-Klebstoff-Gemisch, wenn durch Erhitzung des blockierten Polyisocyanats das Polyisocyanat und das Phenolharz regeneriert werden.In the production of the phenolic resin, it is advantageous if an excess of phenol is added during the reaction with the aldehyde. Characterized a Harzprödukt is obtained which causes at least in the reaction with the polyisocyanate a temporary blocking of the reaction ability of the polyisocyanate with water at temperatures of below 100 0 C. In addition, this ensures the production of a resin that behaves chemically like an adhesive when the cord is bonded to rubber, here in conjunction with a rubber latex adhesive mixture when the polyisocyanate and the phenolic resin are regenerated by heating the blocked polyisocyanate.

Ein besonders bevorzugtes Harz kann durch Umsetzung von Resorcin mit Formaldehyd bei Resorcin-Formaldehyd-Verhältnissen von 1,0/0,25 bis 1,0/1,0 hergestellt worden sein. Bei der Herstellung dieses besonders harzartigen Formaldehyd-Resorcin-Blokkierungsmittels ist es zv/eckmäßig, einen Unterschuß an Formaldehyd, besonders unterhalb von 1, vorzugsweise zwischen 0,5 und 0,75, zu verwenden. Die Umsetzung des Resorcins mit dem Formaldehyd kann entweder in einem neutralen oder in einem basischen Medium, z. B. mit Natriumhydroxid, sowie auch in einem sauren Medium, z. B. unter Verwendung von Oxalsäure, ausgeführt werden. Es ist vorteilhaft, ein Resorcin-Formaldehyd-Harz einzusetzen, das bei unter einem Verhältnis von Resorcin zu Formaldehyd von 1,0:0,7 in einem neutralen Medium hergestellt worden ist.A particularly preferred resin can be obtained by reacting resorcinol with formaldehyde at resorcinol-formaldehyde ratios from 1.0 / 0.25 to 1.0 / 1.0. In the manufacture of this particularly resinous formaldehyde-resorcinol blocking agent it is zv / square, a deficiency of formaldehyde, especially below 1, preferably between 0.5 and 0.75 to be used. The implementation of the resorcinol with the formaldehyde can either in a neutral or in a basic medium, e.g. B. with sodium hydroxide, as well as in an acidic medium, e.g. Using oxalic acid. It is beneficial to one To use resorcinol-formaldehyde resin, which is at a ratio of resorcinol to formaldehyde of 1.0: 0.7 in a neutral medium is.

In den folgenden Beispielen sind die Mengen in Gewichtsteilen angegeben, falls nicht anders vermerkt.In the following examples, the amounts are given in parts by weight, unless otherwise stated.

A. Herstellung des AldehydharzesA. Preparation of the aldehyde resin

110 Teile Resorcin, 25 Volumteile Formalin (37% Formaldehyd in Methanol—Wasser) und 20 Volumteile Wasser wurden" in einem mit Heiz- und Kühlschlangen, Rückflußkühler und Rührer versehenen Reaktionskessel umgesetzt. Das Gemisch wurde auf Rückflußtemperatur (1000C) erhitzt und 15 Minuten lang auf dieser Temperatur gehalten. Nach Ablauf dieser Zeit wurden zusätzlich 30 Volumteile Formalin ununterbrochen im Verlauf von 10 Minuten zugegeben. Sodann wurde das Gemisch weiter 30 Minuten am Rückfluß gekocht. Es bildete sich in dem Reaktionskessel ein Harz, das man auf Raumtemperatur abkühlen ließ. Es entstand ein dick-sirupöses Harz (im folgenden als Harz A bezeichnet) mit einem Feststoffgehalt von 60%, einer Viskosität von 75OcP und einem pH-Wert von 7. /110 parts of resorcinol, 25 parts by volume of formalin (37% formaldehyde in methanol-water) and 20 parts by volume of water were reacted "in a vessel equipped with heating and cooling coils, a reflux condenser and a stirrer, the reaction vessel. The mixture was heated to reflux temperature (100 0 C) and 15 At the end of this time, an additional 30 parts by volume of formalin was added continuously over 10 minutes, the mixture was refluxed for an additional 30 minutes and a resin formed in the reaction kettle which was allowed to cool to room temperature The result was a thick, syrupy resin (hereinafter referred to as resin A) with a solids content of 60%, a viscosity of 75OcP and a pH of 7. /

B. Herstellung eines Additionsproduktes ausB. Production of an addition product from

PolymethylenpolyphenylisocyanatPolymethylene polyphenyl isocyanate

20 Teile Harz A, hergestellt nach Beispiel 1, werden mit 6 Teilen Polymethylenpolyphenylisocyanat (PAPI) in einem geeigneten Reaktionskessel der im Beispiel 1 beschriebenen Art umgesetzt 48 Stunden bei 22° C.20 parts of resin A, prepared according to Example 1, are with 6 parts of polymethylene polyphenyl isocyanate (PAPI) in a suitable reaction vessel as in Example 1 described type implemented 48 hours at 22 ° C.

Danach wird das Reaktionsgemisch mit e^ner Lösung von 0,1 Teil Natriumhydroxid in 100 Teilen Wasser behandelt. Das entstandene neutralisierte blockierte Polyisocyanat wird im folgenden als Harz B bezeichnet. Nach 8stündiger Alterung bildet sich eine klare, überstehende Schicht des löslichen blockierten Polyisocyanats, die von dem aus weniger löslichem blokkiertem Polyisocyanat bestehenden Niederschlag getrennt werden kann.Thereafter, the reaction mixture with a solution treated by 0.1 part of sodium hydroxide in 100 parts of water. The resulting neutralized blocked Polyisocyanate is referred to as Resin B in the following. After 8 hours of aging, a clear, protruding layer of the soluble blocked polyisocyanate, that of the less soluble blocked polyisocyanate Polyisocyanate existing precipitate can be separated.

C. Herstellung eines Additionsproduktes ausC. Preparation of an addition product from

TriphenylmethantriisocyanatTriphenyl methane triisocyanate

Zu 3 Teilen Triphenylmethantriisocyanat wurden 20 Teile Harz A gegeben. Danach wurde das Gemisch mit 100 Teilen Wasser verdünnt. Das Reaktionsprodukt Harz C braucht nicht gerührt zu werden. Es ist deshalb unmittelbar als Klebstoffkomponente zur • Herstellung eines im Beispiel 1 beschriebenen Klebstoffs verwendbar. Die Verdünnung mit Wasser kann auch durch Zugabe des Wassers zu dem Harz vor Zugabe des Polyisocyanats erfolgen.20 parts of resin A were added to 3 parts of triphenylmethane triisocyanate. After that, the mixture became diluted with 100 parts of water. The reaction product Resin C does not need to be stirred. It is therefore directly as an adhesive component for • the production of an adhesive described in example 1 usable. Dilution with water can also be done by adding the water to the resin Addition of the polyisocyanate take place.

Beispiel 1
(Resorcin-Formaldehyd-Kautschuklatex-Klebstoff)
example 1
(Resorcinol formaldehyde rubber latex adhesive)

Ein handelsüblicher Kordklebstoff, der 20% Feststoffe enthält, wird nach folgendem Ansatz hergestellt: .
R/F/L-Klebstoff
A commercially available cord adhesive that contains 20% solids is made using the following approach:.
R / F / L adhesive

BestandteileComponents TeileParts Resorcin
Formaldehyd (37%)
Natriumhydroxid (10%)
Terpolymerisat-Kautschuklatex aus
Styrol/Butadien-1,3/Vinylpyridin
15/70/15(41%)
Mischpolymerisat-Kautschuklatex aus
Styrol/Butadien-1,3 (39%)
Wasser
Resorcinol
Formaldehyde (37%)
Sodium hydroxide (10%)
Terpolymer rubber latex
Styrene / 1,3-butadiene / vinyl pyridine
15/70/15 (41%)
Mixed polymer rubber latex
Styrene / butadiene-1,3 (39%)
water
2,03
2,62
2,00
14,20
27,40
51,75
2.03
2.62
2.00
14.20
27.40
51.75

Zu 75 Teilen der obigen Resorcin-Formaldehyd-Kautschuklatexklebmasse werden 25 Teile Harz B zugegeben und 4 Stunden bei 22° C altern gelassen. Ein aus handelsüblichem Polyesterkord bestehendes Verstärkungselement wurde mit der oben beschriebenen Klebmasse behandelt, indem der Kord durch den Klebstoff mit solcher Geschwindigkeit gezogen wurde, daß sich auf der Oberfläche des Kords zwischen 5 und 10% Klebstoff-Feststoffe absetzten. Das kann dadurch erreicht werden, daß der Kord durch die Klebmasse mit einer Geschwindigkeit zwischen etwa 1,50 bis etwa 3 m je Minute gezogen und der Klebstoff dann auf dem Kord bei einer Temperatur von 2180C 2,5 Minuten lang getrocknet wird. Der behandelte Kord wurde in ein Kautschukmaterial folgender Zusammensetzung eingebettet:25 parts of resin B are added to 75 parts of the above resorcinol-formaldehyde rubber latex adhesive and the mixture is left to age at 22 ° C. for 4 hours. A reinforcing element made of commercially available polyester cord was treated with the adhesive described above by pulling the cord through the adhesive at such a rate that between 5 and 10% adhesive solids were deposited on the surface of the cord. This can be achieved by pulling the cord through the adhesive at a speed between about 1.50 to about 3 m per minute and then drying the adhesive on the cord at a temperature of 218 ° C. for 2.5 minutes. The treated cord was embedded in a rubber material of the following composition:

KautschukmaterialRubber material

BestandteileComponents TeileParts Naturkautschuk
Zinkoxid
Ruß
Natural rubber
zinc oxide
soot
100
3,00
29,80
2,00
7,00
1,25
3,00
0,15
1,00
100
3.00
29.80
2.00
7.00
1.25
3.00
0.15
1.00
Stearinsäure
Kiefernharz
Mercaptobenzthiazol
Schwefel
Diphenylguanidin
Phenyl-ß-naphthylamin
Stearic acid
Pine resin
Mercaptobenzothiazole
sulfur
Diphenylguanidine
Phenyl-ß-naphthylamine

Hitze würde zu 10,9 kg und die Wärmebeständigkeit zu 80 KC gefunden.The heat was found to be 10.9 kg and the heat resistance to be 80 KC.

Beispiel 3
(Harz B mit R/F/L-Klebstoff mit Aldehydunterschuß)
Example 3
(Resin B with R / F / L adhesive with excess aldehyde)

Eine Resorcin-Formaldehyd-Kautschuklatex-Klebmasse wurde nach folgendem Ansatz hergestellt:A resorcinol formaldehyde rubber latex adhesive was manufactured according to the following approach:

1515th

Die Bindefestigkeit zwischen dem Kord und dem Kautsctmk wurde an einer 0,634-cm-»U«-Probe bei 121° C nach 4minutigem Aushärten des Kautschukmaterials bei 2040C gemessen; es wurde gefunden, daß sie einem Zug von 11,35 kg standhält.The bond strength between the cord and the Kautsctmk was measured on a 0.634-cm "U" -probe at 121 ° C after curing of the rubber material 4minutigem at 204 0 C; it was found to withstand a pull of 11.35 kg.

Der O,634-cm-»U«-Test ist definiert als ein Maß der Bindefestigkeit zwischen Kord und Kautschuk bei 121°C (25O0F), wobei die zwei Enden einer Kordschlaufe 0,634 cm in den Kautschuk eingetaucht und für 15 Minuten bei 154° C (3100F) vulkanisiert werden. Die Kraft, die,notwendig ist, um die Enden ■ des Kords von dem Kautschuk freizubekommen, wird als der heiße U-Festigkeitswert angegeben.The O, 634 cm- 'U' test is defined as the dipped a measure of the binding strength between cord and rubber at 121 ° C (25O 0 F), wherein the two ends of a Kordschlaufe 0.634 cm in the rubber and for 15 minutes 154 ° C (310 0 F) to be vulcanized. The force necessary to get the ends of the cord free from the rubber is reported as the hot U-strength value.

Die Wärmebeständigkeit wurde gemessen, indem ein Rohr aus-Kautschuk hergestellt wurde, der mit einem mit dem erfindungsgemäßen Klebstoff nach der oben beschriebenen Art behandelten Kord verstärkt worden war. Dieses Rohr wurde einer Ermüdungsprüfung unterzogen, die in ASTM-D-885-59 T, Section 42, sowie in der USA.-Patentschrift 2 412 524 beschrieben ist. Es wurde ein Wert von 200 KC gefunden, im Vergleich zu einer Bindefestigkeit von '5,45 kg und einem Wert von 20KC, die ohne die Verwendung eines harzblockierten Polyisocyanats der erfindungsgemäß verwendeten Art erhalten wurden. The heat resistance was measured by making a rubber tube made with reinforced a cord treated with the adhesive according to the invention in the manner described above had been. This pipe was subjected to a fatigue test set out in ASTM-D-885-59 T, Section 42 and U.S. Patent 2,412,524. It became a value of 200 KC found, compared to a bond strength of '5.45 kg and a value of 20KC that without the Using a resin-blocked polyisocyanate of the type used in the present invention.

Ein 840/2-Nylonkord wurde an Stelle des Polyesterkords verwendet und in gleicher Weise behandelt, jedoch 3 Minuten bei 127° C und anschließend 80 Sekünden bei 2100C getrocknet. Es wurde eine »U«-Bindefestigkeit in der Hitze von 15,43 kg und eine Wärmebeständigkeit von 600 KC gefunden, im Vergleich zu der Bindefestigkeit von 12,7 kg und einem Wert von 440 KC für den gleichen Kord, der mit dem obengenannten R/F/L-Klebstoff ohne Harz B behandelt worden war.One 840, / 2 nylon cord was used in place of the polyester and treated in a similar manner but dried for 3 minutes at 127 ° C and then at 210 0 C 80 Sekünden. A "U" heat bond strength of 15.43 kg and a heat resistance of 600 KC were found, compared to the bond strength of 12.7 kg and a value of 440 KC for the same cord as that with the above R / F / L adhesive was treated without Resin B.

5555

Beispiel 2
(Blockiertes PAPI als Grundierschicht für Kord)
Example 2
(Blocked PAPI as a primer layer for cord)

Eine Lösung des Harzes B wurde als Grundierüberzug für einen Polyesterkord benutzt, wobei der Kord nach Beispiel 1 durch einen Tauchtank, der eine ll%ige Feststoffdispersion des Harzes B enthielt, gezogen und anschließend der getränkte Kord direkt in einen zweiten Tauchtank, der die übliche R/F/L-Klebmasse der im Beispiel 1 beschriebenen Art mit 20% Feststoffgehalt' enthielt, gezogen wurde. Der zweifach getränkte Kord wurde dann 3 Minuten lang bei 2040C getrocknet. Der behandelte Kord wurde sodann in einen Kautschuk der im Beispiel 1 beschriebenen Art eingebettet. Die Bindefestigkeit in der ·A solution of the resin B was used as a primer coat for a polyester cord, the cord according to Example 1 being drawn through an immersion tank containing a 11% solid dispersion of the resin B and then the soaked cord directly into a second immersion tank, which is the usual R. / F / L adhesive of the type described in Example 1 with 20% solids content 'was drawn. The twice soaked cord was then dried at 204 ° C. for 3 minutes. The treated cord was then embedded in a rubber of the type described in Example 1. The bond strength in the

IO Bestandteile IO components

Resorcin Resorcinol

Formaldehyd (37%) Formaldehyde (37%)

Polymerisat-Kautschuklatex aus
Styrol/Butadien-1,3/Vinylpyridin
Polymer rubber latex
Styrene / 1,3-butadiene / vinyl pyridine

'15/70/15(41%) '15 / 70/15 (41%)

Wasser water

TeileParts

9898

5353

1152
543
1152
543

Die R/F/L-Klebmasse wurde hergestellt, indem 98 Teile Resorcin in 196 Teilen Wasser gelöst und anschließend 53 Teile Formaldehyd zugegeben wurden. Die Mischung wurde 1 Stunde stehengelassen und dann mit 1152 Teilen Terpolymerisat-Kautschuklatex versetzt. Das Gemisch wurde 72 Stunden altern gelassen. Nach der Alterung wurde der Rest des Wassers zugesetzt. Zu 65 Teilen dieses R/F/L-Klebstoffes wurden 35 Teile Harz B zugegeben. Die entstandene Klebstoffmischung wurde 24 Stunden altern gelassen.The R / F / L adhesive was prepared by dissolving 98 parts of resorcinol in 196 parts of water and then 53 parts of formaldehyde were added. The mixture was left to stand for 1 hour and then with 1152 parts of terpolymer rubber latex offset. The mixture was aged for 72 hours. After aging, the rest of the Added to water. To 65 parts of this R / F / L adhesive 35 parts of Resin B were added. The resulting adhesive mixture was aged for 24 hours calmly.

Ein aus einem handelsüblichen Polyesterkord M100/2 bestehendes Verstärkungselement wurde durch einen Tauchtank, der die eben beschriebene gealterte Klebmasse enthielt, gezogen und dann 2,5 Minuten bei 227° C getrocknet. Der behandelte Kord wurde in das Kautschukmaterial des Beispiels 4 eingebettet; es hatte eine »U«-Bindefestigkeit von 11,8 kg in der Hitze und eine Wärmebeständigkeit von 520 KC.A reinforcement element made of a commercially available polyester cord M100 / 2 was used pulled through a dip tank containing the aged adhesive just described, and then Dried for 2.5 minutes at 227 ° C. The treated cord was incorporated into the rubber material of Example 4 embedded; it had a "U" bond strength of 11.8 kg in the heat and a heat resistance of 520 KC.

Die Phenol/Aldehyd/synthetische Kautschuklatex-Klebmasse des Beispiels 3 ist mit einem Unterschuß an Formaldehyd hergestellt, im Gegensatz zu dem R/F/L-Klebstoff des Beispiels 1, bei dem ein Überschuß an Formaldehyd verwendet wurde. Es wurde gefunden, daß die mit einem Klebstoff der im Beispiel 3 offenbarten Art hergestellte Verbindung zwischen Kord und Kautschuk bessere Wärmebeständigkeitswerte ergibt. Es ergibt sich somit, daß man eine Verbindung mit verbesserter Wärmebeständigkeit erhält, wenn man in Verbindung mit einem Aldehydharzblockierten Polyisocyanat einen R/F/L-Klebstoff verwendet, dessen Verhältnis von Formaldehyd zu Phenol kleiner als 1 ist und vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 1 liegt.The phenol / aldehyde / synthetic rubber latex adhesive of Example 3 is deficient of formaldehyde, in contrast to the R / F / L adhesive of Example 1, in which an excess of formaldehyde was used. It was found that those with an adhesive in the example 3, the connection between cord and rubber produced better heat resistance values results. It thus follows that a compound with improved heat resistance is obtained, if an R / F / L adhesive is used in conjunction with an aldehyde resin-blocked polyisocyanate, whose ratio of formaldehyde to phenol is less than 1 and preferably in the range of 0.5 to 1.

Beispiel 4Example 4

Die Bedingungen des Beispiels 1 wurden wiederholt, nur wurde das Harz C an Stelle des Harzes B benutzt, wobei die Zugbeanspruchung zu 14,75 kg gefunden wurde.The conditions of Example 1 were repeated, only the resin C was used instead of the resin B, the tensile stress was found to be 14.75 kg.

Beispiele 5 bis 10Examples 5 to 10

Die folgende Tabelle zeigt die O,634-cm-»U«-Klebefestigkeit bei 1210C, wobei die gleiche Aushärtung des Materials wie im Beispiel 1 vorgenommen wurde, bei verschiedenen Harzen, die mit nach A unter Verwendung verschiedener Mengenverhältnisse von Resorcin und Formaldehyd hergestellten R/F-Harzen blockiert sind.The following table shows the O, 634 cm- 'U' -Klebefestigkeit at 121 0 C, whereby the same curing of the material was made as in Example 1, at various resins with different to A using proportions of resorcinol and formaldehyde R / F resins produced are blocked.

BeispieleExamples

7 87 8

Polyisocyanat Polyisocyanate

Resorcin/CHjO-VerhältnisResorcinol / CHjO ratio

1/0,25 Serien 1 / 0.25 series

1/0,50 1 / 0.50

1/0,70. 1 / 0.70.

Feststoffe Solids

') Triphenylmethantriisocyanat.') Triphenylmethane triisocyanate.

2) Bitoluylendiisocyanat. 2 ) bitolylene diisocyanate.

3) 2,4-Toluylendiisocyanat. 3 ) 2,4-tolylene diisocyanate.

TMTI1)TMTI 1 )

A 19,9A 19.9

B 21,9B 21.9

C 20,5C 20.5

1818th

TODI2 TODI 2

16,7
20,5
21,5
13
16.7
20.5
21.5
13th

TDI3)TDI 3 )

12,2
5
12.2
5

DADI4)DADI 4 )

15,6
15,2
24,8
13
15.6
15.2
24.8
13th

Produkt M5 Product M 5

16,0
15,4
19,0
16.0
15.4
19.0

PAPIb PAPI b

18,9
21,0
18,1
18.9
21.0
18.1

4) Dianisidindiisocyanat. 4 ) dianisidine diisocyanate.

5) Reaktionsprodukt von 1,2,3-Trimelhylolpropan und 2.4-TDI.
h) Polymethylenpolyphenylisocyanat.
5 ) reaction product of 1,2,3-trimelhylolpropane and 2.4-TDI.
h ) polymethylene polyphenyl isocyanate.

Beispiel 11Example 11

Ein herkömmlicher schlauchloser Reifen, der aus einem offen-bäuchigen, hohlen, ringförmigen Körper besteht, der durch zwei räumlich getrennte Wulste begrenzt und in der USA.-Patentschrift 2 987 094 beschrieben ist, wurde hergestellt, indem mehrere Lagen Polyesterkord mit dem Kautschuk verbunden wurden, wobei der Kord zuerst mit einem R/F/L-blockierten Polyisocyanatklebstoff des Beispiels 1 getränkt, bei 204° C 2,5 Minuten lang getrocknet und der getrocknete Kord ein zweites Mal mit einem R/F/L-Klebstoff der im Beispiel 1 beschriebenen Art, jedoch ohne das blockierte Polyisocyanat, getränkt und 1 Minute lang bei 221 ° C getrocknet wurde.A conventional tubeless tire that consists of an open-bellied, hollow, annular body which is delimited by two spatially separated beads and is described in U.S. Pat. No. 2,987,094 is made by bonding several layers of polyester cord to the rubber were, the cord first impregnated with an R / F / L-blocked polyisocyanate adhesive of Example 1, dried at 204 ° C for 2.5 minutes and the dried cord a second time with a R / F / L adhesive of the type described in Example 1, but without the blocked polyisocyanate, impregnated and dried at 221 ° C for 1 minute.

Der Reifen wurde geprüft, indem er bis zu einem Druck von 10,9 kg aufgepumpt und mit 96,5 km je Stunde gegen ein Rad mit feststehender Achse gerollt wurde, wobei nach 8000 km Lagentrennung eintrat. Zum Vergleich wurde die Prüfung mit einem Reifen wiederholt, bei welchem ein Gummikleber verwendet wurde, der PAPI in Toluol gelöst enthielt, mit welchem der Kord als dem einzigen Klebstoff einmal getränkt wurde, bevor er in der oben beschriebenen Weise mit dem Kautschuk verklebt wurde; dieser Reifen hielt nur 4000 km stand.The tire was tested by being inflated to a pressure of 10.9 kg and with 96.5 km each It was rolled against a wheel with a fixed axle for an hour, with a separation of layers after 8000 km. For comparison, the test was repeated with a tire using a rubber adhesive containing PAPI dissolved in toluene, with which the cord as the only adhesive soaked once before it was glued to the rubber in the manner described above; this tire held up only 4000 km stood.

Die unter Verwendung der in den Beispielen genannten blockierten Polyisocyanate erhaltene außergewöhnliche Klebfestigkeit zwischen Kautschuk und einem Polyesterkord ist um so überraschender, wenn man bedenkt, daß derselbe Polyesterkord, der nur mit dem herkömmlichen R/F/L-Klebstoff, der nach Beispiel 1 als zweite Tränkflüssigkeit verwendet wird, getränkt ist, eine Zugfestigkeit von nur 5,5 kg und eine Haltbarkeit von nur 25 000 Umdrehungen besitzt.The exceptional ones obtained using the blocked polyisocyanates mentioned in the examples Bond strength between rubber and a polyester cord is all the more surprising when consider that the same polyester cord used only with the traditional R / F / L adhesive that is used after Example 1 is used as the second soaking liquid, is soaked, has a tensile strength of only 5.5 kg and has a durability of only 25,000 revolutions.

209 682/189209 682/189

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verwendung eines in Wasser dispergierbaren Additionsproduktes aus einem Polyisocyanat und einem wasserlöslichen, thermoplastischen, aus einem Aldehyd und Phenol, Harnstoff oder Melamin hergestellten Harz, das mit dem Polyisocyanat reaktionsfähigen Wasserstoff aufweist, zusätzlich zu einem üblichen Resorcin-Formaldehyd-Kautschuklatex-Klebstoff zum Verbessern der Haftung von Kautschuk an Verstärkungselementen.1. Use of a water-dispersible addition product of a polyisocyanate and a water-soluble, thermoplastic, made of an aldehyde and phenol, urea or melamine produced resin, which has reactive hydrogen with the polyisocyanate, in addition to a common resorcinol formaldehyde rubber latex adhesive to improve adhesion of rubber on reinforcement elements. 2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Harz aus Resorcin und Formaldehyd im Molverhältnis 1/0,25 bis 1/1 hergestellt worden ist.2. Use according to claim 1, wherein the resin of resorcinol and formaldehyde in a molar ratio 1 / 0.25 to 1/1 has been made.
DE19621594006 1961-11-03 1962-11-01 Improvement of the adhesion of rubber to reinforcement elements Expired DE1594006C (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14988061 1961-11-03
US149880A US3268467A (en) 1961-11-03 1961-11-03 Adhesive composition comprising the reaction product of polyisocyanate and a formaldehyde condensate
DEG0036297 1962-11-01

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1594006A1 DE1594006A1 (en) 1970-09-24
DE1594006B2 DE1594006B2 (en) 1972-06-08
DE1594006C true DE1594006C (en) 1973-01-11

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