Haltbares Mittel zum Verbinden von Fäden oder Geweben mit natürlichem oder künstlichem Kautschuk Die Erfindung betrifft ein haltbares Mittel zum Verbinden von Fäden oder Geweben mit natür lichem oder synthetischem Kautschuk.
Es ist bekannt, Gewebe mit Kautschuk mit einem Gemisch aus natürlichem oder synthetischem Kautschuklatex, dem vorher Eiweissstoffe zugesetzt wurden, zu verbinden. Es ist weiterhin bekannt, Fäden oder Gewebe auf Kautschuk mit Polyiso- cyanaten zu kleben. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, d'ass die Bindung des Gewebes mit dem Kautschuk schlecht gegen Wasser beständig ist. Es wurde auch schon vorgeschlagen, Gewebe mit syn thetischen Latices, in denen Penolharze gelöst sind, die bei der Vulkanisation auskondensieren, zu prä parieren.
Als synthetischer Latex wurde ein Misch polymerisat aus Butadien, Styrol und geringen Men gen Vinylpyrid'in verwendet. Dieses Verfahren hat sich besonders beim Verbinden von Textilien auf Polyamidbasis mit Kautschuk bewährt.
Die Erfindung betrifft ein haltbares Mittel zum Verbinden von Fäden oder Geweben mit natürlichem oder synthetischem Kautschuk, das dadurch ge kennzeichnet ist, dass es aus einer Mischung be steht, die in 100 Gewichtsteilen 4 bis 36 Gewichts teile eines dispergierten Mischpolymerisates aus 30 bis 70% Butadien,
67 bis 201/o Styrol und 3 bis 10 % eines N-Vinyl-imidazols oder N-Vinyl-carbazols, 2,9 bis 16 Gewichtsteile eines gelösten Resorcin- Formaldehyd-Kondensationsproduktes im Molver- hältnis Resorcin : Formaldehyd von 1 : 2 bis 2 : 1 und 56 bis 90,1 Gewichtsteile Wasser enthält.
Vorteilhaft verwendet man Mischpolymerisate aus 60% Butadien, 350/0 Styrol und 50/0 N-Vinyl- imidazol. Ausser N-Vinyl-imidazol kann man auch seine Substitutionsprodukte verwenden, in denen der Substituent ein ankondensierter,
gegebenenfalls alkyl- substituierter Benzol oder Naphthalinrest sein kann, beispielsweise N-Vinyl-benzimidazol, N-Vinyl-2-methyl-benzimidazol, N-Vinyl-2-oxymethyl-benzimidazol, N-Vinyl-2-isopropyl-benzimidazol, N-Vinyl-2-methyl-imidazol oder N-Vinyl naphthimidazol. Ebenso kann N-Vinyl-carbazol oder dessen Substi- tutionsprod'ukte verwendet werden.
Jedoch haben sich als besonders geeignet N-Vinyl-imidazol und N-Vinyl-benzimidazol herausgestellt. Das Mischpolymerisat wird zweckmässig nach dem Emulsionsverfahren hergestellt.
Man verwen- det hierzu vorteilhaft 20- bis 60 % ige Dispersionen des Mischpolymerisates, die man mit einer 10- bis 20%igen wässrigen Lösung des Resorcin-Form- aldehyd-Kondensationsproduktes mischt.
Man er hält dabei sehr stabile Mischungen, die Wochen lang haltbar sind. Das Molverhältnis von Resorcin Formaldehyd soll vorzugsweise 0,7 bis 1 : 2 betragen.
Mit dem erfindungsgemässen Mittel kann sowohl natürlicher als auch synthetischer Kautschuk oder Gemische von natürlichem und synthetischem Kau tschuk mit synthetischen Fasern oder Geweben verschiedener Art verklebt werden, z. B. Fasern oder Geweben auf der Basis von Polyamiden, Poly- acrylnitril, Polyestern oder auch Fasern auf Cellu- losebasis, z. B. Acetatseide.
Dazu tränkt man das Gewebe mit dem erfin dungsgemässen Mittel und presst es, nachdem man das Mittel 10-bis 30 Minuten antrocknen lässt, bei etwa 150 mit einem Druck von etwa 20 kg/cm2 auf den Kautschuk.
Die in den Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile.
<I>Beispiel 1</I> In einem Rührdruckbehälter werden 680,5 Teile Wasser, 14,5 Teile eines Natriumsalzes eines sulfo- nierten Fettalkohols mit einer Kettenlänge von C 1s bis C18, 3,5 Teile Azodiisobuttersäurenitril, <B>129</B> Teile Styrol und 18 Teile N-Vinyl-imidazol vorgelegt. Der Behälter wird evakuiert, und dann werden 220 Teile Butadien zugegeben.
Der Inhalt des Behälters wird 48 Stunden bei 50 C polymerisiert. Man erhält 1000 Teile einer 3211/aigen Dispersion. Da im Laufe der Herstellung der Dispersion ein geringer Teil der flüchtigen Monomeren (Styrol und Butadien) ver lorengeht, ist die erhaltene Dispersion in bezug auf Styrol etwa 10,
5%ig und in bezug auf Butadien etwa 18%ig. Berechnet auf 100 Teile Feststoff enthält das dispergierte Mischpolymerisat 59% Butadien, 3411/o Styrol, 5,9%,
N-Vinyl-imidazol. So- dann werden aus einer Lösung von 1570 Teilen Wasser, 72 Teilen Resorcin, 107 Teilen einer 3711/oigen wässerigen Formaldehydlösung und 2,0 Teilen Ätznatron, indem man die Mischung 6 Stun den lang stehenlässt, 1750 Teile einer Lösung eines Resorcinformaldehydkondensationsproduktes herge stellt.
Diese Lösung enthält 4,111/a Resorcin und 2,2% Formaldehyd, das heisst 6,311/o Resorcinform- aldehydharz.
Die<B>1750</B> Teile dieser Resorcinformaldehydharz- lösung werden mit den 1000 Teilen der oben genannten Dispersion und<B>1000</B> Teilen Wasser ver mischt. Die erhaltene Mischung ist in bezug auf das dispergierte Mischpolymerisat 8,5%ig und in bezug auf das Resorcinformaldehydkondensationsprodukt 2,9511/oig.
In das Gemisch dieser beiden Komponenten kann ein feinmaschiges Gewebe aus Polyamidfasern gebracht und nach dem Antrocknen 20 Minuten bei 150 mit einem Druck von 20 kg/cm2 auf eine handelsübliche, nicht ausvulkanisierte Naturkau- tschukmischung gepresst werden.
Das Gewebe haftet fest auf dem Kautschuk. Zur Prüfung wurde das Gewebe in einer Zerreissmaschine von dem Kautschuk abgerissen. Es wurde eine Ab reissfestigkeit von über 15 kg/cm gemessen. Diese Abreissfestigkeit liegt über der Reissfestigkeit des verwendeten Gewebes.
Verwendet man in der angegebenen Klebstoff mischung anstelle von N Vinyl-imidazol N-Vinyl- pyridin, so erhält man unter sonst gleichen Be dingungen nur eine Abreissfestigkeit von 2 kg/cm. Wenn man die gleiche Mischung 5 Wochen lang lagert, und ein mit dieser Mischung getränktes Ge webe auf Polyamidbasis unter den gleichen Bedin gungen wie nachfolgend in Beispiel 2 auf künstlichen Kautschuk aufvulkanisiert, wird bei der Zerreiss probe eine Abreisskraft von über 9 kg/cm gemessen. Bei diesem Wert reisst die Gummiplatte.
<I>Beispiel 2</I> Wie im Beispiel 1, wird eine Lösung eines Re- sorcinformaldehydkondensationsproduktes in Wasser zubereitet und 6 Stunden stehengelassen. 880 Teile dieser Lösung werden mit 1000 Teilen einer 3211/oigen wässrigen Dispersion eines Mischpoly- merisats aus 60 Teilen Butadien, 35 Teilen Styrol und 5 Teilen N-Vinyl-benzimidazol vermischt.
Die erhaltene Mischung ist in bezug auf das dispergierte Mischpolymerisat 17 % ig und in bezug auf das Re- sorcinformaldehydkondensationsprodukt 2,95%.ig.
In dieses Gemisch kann ein Polyamidgewebe zweimal getaucht, getrocknet und dann bei 150 20 Minuten lang eine handelsübliche Kautschuk mischung unter einem Druck von 20 kg/cm2 auf vulkanisiert werden. Man erhält derart eine ausser ordentlich feste Verbindung des Polyamidgewebes mit dem Kautschuk. Die Abreissfestigkeit liegt über 15 kg/cm, das heisst, sie ist höher als die Reiss festigkeit des verwendeten Gewebes.
Unter sonst gleichen Bedingungen erhält man beim Verbinden eines Polyamidgewebes mit Kau tschuk mit einer Mischung, in der anstelle von N-Vinyl-benzimidazol die gleiche Menge Vinyl- pyridin enthalten ist, nur eine Abreissfestigkeit von 2,7 kg/cm.
Durable means for joining threads or fabrics with natural or synthetic rubber The invention relates to a durable means for joining threads or fabrics with natural or synthetic rubber.
It is known to combine fabric with rubber with a mixture of natural or synthetic rubber latex to which protein substances have previously been added. It is also known to glue threads or fabric to rubber with polyisocyanates. However, this method has the disadvantage that the bond of the fabric with the rubber is poorly resistant to water. It has also been proposed to parieren tissue with synthetic latices in which penol resins are dissolved and condense out during vulcanization.
A mixed polymer of butadiene, styrene and small amounts of vinylpyridin was used as the synthetic latex. This process has proven particularly useful when joining polyamide-based textiles with rubber.
The invention relates to a durable means for connecting threads or fabrics with natural or synthetic rubber, which is characterized in that it consists of a mixture consisting of 4 to 36 parts by weight of a dispersed copolymer of 30 to 70% butadiene in 100 parts by weight ,
67 to 201 / o styrene and 3 to 10% of an N-vinyl-imidazole or N-vinyl-carbazole, 2.9 to 16 parts by weight of a dissolved resorcinol-formaldehyde condensation product in a resorcinol: formaldehyde molar ratio of 1: 2 to 2 : Contains 1 and 56 to 90.1 parts by weight of water.
It is advantageous to use copolymers composed of 60% butadiene, 350/0 styrene and 50/0 N-vinyl imidazole. In addition to N-vinyl imidazole, you can also use its substitution products in which the substituent is a fused-on,
optionally alkyl-substituted benzene or naphthalene radical, for example N-vinyl-benzimidazole, N-vinyl-2-methyl-benzimidazole, N-vinyl-2-oxymethyl-benzimidazole, N-vinyl-2-isopropyl-benzimidazole, N-vinyl -2-methyl-imidazole or N-vinyl naphthimidazole. N-vinyl-carbazole or its substitution products can also be used.
However, N-vinyl-imidazole and N-vinyl-benzimidazole have proven to be particularly suitable. The copolymer is expediently produced by the emulsion process.
For this purpose, it is advantageous to use 20 to 60% strength dispersions of the copolymer, which are mixed with a 10 to 20% strength aqueous solution of the resorcinol-formaldehyde condensation product.
You get very stable mixtures that can be kept for weeks. The molar ratio of resorcinol-formaldehyde should preferably be 0.7 to 1: 2.
With the agent according to the invention, both natural and synthetic rubber or mixtures of natural and synthetic rubber can be glued to synthetic fibers or fabrics of various types, e.g. B. fibers or fabrics based on polyamides, polyacrylonitrile, polyesters or fibers based on cellulose, z. B. acetate silk.
To do this, the fabric is soaked with the agent according to the invention and, after the agent has been allowed to dry on for 10 to 30 minutes, is pressed onto the rubber at about 150 at a pressure of about 20 kg / cm 2.
The parts given in the examples are parts by weight.
<I> Example 1 </I> 680.5 parts of water, 14.5 parts of a sodium salt of a sulfonated fatty alcohol with a chain length of C 1s to C18, 3.5 parts of azodiisobutyronitrile, <B> 129 <are placed in a stirred pressure vessel / B> parts of styrene and 18 parts of N-vinyl imidazole. The container is evacuated and then 220 parts of butadiene are added.
The contents of the container are polymerized at 50 ° C. for 48 hours. 1000 parts of a 3211 / aigen dispersion are obtained. Since a small part of the volatile monomers (styrene and butadiene) is lost in the course of the preparation of the dispersion, the resulting dispersion is about 10 in relation to styrene,
5% and about 18% with respect to butadiene. Calculated per 100 parts of solids, the dispersed copolymer contains 59% butadiene, 3411 / o styrene, 5.9%,
N-vinyl imidazole. Then from a solution of 1570 parts of water, 72 parts of resorcinol, 107 parts of a 3711% aqueous formaldehyde solution and 2.0 parts of caustic soda, by letting the mixture stand for 6 hours, 1750 parts of a solution of a resorcinol-formaldehyde condensation product are made.
This solution contains 4.111 / a resorcinol and 2.2% formaldehyde, that is 6.311 / o resorcinol-formaldehyde resin.
The <B> 1750 </B> parts of this resorcinol-formaldehyde resin solution are mixed with the 1000 parts of the above-mentioned dispersion and <B> 1000 </B> parts of water. The mixture obtained is 8.5% strength with respect to the dispersed copolymer and 2.9511% with respect to the resorcinol-formaldehyde condensation product.
A fine-meshed fabric made of polyamide fibers can be placed in the mixture of these two components and, after drying, pressed for 20 minutes at 150 with a pressure of 20 kg / cm2 onto a commercially available, non-vulcanized natural rubber mixture.
The fabric adheres firmly to the rubber. For testing, the fabric was torn from the rubber in a tearing machine. A tear strength of over 15 kg / cm was measured. This tear strength is higher than the tear strength of the fabric used.
If, in the specified adhesive mixture, N-vinylpyridine is used instead of N vinyl-imidazole, only a tear-off strength of 2 kg / cm is obtained under otherwise identical conditions. If the same mixture is stored for 5 weeks and a polyamide-based fabric impregnated with this mixture is vulcanized onto synthetic rubber under the same conditions as in Example 2 below, a tear-off force of over 9 kg / cm is measured in the tear sample. At this value the rubber sheet tears.
<I> Example 2 </I> As in example 1, a solution of a resorcin-formaldehyde condensation product in water is prepared and left to stand for 6 hours. 880 parts of this solution are mixed with 1000 parts of a 3211% aqueous dispersion of a copolymer composed of 60 parts of butadiene, 35 parts of styrene and 5 parts of N-vinylbenzimidazole.
The mixture obtained is 17% strength with respect to the dispersed copolymer and 2.95% strength with respect to the resorcin-formaldehyde condensation product.
A polyamide fabric can be dipped twice into this mixture, dried and then a commercial rubber mixture can be vulcanized at 150 for 20 minutes under a pressure of 20 kg / cm2. In this way, an extremely strong connection between the polyamide fabric and the rubber is obtained. The tear strength is over 15 kg / cm, which means that it is higher than the tear strength of the fabric used.
All other things being equal, joining a polyamide fabric with rubber with a mixture containing the same amount of vinyl pyridine instead of N-vinyl-benzimidazole gives only a tear-off strength of 2.7 kg / cm.