DE961885C - Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Gebildes aus Faeden, welche an Polyvinylchloridverbindungen gebunden sind - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Gebildes aus Fäden, welche an Polyvinylchloridverbindungen gebunden sind Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung zusammengesetzter Gebilde, welche durch Binden von Garnen an Polyvinylchlorid erhalten werden; z. B. sei das Binden von regenerierten Cellulosekorden an Polyvinylohlorid, bei der Herstellung von Förderbändern genannt.
• Tn vielen Industrien werden Förderbänder zum Bewegen von Rohmaterialien und Produkten in verschiedenen Fertigungsstufen innerhalb der Fabrik, Minenanlage oder anderen Betrieben benutzt. Die Förderbänder werden in der Regel aus einer oder mehreren Lagen Gewebe hergestellt, die in Gummieingebettet werden, um das Gewebe zu schützen. Wenn ein mit Gummi überzogenes Band starker Reibung unterworfen wird, so besteht eine gewisse Feuersgefahr. Um sie zu vermeiden, hat man schon den Gummi in Förderbändern durch eine plastisch gemachte Polyvinylchloriidverbin dung ersetzt, weil Polyvinylchlorid feuersicherer als Gummi und außerdem gegen Reibung und gegen Chemikalien widerstandsfähiger ist. Zum Beispiel sind in der Zeitschrift »Kunststoffe« Riemen beschrieben, die Polyvinylc'hlorid oder ähnliche Stoffe enthalten. In der August-Ausgabe von 1951, S. 257, ist ein Treibriemen beschrieben., der aus mit Igelit getränktem Perlongewebe hergestellt ist, und auf S. 124 der April-Ausgabe 195.2 befindet sich ein Auszug aus einer Abhandlung, die in »Plastics«, Bd. 18 (Januar 1952), S. 15, über dien Gebrauch von Polyvinylchlorid-Förderbändern in englischen Minen handelt. Schließlich steht in der Juli-Ausgabe 1953, S. 26o, ein Bericht von dem National Coal Board Scientific Department London, Juli 1952, über nicht entflammbare Förderbänder aus Polyvinylchlori:d.
• Bei .derHerstellung vonPolyvinylchlorid-Förderbändern haben sich Schwierigkeiten ergeben, um eine gute Bindung zwischen den Fäden der Gewebe und der Polyvinylchloridverbindung zu erreichen.
• Die Erfindung befaßt sich mit der Verbesserung der Bindung zwischen Kunstseide oder Baumwollfäden und Polyvinylchlorid durch Meta-phenylendiamin und dessen Oxydationsprodukte. Die Fäden werden mit Meta-phenylendiamin überzogen, welches man vorzugsweise auf dem Faden oder Garn oxydieren läßt, und die Garne werden dann an eine Polyvinylchloridverbindung gebunden.
• Es sind Druckschriften vorhanden, die sich mit dem Problem der Bindung von Textilgarnen und Kautschuk befassen. Kautschuk und Polyvinylchlorid sind aber keine ähnlichen Verbindungen, und Polyvinylchlorid iet- kein synthetischer Kautschuk, wie es beispielsweise Neopren oder Butadienacrylnitril-Mischpolymere sind. Eine Verbindung, welche die Bindung zwischen Kunstseide und Kautschuk verbessert, muß nicht auch die Verbindung zwischen Kunstseide und Polyvinylchlorid verbessern oder umgekehrt. Zum Beispiel sind Resorcinol-Formaldehydharze, die im »Chemischen Zentralblatt«, 1951, I, S. 544, Absatz 5, erwähnt sind, die am meisten verwendeten Verbindungen zur Verbesserung der Bindungen zwischen Kunstseide und Kautschuk. Sie haben aber wenig Wirkung für .die Verbesserung der Haftung zwischen Kunstseide und Polyvinylchlorid. Die Erfahrungen auf diesem Feld haben gezeigt, daß Kautschuk und Polyvinylchlori!d als gesonderte und verschiedene Verbindungen betrachtet werden müssen, so daß es nicht möglich ist, vorauszusagen, daß eine Substanz, welche die Bindung von Kautschuk an Kunstseide verbessert, die Bindung zwischen Polyvinylchlorid zu Kunstseide verbessern wird.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Gebildes »aus an Polyvinylc'hloridverbindungen gebundenen Garnen besteht aus den Verfahrensstufen, die Garne mit Meta-phenylendiamin zu behandeln und dann die behandelten Garne mit einer Polyvinylchloridverbindung in Berührung zu bringen:. Die behandelten Garne läßt man vor ihrer Berührung mit den Polyvinylchloridverbindungen vorzugsweise altern, damit das Met@a-phenylend-iamin oxydieren kann.
• Die Garne können mit einer wäßrigen Lösung von Meta-phenylendiamin getränkt und dann getrocknet werden. Zur Herstellung der Imprägnierungslösung kann handelsübliche Ware von Metaphenylendiamin verwendet und irgendwelche unlöslichen Rückstände dann entfernt werden, bevor de Imprägnierung durchgeführt wird. Das Metap.henylendiamin wird vorzugsweise zu einer Lösung zum Fertigbefiandeln der Garne vor dem Trocknen zugefügt.
• Das Verfahren kann bei. Garnen aus regenerierter Cellulose angewendet werden, z. B. bei Garnen von hoher Festigkeit, welche aus Viskose oder gestreckten und verseiften Celluloseestergarnen erhalten werden. Das Verfahren ist auch. bei Baumwollgarnen anwendbar.
• Wenn Garne aus regenerierter, aus Viskose gewonnener Cellulose behandelt werden sollen, kann die Imprägnierung mit Meta-phenylendiamin auf die einzelnen Fäden oder den Kord angewendet werden. Oder man behandelt den bei- dem Zentrifugalspinnverfahren erhaltenen Kuchen. Man kann die Behandlung auch als eine Verfahrensstufe bei einer kontinuierlichen Spinnmaschine anwenden, bevor der Kord getrocknet wird; oder man kann einen gewebten oder gewirkten Stoff behandeln.
• Die Polyvinylchloridverbindung kann enthalten: plastisch machende Mittel, Schmiermittel, Stabilisatoren und Pigmente je nach der Verwendung des fertigen Gegenstandes. Sie kann in Gestalt einer Paste verwendet werden, welche auf beiden Seiten des mit Meta-phenylendiamin behandelten Garnes aufgespritzt wird, oder die Polyvinylchloridverbindung kann in Form von Blättern verwendet werden. Vorzugsweise werden die zusammengesetzten Gebilde durch Verweben der mit Meta-phenylenddämin behandelten Garne in ein Gewebe, Aufspritzen der Polyvinylchloridpasbe auf beiden Seiten des Gewebes, Erhitzen der Paste zu einem Gel und Vereinigung mehrerer dieser mit Polyvinylchloridverbindung überzogenen Gewebe, Zusammenwalzen der Lagen .in einer Presse, Bedecken der gewalzten Lagen mit einem vorgeformten Blatt einer Polyvinylchloridverbindung und Unterwerfen dies zusammengesetzten Gebildes in der Hitze und Druck hergestellt.
• Die nach der Erfindung zusammengesetzten Gebilde sind besonders als Förderbänder für Kohle und ähnliche Materialien geeignet. Die Erfindung läßt sich anwenden bei zusammengesetzten Gebilden aus Zusammensetzungen eines Polymers, das nur aus Vinylchlorid hergestellt ist, oder aus Zusammensetzungen von Mischpolymeren von Vinylchlorid mit anderen monomerischen Verbindungen, z. B. Vinylacetat, Acrylonitril und Vinylidenchlorid, in welchem Vinylchlorid nicht unter etwa 6o Gewichtsprozent des ganzen Gewichts des Mischpolymers anwesend ist.
• Durch das Verfahren wird eine Erhöhung der Stärke der Bindung zwischen den Garnen und den Polyvinylchloridverbindungen gegenüber der Bindung .erreicht, welche mit unbehandelten Garnen erzielt wird. Die Behandlung kann bei irgendeiner Verfahrensstufe zur Herstellung der Garne angewendet werden, und die Behandlung beeinträchtigt nicht die Eigenschaften bei der Handhabung des Garnes.
• Beispiel i Ein Kunstseidenfaden von i i8o Denier mit 500 Einzelfäden, welcher während der Herstellung gestreckt und in Gestalt eines Kuchens durch das Zentrifugalspinnverfahren erhalten war, wurde von Säure und anderen Unreinlichkeiten freigewaschen und entschwefelt. Der Kuchen wurde dann mit einer wäßrigen Lösung imprägniert, welche i Gewichtsprozent Metaphenylendiamin enthielt. Die überschüssige Lösung wurde durch Zentrifugieren aus dem Kuchen entfernt, und der Fadenkuchen bei 70° getrocknet. Der behandelte Faden wurde einige Wochen an Luft stzhengelassen. Während dieser Zeit wurde das auf dem Faden befindliche Meta-phenylendiamin oxydiert. Die Farbe des Garnes verwandelte sich von hellem Gelb in ein dunkles Braun. Aus diesem Faden wurde ein Kord hergestellt, indem man ihm einen Drall von 5,1 Windungen je cm .in demFaden

  Kaliber des Kords Adhäsion Charakteristische

  Garn Behandlung mm (kg) Adhäsion

  (kg/cm2)

  Kunstseide A . . . . . . . . . . . . . . . . 10/0 Meta-

  phenylen-

  diamin 0,551 5,24 99,4

  Kunstseide B . . . . . . . . . . . . . . . . keine 0,550 3,18 6o,4

  Kunstseide C . . . . . . . . . . . . . . . . keine o,658 2,95 46,8

  Baumwolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . keine 0,755 4,74 65,7

  Beispiel e Ein Kord, welcher aus einem ii8o-Denier-Faden hergestellt und mit i Gewichtsprozent wäßriger Lösung von Meta-p'henylendiamin nach Beispiel i behandelt war, wurde durch Erhitzen bei iio° während 30 Minuten getrocknet und dann mit einer Polyvinylchloridpaste angestrichen, welche ein plastisch machendes Mittel, ein einen Stabilisator und Pigment enthielt. Der angestrichene Kord wurde einige Minuten bei iio° er-

  Kaliber des Kords Adhäsion Charakteristische

  Garn Behandlung in mm (kg) Adhäsion

  (kg/C-11)

  Kunstseide D . . . . . . . . . . . . . . . . . 10/, Meta-

  phenylen-

  diamin 0,551 3,18 12o,6

  Kunstseide E . . . . . . . . . . . . . . . . keine 0,568 2,50 92,o

  Kunstseide F . . . . . . . . . . . . . . . . . keine o,652 2,86 g=,6

  Baumwolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . keine 0,755 3,8o 85,2

  gab und dann zwei solche Fäden in umgekehrter Richtung zusammenzwirnte, bis ein Drall von 4.3 Windungen je, cm erreicht wurde. Die Adhäsion dieses Kords an ein handelsübliches Polyvinylchloridblatt, welches ein plastisch machendes Mittel, ein Schmiermittel, einen Stabilisator und. Pigment erhielt, wurde durch Messung der Kraft bestimmt, welche erforderlich war, um einen Kord von o,95 cm Länge von einem Block eines behandelten o,95 cm breitem, 2,03 cm dicken und z,54 cm langen Blattes abzuziehen. Diese Probe, welche als »H«-Probe bekannt ist, ist in dem Bulletin AIC-99 beschrieben, welches in .dem Southern Reginal Research Laboratory des Departments of Agriculture in den Vereinigten Staaten im Oktober 1945 und in der »India Rubber World«, Bd. 114, 1946, S. 213 bis 2i7 und Zig beschrieben. ist. Zur Auswertung der Adhäsion wurde der Kord zuerst 30 Minuten bei i iol getrocknet, zwischen zwei Blätter von Polyvinylchlonidverbindung gelegt und das Ganze einem Druck von 7,7 kg je cm2 i9 Minuten lang bei 151° ausgesetzt. Die Adhäsion, welche mit diesem Metaphenylendiamin behandelten Kunstseidenkord und bei unbehandelten Baumwolle- und Kunstseidenkordserhalten wurde, ergibt sich aus folgender Tabelle: hitzt, um die Paste in ein Gel zu verwandeln, und dann zwischen zwei Blätter aus handelsüblichem Polyvinylchlorid gelegt und das Ganze einemDruck von 8,8 kg je qcm ii Minuten lang bei 158,5° ausgesetzt. Die Adhäsion dieses und anderer Kordre, welche nicht mit Meta-phenylendiamin behandelt waren, wurde wie im Beispiel i untersucht, ausgenommen, daß ein Kord von o,48 cm Länge von einem Block oder einem behandelten Blatt von 0,48 cm Breite, 2,o3 cm Dicke und 2,45 cm Länge abgerissen wurde. Die Ergebnisse waren wie folgt:

Claims (2)

1. PATENTANSPRIJCHE: i. Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Gebildes aus Fäden, welche an Polyvinylchloridverbindungen gebunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden mit Meta-ph ieny lendiamin behandelt, vorzugsweise gealtert, um das Meta-phenylendiamin oxydieren zu lassen, und dann in Berührung mit einer Polyvinylchloridverbindung gebracht werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Garne mit einer wäß.rigen Lösung von Meta-phenylendi,amin behandelt und dann getrocknet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Chemisches Zentralblatt, i951, I, S. 54q.; Chemiker-Zeitung, 1954 S.223 bis 227; Kunststoffe, 1954 S. 257; z953 S. 71 und 26o.