DE102006011160A1 - Garn und daraus gebildeter Kord - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Garn oder einen Kord aus zumindest zwei Garnen, wobei das Garn aus einer Vielzahl von Filamenten (1, 1', 1'', 1''') aus Polyester, Nylon, Aramid oder einer Kombination von zumindest zwei dieser Materialien besteht. Die Filamente (1, 1', 1'', 1'''), welche die äußerste Lage des Garnes bilden, weisen eine durch in Filamentlängsrichtung verlaufende Erhebungen (2, 2', 2'', 2''') und Vertiefungen (3, 3', 3'', 3''') gebildete vergrößerte Oberfläche auf.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Garn oder einen Kord aus zumindest zwei Garnen, wobei das Garn aus einer Vielzahl von Filamenten aus Polyester, Nylon, Aramid oder einer Kombination von zumindest zwei dieser Materialien besteht.
• Es ist seit Längerem üblich, Garne oder Korde aus synthetischen Polymeren als Festigkeitsträger in Gummiprodukten, beispielsweise Fahrzeugreifen, Förderbändern oder Schläuchen, zu verwenden. Synthetische Polymere sind deshalb besonders gut geeignet, da sie sehr gute Festigkeitseigenschaften aufweisen und die Möglichkeit besteht, bei der Herstellung der Filamente und Garne deren Dehnung auf den erwünschten Wert einzustellen. Bei Garnen bzw. Korden aus Nylon ist das Erzielen einer guten Haftung zu Gummi vergleichsweise einfach, in dem das Garn bzw. der Kord oder das aus den Korden gegebenenfalls hergestellte Gewebe vor dem Einbau in die zu diesem Zeitpunkt noch unvulkanisierte Kautschukmischung mit einem haftverbessernden Mittel behandelt wird. Zu den bekanntesten und seit vielen Jahrzehnten im Einsatz befindlichen Behandlungsmitteln zählen wässrige Dispersionen aus Resorzin-Formaldehyd-Latex (RFL). Polyester, beispielsweise Polyetyhlenteraphtalat und Polyethylennaphtalat, sowie Aramid haben gewissen Vorteile gegenüber Nylon, insbesondere ein steileres Kraft-Dehnungs-Diagramm und neigen weniger dazu, sich bei längerer Beanspruchung und bei höheren Temperaturen zu dehnen. Es ist jedoch schwieriger, eine gute Haftung von Polyester oder Aramid zu Gummi zu erzielen. Aus diesem Grund ist es üblich, die Garne, Korde oder Gewebe aus diesen Materialien vor dem RFL-Dipbad einer Vorbehandlung durch ein Aktivierungsbad mit haftvermittelnden Substanzen zu unterziehen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Haftung von Garnen bzw. Korden der eingangs genannten Art zu Gummi auf nicht chemischem Weg zu verbessern, um eine etwaig erforderliche Vorbehandlung mit haftungsverbessernden Mitteln zumindest reduzieren zu können.
• Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass Filamente, welche die äußerste Lage des Garnes bilden, eine durch in Filamentlängsrichtung verlaufende Erhebungen und Vertiefungen gebildete vergrößerte Oberfläche aufweisen.
• Gemäß der Erfindung wird mittels der über Erhebungen und Vertiefungen vergrößerten Oberfläche die mechanische Verankerung der Filamente in der Gummimatrix wesentlich verbessert. Bei der Verwendung dieser Garne bzw. von Korden aus solchen Garnen als Festigkeitsträger in Gummiprodukten oder -bauteilen kann deren Haltbarkeit deutlich verbessert werden.
• Es vereinfacht die Einrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäße Garne, wenn sämtliche Filamente übereinstimmend ausgeführt werden.
• Für eine gute mechanische Verankerung der erfindungsgemäßen Garne oder Korde in einer Gummimatrix ist es vorteilhaft, wenn die Filamente zumindest zwei in ihrer Längsrichtung verlaufende Erhebungen, beispielsweise in Form von fingerartigen Fortsätzen, aufweisen. Auch mit einer feiner strukturierten Oberfläche der Filamente, beispielsweise einer Ausführung der Filamente mit einem kreisförmigen oder einem sternförmigen Querschnitt, lässt sich eine gute Verankerung der aus ihnen hergestellten Garn und Korde in einer Gummimatrix erzielen.
• Garne oder Korde, die gemäß der Erfindung ausgeführte Filamente aufweisen werden bevorzugt in Bauteilen von Reifen, beispielsweise in Gürtellagen, in der Bandage oder in der Karkasse, als Festigkeitsträger eingesetzt.
• Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematisch mehrere Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen 1 bis 4 Ausführungsvarianten von Filamentquerschnitten.
• Zu den in der Beschreibung verwendeten Begriffen wird darauf verwiesen, dass unter „Filament" ein aus einer Spinndüse austretender Einzelfaden zu verstehen ist, unter dem Begriff „Garn" ein Strang bestehend aus einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Filamenten, welcher gegebenenfalls mit einem Schutzdrall versehen ist, und unter „Kord" eine Anzahl von Garnen, welche miteinander verdreht sind. Ein Garn weist üblicherweise zwischen 100 und 400 Einzelfilamenten auf, ein Kord kann insbesondere aus zwei bis drei Garnen bestehen.
• Erfindungsgemäß ausgeführte Filamente können aus Polyester, beispielsweise Polyethylenteraphtalat oder Polyethylennaphtalat, aus Aramid, aus Nylon oder aus einer Kombination dieser Materialien, beispielsweise einer Kombination von Polyethylenteraphtalat und Nylon, bestehen. Aus mehreren Materialien bestehende Filamente werden als Hybridfilamente bezeichnet.
• Die Herstellung eines Garnes aus der erwähnten Vielzahl von Filamenten erfolgt mittels einer Spinneinrichtung unter Verwendung einer Spinndüse, welche mit einer Vielzahl von Bohrungen, entsprechend der Anzahl der Filamente im Garn, versehen ist. Die Spinnmasse der Ausgangsmaterialien für die Filamente treten gemäß der Erfindung durch Bohrungen mit besonderer Querschnittsform, sodass auch die entstehenden Filamente diese besondere Querschnittsform aufweisen. Mögliche Ausführungen solcher Querschnitte sind in 1 bis 4 dargestellt. Die Bohrungen in der Spinndüse weisen eine Außenkontur auf, die Filamente entstehen lässt, welche außenseitig mit in ihrer Längsrichtung verlaufenden Erhebungen und Vertiefungen versehen sind.
• 1 zeigt eine kreuzförmige und gleichmäßige Querschnittsfläche eines Filaments 1 mit vier Erhebungen 2, welche durch entsprechende Vertiefungen 3 voneinander getrennt sind. Eine zweite, ebenfalls gleichmäßige Querschnittsform zeigt 2, hier handelt es sich um einen etwa sternförmigen Querschnitt, sodass das Filament 1' außenseitig acht Erhebungen 2' und die entsprechende Anzahl von Vertiefungen 3' aufweist.
• Ungleichmäßige Querschnittsformen von Filamenten 1'' und 1''' sind in 3 und 4 dargestellt. Bei der in 3 gezeigten Ausführungsvariante sind fünf Erhebungen 2'' an der Außenseite des Filaments 1'', voneinander durch Vertiefungen 3'' getrennt, vorgesehen. Die Gestalt der Erhebungen 2'' und Vertiefungen 3'' variiert dabei. Eine ähnliche Ausführungsform zeigt 4, hier mit vier im Querschnitt fingerartigen Erhebungen 2'', die unterschiedliche Gestalt aufweisen und etwa kreuzförmig angeordnet sind.
• Die Querschnittsfläche erfindungsgemäß gestalteter Filamente 1 bis 1''' entspricht etwa der Querschnittsfläche der üblichen kreisförmigen Filamente. Der größte Durchmesser erfindungsgemäßer Filamente 1 bis 1''' beträgt ähnlich wie bei den üblichen im Querschnitt kreisförmigen Filamenten Bruchteile eines Millimeters, sodass beispielsweise ein aus zwei Garnen mit jeweils zweihundert bis dreihundert Filamenten durch Verdrillen gebildete Kord einen Durchmesser von etwa 1,5 mm aufweist. Bevorzugt werden sämtliche Filamente, die ein Garn bilden, mit übereinstimmender Ausführung gefertigt. Für eine gute Haftung zur Gummimatrix ist es auch ausreichend, wenn zumindest die die Garnaußenseite einnehmenden Filamente erfindungsgemäß ausgeführt sind.
• Garne bzw. Korde aus Garnen mit erfindungsgemäß ausgeführten Einzelfilamenten gewährleisten in Folge ihrer wesentlich größeren Oberfläche und ihrer Querschnittsform eine weitaus bessere mechanische Verankerung der Garne bzw. Korde in einer Gummimatrix. Erfindungsgemäß ausgeführte Garne bzw. Korde unter Verwendung solcher Garne werden bevorzugt als Festigkeitsträger in Reifen und/oder Reifenbauteilen eingesetzt, insbesondere in der Karkasse von Personenkraftwagen oder in einer den Gürtel abdeckenden Bandage bzw. Spulbandage, in welcher die Festigkeitsträger in bzw. im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Reifens orientiert verlaufen. Gürtelbandagen mit derartigen Festigkeitsträgern können die Haltbarkeit und die Hochgeschwindigkeitstauglichkeit von Reifen deutlich verbessern.

Claims (6)

1. Garn oder Kord aus zumindest zwei Garnen, wobei das Garn aus einer Vielzahl von Filamenten (1, 1', 1'', 1''') aus Polyester, Nylon, Aramid oder einer Kombination von zumindest zwei dieser Materialien besteht, dadurch gekennzeichnet, dass Filamente (1, 1', 1'', 1'''), welche die äußerste Lage des Garnes bilden, eine durch in Filamentlängsrichtung verlaufende Erhebungen (2, 2', 2'', 2''') und Vertiefungen (3, 3', 3'', 3''') gebildete vergrößerte Oberfläche aufweisen.
2. Garn oder Kord nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Filamente (1, 1', 1'', 1''') eine vergrößerte Oberfläche aufweisen und vorzugsweise gleich ausgeführt sind.
3. Garn oder Kord nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente (1, 1', 1'', 1''') zumindest zwei in ihrer Längsrichtung verlaufende Erhebungen (2, 2', 2'', 2''') aufweisen.
4. Garn oder Kord nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente (1, 1', 1'', 1''') einen kreuzförmigen oder einen sternförmigen Querschnitt aufweisen.
5. Verwendung des Garnes oder Kordes gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 als Festigkeitsträger in Bauteilen von Reifen, beispielsweise in Gürtellagen, in der Bandage oder in der Karkasse.
6. Fahrzeugreifen, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugreifen Garn oder Kord gemäß zumindest einem der vorangehenden Ansprüche aufweist.