DE2161967B2 - Draht aus hochmolekularen, linearen polyestern und verfahren zur herstellung dieses drahtes - Google Patents
Draht aus hochmolekularen, linearen polyestern und verfahren zur herstellung dieses drahtesInfo
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Description
50
Die Erfindung betrifft einen verbesserten schrumpfarmigen Draht aus hochmolekularen linearen Polyestern,
insbesondere aus Polyäthylenterephthalat, der als Reifencord eingesetzt werden kann und ein Verfahren
zur Herstellung dieses Drahtes.
Im allgemeinen werden für die Herstellung verstärkender
Gewebe in Förderbändern oder Autoreifen Garne aus endlosen Fäden mit vielen Einzelkapillaren t>o
verwendet, die z. B. unter anderem aus hochmolekularen Polyestern bestehen können. Derartige Polyestercorde
haben sich bei der Herstellung von Reifenkarkassen gul bewährt. Für die Herstellung des Gürtels von
Gürtelreifen, der besonders dimensionsstabil sein muß, 1Γ1
ist ein Polyestercord jedoch zu biegsam und zu weich. An die Verstärkungseinlagen im Gürtel eines Gürtelreifens
werden ganz außergewöhnlich hohe Anforderun
gengestellt:
Die dazu verwendeten Materialien müssen eine sehr hohe Festigkeit bei niedriger Dehnung besitz.η und
diese Eigenschaften auch bei erhöhter Tempeiatur (Betriebstemperatur des Reifens) behalten, außerdem
müssen sie durch niedrige Schrumpfwerte und hohe Beständigkeit gegenüber den üblichen Gummichemikalien
auszeichnen. Bei Beanspruchungen durch Biegung, Kompression und Schlag sind steifere Monofile besser
geeignet als Multifile. Man strebt deshalb an, in diesem Einsatzgebiet die vielfaserigen, weichen Corde durch
stärkere Drähte zu ersetzen. Diese haben den Vorteil, daß die erforderliche Stabilität des Gürtels bereits mit
einer wesentlich geringeren Anzahl von Gewebeeinlagen erreicht werden kann und sich dadurch die
Eigenschaften des Gürtelreifens deutlich verbessern.
Der Einsatz von Metallfaden im Gürtel ermöglicht ebenfalls solche Konstruktionen, bei denen schon mit
wenigen Gewebeeinlagen ein stabiler Gürtel hergestellt werden kann. Sie werden industriell in großem Umfang
produziert.
So beschreiben z. B. die britischen Patentschriften 8 94 706 und 9 89 498 die Herstellung von Gürtelreifen
aus Stahlfasern und auch die Verwendung von Polyester-Monofilen für diesen Zweck. Es ist bekannt,
daß aus Stahldrähten Gürtelreifen hergestellt werden können, die außerordentlich dreidimensionsstabil sind
und damit die wichtigste, für den Gürtel geforderte Eigenschaft in hohem Maße besitzen. Daß man
trotzdem versucht, den Stahlcord durch andere Corde zu ersetzen, liegt an seiner Härte und Unnachgiebigkeit,
die ihm schlechten Fahrkomfort verleihen. Eine mögliche Verwendung von Poiyester-Drähten wird in
diesen Patentschriften zwar erwähnt, es wird aber weder ihre Herstellung beschrieben, noch die Eigenschaften,
die solche Monofile für dieses Einsatzgebiet besitzen müssen.
Dasselbe gilt für die britische Patentschrift 8 83 644, in der ein Verstärkungsgewebe für Reifen beschrieben
wird, das aus Monofilen aus synthetischen Hochpolymeren hergestellt wird, beispielsweise aus Nylon oder aus
Polyester.
Auch das US-Patent 34 19 060, das sich mit der Herstellung von Reifencord aus Polyester-Fäden oder
-Monofilen befaßt, sagt über deren Herstellung nur aus, daß sie zur Verbesserung der Festigkeit bei Temperaturen
nahe dem Schmelzpunkt verstreckt werden sollen.
Im US-Patent 34 29 354 wird ein Cord beansprucht, der aus einem Polyester-Draht besteht, und zur
Erleichterung der Adhäsion an Gummi mit einem multifilen Garn umwickelt ist. Dieser Kerndraht aus
Polyester soll ein käuflicher Draht sein, für den keine Herstellungsbedingungen angegeben werden.
Alle genannten Patentschriften zeigen, daß es zwar bekannt ist, Monofile aus Polyestern als Reifencorde zu
verwenden, es werden jedoch keine Angaben darüber gemacht, wie solche Drähte gewonnen werden können
und welche Eigenschaften sie besitzen sollen, damit sie die nötigen Voraussetzungen für dieses Einsatzgebiet
mitbringen.
Nur für Corde aus vielkapillarigen Polyester-Garnen sind die Herstellungsbedingungen bekannt und in der
Patentiiieraiuf hinreichend beschrieben.
Inder japanischen Anmeldung Sho 38-31160(Bek. Nr.
Sho 42-21298) wird z. B. die Herstellung von Polyester-Fäden mit hoher Festigkeit beschrieben, die sich zur
Verarbeitung zu Reifencord eignen und empfohlen, diese Fäden in zwei Stufen zu verstrecken, zuerst bei
120 bis 180° C und dann bei 150 bis 20O0C, zum Schluß
sollen sie bei 130 bis 2000C fixiert werden, wobei ein Schrumpf von weniger als 10% zuzulassen ist.
Speziell mit einem Wärmebehandlungsprozeß zur Verbesserung der Eigenschaften von Polyester-Garnen
für Reifencord befaßt sich auch die DT-OS 14 35 699. Zur Thermofixierung werden hier multifile Endlosfäden
aus Polyethylenterephthalat oder aromatischen Polyamiden zur Senkung des Restschrumpfens in einem
Fließbett nachbehandelt. Da es sich um multifile Garne mit feinem Einzeltiter handelt, sind sie leicht zu
erwärmen und ihre Verweilzeit während der thermischen Behandlung kann durch mehrfache Umlenkung
erhöht werden. Durch diese äußerst intensive Wärmebehandlung, wie sie nur bei feintitrigen Einzelkapillaren
erzielbar ist, können Garne mit besonders guten Textilwerten, vor allem mit hohen Festigkeiten, erzielt
werden.
Die Übertragung eines derartigen, für Fäden entwickelten, Verfahrens auf die Herstellung von dicken
Monofilen ist unmöglich. Diese sind wesentlich steifer und aus diesem Grund ist die Gefahr sehr groß, daß sie
bei allen Umlenkungen mechanische Schädigungen erleiden, durch die sie unbrauchbar werden, wie z. B.
Stauchungen, Querfurchen und Längskratzer. Eine homogene Erwärmung der starken Monofile auf die
erforderlichen hohen Temperaturen in der zur Verfugung stehenden kurzen Zeit ist in ihrer technischen
Durchführung wesentlich problematischer als bei dünnen Fäden und verlangt andere Mittel und
besondere Vorkehrungen, wenn sie den Draht in seiner ganzen Stärke gleichmäßig durchdringen soll. Auch
hinsichtlich der Textilwerte liegen die Verhältnisse bei Drähten anders als bei Fäden. Die günstigen Werte, die
für Fäden erzielbar sind, müssen für hochfeste Drähte selbst unter optimalen Bedingungen unerreichbar
bleiben. Für die erwünschten hohen Festigkeiten bei niedrigen Dehnungen (steiles Kraft-Dehnungs-Diagramm)
ist nämlich eine hohe Homogenität der Struktur Voraussetzung, die sich bei groben Einzeltitern nicht
verwirklichen läßt.
Die meisten Patente, deren Erfindungsgegenstand Verfahren zur Herstellung von stärkeren Monofilen,
nämlich Drähten oder Borsten aus Polyester ist, beanspruchen nur einzelne, für die vorliegende Erfindung
bedeutungslose Verfahrensschritte, wie das Umlenken des Drahtes im Spinnbad bei bestimmten
Temperaturen oder mittels spezieller Vorrichtungen und andere.
Ein Patent, das die Herstellung von starken Monofilen aus Polyäthylenterephthalat eingehender beschreibt, ist
das US-Patent 26 15 784. Es werden hier jedoch Borsten
angestrebt, die zwangläufig andere technologische Eigenschaften besitzen müssen, als ein Reifendraht.
Dementsprechend sind auch die Herstellungsbedingungen andere. Es wird zunächst zweistufig verstreckt bei
Temperaturen von 55 bis 8O0C und 30 bis 13O0C. dann
wird in Wasser von 100° C ein Schrumpf von 5 bis 10%
zugelassen und anschließend unter Streckung auf 150 bis
25O0C erhitzt. mi
Ziel der vorliegenden Erfindung war es deshalb, ein Verstärkungsmaterial für Gürtelreifen zu entwickeln,
das die geschilderten Nachteile des Stahlcordes, nämlich
seinen geringen Fahrkomfort nicht besitzt, sich aber trotzdem durch die für den Gürtel erforderliche h>
Dimensionsstabilität auszeichnet. Andererseits sollte versucht werden, den weichen, vielkapillarigen Cord
durch ein steiferes Material zu ersetzen, bei dem bereits mit wenigen Gewebeschichten dem Gürtel die notwendige
Qualität verliehen werden kann, ohne dabei die angenehmen Fahreigenschaften einzubüßen, die den
bisher bekannten Cord aus hochfesten synthetischen Endlosgarnen oder Reyon auszeichneten. Es war also
das Ziel dieser Erfindung, einen Polyester-Reifendraht zu entwickeln und ein Verfahren zu seiner Herstellung
zu finden, der die geschilderten guten Eigenschaften von Stahl und Multifil in sich vereint. Es wurde ein
Polyester-Draht angestrebt, der eine gute Resistenz gegenüber Gummichemikalien besitzt, der steifer ist als
der vielkapillarige Polyester-Cord und der sich außerdem durch Dehnungsarmut und einen niedrigen
Thermoschrumpf auszeichnet.
Dieses Ziel konnte erfindungsgemäß erreicht werden, durch Verspinnen eines Polyester-Rohstoffes mit hoher
Viskosität, nämlich einer Intrinsic-Viskosität höher als 0,67, vorzugsweise 0,74 bis 0,88, und niedrigem
Carboxylendgruppengehalt von weniger als 25 mval/kg, vorzugsweise weniger als 10 mval/kg, in ein Wasserbad,
eine zweistufige Verstreckung und anschließende Thermofixierung. Dabei wird der Draht zuerst in einem
Wasserbad bei 70 bis 100° C, vorzugsweise bei 85 bis
95°C, im Verhältnis 1 :4,0 bis 1 :6,0, vorzugsweise 1 :4,5
bis 1 :5,5, vorverstreckt, dann unter Erhitzen auf eine Temperatur nahe dem Schmelzpunkt, die höchstens bis
zu 15°C unter dem Schmelzpunkt des Polyesters, vorzugsweise bis zu 100C, darunterliegen kann, bis zu
einem Gesamtverhältnis von 1 :6,0 bis 1 :7,5, vorzugsweise
1 :6,2 bis 1 : 7,0, nachverstreckt, und zum Schluß auf eine Temperatur nahe dem Schmelzpunkt oder
höchstens bis zu 15°C darunter, vorzugsweise bis zu
10°C darunter, erhitzt, wobei entweder gar kein Schrumpf, oder ein Schrumpf unter 5,0%, vorzugsweise
unter 3,0%, zugelassen wird.
Der bei der Herstellung eines Drahtes nach diesem Verfahren resultierende Polyester-Draht besitzt erfindungsgemäß
eine Intrinsic-Viscosität höher als 0,64, vorzugsweise von 0,71 bis 0,84, einen Carboxylendgruppengehalt
unter 30 mval/kg, vorzugsweise unter 15 mval/kg, einen Durchmesser von 0,20 bis 0,55 mm,
vorzugsweise von 0,30 bis 0,40 mm, eine spezifische Festigkeit über 60 p/tex, vorzugsweise von 60 bis
80 p/tex, eine Reißdehnung von 6,0 bis 15,0%, vorzugsweise von 8,0 bis 12%, eine Bezugsdehnung bei
27 p/tex, die unter 6,0% liegt, vorzugsweise von 3,0 bis 4,5%, und einen bei 1600C gemessenen Thermoschrumpf
unter 8,0%, vorzugsweise unter 6,0%.
Als Rohstoff für die Durchführung des beanspruchten Verfahrens eignen sich alle hochschmelzenden faden-
und damit auch drahtbildenden Polyester, insbesondere solche, welche vorwiegend, das heißt zumindest zu 80%,
aus Äthylenterephthalateinheiten bestehen. Die restlichen Dicarbonsäure- und Diolkomponenten dieser
(Co-)Polyester sind die bei der Herstellung verstreckter Polyestergebilde üblichen Co-Komponenten wie beispielsweise
Isophthalsäure, p,p'-Diphenyldicarbonsäure, p.p'-Diphenylmethyldicarbonsäure, p,p'-Diphenylsulfo-Dicarbonsäure,
alle möglichen Naphthalindicarbonsäuren, Hexahydroterephthalsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure
usw. Ganz bevorzugter Polyester ist Polyäthylenterephthalat.
Die verwendeten Polyester-Rohstoffe sollen erfindungsgemäß eine hohe Viskosität, mindestens eine
Intrinsic-Viscosität von 0,67. vorzugsweise mehr als 0,74, besitzen. Die angestrebten hohen Viskositätswerte
können mit Hilfe bekannter Verfahren erzielt werden, wie z. B. der Kondensation in der Schmelze, einer
zusätzlichen Nachkondensation in der Schmelze ohne oder mit Kondensationsbeschleuniger oder der Nachkondensation
in festem Zustand, wobei die erreichbare Viskosität in der angeführter. Reihenfolge zunimmt.
Darüber hinaus sollen die als Rohstoffe eingesetzten hochmolekularen Polyester sich durch einen niedrigen
Gehalt an freien Carboxylendgruppen abzeichnen, der ihnen, wie für Polyester-Reifencord bekannt, eine
erhähte Widerstandsfähigkeit gegenüber der Einwirkung von Feuchtigkeit, hohen Temperaturen, Hydrolyse
und der Einwirkung von Gummi und den bei Einarbeitung in Gummi verwendeten Chemikalien
verleiht. Bei den bevorzugten Viskositäten kann der niedrige Carboxylendgruppengehalt in bekannter Weise
durch Feststoffkondensation oder durch Endgruppenverschluß
mit monofunktionellen Epoxiden, Isocyanaten, Diazomethan und anderen in der Schmelze oder
im festen Zustand erzielt werden.
Der Spinnprozeß ist dabei so zu führen, daß die geschilderten und für eine erfolgreiche Durchführung
des Herstellungsprozesses erforderlichen Rohstoffeigenschaften soweit als möglich im fertigen Polyester-Draht
erhalten bleiben.
Bei der Durchführung des beanspruchten Verfahrens wird der in ein Wasserbad gesponnene Draht in zwei
Stufen verstreckt, um eine hohe Festigkeit zu erzielen. Die erste Verstreckung wird bei verhältnismäßig
niedriger Temperatur in einem Wasserbad bei 70 bis 1000C durchgeführt, die zweite Verstreckung dagegen
bei Temperaturen, die knapp unter dem Schmelzpunkt des Polyäthylenterephthalates oder des betreffenden
Copolyesters liegen.
Geeignete Heizorgane zur Durchführung der zweiten Verstreckung sind deshalb Flüssigkeitsbäder mit hochsiedenden
inerten Flüssigkeiten, soweit sie sich leicht wieder von der Drahtoberfläche entfernen lassen,
Metallbäder, Kugelbetten, Heizluftkanäle, Infrarot-Kanäle und Hochfrequenzkanäle.
Bei der technischen Durchführung dieses Verfahrensschrittes kommt es darauf an, daß der Draht sich
möglichst schnell und homogen auf die erforderliche hohe Temperatur erwärmt. Es bildet sich dann eine
niedrige Verstreckspannung aus, die ein hohes Verstreckverhältnis und damit die Erzielung der angestrebten
Tcxtilwerte ermöglicht. In jedem Fall sind Anordnungen, die der Draht ohne Umlenkungen
durchlaufen kann, vorzuziehen. Die bei dieser Verfahrensstufe notwendigen Temperaturen nahe dem
Schmelzpunkt des Polyesters haben zur Folge, daß die Oberfläche des Monofilen weich wird und damit äußerst
empfindlich gegenüber mechanischen Beanspruchungen durch Biegungen, die Stauchungen und andere
Beschädigungen verursachen.
Ein weiterer wichtiger SchriU zur Gewinnung eines qualitativ hochwertigen Polyester-Reifendrahtes ist die
Fixierung des Drahtes, die so durchgeführt werden muß, daß die bei der Verstreckung erzielten hohen Festigkeits-
und Dehnungswerte unter Herabsetzung des Restschrumpfes erhalten bleiben. Um dies zu erreichen,
wird der Fixierungsprozeß erfindungsgemäß bei Temperaturen knapp unter dem Schmelzpunkt des Polyesters
vorgenommen und mit möglichst hoher Verweilzeit und unter hoher Spannung durchgeführt, das heißt,
es wird kein oder nur ein kleiner Schrumpf zugelassen. Da sich eine hohe Verweilzeit bei einer betrieblichen
Durchführung des Verfahrens aus Rentabilitätsgründen häufig nicht realisieren läßt, sollte die verwendete
Heizvorrichtung ein möglichst guter Wärmeüberträger sein. Als Heizgeräte für die Durchführung des
beanspruchten Fixierungsprozesses können deshalb dieselben Vorrichtungen, die für die Durchführung der
zweiten Verstreckung bereits genannt wurden, eingesetzt werden.
Es hat sich gezeigt, daß für die Aufheizphase der Fixierung eines Monofils mit dem in Frage kommenden
Durchmesser wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit ein großer Teil der vorgesehenen Verweilzeit ver-
braucht wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens schließt sich deshalb
die Fixierung unmittelbar an die 2. Verstreckstufe an, so daß ein zwangläufiges Abkühlen des Drahtes
vermieden und der Wärmeverlust möglichst gering
gehalten wird. Bei der praktischen Durchführung kann dies erreicht werden, indem man den Abstand zwischen
dem Verstreckkanal und dem Fixierkanal verkürzt und außerdem abschirmt. Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die Abzugsvorrichtung, die
sich zwischen der 2. Verstreckung und der Fixierung befindet, beheizt und gegebenenfalls außerdem noch zur
Vermeidung von Wärmeverlusten abgedeckt. Bei geeigneter Dimensionierung der Anlage kann eine 3.
Form ausgeführt werden, bei der auf die getrennte Durchführung der beiden Verfahrensschritte verzichtet
wird. In diesem speziellen Fall kann die 2. Verstreckung
und die Fixierung ohne dazwischengeschaltetes Förderorgan in demselben Heizkanal vorgenommen werden.
Der beanspruchte Polyesterdraht eignet sich als Versteifungseinlage in Förderbändern, Kraftübertragungsriemen, vor allem aber für die Herstellung der Gürtel von Gürtelreifen. Wegen der besonderen Beschaffenheit des verwendeten Rohstoffes ist er stabil gegenüber hydrolytischen und thermischen Einflüssen sowie gegen die schädigende Einwirkung von Gummi-Chemikalien. Er vereinigt außerdem in sich die guten Eigenschaften der bisher bekannten Stahl-Drähte, das ist vor allem deren Dimensionsstabilität und Dehnungsarmut mit den angenehmen Fahreigenschaften, die bisher nur vielkapillarige Corde aus Reyon, Polyamiden oder Polyester geboten haben, ohne dabei auch deren Nachteile zu besitzen. Diese Nachteile waren bei den bisher bekannten Corden, die für den Einsatz in Gürteln zu geringe Dimensionsstabilität und beim Reifendraht aus Stahl seine unangenehm (große Abrollhärte) harten Fahreigenschaften. Gürtelreifen mit Stahlverstärkung können außerdem im Gegensatz zu solchen mit Polyester-Verstärkung, nicht aufbereitet werden, wenn sie ausgedient haben, sondern müssen z. B. verbrannt oder im Meer versenkt werden. Sie bringen deshalb ein im Laufe der Zeit immer unangenehmer werdendes Abfallproblem mit sich. Der erfindungsgemäße Reifendraht aus Polyester bietet somit gegenüber den bisher bekannten Verstärkungseinlage ganz erhebliche technische Fortschritte.
Der beanspruchte Polyesterdraht eignet sich als Versteifungseinlage in Förderbändern, Kraftübertragungsriemen, vor allem aber für die Herstellung der Gürtel von Gürtelreifen. Wegen der besonderen Beschaffenheit des verwendeten Rohstoffes ist er stabil gegenüber hydrolytischen und thermischen Einflüssen sowie gegen die schädigende Einwirkung von Gummi-Chemikalien. Er vereinigt außerdem in sich die guten Eigenschaften der bisher bekannten Stahl-Drähte, das ist vor allem deren Dimensionsstabilität und Dehnungsarmut mit den angenehmen Fahreigenschaften, die bisher nur vielkapillarige Corde aus Reyon, Polyamiden oder Polyester geboten haben, ohne dabei auch deren Nachteile zu besitzen. Diese Nachteile waren bei den bisher bekannten Corden, die für den Einsatz in Gürteln zu geringe Dimensionsstabilität und beim Reifendraht aus Stahl seine unangenehm (große Abrollhärte) harten Fahreigenschaften. Gürtelreifen mit Stahlverstärkung können außerdem im Gegensatz zu solchen mit Polyester-Verstärkung, nicht aufbereitet werden, wenn sie ausgedient haben, sondern müssen z. B. verbrannt oder im Meer versenkt werden. Sie bringen deshalb ein im Laufe der Zeit immer unangenehmer werdendes Abfallproblem mit sich. Der erfindungsgemäße Reifendraht aus Polyester bietet somit gegenüber den bisher bekannten Verstärkungseinlage ganz erhebliche technische Fortschritte.
Ein Polyäthylenterephthalat-Rohstoff mit der !ntrinsic-Viscosität von 0,81, gemessen bei 25°C in einem
M) Gemisch aus Phenol/Tetrachloräthan im Gewichtsverhältnis
3 :2, und mit einem Carboxylendgruppengehalt von 5,0 mval/kg wird mit einer Schneckenpresse bei
280° C in ein Wasserbad gesponnen und mit 10 m/min abgezogen. In einem 2. Wasserbad wird der Draht bei
f,r. 85=C im Verhältnis ι :4,9 versirecki und dann in einem
Infrarot-Kanal von 7,5 m Länge bei 2600C, gemessen im Luftraum, auf ein Gesamtverstreckverhältnis von 1 :6,5
gebracht. Abschließend wird der Draht in einem 2.
Infrarot-Kanal von 7,5 m Länge ebenfalls bei 2600C,
gemessen im Luftraum, unter Zulassung von 1,5% Schrumpf thermofixiert, wobei der Draht den gewünschten
Enddurchmesser von 0,30 mm erhält.
Der resultierende Draht besitzt die folgenden Textilwerte:
Schrumpfkraft bei
1200C
1200C
Intrinsic-Viscosität
Carboxylendgruppen
Carboxylendgruppen
Festigkeit
Reißdehnung
Bezugsdehnung bei
27 p/tex
Reißdehnung
Bezugsdehnung bei
27 p/tex
160°C-Schrumpf
Schrumpfkraft bei
120° C
Schrumpfkraft bei
120° C
Intrinsic-Viscosität
Carboxylendgruppen
Carboxylendgruppen
72 p/tex 10,8%
3,3% 5,1%
300 p
0,77
8,7 mval/kg
Ein Rohstoff entsprechend Beispiel 1 wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, verarbeitet. Die Abzugsgeschwindigkeit
soll jedoch 15 m/min betragen, das Gesamtverstreckverhältnis 1 :6,45 und der beim Thermofixieren
zugelassene Schrumpf 2,0%.
Der entstandene Draht besitzt die folgenden Textilwerte:
Durchmesser
Festigkeit
Reißdehnung
Bezugsdehnung bei
27 p/tex
Festigkeit
Reißdehnung
Bezugsdehnung bei
27 p/tex
160°C-Schrumpf
Schrumpfkraft bei
120° C
Schrumpfkraft bei
120° C
lnlrinsic-Viscosität
Carboxylendgruppen
Carboxylendgruppen
0.30 mm 71 p/tex 10,3%
3,4% 5,9%
300 p
0,78
8,5 mval/kg
Ein Rohstoff entsprechend Beispiel 1 wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, verarbeitet. Die Abzugsgeschwindigkeit
soll jedoch 20 m/min betragen, das Gesamtverstreckungsverhältnis 1 :6,4 und der beim
Thermofixieren zugelassene Schrumpf 2.7%. Der entsprechende Draht besitzt die folgenden Textilwerte:
0,30 mm
Durchmesser
Festigkeit
Reißdehnung
Bezugsdehnung bei
27 p/tex
160°C-Schrumpf
Festigkeit
Reißdehnung
Bezugsdehnung bei
27 p/tex
160°C-Schrumpf
71 p/tex 10,4%
3,4% 6,7%
300 p
0,78
8,7 mval/kg
Ein Polyäthylenterephthalat-Rohstoff mit der Intrinsic-Viscosität 0,83 und einem Carboxylendgruppengehalt
von 7,0 mval/kg wird in einer Schneckenpresse bei 29O0C in ein Wasserbad gesponnen und mit 7 m/min
abgezogen. In einem weiteren Wasserbad wird der Draht bei 85° C im Verhältnis 1 :5,0 verstreckt und dann
in einem Infrarot-Kanal von 7,5 m Länge bei 260°C auf
ein Gesamtverstreckverhältnis von 1 -.6,6 gebracht. Anschließend wird der Draht in einem zweiten
Infrarot-Kanal bei 26O0C unter Zulassung von 1,7%
Schrumpf thermofixiert, wobei er den gewünschten Enddurchmesser von 0,40 mm erhält. Der resultierende
Draht besitzt die folgenden Textilwerte:
Festigkeit
Reißdehnung
Bezugsdehnung bei
27 p/tex
160°C-Schrumpf
Schrumpfkraft bei
1200C
Intrinsic-Viscosität
Carboxylendgruppengehalt
70 p/tex
10,0%
10,0%
3,1%
5,1%
5,1%
455 p
0,78
10,7 mval/kg
Ein Polyäthylenterephthalat-Rohstoff gemäß Beispiel 4, wird versponnen, wie dort beschrieben. Er wird in
einem Wasserbad bei 85° C zuerst im Verhältnis 1 :5,0
verstreckt und dann in einem Infrarot-Kanal von 7,5 m Länge bei 2600C bis zu einem Gesamtverstreckverhähnis
von 1 :6,3 nachverstreckt. Die Thermofixierung wird
in einem zweiten Infrarot-Kanal von 7,5 m Länge bei 2600C mit einer Schrumpfzulassung von 2,2% durchgeführt,
wobei der Draht den angestrebten Enddurchmesser von 0,50 mm erhält.
Der resultierende Draht besitzt die folgenden Textilwerte:
Festigkeit
Reißdehnung
Bezugsdehnung bei
27 p/tex
160°C-Schrumpf
Schrumpfkraft bei
120° C
Intrinsic-Viscosität
Carboxylendgruppengehalt
69 p/tex
11,4%
11,4%
3,3%
5,1%
5,1%
600 p
0,77
10,5 mval/kg
709 551;
Claims (6)
1. Draht aus hochmolekularen, linearen Polyestern, insbesondere aus Polyäthylenterephthalat,
dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Polyester mit einer Intrinsic-Viskosität höher als 0,64
und einem Carboxylendgruppengehalt unter 30 mval/kg besteht und einen Durchmesser von 0,20
bis 0,55 mm, eine spezifische Festigkeit größer als 60 p/tex, eine Reißdehnung von 6,0 bis 15,0%, eine
Bezugsdehnung bei 27 p/tex kleiner als 6,0%, und einen bei 160°C gemessenen Thermoschrumpf unter
8,0% aufweist.
2. Verfahren zur Herstellung eines hochfesten Drahtes nach Anspruch 1 durch Schmelzspinnen des
Polyesters in ein Wasserbad und Verstrecken des erhaltenen Drahtes, dadurch gekennzeichnet, daß
man einen Polyester mit einer Intrinsic-Viskosität höher als 0,67 mit einem Carboxylendgruppengehalt
von weniger als 25 mval/kg verwendet, den Draht zunächst in Wasser von 70 bis 100°C im Verhältnis
1 :4,0 bis 1 :6,0 verstreckt und eine zweite Verstreckung auf ein Gesamtverstreckverhältnis
von 1 :6,0 bis 1 :7,5 bei Temperaturen nahe dem Schmelzpunkt, die höchstens bis zu 15° C unter dem
Schmelzpunkt des Polyesters liegen, durchführt, den Draht daraufhin bei einer Temperatur nahe dem
Schmelzpunkt oder höchstens 15°C unter dem
Schmelzpunkt des Polyesters fixiert und dabei keinen Schrumpf oder einen Schrumpfen weniger
als 5% zuläßt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verstreckung und/oder die
Fixierung in einem Infrarot-Kanal durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Ansprüchen 2 — 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung sich zur Einschränkung
des Wärmeverlustes unmittelbar an die zweite Verstreckstufe anschließt.
5. Verfahren nach Ansprüchen 2 — 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht nach dem Verlassen
der zweiten Verstreckstufe von einem erhitzten Förderorgan der Fixierung zugeleitet wird.
6. Verfahren nach Ansprüchen 2, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verstreckstufe und
die Fixierung gleichzeitig in derselben Vorrichtung durchgeführt werden.
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2161967A DE2161967C3 (de) | 1971-12-14 | 1971-12-14 | Verfahren zur Herstellung eines Drahtes aus hochmolekularen, linearen Polyestern |
NLAANVRAGE7216719,A NL175202C (nl) | 1971-12-14 | 1972-12-08 | Werkwijze voor het vervaardigen van een monofilament van een polyethyleentereftalaat dat als bandenkoord gebruikt kan worden. |
IT32791/72A IT971768B (it) | 1971-12-14 | 1972-12-12 | Filo per pneumatici e procedimen to per la preparazione di questo filo |
LU66626A LU66626A1 (de) | 1971-12-14 | 1972-12-12 | |
GB5746372A GB1385804A (en) | 1971-12-14 | 1972-12-13 | Monofilaments and process for their manufacture |
CA159,078A CA1025618A (en) | 1971-12-14 | 1972-12-13 | Tire monofilaments and process for their manufacture |
JP12442772A JPS564644B2 (de) | 1971-12-14 | 1972-12-13 | |
AT1061472A AT331382B (de) | 1971-12-14 | 1972-12-13 | Verfahren zur herstellung von hochfestem draht aus hochmolekularen aromatischen polyestern |
FR7244537A FR2248342B1 (de) | 1971-12-14 | 1972-12-14 | |
US05/484,162 US3998920A (en) | 1971-12-14 | 1974-06-28 | Process for the manufacture of tire monofilaments |
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