DE2402198A1

DE2402198A1 - Verstaerkungsmaterial

Info

Publication number: DE2402198A1
Application number: DE2402198A
Authority: DE
Inventors: Brindley Jack Brown
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1973-01-17
Filing date: 1974-01-17
Publication date: 1974-07-25
Also published as: FR2214000A1; NL7400571A; IT1003399B; AU6440574A; BR7400267D0

Description

Verstärkungsmaterial

Die Erfindung betrifft ein Verstärkungsmaterial, das insbesondere nur in Kettenrichtung eine feste Versteifung zeigt. Ein derartiges Material wird zum Verstärken von Kunststoff und Kautschukgegenständen, und insbesondere zum Verstärken von Reifen verwandt.

Herkömmliche Reifencordmaterialien enthalten parallelen, hochfesten Kettencord, der durch durchgewebte Schußfäden in seiner Lage gehalten wird. Die Schußfäden sollen keine Verstärkung in dem fertiggestellten Reifen bewirken, müssen jedoch eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um bei der Reifenherstellung eine Verarbeitung des Materials zu erlauben. Sie bestehen im typischen Fall aus Baumwolle und weisen eine Abstand von etwa zwei Schützenschlägen pro 2,5 cm (1 inch) auf. Baumwolle

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neigt jedoch zum Brechen, und daher wird als Alternative Schußgarn aus einem stark dehnbaren Material, wie beispielsweise aus stark dehnbaren Garnen aus organischen Estern, Zelluloseestern oder teilweise nicht orientierten, kristallinen, linearen Harzmaterialien vorgesehen. Obwohl durch derartige, relativ stark dehnbare Materialien die Schwierigkeit mit dem Brechen der Schußfäden überwunden wird, werden die Abstände der Kettfäden nicht in dem Maße aufrechterhalten, daß ein einheitliches und konsistentes Material erzeugt wird, das für die Reifenproduktion erforderlich ist.

In herkömmlicher Weise erfolgt das Weben von Reifencordmaterialien unter Verwendung von abgestuften Webstuhlblättern, um ein Material herzustellen, das abgestufte Kettenabstände von einer Webkante zur anderen aufweist. Das ist notwendig, da das Material während des Verfahrens, bei dem es zur Weiterverarbeitung zu einem Reifen vorbereitet wird, in Längsrichtung gezogen wird, wodurch der Kettenabstand insbesondere in der Nähe der Kanten des Materials verringert wird. Typische Abstände von Materialien, die mit Hilfe von einfachen und abgestuften Webstuhlblättern hergestellt wurden,nach der Vorbereitung zur Verarbeitung zu einem Reifen sind in den Fig.1 und 2 dargestellt, die" deutlich die Notwendigkeit der Verwendung von abgestuften Webstuhlblättern zeigen, um einen einheitlichen Kettenabstand in dem vorbereiteten Material zu erhalten.

Das erfindungsgemäße Versteifungsmaterial enthält eine Reihe von nahezu parallelen -Vecstärkungskettf äden und eine Reihe von nahezu parallelen, im Abstand voneinander angeordneten Schußfäden, die mit den Kettfäden verbunden sind, wobei die Schußfäden wenigstens zum Teil aus einem zweikomponentigen Kunststoffgarn bestehen.

Der zweikomponentige Anteil der Schußfäden kann zwei Materialien umfassen, von denen das eine chemisch so behandelt sein kann, daß es an den Kettfäden haftet. Vorzugsweise weisen die beiden

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Komponenten jedoch stark unterschiedliche Schmelzpunkte auf, und das Erweichen oder Schmelzen des Materials mit dem niedrigeren "Schmelzpunkt wird zur Verbindung mit den Kettfaden verwandt. Die zwei Komponenten können parallel zueinander angeordnet sein, oder es kann eine Komponente die andere Komponente umhüllen oder überdecken. Diese zuletzt genannte Anordnung ist als Kern-Mantel-Anordnung bekannt, und die zuerst genannte als Seite-an-Seite-Anordnung.

Die zweikomponentigen Garne sind vorzugsweise Endlosfilamente, die aus zweikomponentigen,kristallinen, harzartigen,polymeren

Materialien orientiert wurden, sie können jedoch auch Stapelfasern aus solchen Materialien umfassen. Ein solches Endlosfilamentgarn des Kern-Manteltyps wird unter dem Handelsnamen HETROFIL verkauft und durch die Imperial Chemical Company Limited hergestellt. Dieses Material wird aus zwei Polymeren mit unterschiedlichen Schmelzpunkten extrudiert, wobei sich das Polymer mit dem niedrigeren Schmelzpunkt an der Außenseite befindet.

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In dem Fall, in dem das zweikomponentige Material in Form von Stapelfasern vorliegt, kann das Material mit anderen bekannten Stapelfasern, wie Baumwolle oder Viskosefasern vermischt sein, um Schußfäden zu bilden.

Das erfindungsgemäfeReifenverstärkungsmaterial kann aus einem textlien Verstärkungsmaterial der oben genannten Art bestehen, das in ein elastomeres Material eingebettet ist.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Fahrzeugreifen, der das oben genannte Verstärkungsmaterial enthält.

Die Kettfäden können Endlosfilamente mit hoher Reißfestigkeit aus Viskose, Nylon, Polyester oder aromatischen Polyamiden (Kelvar) von Du Pont oder Glasfiber oder Stahlfäden sein, die geeignet verdreht sind und notwendigerweise in herkömmlicher

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Weise verkabelt sind.

Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zum Herstellen von Verstärkungsmaterialien des oben beschriebenen Typs geliefert.

Im folgenden werden beispielsweise, bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert:

Fig. 1 und 2 zeigen in Diagrammen die Abstände der Kettfäden von textlien Materialien nach der Vorbereitung zur Verarbeitung zu Reifen.

Fig. 3 zeigt ein Stück einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verstärkungsmaterials.

Das in Fig. 3 dargestellte Material enthält eine Anzahl von Verstärkungskettfäden 1, von denen jeder aus einem endlosen, gefachten Multifilamentgarn aus Nylon besteht. Die Schußfäden 2 sind mit den Kettfäden mit zwei Schützenschlägen pro 2,5 cm (1 inch) - (d.h. mit einem Abstand zwischen benachbarten Schußfäden von 1,25 cm oder 0,5 inch) - aus einem Material des Kernmanteltyps einfach verwebt, das unter der Handelsbezeichnung HETROFIL erhältlich ist, und dessen Kernzusammensetzung einen Schmelzpunkt von 260°C und dessen äußerer Mantel einen Schmelzpunkt von 190⁰C aufweist.

Das textile Material wurde locker auf einem herkömmlichen Webstuhl unter Verwendung einfacher oder abgestufter Blätter gewebt, was von der erforderlichen endgültigen Kettfädenverteilung abhängt. Das gewebte Material wurde vom Webstuhl durch zwei erhitzte Druckwalzen geleitet, die die Kett- und Schußfäden 1 und 2 zusammendrücken und das zweikomponentige Material soweit erhitzen, das das Material mit dem niedrigeren Schmelzpunkt erweicht wird, um beim Abkühlen die Kett- und Schußfäden miteinander zu verbinden, wenn das Material die Walzen verläßt.

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Das resultierende textile Material weist Kett- und Schußfäden 1 und 2 auf, die miteinander verbunden sind, so daß sie sich relativ zueinander nicht bewegen können, wodurch eine Versetzung der Kettfaden 1 während der anschließenden Verarbeitung des Materials verhindert wird. Das ist zum Vermeiden sowohl der Vergrößerung als auch der Verringerung des Abstandes der Verstärkungskettfäden 1 wichtig und hat den Vorteil, daß eine Verschiebung der Schußfäden in Richtung der Kettfäden verhindert wird. Diese Verschiebung der Kettfäden bereitet des öfteren dann Schwierigkeiten, wenn das Material mehreren Vorbehandlungsstufen, wie beispielsweise bei der Vorbereitung zur Reifenproduktion, unter worfen wird, bei der das Material mehrmals mechanisch behandelt wird. In Abhängigkeit von dem Grad der erforderlichen Festlegung können entweder alle Schußfäden oder nur einige aus einem zweikomponentigen Material bestehen.

Weiterhin können für das Material außer einfachen Geweben auch andere Gewebe verwandt werden und - falls erforderlich - können die Komponenten einander überschneiden und nicht physikalisch zusammengewebt sein. Die zweikomponentigen Schußfäden weisen eine zur Handhabung während der Verarbeitung des Reifencordverstärkungsmaterials ausreichende Festigkeit auf, bei der Kautschuk auf das Material kalandriert wird, und sind ebenfalls so fest, daß die Kettfäden während der Reifenformung in die richtige Lage gebracht werden können.

Weiterhin weist das unter dem Handelsnamen HETROFIL erhältliche Schußmaterial eine ausreichende Dehnbarkeit auf, um ohne ein Reißen Stöße bei der Handhabung zu absorbieren, wodurch die Einheitlichkeit der Verteilung von KlebemitteDJösungen verbessert wird, die zum Haften des Kautschukes beitragen, wenn dieser durch ein Eintauchen auf das Material aufgebracht wirde Das unter dem Namen HETROFIL bekannte Material neigt auch weniger zur Verschlechterung der Festigkeits- und Dehnungseigenschaften bei der Verwendung als bekannte Materialien,, wie Ibeispielsxireise Baumwolle ο

Bei einer anderen Anordnung können die zwei Garnkomponenten Seite-an-Seite in Form eines Zweifachgarns angeordnet sein.

Zum Erreichen einer Verbindung können andere Verfahren zur thermischen Erweichung des Materials mit niedrigerem SchmelzT punkt verwandt werden, beispielsweise Verfahren, bei denen Heizplatten, Wasserdampf, Heizeinrichtungen oder getrennte Heiz- und Druckeinrichtungen verwandt werden. Das Verbinden erfolgt vorzugsweise anschließend an die Herstellung des Materials, kann jedoch auch, falls es bequemer ist, auf einer gesonderten Maschine erfolgen. -

Es kann auch eine chemische Verbindung eines der Materialien des zweikomponentigen Materials mit den Kettfaden verwandt werden. Beispielsweise können einige Schußmaterialien in bekannter Weise mit Chlorwasserstoff behandelt werden.

Claims

Patentansprüche :

Verstärkungsmaterial, gekennzeichnet durch eine Reihe von nahezu parallelen Verstärkungskettfäden (1) und einer Reihe von nahezu parallelen, im Abstand voneinander angeordneten Schußfäden (2), die mit den Kettfaden verbunden sind, wobei die Schußfäden wenigstens zum Teil aus einem zweikomponentigen Kunststoffgarn bestehen.

2. Verstärkungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußfäden mit den Kettfaden verwebt sind.

3. Verstärkungsmaterial nach Anspruch 1 -oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußfäden aus Endlosfilamenten bestehen, die aus einem zweikomponentigen,kristallinen, polymeren Material orientiert sind.

5. Verstärkungsmaterial nach Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweikomponentige Kunststoffgarn eine Komponente als Kern und eine zweite Komponente als Umhüllung für den Kern enthält.

6. Verstärkungsmaterial nach Anspruch 1,2.ode» 3, dadurch gekennzeichnet, das das zweikomponentige Kunststoffgarn eine erste und eine zweite Komponente enthält, die parallel zueinander über die gesamte Länge des Garnes angeordnet sind.

4. Verstärkungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußfäden aus Stapelfasern bestehen, die aus einem zweikomponentigen, kristallinen,polymeren Material orientiert sind.

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7. Verstärkungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweikomponentige Kunststoffgarn zwei Komponenten mit wesentlich unterschiedlichen Schmelzpunkten enthält und die Komponente mit dem niedrigeren Schmelzpunkt sich an der Außenseite des Garnes befindet.

8. Verstärkungsmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweikomponentige Kunststoffgarn zwei Komponenten enthält, von denen die äußere kurzzeitig chemisch erweicht werden kann.

9. Reifenverstärkungsmaterial mit dem Verstärkungsmaterial nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsmaterial in ein polymeres Material eingebettet ist.

10. Fahrzeugreifen, der ein Reifenverstärkungsmaterial nach Anspruch 9 enthält.

11. Verfahren zum Herstellen eines Verstärkungsmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß zweikomponentige Schußfäden mit einer Reihe von parallelen Verstärkungskettfäden verwebt werden und das Material so behandelt wird, daß eine der Komponenten der Kettfäden erweicht wird, um eine Verbindung mit den Kettfäden herzustellen und den Aufbau des Materials beizubehalten.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung des Materials dadurch erfolgt, daß es durch Heizwalzen geleitet wird, um die Komponente der Schußfäden • thermisch zu erweichen.

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