DE4136335A1

DE4136335A1 - Steifkord

Info

Publication number: DE4136335A1
Application number: DE19914136335
Authority: DE
Inventors: Franciscus Arnoldus The Lijten; Gerrit Ruitenberg
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo GmbH
Priority date: 1990-11-05
Filing date: 1991-11-05
Publication date: 1992-05-07

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung spezieller Garne zur Herstellung von Steifkorden, Steifkorde, die aus speziellen Garnen hergestellt sind und Keilriemen die Steifkorde ent halten, die aus speziellen Garnen hergestellt sind.

Bei der Herstellung von Keilriemen, insbesondere von Keil riemen mit offenen Flanken, werden sogenannte Steifkorde verwendet, die der Verstärkung der Keilriemen dienen. Keil riemen mit offenen Flanken weisen in der Regel trapez förmigen Querschnitt auf. Sie können auch einen Querschnitt aufweisen, der aus mehreren nebeneinander angeordneten Trapezen zusammengesetzt ist. Solche Querschnitte sind beispielsweise in der Informationsschrift der Akzo nv mit dem Titel "Akzo Industrial Yarns for Transmission Belts IER/148", 8, 1991 beschrieben. Zur Herstellung der Keil riemen werden die Steifkorde in ein Elastomeres derart eingebettet, daß ein breites Elastomerband entsteht, welches zu seiner Verstärkung die Steifkorde als Ver stärkungseinlage enthält. Aus diesem Band werden die eigentlichen Keilriemen herausgeschnitten, wobei durch das Schneiden die endgültige Querschnittsform der Keilriemen erreicht wird. Um saubere Schnitte gewährleisten zu können, muß bei der heute bekannten Herstellungsart für Keilriemen dafür gesorgt werden, daß die aus vielen Filamenten be stehenden Steifkorde in dem Elastomerband in schnittfester Form vorliegen. Die Schnittfestigkeit der Steifkorde wurde nach dem bisher bekannten Verfahren dadurch erreicht, daß Korde vor ihrer Einbettung in das Elastomer einer Dipbe handlung unterzogen wurden, bei der ein Harz, in der Regel basierend auf einem Diisocyanatpräpolymer, gelöst in Toluol, Methylenchlorid oder Methylchloroform als Dipbadflüssigkeit verwendet wurde. Diesem Dipbad folgte eine Trocknung der gedipten Korde, wobei die zur Trocknung erforderliche Ver dampfung der vorgenannten Lösungsmittel ein großes Problem darstellt. Zum einen entstehen bei der Verdampfung dieser Lösungsmittel giftige und hochexplosive Dämpfe, zum anderen sind diese Lösungsmittel sehr teuer, so daß in aufwendigen Verfahren die Lösungsmitteldämpfe möglichst vollständig abgesaugt werden müssen und möglichst vollständig als Lösungsmittel rückgewonnen werden müssen. Die gedipten und getrockneten Korde werden Steifkorde genannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Steifkorde bzw. Keilrieren, die Steifkorde enthalten, zur Verfügung zu stellen, bei deren Herstellung möglichst keine giftigen und/oder explosiven Lösungsmitteldämpfe entstehen, und deren Herstellung besonders wirtschaftlich ist.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch die Verwen dung eines Garns aus Kern-Mantel-Fäden zur Herstellung von Steifkorden, wobei der Kern und Mantel der Kern-Mantel-Fäden durch Extrudieren von spinnbaren Polymeren hergestellt sind, und zumindest nahezu alle Kern-Mantel-Fäden einen voll ständigen Mantel aufweisen, wobei von allen Kern-Mantel- Fäden im Garn der Anteil an Kern-Mantel-Fäden A in %, von denen jeder Kern-Mantel-Faden (M±0,1 M) % Mantel am Gesamtvolumen des jesweiligen Kern-Mantel-Fadens aufweist, gleichzeitig folgenden Bedingungen genügt:
A 100,
M 0,5,
A 30+(0,1 M)⁸.

Diese Garne sind in der nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung, Aktenzeichen: P 39 15 819 beschrieben. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß diese Garne sich besonders gut zur Verwendung bei der Herstellung von Steifkorden eignen. Werden diese Garne zur Herstellung von Steifkorden verwendet, entfällt das oben beschriebene, bekannte Dipverfahren. Die Garne können direkt in ein Elastomerdipbad eingeführt werden, wobei die in diesem Bad bzw. in der nachfolgenden Aushärtungszone herrschende Temperatur je nach verwendetem Werkstoff für den Mantel der Kern-Mantel-Fäden bereits ausreichend ist, um die für Steifkorde notwendige interfilamentäre Haftung zu gewährleisten. Bei anderen Mantelwerkstoffen kann es angezeigt sein, vor der Elastomer-Dipbehandlung die angesprochenen Garne durch eine spezielle Wärmebehandlung vorzubehandeln, bei welcher die Temperatur derart gewählt wird, daß der Mantelwerkstoff schmilzt und die Kernfilamente miteinander in für Steifkorde ausreichendem Maße verbindet.

Bei der Verwendung dieser Garne zur Herstellung von Steif korden ist es besonders günstig, wenn der Mantelanteil A 40 + 7 (0,1 M)⁸, insbesondere A 50 + 100 (0,1 M)⁸ beträgt.

Insbesondere haben sich Garne, bei denen mindestens 60% der Kern-Mantel-Fäden einen Mantel anteil M ± 0,1 M Vol-% aufweisen, wobei M 9 Vol-% beträgt, insbesondere Garne, bei denen mindestens 70% der Kern-Mantel-Fäden einen Mantel anteil M ± 0,1 M aufweisen, wobei 1 Vol-% M 7 Vol-% ist, und insbesondere Garne, bei denen mindestens 75% der Kern-Mantel-Fäden einen Mantel anteil M ± 0,1 M aufweisen, wobei 3 Vol-% M 6 Vol-% ist, zur Verwendung bei der Herstellung von Steifkorden als be sonders geeignet herausgestellt.

Als Kernmaterial eignet sich hierbei ein Polyester, insbe sondere Polyäthylenterephthalat, während der Mantel bevor zugt aus einem Copolyester besteht, der ein Polyäthylen terephthalat ist, bei dem ein Teil der Terephthalsäure durch Sulfoisophthalsäure ersetzt ist. Hierbei hat sich der Ersatz von 0,5 bis 2 Gew.-% der Terephthalsäure durch Sulfoisoph thalsäure als besonders zweckmäßig erwiesen.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch einen Steifkord, der aus den oben beschriebenen Garnen hergestellt ist.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch einen Keilriemen, welcher Steifkorde enthält, die aus den oben beschriebenen Garnen hergestellt sind.

Die Erfindung wird anhand nachfolgender Beispiele näher erläutert:
Es wurden Steifkorde hergestellt, wobei zum Vergleich ein im Handel erhältliches Garn I mit der Bezeichnung Diolen 779 und zwei Garne aus Kern-Mantel-Fäden II und III eingesetzt wurden. Die Kern-Mantel-Fäden bestanden aus Polyäthylen terephthalat im Kern und einem modifizierten Polyäthylen terephthalat im Mantel, wobei das Mantelpolymer derart modifiziert war, daß der Schmelzpunkt des Mantel polymers (250°C) niedriger war als der des Kern polymers (265°C). Der Volumenanteil des Mantels am Gesamt volumen der Kernmantelfäden betrug 10%, wobei alle Kern- Mantelfäden einen durchgehenden Mantel aufwiesen, und der Volumenanteil des Mantels der einzelnen Fäden zwischen 9 und 11% lag.

Alle drei Garne, die eine lineare Dichte von 1132 dtex aufwiesen, wurden zu der Kordkonstruktion 1100×3 Z 100×3 S 100 verarbeitet. Das Garn von Kord I wies eine Festigkeit von 691 mN/tex und eine Bruchdehnung von 10,9% auf, während die Garne von Kord II und III jeweils eine Festigkeit von 685 mN/tex und eine Bruchdehnung von 9,6% aufwiesen.

Kord I wurde zunächst mit M 220 vorimprägniert (gedippt), wobei zunächst der Kord 120 sec bei 120°C und unter einer Last von 80 N vorbehandelt und anschließend während 60 sec bei 240°C und 80 N ausgehärtet wurde. M 220 ist die Bezeich nung für das Dip-Bad, in dem 10% Diisocyanat-Präpolymer (Voronate M 220 von Dow Chemicals) in Toluol gelöst war. Bei Kord II und III wurde diese Vorbehandlung, bei welcher gesundheitsschädliche Dämpfe freigesetzt werden, nicht durchgeführt.
Seite 23 beschrieben) gedippt wobei ebenfalls eine Vorbe handlungsphase vor dem Dippen und eine Aushärtungsphase durchlaufen wurde. Hierbei wurden folgende Bedingungen eingehalten:

Kord I
Vorbehandlung:
120 sec, 150°C, 80 N
Aushärtung:	60 sec, 200°C, 80 N

Kord II
Vorbehandlung:
120 sec, 150°C, 80 N
Aushärtung:	45 sec, 240°C, 80 N

Kord III
Vorbehandlung:
120 sec, 150°C, 80 N
Aushärtung:	45 sec, 245°C, 80 N

Danach war die Steifheit von Kord I 30.8 SU, von Kord II 31.1 SU und von Kord III 67,7 SU. Die Steifheit wurde bei allen 3 Korden unter gleichen Bedingungen mit einem Taber V-5 Stiffnes-Tester, Modell 150-B gemessen und in SU (Stiffness-Units) angegeben.

Hieraus wird deutlich, daß durch die erfindungsgemäße Anwendung von Kern-Mantel-Fäden, deren Mantelanteil in dem definierten Bereich liegen, ohne Anwendung des bei Korden sonst üblichen Vordips, bei dessen Aushärtung giftige und explosive Dämpfe entstehen, dieselbe (Kord I) oder sogar noch eine deutlich höhere (Kord II) Steifheit erreicht werden kann wie bei bisher üblichen Steifkorden, bei denen jedoch auf ein Vordippen nicht verzichtet werden konnte.

Claims

1. Verwendung eines Garns aus Kern-Mantel-Fäden zur Herstellung von Steifkorden, wobei der Kern und Mantel der Kern-Mantel-Fäden durch Extrudieren von spinnbaren Polymeren hergestellt ist, und zumindest nahezu alle Kern-Mantel-Fäden einen vollständigen Mantel aufweisen, wobei von allen Kern-Mantel-Fäden im Garn der Anteil an Kern-Mantel-Fäden A in %, von denen jeder Kern-Mantel-Faden (M ± 0,1 M) % Mantel am Gesamtvolumen des jeweiligen Kern-Mantel-Fadens aufweist, gleichzeitig folgenden Bedingungen genügt:
A 100,
M 0,5,
A 30 + (0,1 M)⁸.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei gilt:
A 40 + 7 (0,1 M)⁸.

3. Verwendung nach Anspruch 1, wobei gilt:
A 50 + 100 (0,1 M)⁸.

4. Verwendung nach Anspruch 1, wobei mindestens 60% der Kern-Mantel-Fäden einen Mantelanteil (M ± 0,1 M) auf weisen, wenn M 9 Vol-% ist.

5. Verwendung nach Anspruch 1, wobei mindestens 70% der Kern-Mantel-Fäden einen Mantelanteil (M ± 0,1 M) auf weisen, wenn 1 Vol-% M 7 Vol-% ist.

6. Verwendung nach Anspruch 1, wobei mindestens 75% der Kern-Mantel-Fäden einen Mantelanteil (M ± 0,1 M) auf weisen, wenn 3 Vol-% M 6 Vol-% ist.

7. Verwendung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, wobei bei den Kern-Mantel-Fäden der Kern aus Poly äthylenterephthalat (PET) besteht.

8. Verwendung nach Anspruch 7, wobei bei den Kern-Mantel- Fäden der Mantel aus einem Copolyester besteht, der ein Polyäthylenterephthalat ist, bei dem ein Teil der Terephthalsäure durch Sulfoisophthalsäure ersetzt ist.

9. Verwendung nach Anspruch 8, wobei 0,5 bis 2 Gewichts prozent der Terephthalsäure durch Sulfoisophthalsäure ersetzt ist.

10. Steifkord, hergestellt aus den in einem oder mehreren der Ansprüchen 1 bis 9 beschriebenen Garnen.

11. Keilriemen, welcher Steifkorde enthält, dadurch gekenn zeichnet, daß die Steifkorde aus den in einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 beschriebenen Garnen hergestellt sind.