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Die
vorliegende Erfindung betrifft Polyesterfasern, die auf industrielle
Materialien wie z.B. Reifencords, V-Bänder, Förderbänder und Schläuche angewandt
werden, insbesondere Polyesterfasern, die für eine Kautschukverstärkung verwendet
werden, sowie tauchbeschichtete Cords, bei denen die Polyesterfasern
eingesetzt werden, wobei die tauchbeschichteten Cords einen hohen
Modul und eine geringe Schrumpfung und bei der Tauchbeschichtungsbehandlung
eine hervorragende Zähigkeitskonversionseffizienz
aufweisen.
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Polyesterfasern
weisen hervorragende mechanische Eigenschaften, eine hervorragende
Abmessungsstabilität
und Dauerbeständigkeit
auf und wurden daher nicht nur für
Bekleidungsanwendungen verbreitet eingesetzt, sondern auch für industrielle
Anwendungen, insbesondere zur Kautschukverstärkung industrieller Materialien
wie z.B. Reifencords, V-Bändern, Förderbändern und
Schläuchen.
Bezüglich
der Reifencordanwendungen hat sich die Verwendung von Radialreifen
für Kraftfahrzeuge
verstärkt,
so dass ein komfortables Fahrgefühl
und eine hervorragende Fahrstabilität bei hoher Geschwindigkeit
sowie ein geringes Gewicht zur Verminderung des Kraftstoffverbrauchs
gefordert wurden. Daher bestand ein großer Bedarf für Fasern
mit einem hohen Modul und geringer Schrumpfung und ferner einer
hohen Festigkeit als tauchbeschichtete Cords für Karkassenlagen.
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Zur
Herstellung von Polyethylenterephthalatfasern, welche diese hervorragenden
Eigenschaften aufweisen, ist ein Verfahren bekannt, welches das
Schmelzspinnen von Polyethylenterephthalat und anschließend Abziehen
mit einer relativ hohen Spinngeschwindigkeit von 1000 bis 3000 m/min,
so dass ein stark orientiertes ungestrecktes Garn mit einer Doppelbrechung
von 0,02 bis 0,07 erhalten wird, das als POY bezeichnet wird, und
dann Heißstrecken
des POY bei einem niedrigen Verhältnis
von 1,5 bis 3,5 umfasst (nachstehend als POY-Verfahren bezeichnet). Die mit diesem
Verfahren hergestellten Polyesterfasern sind bezüglich des Erreichens eines
hohen Moduls und einer geringen Schrumpfung im Vergleich zu Fasern
mit hoher Festigkeit ganz hervorragend, die mit einem Verfahren
hergestellt worden sind, welches Schmelzspinnen und anschließend Aufnehmen
bei einer niedrigen Spinngeschwindigkeit von 1000 m/min oder weniger,
so dass ein schwach orientiertes ungestrecktes Garn mit einer Doppelbrechung
von 0,01 oder weniger erhalten wird, und dann Heißstrecken
des ungestreckten Garns bei einem hohen Verhältnis von 4 bis 7 umfasst (nachstehend
als UDY-Verfahren bezeichnet).
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Obwohl
die mit dem POY-Verfahren erhaltenen Polyesterfasern die vorstehend
beschriebenen hervorragenden Eigenschaften aufweisen, weisen sie
jedoch offensichtlich eine geringere Festigkeit und eine geringere
Bruchdehnung auf als die mit dem UDY-Verfahren erhaltenen Polyesterfasern,
und wenn die Fasern eine derartige geringe Bruchdehnung aufweisen,
wird die Abnahme der Zähigkeit
beim Verdrillen und bei der Tauchbeschichtungsbehandlung stark,
so dass die resultierenden Cords eine niedrige Zähigkeit aufweisen, die für tauchbeschichtete
Cords unzureichend ist.
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Zur
Lösung
dieser Probleme werden z.B. in dem japanischen Patent 2,569,720
tauchbeschichtete Cords mit hoher Festigkeit, die bei der Tauchbeschichtungsbehandlung
eine hervorragende Zähigkeitskonversionseffizienz
aufweisen, durch die Verwendung eines Grundgarns erhalten, das die
Bedingungen erfüllt,
dass die Bruchdehnung ≥ 11%
und die Zähigkeit
30 bis 36 g/d.%0,5 (26,5 bis 31,8 cN/dtex.%0,5) betragen. Bezüglich der Abmessungsstabilität können diese
tauchbeschichteten Cords jedoch nicht das Niveau erreichen, das
in den letzten Jahren bezüglich
eines hohen Moduls und einer geringen Schrumpfung gefordert wurde,
und durch das ein Ersatz für
Rayon in Betracht gezogen werden könnte.
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In
dem japanischen Patent 2,775,923 werden tauchbeschichtete Cords
mit hoher Festigkeit durch die Verwendung eines Grundgarns erhalten,
das die Bedingung erfüllt,
dass Zähigkeit ≥ Dehnung bei
einer spezifischen Belastung + Trockenwärmeschrumpfung + 22,0 ist.
Die Abmessungsstabilität
tauchbeschichteter Cords ist in dieser Patentveröffentlichung jedoch nicht ausdrücklich beschrieben,
deren Ausmaß deshalb
unbekannt ist.
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Unter
diesen Umständen
wurde die vorliegende Erfindung gemacht, um Polyesterfasern für die Kautschukverstärkung und
für tauchbeschichtete
Cords, bei denen diese eingesetzt werden, bereitzustellen, wodurch
ein Ersatz für
Rayon in Betracht gezogen werden könnte, wobei die tauchbeschichteten
Cords einen hohen Modul und eine geringe Schrumpfung und bei der
Tauchbeschichtungsbehandlung eine hervorragende Zähigkeitskonversionseffizienz
aufweisen.
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Folglich
stellt die vorliegende Erfindung eine Polyesterfaser bereit, umfassend
Polyethylenterephthalat in 90 Mol-% oder mehr einer Gesamtwiederholungseinheit
in einer Molekülkette
davon, wobei die Faser eine innere Viskosität [IV] von 0,85 dl/g oder mehr
aufweist und gleichzeitig die folgenden Eigenschaften erfüllt:
- (a) Festigkeit ≥ 6,0 cN/dtex,
- (b) Festigkeit × (Bruchdehnung)0,5 ≤ 26,0
cN/dtex.%0,5,
- (c) Monofilamentliniendichte ≤ 5,0
dtex, und
- (d) Hauptdispersionspeaktemperatur des Verlustfaktors (tanδ) in der
Messung der dynamischen Viskoelastizität bei 110 Hz ≤ 147,0°C.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ferner einen Polyester-tauchbeschichteten
Cord bereit, der durch Verdrillen von einem oder mehr als einem
Grundgarn zusammen in ein vorverdrilltes Garn, wobei das Grundgarn aus
einer Polyesterfaser nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt ist,
Verdrillen von zwei oder mehreren der vorverdrillten Garne zusammen
in einen Rohcord und Unterziehen des Rohcords einer Tauchbeschichtungsbehandlung
erhältlich
ist, um einen tauchbeschichteten Cord zu erhalten, der gleichzeitig
die folgenden Eigenschaften erfüllt:
- (a) Zähigkeitskonversionseffizienz
in der Tauchbeschichtungsbehandlung (Zähigkeit des tauchbeschichteten
Cords/Zähigkeit
des Rohcords) ≥ 96%
und
- (b) Dehnung bei einer spezifischen Belastung + Trockenwärmeschrumpfung ≤ 7,5%.
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Die
in der vorliegenden Erfindung verwendete Polyesterfaser sollte aus
Polyethylenterephthalat in 90 Mol-% oder mehr einer Gesamtwiederholungseinheit
in einer Molekülkette
davon hergestellt sein und eine innere Viskosität [IV] von 0,85 dl/g oder mehr
aufweisen. Eine Polyesterfaser mit einer inneren Viskosität [IV] von weniger
als 0,85 erfüllt
Grundeigenschaften als Kautschukverstärkungsmaterial nicht, einschließlich einer
hohen Festigkeit und einer hohen Dauerbeständigkeit. Im Hinblick auf die
Verarbeitungsfähigkeit
wie z.B. die Eigenschaften bei der Garnherstellung weist die Polyesterfaser
vorzugsweise eine innere Viskosität [IV] von 1,10 oder weniger,
mehr bevorzugt von 1,00 oder weniger auf.
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Die
Zähigkeit,
wie sie hier verwendet wird, ist ein Maß, das der Zähigkeit
von Polyesterfasern entspricht (d.h. der Betriebsbelastung, die
für ein
Brechen der Faser erforderlich ist) und ist als Festigkeit × (Bruchdehnung)0,5 definiert. Im Stand der Technik werden
tauchbeschichtete Cords mit hoher Festigkeit z.B. in dem japanischen
Patent 2,569,720 durch die Verwendung eines Grundgarns mit einer
Bruchdehnung von 11% oder mehr und einer Zähigkeit von 30 bis 35 g/d.%0,5 (26,5 bis 31,8 cN/dtex.%0,5),
und in dem japanischen Patent 2,775,923 durch die Verwendung eines
Grundgarns, das die Bedingung erfüllt, dass Zähigkeit ≥ Dehnung bei einer spezifischen
Belastung + Trockenwärmeschrumpfung
+ 22,0 ist, hergestellt. Diese beiden Patentveröffentlichungen sind dadurch
gekennzeichnet, dass die Abnahme der Zähigkeit sowohl beim Verdrillen
als auch bei der Tauchbeschichtungsbehandlung dadurch vermindert
wird, dass die Zähigkeit
eines Grundgarns hoch gemacht wird, so dass eine hervorragende Zähigkeit
tauchbeschichteter Cords erhalten wird.
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Im
Gegensatz dazu haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung umfangreiche
Untersuchungen durchgeführt
und als Ergebnis die überraschende
Tatsache gefunden, dass die Zähigkeitskonversionseffizienz bei
der Tauchbeschichtungsbehandlung durch die Verwendung einer Polyesterfaser
mit einer Festigkeit und Dehnung, welche die Bedingungen erfüllt, dass
Festigkeit ≥ 6,0
cN/dtex und Festigkeit × (Bruchdehnung)0,5 ≤ 26,0
cN/dtex.%0,5, vorzugsweise, dass Festigkeit × (Bruchdehnung)0,5 ≤ 25,0
cN/dtex.%0,5, mehr bevorzugt, dass Festigkeit × (Bruchdehnung)0,5 ≤ 24,0
cN/dtex.%0,5 und insbesondere, dass Festigkeit × (Bruchdehnung)0,5 ≤ 23,0
cN/dtex.%0,5, auf einem sehr hohen Niveau
gehalten werden kann, obwohl die Faser verglichen mit dem Stand
der Technik eine sehr geringe Zähigkeit
aufweist, wobei die Faser gleichzeitig die beanspruchten Eigenschaften
(c) und (d) erfüllt,
d.h. eine Monofilamentliniendichte ≤ 5,0 dtex und eine Hauptdispersionspeaktemperatur
des Verlustfaktors (tanδ)
in der Messung der dynamischen Viskoelastizität bei 110 Hz ≤ 147,0°C.
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Folglich
zeigen die erfindungsgemäßen Polyesterfasern
eine sehr hohe Zähigkeitskonversionseffizienz
bei der Tauchbeschichtungsbehandlung und sind daher dadurch gekennzeichnet,
dass es selbst dann, wenn ein Grundgarn mit einer verminderten Festigkeit
verwendet wird, im Hinblick auf die Verarbeitungsstabilität nicht
erforderlich ist, auf die schließlich erforderliche Zähigkeit
tauchbeschichteter Cords zu verzichten.
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Ferner
umfassen Beispiele in dem japanischen Patent 2,569,720 die Verwendung
von Harzspänen
mit einer inneren Viskosität
[IV] von 1,3 bis 1,8 zur Erzeugung einer Faser mit einer inneren
Viskosität
[IV] von 1,05 bis 1,15, um die hohe Zähigkeit zu erreichen. Im Gegensatz
dazu löst
die vorliegende Erfindung die Probleme durch die Verwendung von
Harzspänen
mit einer inneren Viskosität
[IV] von 0,95, wodurch eine Faser mit einer inneren Viskosität [IV] von
0,89 bis 0,90 erhalten wird. Die vorliegende Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass im Vergleich zu dem japanischen Patent 2,569,720
die Viskosität
sehr niedrig ist und die Abnahme der inneren Viskosität im Spinnschritt
gering ist. Dies ermöglicht
es, im Hinblick auf die Kosten einen Vorteil der Harzspäne bereitzustellen
und eine gute Verarbeitungsfähigkeit
zu erreichen, da bei der Schmelzextrusion zum Spinnen kaum thermisch
zersetzte Produkte gebildet werden.
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Die
Monofilamentliniendichte sollte 5 dtex oder weniger betragen, um
den hohen Modul und die geringe Schrumpfung weiter zu verbessern.
Wenn die Monofilamentliniendichte höher als 5 dtex ist, können ein
hoher Modul und eine geringe Schrumpfung nicht erreicht werden und
die Zähigkeitskonversionseffizienz
bei der Tauchbeschichtungsbehandlung kann nicht auf einem sehr hohen
Niveau aufrechterhalten werden.
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Es
ist nicht klar, warum die Monofilamentliniendichte zur Zähigkeitskonversionseffizienz
bei der Tauchbeschichtungsbehandlung beiträgt. Dies scheint jedoch darauf
zurückzuführen sein,
dass eine Differenz bei der Belastungsverteilung in den Monofilamenten
beim Abkühlen
und bei der Verfestigung im Spinnschritt gering wird, so dass die
Einheitlichkeit des Kerns und der Außenschichten von Monofilamenten
verbessert wird.
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Dadurch
wird es möglich,
durch Einstellen der Kühllufttemperatur
in dem Spinnschritt auf 50°C
oder mehr, vorzugsweise auf 60°C
oder mehr, einen noch besseren Synergieeffekt zu erreichen.
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Die
Hauptdispersionspeaktemperatur des Verlustfaktors (tanδ) (nachstehend
als Tα bezeichnet)
in der Messung der dynamischen Viskoelastizität bei 110 Hz ist ein Maß, das den
Grad der Beschränkung
in der amorphen Kette zeigt, und ein niedrigerer Tα-Wert bedeutet
eine geringe Beschränkung
der amorphen Kette.
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Zum
Erreichen eines hohen Moduls und einer geringen Schrumpfung, wodurch
der Ersatz von Rayon in Betracht gezogen werden könnte, sollte
Tα ≤ 147,0°C gelten.
Wenn Tα > 147,0°C ist, weist
ein Grundgarn ein unzureichendes Potenzial dahingehend auf, eine
geringe Schrumpfung zu erreichen. Ferner zeigt die Tα eine gute Übereinstimmung
mit der Doppelbrechung und der relativen Dichte eines ungestreckten
Garns, d.h. mit dem Grad der Orientierung und der Kristallisation
im Spinnschritt. Tα ≤ 147,0°C, wobei
es sich um eine der beanspruchten Bedingungen handelt, entspricht
einer Doppelbrechung eines ungestreckten Garns von ≥ 0,075 und
einer relativen Dichte eines ungestreckten Garns von ≥ 1,355 unter
den Spinnbedingungen, wie es in den Beispielen gezeigt ist, und
dies steht für
einen Bereich, in dem die Orientierung und die Kristallisation stark
fortgeschritten sind.
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Der
Rohcord wird durch Verdrillen von einem oder mehr als einem Grundgarn
zusammen in ein vorverdrilltes Garn, wobei das Grundgarn aus erfindungsgemäßen Polyesterfasern
hergestellt ist, und Verdrillen von zwei oder mehreren der vorverdrillten
Garne zusammen hergestellt. Die Anzahl der Verdrillungen ist nicht speziell
beschränkt,
und die Anzahl der Vorverdrillungen kann mit der Anzahl der Endverdrillungen
identisch oder davon verschieden sein.
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Die
Bedingungen der Tauchbeschichtungsbehandlung in der vorliegenden
Erfindung sind ebenfalls nicht speziell beschränkt. Als bevorzugtes Beispiel
ist es bevorzugt, dass in einem Bad oder in zwei oder mehr Bädern, die
eine Behandlungsflüssigkeit
enthalten, die vorwiegend aus Resorcin-Formalin-Latex gemäß dem herkömmlichen
Verfahren zusammengesetzt ist und ferner einen Träger des
Chlorphenoltyps und ein Hafthilfsmittel wie z.B. ein Epoxy oder
ein Isocyanat enthält,
eine mehrstufige Wärmebehandlung
durchgeführt
wird. Ferner ist es bevorzugt, dass die Temperatur der Wärmebehandlung
in dem Thermofixierschritt und in dem Normalisierungsschritt 210°C bis 250°C beträgt.
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Um
eine hohe Zähigkeit
von tauchbeschichtetem Cord aufrechtzuerhalten, sollte die Zähigkeitskonversionseffizienz
in der Tauchbeschichtungsbehandlung die Bedingung erfüllen, dass
die Zähigkeitskonversionseffizienz
in der Tauchbeschichtungsbehandlung ≥ 96% ist. Vorzugsweise beträgt die Zähigkeitskonversionseffizienz
in der Tauchbeschichtungsbehandlung ≥ 98%, mehr bevorzugt ≥ 100%. Wenn
die Zähigkeitskonversionseffizienz
in der Tauchbeschichtungsbehandlung kleiner als 96% ist, sollte
die Festigkeit der Grundgarne erhöht werden, um eine hohe Zähigkeit
tauchbeschichteter Cords aufrechtzuerhalten, was ein Problem einer
verminderten Verarbeitungsfähigkeit
bei der Garnherstellung verursachen kann. Wenn die unzureichende
Zähigkeit
tauchbeschichteter Cords durch eine Technik wie z.B. einer Erhöhung der
Cord-Schussdichte eines Reifengewebes oder die Verwendung eines
Grundgarns mit einer höheren
Liniendichte kompensiert wird, dann führt dies zu einem Nachteil
bezüglich
eines geringen Gewichts oder einer Kostenreduktion.
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Beispiele
in dem japanischen Patent 2,569,720 zeigen eine Zähigkeit
eines Grundgarns im Bereich von 30 bis 36 g/d.%0,5 (26,5
bis 31,8 cN/dtex.%0,5), wobei es sich um
einen viel höheren
Wert handelt als die Zähigkeit
eines Grundgarns von ≤ 26,0
cN/dtex.%0,5 in der vorliegenden Erfindung.
In den Beispielen des japanischen Patens beträgt die Zähigkeitskonversionseffizienz
in der Tauchbeschichtungsbehandlung jedoch nicht mehr als etwa 95%
bis 96%, wodurch klar wird, wie hervorragend die Zähigkeitskonversionseffizienz
in der vorliegenden Erfindung ist.
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Die
Dehnung bei einer spezifischen Belastung + Trockenwärmeschrumpfung
ist ein Maß,
das die Abmessungsstabilität
eines Cords zeigt. Die Dehnung bei einer spezifischen Belastung
ist ein Maß,
das dem Modul eines Cords entspricht. Eine geringere Dehnung bei
einer spezifischen Belastung bedeutet einen höheren Modul. Mit anderen Worten:
Eine kleinere Summe der Dehnung bei einer spezifischen Belastung
und der Trockenwärmeschrumpfung
bedeutet, dass ein Cord sowohl einen hohen Modul als auch eine geringe
Schrumpfung aufweist. Die Aufteilung zwischen der Dehnung bei einer
spezifischen Belastung und der Schrumpfung ist nicht speziell beschränkt, jedoch
gibt es eine angemessene Ausgewogenheit abhängig von den Vulkanisierbedingungen
und den Anwendungen. Diesbezüglich
sollte ein tauchbeschichteter Cord, bei dem ein Ersatz für Rayon
in Betracht gezogen werden könnte,
die Bedingung erfüllen,
dass Dehnung bei einer spezifischen Belastung + Trocken wärmeschrumpfung ≤ 7,5% gilt.
In der vorliegenden Erfindung ist die Abmessungsstabilität verglichen
mit Beispielen in dem japanischen Patent 2,569,720, die eine Dehnung
bei einer spezifischen Belastung + Trockenwärmeschrumpfung von etwa 8%
zeigen, beträchtlich
verbessert.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend durch einige Beispiele weiter
veranschaulicht. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf
diese Beispiele beschränkt.
Die Werte für
verschiedene physikalische Eigenschaften wurden mit den folgenden
Verfahren bestimmt.
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Innere Viskosität
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Ein
Polymer wurde in einem Mischlösungsmittel
aus p-Chlorphenol und Tetrachlorethan in einem Verhältnis von
3:1 derart gemischt, dass es eine Konzentration von 0,4 g/dl aufwies,
und die Lösung
wurde bezüglich
der inneren Viskosität
bei 30°C
gemessen.
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Feinheit
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Gemäß der Definition
von JIS-L1017 wurde eine Probe 24 Stunden in einem Raum mit einer
Temperatur-Feuchtigkeits-Steuerung bei 20°C und 65% relative Feuchtigkeit
belassen und dann bezüglich
der Feinheit (linear density) gemessen.
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Zähigkeit
und Dehnung
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Gemäß der Definition
von JIS-L1017 wurde eine Probe 24 Stunden in einem Raum mit einer
Temperatur-Feuchtigkeits-Steuerung bei 20°C und 65% relative Feuchtigkeit
belassen und dann bezüglich
der Zähigkeit,
der Bruchdehnung und der Dehnung bei einer spezifischen Belastung
gemessen. Die Belastung für
eine Dehnung bei einer spezifischen Belastung eines Grundgarns ist
durch 4,0 cN × Standardliniendichte
einer Probe definiert und die Belastung für eine Dehnung bei einer spezifischen
Belastung eines Rohcords und eines tauchbeschichtungsbehandelten
Rohcords ist durch 2,0 cN × Standardliniendichte
einer Probe definiert. Die Standardliniendichte eines Cords beträgt 2880
dtex, z.B. im Fall von 1440 dtex/2.
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Dynamische
Viskoelastizität
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Eine
Probe, die derart parallelisiert worden ist, dass sie 500 dtex entsprach,
und die eine anfängliche Testlänge von
4,0 cm aufwies, wurde bei einer Frequenz von 110 Hz bei einer anfänglichen
Belastung von 0,009 cN/dtex bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von
1°C/min
ausgehend von Raumtemperatur gemessen, um die Hauptdispersionspeaktemperatur
des Verlustfaktors (tanδ)
zu bestimmen.
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Schrumpfung
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Gemäß der Definition
von JIS-L1017 wurde eine Probe 24 Stunden in einem Raum mit einer
Temperatur-Feuchtigkeits-Steuerung bei 20°C und 65% relative Feuchtigkeit
belassen, worauf eine Wärmebehandlung
ohne Belastung in einer Trocknungsvorrichtung bei 150°C 30 min
lang durchgeführt
wurde, und die Schrumpfung wurde aus der Differenz der Testlänge vor
und nach der Wärmebehandlung
bestimmt.
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Abmessungsstabilität
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Die
Summe der Dehnung bei einer spezifischen Belastung und der Schrumpfung,
wie sie vorstehend beschrieben worden sind, wurde als Maß für die Abmessungsstabilität verwendet.
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Beispiel 1
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Ein
Grundgarn wurde durch Spinnen von Polyethylenterephthalatspänen mit
einer inneren Viskosität (IV]
von 0,95 zu Filamenten bei einer Spinntemperatur von 310°C von einer
Spinndüse
mit 336 Löchern
bei einem gesteuerten Durchsatz derart hergestellt, dass die Filamente
eine Liniendichte von 1440 tex aufwiesen, und die Filamente wurden
mit einer 1,0 m/s-Kühlluft bei
70°C in
einem Spinnzylinder abkühlen
und verfestigen gelassen und bei einer Spinngeschwindigkeit von
3400 m/min abgezogen (das ungestreckte Garn wies eine Doppelbrechung
von 0,089 und eine relative Dichte von 1,368 auf), und anschließend wurde
ein Strecken und eine Wärmebehandlung
unter Relaxation für
dieses ungestreckte Garn durchgeführt, so dass das Basisgarn eine
Festigkeit von 6,9 cN/dtex und eine Dehnung bei einer spezifischen
Belastung von etwa 5,5% aufwies.
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Ein
Rohcord wurde durch Verdrillen von zwei Grundgarnen so hergestellt,
dass er eine Liniendichte von 1440 dtex/2 und eine Verdrillungszahl
von 43 × 43
(t/10 cm) aufwies.
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Ein
tauchbeschichteter Cord wurde durch Tauchbeschichten des Rohcords
in der ersten Behandlungsflüssigkeit,
die aus einem Gemisch aus Resorcin-Formalin-Latex (nachstehend als
RFL bezeichnet) und „Vulcabond
E", das von Vulnacs
Corporation erhältlich
ist, und anschließend
Trocknen in einem Ofen bei 120°C für 56 s,
dann Wärmebehandeln
unter Span nung in einem Ofen bei 240°C für 45 s, so dass eine Dehnungsrate von
4,0% erhalten wurde, und anschließend Eintauchen des Cords in
die zweite Behandlungsflüssigkeit,
die aus RFL zusammengesetzt war, und dann Trocknen in einem Ofen
bei 120°C
für 56
s und dann Wärmebehandeln
unter Relaxation in einem Ofen bei 235°C für 45 s hergestellt, so dass
eine Relaxationsrate von 2,0% erhalten wurde. Dies ist ein Beispiel,
bei dem die Abmessungsstabilität
des tauchbeschichteten Cords beträchtlich verbessert wurde. Da
die Zähigkeitskonversionseffizienz
bei der Tauchbeschichtungsbehandlung hervorragend war, obwohl die
Zähigkeit
des Grundgarns niedriger war, war die Zähigkeit des tauchbeschichteten Cords
höher als
diejenige der Vergleichsbeispiele 1 und 3.
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Beispiel 2
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Ein
tauchbeschichteter Cord wurde mit dem gleichen Herstellungsverfahren
wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurden das Strecken und die
Wärmebehandlung
unter Relaxation mit dem ungestreckten Garn durchgeführt, so
dass das Grundgarn eine Festigkeit von 6,4 cN/dtex und eine Dehnung
bei einer spezifischen Belastung von etwa 5,5% aufwies. Der Aufbau
des Rohcords und die Bedingungen der Tauchbeschichtungsbehandlung
waren mit denjenigen identisch, die im Beispiel 1 beschrieben worden
sind. Dies ist ein Beispiel, bei dem die Endzähigkeit des tauchbeschichteten
Cords ähnlich
wie in den Vergleichsbeispielen 1 und 3 eingestellt worden ist.
Da die Zähigkeitskonversionseffizienz
bei der Tauchbeschichtungsbehandlung ganz hervorragend war, kann
die Zähigkeit
des Grundgarns sehr viel niedriger eingestellt werden, und als Ergebnis
wird es möglich,
eine Verbesserung sowohl bei der Abmessungsstabilität als auch
bei der Verarbeitungsfähigkeit bereitzustellen.
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Beispiel 3
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Ein
tauchbeschichteter Cord wurde mit dem gleichen Herstellungsverfahren
wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurden die Filamente mit einer
0,8 m/s-Kühlluft
bei 70°C
abkühlen
und verfestigen gelassen und mit einer Spinngeschwindigkeit von
3200 m/min abgezogen (das ungestreckte Garn wies eine Doppelbrechung
von 0,078 und eine relative Dichte von 1,356 auf), und anschließend wurden
das Strecken und die Wärmebehandlung
unter Relaxation mit dem ungestreckten Garn durchgeführt, so
dass das Grundgarn eine Festigkeit von 7,1 cN/dtex und eine Dehnung
bei einer spezifischen Belastung von etwa 5,5% aufwies. Der Aufbau des
Rohcords und die Bedingungen der Tauchbeschichtungsbehandlung waren
mit denjenigen identisch, die im Beispiel 1 beschrieben worden sind.
Dies ist ein Beispiel, bei dem die Spinngeschwindigkeit, die im
Beispiel 1 eingesetzt worden ist, etwas vermindert und eine Verbesserung
der Zähigkeit
des tauchbeschichteten Cords als am wichtigsten angesehen wurde.
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Beispiel 4
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Ein
tauchbeschichteter Cord wurde mit dem gleichen Herstellungsverfahren
wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde die Spinndüse durch
eine andere Spinndüse
mit 380 Löchern
ersetzt, die Filamente wurden mit einer 1,0 m/s-Kühlluft bei
70°C abkühlen und
verfestigen gelassen und mit einer Spinngeschwindigkeit von 3200
m/min abgezogen (das ungestreckte Garn wies eine Doppelbrechung
von 0,080 und eine relative Dichte von 1,360 auf), und anschließend wurden
das Strecken und die Wärmebehandlung
unter Relaxation mit dem ungestreckten Garn durchgeführt, so
dass das Grundgarn eine Festigkeit von 7,1 cN/dtex und eine Dehnung
bei einer spezifischen Belastung von etwa 5,5% aufwies. Der Aufbau
des Rohcords und die Bedingungen der Tauchbeschichtungsbehandlung
waren mit denjenigen identisch, die im Beispiel 1 beschrieben worden
sind. Dies ist ein Beispiel, bei dem die Monofilamentliniendichte
der Beispiele am stärksten
vermindert war, und aus einem Vergleich mit dem Beispiel 3 ergibt
sich, dass eine Verminderung der Monofilamentliniendichte sowohl
die Abmessungsstabilität
als auch die Zähigkeitskonversionseffizienz
des tauchbeschichteten Cords verbessert. Aus den Beispielen 1 bis
4 ergibt sich auch, dass eine geringere Zähigkeit oder eine geringere
Tα eine
Verbesserung der Zähigkeitskonversionseffizienz
bei der Tauchbeschichtungsbehandlung bewirkt.
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Vergleichsbeispiel 1
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Ein
tauchbeschichteter Cord wurde mit dem gleichen Herstellungsverfahren
wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurden die Filamente mit einer
0,8 m/s-Kühlluft
bei 70°C
abkühlen
und verfestigen gelassen und mit einer Spinngeschwindigkeit von
3000 m/min abgezogen (das ungestreckte Garn wies eine Doppelbrechung
von 0,072 und eine relative Dichte von 1,347 auf), und anschließend wurden
das Strecken und die Wärmebehandlung
unter Relaxation mit dem ungestreckten Garn durchgeführt, so
dass das Grundgarn eine Festigkeit von 7,1 cN/dtex und eine Dehnung
bei einer spezifischen Belastung von etwa 5,5% aufwies. Der Aufbau des
Rohcords und die Bedingungen der Tauchbeschichtungsbehandlung waren
mit denjenigen identisch, die im Beispiel 1 beschrieben worden sind.
Tα lag nicht
im beanspruchten Bereich und als Folge davon wurden sowohl die Abmessungsstabilität als auch
die Zähigkeitskonversionseffizienz
des tauchbeschichteten Cords unzureichend.
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Vergleichsbeispiel 2
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Ein
tauchbeschichteter Cord wurde mit dem gleichen Herstellungsverfahren
wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde die Spinndüse durch
eine andere Spinndüse
mit 250 Löchern
ersetzt, die Filamente wurden mit einer 0,8 m/s-Kühlluft bei
70°C abkühlen und
verfestigen gelassen und mit einer Spinngeschwindigkeit von 3500
m/min abgezogen (das ungestreckte Garn wies eine Doppelbrechung
von 0,085 und eine relative Dichte von 1,363 auf), und anschließend wurden
das Strecken und die Wärmebehandlung
unter Relaxation mit dem ungestreckten Garn durchgeführt, so
dass das Grundgarn eine Festigkeit von 6,9 cN/dtex und eine Dehnung
bei einer spezifischen Belastung von etwa 5,5% aufwies. Der Aufbau
des Rohcords und die Bedingungen der Tauchbeschichtungsbehandlung
waren mit denjenigen identisch, die im Beispiel 1 beschrieben worden
sind. Die Monofilamentliniendichte lag außerhalb des beanspruchten Bereichs
und als Folge davon wurde die Zähigkeitskonversionseffizienz
des tauchbeschichteten Cords unzureichend.
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Vergleichsbeispiel 3
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Ein
tauchbeschichteter Cord wurde mit dem gleichen Herstellungsverfahren
wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde die Spinndüse durch
eine andere Spinndüse
mit 250 Löchern
ersetzt, die Filamente wurden mit einer 0,8 m/s-Kühlluft bei
70°C abkühlen und
verfestigen gelassen und mit einer Spinngeschwindigkeit von 3200
m/min abgezogen (das ungestreckte Garn wies eine Doppelbrechung
von 0,075 und eine relative Dichte von 1,345 auf), und anschließend wurden
das Strecken und die Wärmebehandlung
unter Relaxation mit dem ungestreckten Garn durchgeführt, so
dass das Grundgarn eine Festigkeit von 7,1 cN/dtex und eine Dehnung
bei einer spezifischen Belastung von etwa 5,5% aufwies. Der Aufbau
des Rohcords und die Bedingungen der Tauchbeschichtungsbehandlung
waren mit denjenigen identisch, die im Beispiel 1 beschrieben worden
sind. Die Monofilamentliniendichte und Tα lagen außerhalb der beanspruchten Bereiche
und als Folge davon wurden sowohl die Abmessungsstabilität als auch
die Zähigkeitskonversionseffizienz
des tauchbeschichteten Cords unzureichend.
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Vergleichsbeispiel 4
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Ein
tauchbeschichteter Cord wurde mit dem gleichen Herstellungsverfahren
wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde ein hochviskoses Harz
mit einer inneren Viskosität
[IV] von 1,10 verwendet, die Spinndüse wurde durch eine andere
Spinndüse
mit 250 Löchern
ersetzt, die Filamente wurden mit einer 0,8 m/s-Kühlluft bei
70°C abkühlen und
verfestigen gelassen und mit einer Spinngeschwindigkeit von 3200
m/min abgezogen (das ungestreckte Garn wies eine Doppelbrechung
von 0,071 und eine relative Dichte von 1,350 auf), und anschließend wurden
das Strecken und die Wärmebehandlung
unter Relaxation mit dem ungestreckten Garn durchgeführt, so
dass das Grundgarn eine Festigkeit von 7,4 cN/dtex und eine Dehnung
bei einer spezifischen Belastung von etwa 5,5% aufwies. Der Aufbau
des Rohcords und die Bedingungen der Tauchbeschichtungsbehandlung
waren mit denjenigen identisch, die im Beispiel 1 beschrieben worden
sind. Die Zähigkeit,
die Monofilamentliniendichte und Tα lagen außerhalb der beanspruchten Bereiche
und als Folge davon wurde, obwohl die Festigkeit des Grundgarns
hoch war, die Zähigkeitskonversionseffizienz
niedrig, so dass die Festigkeit des tauchbeschichteten Cords auf
dem gleichen Niveau wie im Beispiel 3 lag. Darüber hinaus war die Abmessungsstabilität unzureichend.
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Die
Herstellungsbedingungen und die physikalischen Eigenschaften der
Grundgarne in den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen
1 bis 4 sind in der Tabelle 1 gezeigt, die physikalischen Eigenschaften von
Rohcords sind in der Tabelle 2 gezeigt und die physikalischen Eigenschaften
von tauchbeschichteten Cords sind in der Tabelle 3 gezeigt.
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Erfindungsgemäß können Polyesterfasern
für eine
Kautschukverstärkung
und tauchbeschichtete Cords bereitgestellt werden, die eine Kombination
aus einem hohen Modul und einer geringen Schrumpfung, die bisher
nicht erreicht worden ist, sowie eine hohe Festigkeit aufweisen,
wobei eine Verminderung der Festigkeit des tauchbeschichteten Cords,
die bisher zum Erreichen eines hohen Moduls und einer geringen Schrumpfung
in Kauf genommen wurde, durch eine beträchtliche Verbesserung der Zähigkeitskonversionseffizienz
bei der Tauchbeschichtungsbehandlung verhindert wird.
