MXPA04007087A - Hilos con conteo de decitex por fibra (dpf) elevado, con resistencia mejorada a la fatiga. - Google Patents

Hilos con conteo de decitex por fibra (dpf) elevado, con resistencia mejorada a la fatiga.

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MXPA04007087A
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Abstract

La presente invencion se refiere a un producto que comprende un hilo de multifilamentos polimericos, dimensionalmente estable, que tiene un conteo de decitex por fibra DPF de al menos 7.5 y una retencion de la resistencia a la fatiga FR, en donde los hilos preferidos son hilados y estirados de tal modo que FR se incremente cuando DPF se incrementa. Los hilos preferidos particularmente son fabricados a partir de un poli (tereftalato de etileno) y tienen un DPF.

Description

HILOS CON CONTEO DE DECITEX POR FIBRA (DPF) ELEVADO, CON RESISTENCIA MEJORADA A LA FATIGA Campo de la Invención El campo de la invención es el de los hilos dimensionalmente estables. Antecedentes de la Invención Los hilos de multifilamentos de poliester han encontrado un uso extendido en varias aplicaciones, y con demandas crecientes sobre el funcionamiento mecánico de tales fibras varios hilos de poliéster de alta resistencia han sido desarrollados con, entre otros parámetros mejorados, un módulo relativamente elevado y un encogimiento libre relativamente bajo. Por ejemplo, Nelson et al, describen en las Patentes U.S. Nos. 5,067,538 y 5,234,764 los métodos y composiciones para un hilo de multifilamentos de poliéster que tiene una estabilidad dimensional de E4.5+FS de menos de 11.5% y un módulo terminal arriba de aproximadamente 20 g/d. Entre otras cualidades deseables, los hilos de Nelson pueden ser empleados típicamente en medios ambientes con temperaturas relativamente elevadas (aquí: 80-120 °C) . Además, la cristalización del poli (tereftalato de etileno) (PET) en los hilos de Nelson parece que ocurre durante el hilado, por lo cual vuelve potencialmente independientes al menos algunas de las cualidades mecánicas deseadas de las fluctuaciones durante el estirado.
REF: 154278 En otro ejemplo, Rim et al describe en la Patente U.S. No. 5, 397, 527 métodos para producir un hilo de multifilamentos fabricado de poli (naftalato de etileno) (PEN) u otro poliéster semi-cristalino que tiene estabilidad dimensional (EASL+Encogimiento) de menos de 5% y una tenacidad de al menos 6.5 g/d. Los hilos de Rim mejoran ventajosamente varias cualidades mecánicas de los hilos de PEN previamente conocidos y pueden ser producidos aún utilizando equipo sin capacidad de hilado de alta velocidad. Sin embargo, para lograr la mayoría de las mejoras en la calidad mecánica, la composición química de tales hilos está limitada típicamente a PEN o las composiciones con cantidades elevadas de PEN. En un ejemplo adicional, la Patente U.S. No. 5,238,740 de Simons et al, un hilo de poliéster con una tenacidad de al menos 10 g/d y un encogimiento de menos de 8% es producido haciendo pasar los filamentos hilados a través de una columna caliente y aislada en la cual un perfil de temperatura particular es empleado en combinación con velocidades de enrollamiento relativamente elevadas para obtener las propiedades mecánicas mejoradas deseadas. Aunque los métodos de Simons generalmente producen hilos con una tenacidad relativamente elevada y una módulo secante relativamente elevado (mayor que 150 g/d/100%) a un encogimiento comparativamente bajo, en general se requiere equipo relativamente costoso y controles de proceso adicionales para la columna calentada. Aunque varias composiciones y métodos para la producción de hilos estables dimensionalmente ya son conocidos en el arte, la totalidad o casi la totalidad de ellos requieren una torsión del cordón de moderada a elevada para su uso en aplicaciones demandantes de fatiga tales como neumáticos. Aunque los requerimientos globales para la resistencia a la fatiga han llegado a ser crecientemente estrictos, no ha existido una mejora igual en la resistencia a la fatiga para evitar la necesidad de una torsión más elevada en la mayoría de aplicaciones demandantes. Han existido varios métodos para mejorar la resistencia a la fatiga en hilos dimensionalmente estables (véase por ejemplo, la Patente U.S. No. 4,101,525 de Davis, la Patente U.S. No. 4,975,326 de Buylous, la Patente U.S. No. 4,355,132 de East, la Patente U.S. No. 4,414,169 de McClary, y RE 36, 698 de Kim) . Sin embargo, la totalidad o casi todos los intentos del pasado han estado enfocados a hilos con un DPF de menos de 5 puesto que se cree generalmente que el incremento de DPF reduce la resistencia a la fatiga (véase por ejemplo, Baillievier en la Patente U.S. No. 5,285,623). Además, se cree que en muchos hilos la retención de la resistencia a la fatiga tiende a reducirse o permanecer substancialmente idéntica cuando el conteo de filamentos se incrementa.
También, los cordones tratados con PET han sido producidos utilizando Hoechest T748 con un DPF de 7.2, los cuales exhibieron una resistencia a la fatiga semejante cuando se comparan con los cordones tratados de un hilo de 4.8 DPF. Así, existe todavía una necesidad de proporcionar composiciones y métodos para la producción de hilos estables dimensionalmente con características mejoradas de retención de la resistencia a la fatiga. Breve Descripción de la Invención La presente invención está dirigida a composiciones y métodos para productos que comprenden un hilo de multifilamentos poliméricos, dimensionalmente estable, con un DPF (decitex [1 denier = 1.1 decitex] por número de filamentos) de al menos 7.5. Los hilos contemplados especialmente incluyen aquellos que tienen una retención de la resistencia a la fatiga FR, en donde el hilo es hilado y estirado de tal modo que FR se incremente cuando DPF se incremente . En un aspecto de la materia objeto de la invención, los hilos contemplados tienen un DPF de entre aproximadamente 10 y 20, y comprenden un poliéster, preferentemente poli (tereftalato de etileno) . Se contempla además que tales hilos tengan una estabilidad dimensional definida por Ex + TS de no más de 12, más preferentemente de no más de 11, y que el incremento en la retención de la resistencia por DPF en los hilos contemplados no sea menor que 1%. Típicamente, los hilos de la primera generación tienen Ex + TS en el intervalo de 11-12, y las versiones mejoradas posteriores son inferiores. Ex es el alargamiento por la tensión x para el hilo, en donde x es 41 cN/tex o, por ejemplo, 45 N para el hilo de 1100 decitex, 58 N para el hilo de 1440 decitex, 67 N para el hilo de 1650 decitex, y 89 para el hilo de 2200 dtex. TS es el encogimiento térmico. En otro aspecto de la materia objeto de la invención, los hilos contemplados son retorcidos en un cordón o retorcidos como hilos sencillos que están colocados al menos parcialmente dentro de una cubierta de caucho. En un aspecto adicional de la materia objeto de la invención, un método de formación de un hilo tiene una etapa en la cual un material polimérico es provisto e hilado en una pluralidad de filamentos. En una etapa adicional, un hilo estable dimensionalmente es estirado a partir de la pluralidad de filamentos, en donde el hilo tiene un conteo de decitex por filamento DPF de al menos 7.5 y una retención de la resistencia a la fatiga FR, y en donde el hilo es hilado y estirado de tal modo que FR se incremente cuando DPF se incrementa. Varios objetos, características, aspectos y ventajas de la presente invención llegarán a ser más evidentes de la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas de la invención, en compañía de la Figura 1 anexa Descripción Detallada de la Invención Los inventores han descubierto sorprendentemente que los hilos dimensionalmente estables con excelente resistencia a la fatiga pueden ser producidos a partir de una pluralidad de filamentos poliméricos con un DPF de al menos 7.5. En aspectos preferidos adicionales, el hilo es hilado y estirado de tal modo que la retención de la resistencia a la fatiga del hilo se incremente cuando DPF se incremente. En un aspecto preferido especialmente de la materia objeto de la invención, un hilo con 11 decitex por filamento fue producido extruyendo un poliéster (más preferentemente poli (tereftalato de etileno) ) a partir de una hilera en una pluralidad de filamentos individuales a una velocidad de extrusión predeterminada (típicamente entre aproximadamente 25.0-80.0 kg/h) en una zona de retardo con un gas. Los filamentos son solidificados subsiguientemente en una columna de reducción de la temperatura con un gas para formar un hilo dimensionalmente estable no estirado con una birrefringencia de entre aproximadamente 0.02 hasta aproximadamente 0.15, y más preferentemente entre aproximadamente 0.05 hasta 0.09. El hilo no estirado es transportado entonces continuamente a una serie de rodillos de estirado en donde el mismo es estirado hasta dentro del 85%, preferentemente dentro del 90%, de su relación máxima de estirado a temperaturas de hilado de entre aproximadamente 70 °C y aproximadamente 250 °C. Los procesos y equipo típicos con descritos en la Patente US 5,630,976; Patente US 5,132,067; Patente US 4,867,936; y Patente US 4, 851, 172. Con respecto al polímero se contempla que numerosos polímeros son adecuados para su uso en conjunción con las enseñanzas presentadas aquí, sin embargo, los polímeros particularmente preferidos incluyen varios poliésteres, y especialmente poli (tereftalato de etileno) . La viscosidad intrínseca de los polímeros preferidos es al menos 0.7, más típicamente al menos de entre aproximadamente 0.85 hasta aproximadamente 0.98, y en algunos casos de entre aproximadamente 0.99 y aproximadamente 1.30, y aún más elevada . Dependiendo del número deseado de filamentos en el hilo, la configuración de las hileras contempladas utilizadas en el proceso de extrusión por fusión variará considerablemente. Se contempla en general que el número de orificios en el bloque de hilado no es limitante para la materia objeto de la invención y puede así estar más típicamente entre 20 y 150 para hilos de 1100 decitex y proporcionado para lograr un DPF igual para otros hilos de decitex. Sin embargo, en donde los hilos con un conteo de filamentos relativamente bajo sean deseables, el número de orificios puede estar entre 5 y 20. De manera semejante, en donde los hilos con un conteo de filamentos relativamente elevado sean deseables, el número de orificios puede estar entre 200 y 400, y aún más para hilos de decitex más elevado. Con respecto al diámetro del orificio, generalmente se contempla que numerosos diámetros son adecuados para el hilado de las fibras contempladas, y la elección de un diámetro particular dependerá al menos en parte de las propiedades físicas deseadas de la fibra. Por ejemplo, los diámetros contemplados de los orificios incluyen los diámetros entre 0.8-2.3 mm, y aún mayores. Los parámetros de los orificios adecuados ejemplares, adicionales, pueden ser encontrados en la Patente U.S. No. 5,085,818 de Hamlyn et al, la cual es incorporada aquí para referencia. Se debe apreciar además que los hilos de multifilamentos poliméricos adecuados no necesitan estar restringidos a hilos con 11 decitex/filamento, sino que también pueden incluir un hilo de multifilamentos poliméricos, dimensionalmente estable, que tiene un conteo de decitex por fibra DPF de al menos 7.5, más preferentemente de al menos 9, aún más preferentemente de al menos 10, y todavía más preferentemente de al menos 12, siempre que los hilos de multifilamentos poliméricos contemplados sean dimensionalmente estables. Así, los hilos dimensionalmente estables especialmente contemplados pueden tener un DPF entre 10 y 20. El término "hilo dimensionalmente estable" como se utiliza aquí significa que los hilos adecuados tendrán una estabilidad dimensional definida por EX+TS no mayor que 12, y más preferentemente una estabilidad dimensional definida por EX+TS de no más de 11. Se contempla además que los filamentos sean hilados en un dispositivo de reducción retardada de la temperatura, y se contempla particularmente que las temperaturas de la atmósfera gaseosa en el aparato de reducción retardada de la temperatura estén generalmente arriba de 250 °C. La solidificación de los filamentos extruidos es efectuada preferentemente en una columna de reducción de la temperatura con aire a una velocidad de reducción de la temperatura preferentemente entre aproximadamente 10 mm (H20) y aproximadamente 70 mm (H20) . Sin embargo, se debe apreciar que numerosas velocidades de reducción de la temperatura abajo de 10 mm (H20) y arriba de 70 mm (H20) también son adecuadas (por ejemplo, 2-10 mm y menores, + 70-120 mm y aún mayores) . Por consiguiente, se debe apreciar que el hilo no estirado que es formado por los filamentos contemplados será un precursor del hilo dimensionalmente estable con una birrefringencia ?? de al menos 0.020, siempre que tales valores de ?? sean indicativos de la estabilidad dimensional de al menos la primera generación. En aspectos contemplados adicionalmente de esta materia objeto de la invención, un sobreacabado activo por adhesión puede ser aplicado al hilo no estirado, al hilo estirado, o a ambos. Los aditivos de acabado activos por adhesión, típicos, incluyen ésteres de poliglicidilo (Patentes US Nos. 4,462,855; 4,557,967; y 5,547,755, la totalidad de las cuales sin incorporadas aquí para referencia) , silanos de epoxi multifuncionales (Patente US 4,348,517, incorporada aquí para referencia) , y los aditivos que forman epóxidos in situ (Patente US 4,929,760, incorporada aquí para referencia) . En aspectos contemplados todavía adicionalmente de la materia objeto de la invención, los hilos no estirados contemplados, son estirados en una serie de rodillos de estirado, y una configuración de estirado típica incluye cuatro a cinco pares de rodillos ??-?5. Aunque ?? puede ser calentado a varias temperaturas, se prefiere en general que Zx sea calentado a entre aproximadamente 20 °C y 120 °C, más preferentemente entre aproximadamente 40 °C y 80 °C. La temperatura de Z3 puede variar ampliamente desde 60 °C hasta 250 °C dependiendo de si Z4 tiene una velocidad mucho más elevada (estiramiento entre rodillos) o una velocidad semejantes (principalmente endurecimiento térmico entre rodillos) . Las temperaturas inferiores son preferidas en donde ocurre un estiramiento adicional substancial entre los rodillos. Con respecto al par de rodillos de polea guía finales, Z4 (para el panel de 4 pares de rodillos) o Z5 (panel de 5 pares de rodillos) , se contempla que las temperaturas preferidas estén en el intervalo de aproximadamente 120 °C hasta 160 °C. Las relaciones de estirado contempladas de las fibras de multifilamentos estarán típicamente en el intervalo de aproximadamente 1.2-2.5. Los materiales especialmente adecuados, adicionales, y las condiciones de hilado/estirado son descritas en las Patentes U.S. Nos. 5,067,538 y 5,234,764 de Nelson, ambas de las cuales son incorporadas aquí para referencia . En un aspecto contemplado adicionalmente de la materia objeto de la invención, los hilos contemplados pueden ser retorcidos en cordones de varias configuraciones utilizando procedimientos y equipos bien conocidos en el arte. Por ejemplo, las configuraciones contempladas especialmente incluyen cordones de 1100/2 decitex con una torsión relativamente baja de entre 270 x 270 hasta 320 x 320 para los cuerdas con una torsión relativamente elevada de entre 420 x 420 hasta 470 x 470 (y aún más elevada) . Las torsiones equivalentes para otros denieres pueden ser determinadas manteniendo la constante del coeficiente de torsión (cuadrado (decitex del cordón nominal) x torsión (tpm) ) . Así, un método de formación de un hilo puede comprender una etapa en la cual un material polimérico es provisto y una pluralidad de filamentos son hilados a partir del material polimérico. En otra etapa, un hilo dimensionalmente estable es estirado a partir de la pluralidad de filamentos, en donde el hilo tiene un conteo de decitex por fibra DPF de al menos 7.5 y una retención de resistencia a la fatiga FR, en donde el hilo es hilado y estirado de tal modo que FR se incremente cuando DPF se incrementa. Tales cordones preparados pueden encontrar uso en numerosas aplicaciones y productos, y las aplicaciones y productos adecuados particularmente incluyen bandas de transmisión de potencia, neumáticos de automóvil, cinturones de seguridad, arneses y revestimientos de paracaídas, manejo de carga y redes de seguridad, etc. Ej emplos Los siguientes ejemplos son provistos para ilustrar varios aspectos de la materia objeto de la invención, y se debe apreciar que uno o más de los parámetros pueden ser modificados sin apartarse del concepto inventivo presentado aquí . Un hilo de poliéster de 1100 decitex (aquí: PET) con 11 decitex/filamento fue producido por extrusión de cien filamentos individuales a través de orificios de hilera de 0.762 mm a 33.5 kg/h en un manguito de 5.08 cm calentado a 450 °C, seguido por solidificación en una columna de reducción de la temperatura con aire. El hilo no estirado así producido tuvo una birrefringencia de 0.083, la cual es característica de la estabilidad dimensional de al menos la segunda generación. El hilo no estirado fue transportado continuamente a una serie de rodillos de estirado y estirado bajo las condiciones que se resumen en la Tabla 1 para dar un hilo que tiene las propiedades que son listadas en la Tabla 2.
Tabla 1 Tabla 2 Un sobreacabado adhesivo fue aplicado al hilo después de la etapa de estirado y el hilo fue retorcido en 1100/2 cordones de torsión diferente como está indicado posteriormente. Una aplicación de recubrimiento adhesivo fue efectuada entonces por recubrimiento por sumergimiento del cordón en un adhesivo de resorcinol formaldehido tratado con amoniaco, seguido por estiramiento subsiguiente en un primer horno a temperatura ambiente a 2.4N durante 10 segundos, en un segundo horno a temperatura ambiente a 2.4N durante 10 segundos, en un tercer horno a 177 °C a 2.4N durante 30 segundos, y en un cuarto horno a 240 °C a una tensión y durante un período de tiempo suficiente para obtener el encogimiento deseado de entre aproximadamente 1.0% hasta 2.0%, más preferentemente 1.4% hasta 1.8%, y aún más preferentemente de manera aproximada 1.6% (la tensión y el tiempo tendrán que ser ajustados para un denier particular) . La fatiga a la flexión fue probada sobre los cordones tratados con adhesivo, después de ser curados en caucho para formar un compuesto como se describe posteriormente. Las condiciones de prueba fueron una polea de 15 mm, una carga de 70 kg, una frecuencia de prueba de 200 ciclos/minuto, y 40000 ciclos de duración. Después de someterlos a fatiga, los cordones son removidos del caucho, y la retención porcentual de la resistencia a la ruptura fue determinada con relación a las cuerdas removidas de un espécimen compuesto de control . Las propiedades del cordón tratado y los resultados de la fatiga son comparados en las Tablas 3 y 4 con los cordones tratados, preparados de la misma manera, a partir de un hilo de control (5.5 decitex/hilo de filamento (Honeywell 1X53 -llOOdtex con 200 filamentos) ) . Estos resultados muestran una mejora significativa en la retención a la fatiga para los hilos de esta invención. Se debe apreciar especialmente que la estabilidad dimensional del cordón tratado, cuando se mide por la suma del Alargamiento a 45N y Encogimiento a 185 °C, está cercano a aquel de 1X53, un material dimensionalmente estable de la tercera generación.
Tabla 3 Propiedades del Cordón 1 ratado Torsión única - x cable (tpm) Propiedad Ejemplo 1 Control (1x53) 380 x 380 Resistencia a la Ruptura (daN) 12.9 14.5 380 x 380 Alargamiento Final (%) 14.6 15.4 380 x 380 Alargamiento a 45N (%) 4.8 4.4 380 x 380 Encogimiento a 185 ° C (%) 1.7 1.6 380 x 380 Estabilidad Dimensional 6.5 6 400 x 400 Resistencia a la Ruptura 12.6 14.5 400 x 400 Alargamiento Final(%) 14.1 16.1 400 x 400 Alargamiento a 45N(%) 4.9 4.6 400 x 400 Encogimiento a 185 ° C ( % ) 1.8 1.6 400 x 400 Estabilidad Dimensional 6.7 6.2 xxxxxxxxxxxxxxx 420 x 420 Resistencia a la Ruptura (daN) 1 1.9 14.1 420 x 420 Alargamiento Final (%) 13.6 15.4 420 x 420 Alargamiento a 45N (%) 5.1 4.7 420 x 420 Encogimiento a 185 ° C (%) 1.6 1.4 420 x 420 Estabilidad Dimensional 6.7 6.1 440 x 440 Resistencia a la Ruptura (daN) 12.6 14 440 x 440 Alargamiento Final (%) 15.2 15.4 440 x 440 Alargamiento a 45N (%) 5.3 4.8 440 x 440 Encogimiento a 185 0 C (%) 1.8 1.8 440 x 440 Estabilidad Dimensional 7.1 6.6 470 x 470 Resistencia a la Ruptura (daN) 1 1.6 13.9 470 x 470 Alargamiento Final (%) 14.6 16.1 470 x 470 Alargamiento a 45N (%) 5.9 5.1 470 x 470 Encogimiento a 185 ° C (%) 1.8 1.9 470 x 470 Estabilidad Dimensional 7.7 7 Tabla 3 (continuación) Retención de la Resistencia a la Fatiga (%) Torsión única - x cable (tpm) Ejemplo 1 Control (1X53) Diferencia (% absoluta) (% absoluta) % de incremento 320 x 320 36 29 24 350 x 350 43 32 34 370 x 370 59 47 26 380 x 380 69 49 41 400 x 400 74 61 21 420 x 420 90 71 27 440 x 440 88 82 7 470 x 470 97 95 2 Tabla 4 En resumen, el hilo de filamento/11 decitex como se describió anteriormente fue retorcido en (a) 1100/2 cordones de 470*470 de torsión (el coeficiente de torsión es de 22043) que tiene una retención de resistencia del cordón tratado de al menos 96% de manera absoluta, (b) 1100/2 cordones de 440*440 de torsión (el coeficiente de torsión es de 20636) que tiene una retención de resistencia del cordón tratado de al menos 85% de manera absoluta, y (c) 1100/2 cordones de 400*400 de torsión (el coeficiente de torsión es de 18760) que tiene una retención de resistencia del cordón tratado de al menos 70% de manera absoluta. Asi, los productos contemplados especialmente incluyen aquellos que comprenden un hilo de multifilamentos poliméricos, dimensionalmente estable, que tiene un decitex por filamento de al menos 7.5 y una retención de la resistencia del cordón tratado de al menos 70% de manera absoluta para un coeficiente de torsión de 18760, una retención de la resistencia del cordón tratado de al menos 85% de manera absoluta para un coeficiente de torsión de 20636, o una retención de la resistencia del cordón tratado de al menos 96% de manera absoluta para un coeficiente de torsión de 22043. Así, se debe reconocer que los productos pueden ser fabricados incluyendo un hilo de multifilamentos poliméricos, dimensionalmente estable, que tiene un conteo de decitex por fibra DPF de al menos 7.5. Los hilos de multifilamentos preferidos comprenden un poliéster (por ejemplo, PET) y tendrán un DPF de entre 10 y 20. Además, aunque las construcciones particulares de los hilos contemplados son presentadas aquí (por ejemplo, el hilo es retorcido en un cordón de 2 pliegues con una torsión (simple x cable TP ) de 320 x 320 hasta 470 x 470 para un hilo de 1100 decitex) , se debe apreciar que también están contempladas las construcciones alternativas del cordón con iguales coeficientes de torsión. En otro experimento, el hilo de filamento/11 decitex como se describió anteriormente fue retorcido en 1100/2 cordones de 420/420. Una condición de tratamiento adhesivo idéntica al proceso de recubrimiento descrito anteriormente fue empleada, y la retención de la resistencia del cordón tratado fue determinada como se describe posteriormente. Las propiedades del cordón tratado y los resultados de la fatiga son mostrados posteriormente en la Tabla 5, en la cual los 1100/2 cordones de retorcimiento 420/420 (Ejemplo 2) son comparados con los cordones tratados preparados utilizando el mismo protocolo para formar un hilo de filamento/5.5 decitex (filamentos 1X53-200 de Honeywell -Experimental) y un hilo de filamento/3.7 decitex (filamentos 1X53-200 de Honeywell - Comparativo [hilo de referencia]), el cual fue preparado como estándar interno. Los resultados de fatiga (70 kg de carga, 30,000 ciclos) de la Tabla 5 y la Figura 1 (que representa los datos de la Tabla 5) muestran que una mejora continua en la fatiga ocurre cuando el decitex por filamento se incrementa. Los hilos contemplados especialmente pueden ser incorporados en una amplia variedad de productos. Por lo tanto, los productos empleados incluirán un hilo de multifilamentos poliméricos, estable dimensionalmente , que tiene un conteo de decitex por fibra DPF de al menos 7.5 y una retención de la resistencia a la fatiga FR, en donde el hilo es hilado y estirado de tal modo que cuando DPF se incrementa al menos 100 % sobre un hilo de referencia, FR se incrementa al menos 19 % de manera absoluta sobre el hilo de referencia, y en donde el hilo de referencia tiene una retención de resistencia a la fatiga de 64% y un DPF de 3.7 con un factor de torsión de 19700 (el hilo de referencia son los filamentos 1X53-300 de Honeywell disponibles comercialmente , véase "Comparativo" anteriormente) . Con respecto a las condiciones de prueba para lograr los valores particulares del hilo de referencia (es decir, retención de resistencia a la fatiga del 64%, DPF de 3.7 con un factor de torsión de 19700), aplican las condiciones de prueba como se describen posteriormente.
Tabla 5 En consecuencia, los inventores contemplan que los hilos poliméricos dimensionalmente estables de acuerdo con la materia objeto de la invención pueden tener un decitex por filamento de al menos 7.5 y una retención de la resistencia del cordón tratado de al menos 70% de manera absoluta para una constante de torsión de aproximadamente 18760, más preferentemente un decitex por filamento de al menos 7.5 y una retención de la resistencia del cordón tratado de al menos 85% de manera absoluta para una constante de torsión de aproximadamente 20636, y aún más preferentemente un decitex por filamento de al menos 7.5 y una retención de la resistencia del cordón tratado de al menos 96% de manera absoluta para un factor de torsión de aproximadamente 22043, en donde el término "factor de torsión" como se utiliza aquí está definido como cuadrado (decitex del cordón nominal) *torsión en TPM. Además, se debe apreciar que aunque el hilo en el ejemplo en la Tabla 5 es retorcido en un cordón con una torsión de 420 x 420, las torsiones alternativas también están contemplados y incluyen las torsiones entre 320 y 470, especialmente para un hilo de 1100 decitex. Así, se debe apreciar que los hilos contemplados (y particularmente los hilos fabricados de poli (tereftalato de etileno) , los cuales preferentemente tienen un DPF de entre aproximadamente 10 y 20) son hilados y estirados de tal modo que la resistencia a la fatiga se incremente cuando DPF se incrementa (por ejemplo, con un incremento de la retención de resistencia a la fatiga por DPF no menor que 1%) . Aunque una persona con experiencia ordinaria en el arte podría esperar que FR se reduzca cuando DPF se incrementa (por ejemplo, debido al efecto de capa externa-núcleo durante la reducción de la temperatura) , los inventores encontraron sorprendentemente que los hilos pueden ser hilados de tal modo que cuando DPF se incrementa al menos 100% sobre un hilo de referencia que tiene un DPF de 3.7, y una retención de la resistencia a la fatiga del 64%, FR se incrementará al menos 19% de manera absoluta sobre el hilo de referencia. Por consiguiente, se debe reconocer que los hilos dimensionalmente estables pueden ser hilados y estirados de tal modo que FR se incremente cuando DPF se incremente. A menos que se indique de otra manera, la resistencia a la ruptura, el alargamiento final y el alargamiento a XN fueron determinados siguiendo los procedimientos estándares sobre el hilo utilizando un instrumento tipo FPM/M de Estimat, y sobre el cordón tratado utilizando un aparato tipo 4466 de Instron (ASTM: D885-84) . La distancia entre las mordazas es 254 mm y la velocidad de tracción es 305 mm/min. El encogimiento térmico fue determinado utilizando un instrumento Testrite (Modelo NK5) con el siguiente procedimiento: A un extremo de la muestra, un peso igual a ( (decitex) xO .05g) es fijado, y la muestra es transferida hacia el instrumento a la temperatura deseada durante 120 segundos. La estabilidad dimensional es expresada como la suma del alargamiento en x N y el encogimiento térmico a 177 °C para los hilos. A menos que se indique de otra manera, la retención de la resistencia del cordón tratado fue evaluada en una prueba de límite de fatiga por flexión como sigue (procedimiento de 3 etapas incluyendo (1) la preparación de la muestra, (2) prueba de limite de fatiga, y (3) la medición de la resistencia y el cálculo) : Preparación de la muestra: las muestras para la flexión son preparadas en un emparedado hecho con caucho, Kevlar, poliéster y el cordón tratado. La dimensión de la muestra es 17.5 cm X 51 era con 9 capas diferentes como sigue: Caucho (2.2 mm) + caucho (0.43 mm) + capa de Kevlar + caucho (0.43 mm) + película de poliéster + caucho (0.43 mm) + poliéster del cordón tratado bajo estudio colocando en paralelo para cubrir toda la superficie de la muestra (28 extremos/2.54 cm) + caucho (0.43 mm) + Caucho (0.9 mm) . La muestra preparada es vulcanizada a 171 °C durante 20 minutos bajo una carga de 78.5M. Después de la vulcanización la muestra es mantenida a temperatura ambiente antes de la prueba de límite de fatiga por flexión. La muestra es cortada en cinco muestras de 2.54 cm de ancho. La muestra de la parte media es mantenida a temperatura ambiente como referencia mientras que las cuatro muestras restantes son sometidas a la prueba de límite de fatiga por flexión. Prueba de límite de fatiga por flexión: Las 4 muestras son colocadas sobre las 4 poleas de 15 mm de diámetro. Una carga de 70 kg es ajustada para cada muestra. La máquina de prueba de la fatiga por flexión es una máquina articulada programable. Cuando la máquina es arrancada, las muestras son flexionadas alrededor de la polea con una frecuencia de 200 ciclos/minuto durante 30000 ciclos. Cuando los ciclos de límite de fatiga son terminados, las muestras son movidas fuera de las poleas y son mantenidas durante un mínimo de 12 horas a temperatura ambiente. Medición y cálculo: Cinco cordones son tomados de la parte media de cada una de las cuatro muestras y son probados con un aparato Instron para determinar la resistencia de cada cordón. De manera semejante, cinco cordones son tomados de la parte media de la muestra de referencia y probados como anteriormente. La retención es determinada dividiendo el promedio de las resistencias de 20 cordones tratados después de la prueba de límite de fatiga entre el promedio de 5 resistencias de cordones tratados mantenidos como la referencia. Prueba de Birrefringencia : La birrefringencia fue medida con un compensador BEREK (2061K de Leitz) utilizando la banda más oscura disponible. Así, las modalidades y aplicaciones específicas de los hilos dimensionalmente estables con una retención mejorada de la resistencia a la fatiga han sido descritas. Debe ser evidente, sin embargo, para aquellos expertos en el arte que muchas otras modificaciones además de aquellas ya descritas son posibles sin apartarse de los conceptos de la invención de aquí. La materia objeto inventiva, por lo tanto, no va a estar restringida, excepto en el espíritu de las reivindicaciones anexas. Además, en la interpretación tanto de la especificación como de las reivindicaciones, todos los términos deben ser interpretados de la manera más amplia posible de manera consistente con el contexto. En particular, los términos "comprende" y "que comprende" deben ser interpretados como que se refieren a elementos, componentes, o etapas de una manera no exclusiva, indicando que los elementos, componentes, o etapas referidas pueden estar presentes, o utilizadas, o combinadas con, otros elementos, componentes, o etapas que no son referidas expresamente. Se hace constar que con relación a este fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (27)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Un producto, caracterizado porque comprende: un hilo de multifilamentos poliméricos, dimensionalmente estable, que tiene un conteo de decitex por filamento DPF de al menos 7.5 y una retención de resistencia a la fatiga FR, en donde el hilo es hilado y estirado de tal modo que cuando DPF se incremente al menos 100% sobre un hilo de referencia, FR se incrementa al menos 19% de manera absoluta sobre el hilo de referencia; y en donde el hilo de referencia tiene una retención de la resistencia a la fatiga del 64% y un DPF de 3.7 con un coeficiente de torsión de 19700.
  2. 2. El producto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el hilo de multifilamentos comprende un poliéster.
  3. 3. El producto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el poliéster comprende poli (tereftalato de etileno) .
  4. 4. El producto de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque DFP está entre 10 y 20.
  5. 5. El producto de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el hilo tiene una estabilidad dimensional definida por EX+TS no mayor que 12
  6. 6. El producto de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el acabado activo por adhesión es aplicado al hilo y el hilo tiene una estabilidad dimensional definida por EX+TS no mayor que 11.
  7. 7. El producto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el hilo es retorcido o retorcido en un cordón y al menos colocado parcialmente dentro de una cubierta caucho.
  8. 8. El producto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el hilo es retorcido o retorcido en un cordón, y el cordón tiene una torsión (simple x cable TPM) de entre 320 y 470 para un hilo de 1100 decitex.
  9. 9. Un método de formación de un hilo, caracterizado porque comprende: proporcionar un material polimérico e hilar una pluralidad de filamentos a partir del material polimérico; y formar un hilo estable dimensionalmente a partir de la pluralidad de filamentos, en donde el hilo tiene un conteo de decitex por fibra DPF de al menos 7.5 y una retención de la resistencia a la fatiga FR; y en donde el hilo es hilado y estirado de tal modo que FR se incremente cuando DPF se incremente .
  10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el material polimérico comprende un poliéster.
  11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el poliéster es poli (tereftalato de etileno) .
  12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque DPF está entre 10 y 20.
  13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el hilo tiene una estabilidad dimensional definida por EX+TS no mayor que 12.
  14. 14. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el incremento en la retención de la resistencia a la fatiga por DPF no es menor que 1%.
  15. 15. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque un acabado promovido por adhesión es aplicado al hilo y el hilo es retorcido en un cordón.
  16. 16. El método de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el hilo retorcido o cordón está colocado dentro de una cubierta de caucho.
  17. 17. Un producto, caracterizado porque comprende un hilo de multifilaentos poliméricos, dimensionalmente estable, que tiene un conteo de decitex por fibra DPF de al menos 7.5.
  18. 18. El producto de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el hilo de multifilamentos comprende un poliéster.
  19. 19. El producto de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el DPF está entre 10
  20. 20. El producto de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el hilo es retorcido, o retorcido en un cordón, y al menos colocado parcialmente dentro de una cubierta de caucho, y en donde el cordón tiene una torsión (simple x cable TPM) de 420 x 420 para un hilo de 1100 decitex y una retención de la resistencia a la fatiga de al menos 90% después de 40000 ciclos.
  21. 21. El producto de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el hilo es retorcido, o retorcido en un cordón, y al menos colocado parcialmente dentro de una cubierta de caucho, y en donde el cordón tiene una torsión (simple x cable TPM) de 470 x 470 para un hilo de 1100 decitex y una retención de la resistencia a la fatiga de al menos 97% después de 40000 ciclos.
  22. 22. Un producto, caracterizado porque comprende: un hilo de multifilamentos poliméricos , dimensionalmente estable, que tiene un conteo de decitex por fibra DPF de al menos 7.5 y una retención de resistencia a la fatiga FR, en donde el hilo es hilado y estirado de tal modo que FR se incremente cuando DPF se incremente.
  23. 23. El producto de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el hilo de multifilamentos comprende un poliéster.
  24. 24. El producto de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque DPF está entre 10 y 20
  25. 25. El producto de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el hilo de multifilamentos poliméricos, dimensionalmente estable, tiene un decitex por filamento de al menos 7.5 y una retención de la resistencia del cordón tratado de al menos 70% de manera absoluta después de 40000 ciclos para una constante de torsión de 18760.
  26. 26. El producto de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el hilo de multifilamentos poliméricos, dimensionalmente estable, tiene un decitex por filamento de al menos 7.5 y una retención de la resistencia del cordón tratado de al menos 85% de manera absoluta después de 40000 ciclos para una constante de torsión de 20636.
  27. 27. El producto de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el hilo de multifilamentos poliméricos, dimensionalmente estable, tiene un decitex por filamento de al menos 7.5 y una retención de la resistencia del cordón tratado de al menos 96% de manera absoluta después de 40000 ciclos para una constante de torsión de 22043.
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