RU2574059C2 - Strengthened rubber material with ribbon elements - Google Patents

Strengthened rubber material with ribbon elements Download PDF

Info

Publication number
RU2574059C2
RU2574059C2 RU2014107193/11A RU2014107193A RU2574059C2 RU 2574059 C2 RU2574059 C2 RU 2574059C2 RU 2014107193/11 A RU2014107193/11 A RU 2014107193/11A RU 2014107193 A RU2014107193 A RU 2014107193A RU 2574059 C2 RU2574059 C2 RU 2574059C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
fibers
fiber
rubber
cavities
Prior art date
Application number
RU2014107193/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014107193A (en
Inventor
Сужит НАИР
Падмакумар ПУТИЛЛАТ
Чарльз У. ПРЕСТРИДЖ
Йоханн ПЕШЕК
Джозеф Р. РОЙЕР
Инес ЭЛЬ-МАХИД
Original Assignee
Милликен Энд Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/196,975 external-priority patent/US9278495B2/en
Priority claimed from US13/196,981 external-priority patent/US20130032266A1/en
Priority claimed from US13/196,988 external-priority patent/US20130032267A1/en
Priority claimed from US13/351,625 external-priority patent/US9267566B2/en
Application filed by Милликен Энд Компани filed Critical Милликен Энд Компани
Publication of RU2014107193A publication Critical patent/RU2014107193A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2574059C2 publication Critical patent/RU2574059C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/0042Reinforcements made of synthetic materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/02Carcasses
    • B60C9/14Carcasses built-up with sheets, webs, or films of homogeneous material, e.g. synthetics, sheet metal, rubber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C2009/0071Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres characterised by special physical properties of the reinforcements
    • B60C2009/0078Modulus

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: invention relates primarily to car industry, in particular, for tyre production. Strengthened rubber material represents rubber, where a fibrous layer is introduced. Fibrous layer comprises uniaxially extended ribbon elements, having rectangular cross section, and at least one the first layer characterized by extent of drawing by at least approximately 5, with a module of at least approximately 2 GPa, with density of at least 0.85 g/cm3. The first layer contains polymer selected from the group made of polyamide, polyester and their copolymers. Also methods are disclosed for strengthening of rubber material.
EFFECT: increased strength of rubber-containing cloths and accordingly tyres.
19 cl, 15 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение, в общем, относится к изделиям из упрочненной волокнами резины.The present invention generally relates to fiber reinforced rubber products.

Уровень техникиState of the art

Изделия из упрочненной резины используют в большом разнообразии потребительских и промышленных применений. Характеристики упрочненных формованных резиновых изделий зависит от адгезии упрочнения к резине. Ткани, полученные из синтетических нитей, как правило, сложно связываются с резиной.Hardened rubber products are used in a wide variety of consumer and industrial applications. The characteristics of hardened molded rubber products depend on the adhesion of the hardening to the rubber. Fabrics made from synthetic yarns are generally difficult to bond with rubber.

На практике несколько вещей делают для улучшения адгезии, большинство из них включают покрытие волокон и/или ткани промотором адгезии. Например, по мере того как волокна вытягивают, можно наносить покрытие для вытяжки, которое может содержать активатор адгезии, такой как эпоксидная смола.In practice, several things are done to improve adhesion, most of which include coating fibers and / or fabrics with an adhesion promoter. For example, as the fibers are stretched, a stretch coating may be applied, which may contain an adhesion promoter, such as an epoxy resin.

Остается потребность в изделиях из упрочненной резины, имеющих волокнистые слои с повышенной адгезией вследствие геометрии и других физических свойств волокон в дополнение к химическим составам, промотирующим адгезию.There remains a need for hardened rubber products having fibrous layers with enhanced adhesion due to the geometry and other physical properties of the fibers, in addition to adhesion promoting chemicals.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Изделие из упрочненной резины, содержащее резиновое изделие и волокнистый слой, внедренный в резиновое изделие. Волокнистый слой содержит одноосно вытянутые ленточные элементы, имеющие прямоугольное сечение, и, по меньшей мере, первый слой, характеризующийся степенью вытяжки по меньшей мере приблизительно 5, модулем по меньшей мере приблизительно 2 ГПа, плотностью по меньшей мере 0,85 г/см3. Первый слой содержит полимер, выбранный из группы, состоящей из полиамида, сложного полиэфира и их сополимеров. Способы получения изделия из упрочненной резины также раскрыты.A hardened rubber product comprising a rubber product and a fibrous layer embedded in a rubber product. The fibrous layer contains uniaxially elongated ribbon elements having a rectangular cross section, and at least a first layer characterized by a drawing ratio of at least about 5, a modulus of at least about 2 GPa, and a density of at least 0.85 g / cm 3 . The first layer contains a polymer selected from the group consisting of polyamide, polyester and their copolymers. Methods of obtaining a product from hardened rubber are also disclosed.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фигуре 1 показан схематически волокнистый слой, который является тканым материалом, внедренным в резину.Figure 1 shows schematically a fibrous layer, which is a woven material embedded in rubber.

На фигуре 2 представлен разрез частичного вида пневматической радиальной шины.The figure 2 presents a sectional view of a partial view of a pneumatic radial tire.

На фигурах 3 и 4 представлены изображения изделия из упрочненной резины, являющегося шлангом.In figures 3 and 4 presents images of products from hardened rubber, which is a hose.

На фигуре 5 показан схематически один вариант осуществления воздушной пружины, содержащей ленточные элементы.Figure 5 shows schematically one embodiment of an air spring comprising belt elements.

На фигуре 6 показан схематически вариант осуществления типичного ленточного элемента, имеющего один слой.Figure 6 shows schematically an embodiment of a typical tape element having one layer.

На фигуре 7 показан схематически вариант осуществления типичного ленточного элемента, имеющего два слоя.Figure 7 shows schematically an embodiment of a typical tape element having two layers.

На фигуре 8 показан схематически вариант осуществления типичного ленточного элемента, имеющего три слоя.Figure 8 shows schematically an embodiment of a typical tape element having three layers.

На фигуре 9 показан схематически вариант осуществления типичного ленточного элемента, имеющего полости и поверхностные трещины.Figure 9 shows schematically an embodiment of a typical tape element having cavities and surface cracks.

На фигуре 10 показана микрофотография с 50000Х увеличением поперечного сечения одного варианта осуществления волокна, содержащего полости.Figure 10 shows a micrograph with a 50000X magnification of the cross section of one embodiment of a fiber containing cavities.

На фигуре На показана микрофотография с 20000Х увеличением поперечного сечения одного варианта осуществления волокна, содержащего полости и инициирующие полости частицы, с указанием некоторых размеров диаметров полостей.The figure On shows a micrograph with a 20,000X enlargement of the cross section of one embodiment of a fiber containing cavities and initiating cavities of the particle, indicating some sizes of diameters of the cavities.

На фигуре 11b показана микрофотография с 20000Х увеличением поперечного сечения одного варианта осуществления волокна, содержащего полости и инициирующие полости частицы, с указанием некоторых размеров длин полостей.Figure 11b shows a micrograph with a 20,000X magnification of the cross section of one embodiment of a fiber containing cavities and initiating particle cavities, indicating some sizes of cavity lengths.

На фигуре 12 показана микрофотография с 1000Х увеличением поверхности одного варианта осуществления волокон, имеющих трещины.Figure 12 shows a micrograph with a 1000X magnification of the surface of one embodiment of fibers having cracks.

На фигуре 13 показана микрофотография с 20000Х увеличением поверхности одного варианта осуществления волокон, имеющих трещины.Figure 13 shows a micrograph with a 20,000X magnification of the surface of one embodiment of fibers having cracks.

На фигуре 14 показана микрофотография с 100000Х увеличением поверхности одного варианта осуществления волокон, имеющих трещины.Figure 14 shows a micrograph with a 100000X magnification of the surface of one embodiment of fibers having cracks.

На фигуре 15 показан схематически вариант осуществления тканого материала, полученного из ленточных элементов.The figure 15 shows schematically an embodiment of a woven material obtained from tape elements.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

На фигуре 1 показано изделие 200 из упрочненной резины, содержащее волокнистый слой 100, внедренный в резину 220. Волокнистый слой 100 содержит множество волокон 10. Изделие 200 из упрочненной резины может представлять собой любое изделие из резины, упрочненное волокнами, такое как шины, ремни, воздушные пружины, шланги и подобное.1 shows a hardened rubber article 200 comprising a fibrous layer 100 embedded in rubber 220. The fibrous layer 100 comprises a plurality of fibers 10. The hardened rubber article 200 can be any fiber reinforced rubber product, such as tires, belts, air springs, hoses and the like.

Ссылаясь теперь на фигуру 2, показан один вариант осуществления изделия 200 из упрочненной резины, являющегося шиной, содержащей боковины 303, соединенные с протектором 305 при помощи плеч. Шина 200 содержит каркас 301, покрытый протектором 305. На фигуре 2 шина 200 представляет собой радиальную шину. Однако, настоящее изобретение не ограничено радиальными шинами и может также использоваться с другими конструкциями шин. Каркас 301 образуется из одного или нескольких слоев шинного корда 312, оканчивающихся на внутренней периферии шины металлическими проволоками 307, с по меньшей мере одним бандажным слоем 334, расположенным по кругу вокруг шинного корда 312 в области протектора 305. Каркас 301 сконструирован так, что упрочняющие корды 311 проходят главным образом радиально к предполагаемому направлению вращения R шины 200. Бандажные слои 334 получают из относительно нерастягивающихся материалов-основ 331, таких как упрочняющие стальной корд основы, которые проходят в предполагаемом направлении вращения R шины или более типично под небольшим углом к нему. Угол расположения нерастягивающихся материалов-основ 331 может изменяться в зависимости от способа конструкции или применения. Брекеры 330 тянутся поперек ширины протектора 305 шины, оканчиваясь кромками 332 в зоне шины 200, где протектор 305 переходит в боковую стенку 303.Referring now to FIG. 2, one embodiment of a hardened rubber article 200 is shown, which is a tire comprising sidewalls 303 connected to the tread 305 by shoulders. The tire 200 comprises a carcass 301 coated with a tread 305. In FIG. 2, the tire 200 is a radial tire. However, the present invention is not limited to radial tires and can also be used with other tire designs. The carcass 301 is formed of one or more layers of tire cord 312 terminating at the inner periphery of the tire with metal wires 307, with at least one retaining layer 334 arranged in a circle around the tire cord 312 in the tread region 305. The carcass 301 is designed so that reinforcing cords 311 extend substantially radially to the intended direction of rotation R of the tire 200. The retaining layers 334 are obtained from relatively non-expandable base materials 331, such as steel reinforcing cord bases, which extend into an assumed direction of rotation of the tire R or more typically at a slight angle to it. The angle of the non-stretch base materials 331 may vary depending on the method of construction or application. The brackets 330 extend across the width of the tire tread 305, ending with edges 332 in the area of the tire 200, where the tread 305 passes into the side wall 303.

Защитный слой 343 расположен между бандажными слоями 334 и протектором 305. Показанный защитный слой 343 образован из полосы 342 защитного слоя, намотанной вокруг шинного корда 312 в направлении проката шины, выступая за кромки 332 бандажных слоев 334. Кроме того, полоса 342 защитного слоя на фигуре 2 может быть намотана вокруг шинного корда 312 множество раз для снижения эффекта нестабильности в шине 200, вызванного стыковкой внахлест. Альтернативно, защитный слой 343 может быть образован из полосы 342 защитного слоя, которая выходит за кромку 332 бандажных слоев 334, или защитный слой 343 может быть образован из полосы 342 защитного слоя, которая намотана по окружности вокруг каркаса 301 шины 200 в плоскости спиральным образом. Некоторые подходящие ткани для защитного слоя описаны в патентах США №№7252129, 7614436 и 7931062, каждый из которых включен в настоящий документ ссылкой во всей своей полноте.The protective layer 343 is located between the retaining layers 334 and the tread 305. The shown protective layer 343 is formed from a protective layer strip 342 wound around the tire cord 312 in the tire rental direction, protruding beyond the edges 332 of the retaining layers 334. In addition, the protective layer strip 342 in the figure 2 can be wound around the tire cord 312 many times to reduce the instability effect in the tire 200 caused by an overlap. Alternatively, the protective layer 343 may be formed from the protective layer strip 342 that extends beyond the edge 332 of the retaining layers 334, or the protective layer 343 may be formed from the protective layer strip 342 that is wound around the circumference around the tire carcass 301 in a plane in a spiral manner. Some suitable fabrics for the protective layer are described in US patent No. 7252129, 7614436 and 7931062, each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

Сверху проволоки 307 находится наполнитель 310 борта и окружает, по меньшей мере, частично проволоку 307, и наполнитель 310 представляет собой ободную ленту 320. Ободная лента 320 представляет собой слой ткани, расположенный вокруг проволоки 307 и внутри части заворотного конца 330. Усилитель 340 расположен рядом с частью слоя 330, который обернут вокруг проволоки 307. Более конкретно, усилитель 340 расположен на обратной стороне части слоя «оборотного конца» 330 относительно ободной ленты 320. Боковина может также содержать другие непоказанные слои из ткани, например, чеферных тканей, тканей защиты пятки или тканей, обернутых вокруг проволоки, выступающих из проволоки выше стороны боковины, выступающих из протектора ниже боковины, в области плеч или полностью покрывающих боковину. Любая ткань, выступающая между проволокой и протектором, определена в настоящем документе как «ткань боковины». Она включает ткани, которые также выступают вокруг проволоки внутрь шины, как, например, ткань ободной ленты, поскольку, по меньшей мере, часть ткани расположена между проволокой и протектором.Above the wire 307 is a bead filler 310 and surrounds at least partially the wire 307, and the filler 310 is a rim tape 320. The rim tape 320 is a layer of fabric located around the wire 307 and inside part of the wrap end 330. The amplifier 340 is adjacent with a portion of the layer 330 that is wrapped around the wire 307. More specifically, the amplifier 340 is located on the back side of the portion of the “back end” layer 330 relative to the rim tape 320. The sidewall may also contain other layers of fabric not shown, for example, black leathers, heel protection fabrics, or fabrics wrapped around a wire protruding from the wire above the side of the sidewall, protruding from the tread below the sidewall, in the shoulder region or completely covering the sidewall. Any fabric protruding between the wire and the tread is defined herein as “sidewall fabric”. It includes fabrics that also protrude around the wire inside the tire, such as rim tape fabric, since at least a portion of the fabric is located between the wire and the tread.

Каркас шины, как требуется, имеет значительную прочность в радиальном направлении, проходя от проволоки к проволоке поперек направления вращения во время использования. Для обеспечения этой прочности, стабилизирующий ткань материал (также известный как шинный корд), как правило, представлял собой тканый материал с главным образом нерастягивающимися в предварительно растянутом состоянии высокопрочными нитями, проходящими в основном направлении (также известном как «продольное направление»), которые растягивались и натягивались во время получения ткани и/или процесса обработки. Эту ткань затем режут в поперечном направлении (т.е. поперек основных нитей). Отдельные куски ткани затем поворачивают на 90 градусов и соединяют друг с другом для помещения в каркас так, что высокопрочные основные нити ориентированы в желаемом радиальном направлении между проволоками. Таким образом, в конечной конструкции поперечные нити ориентированы главным образом по окружности (т.е. в направлении вращения шины).The tire carcass, as required, has considerable radial strength, extending from wire to wire across the direction of rotation during use. To ensure this strength, the fabric stabilizing material (also known as tire cord) was typically a woven material with mainly non-stretched, pre-stretched high-strength yarns extending in the main direction (also known as “longitudinal direction”), which were stretched and stretched during fabric and / or processing. This fabric is then cut in the transverse direction (i.e. across the warp yarns). The individual pieces of fabric are then rotated 90 degrees and connected to each other for placement in the frame so that the high-strength warp yarns are oriented in the desired radial direction between the wires. Thus, in the final structure, the transverse threads are oriented mainly around the circumference (i.e., in the direction of rotation of the tire).

Согласно другому варианту осуществления образованная стабилизирующая каркас ткань представляет собой сплетенную основу, ткань со вставленным утоком, имеющую нити прокладывания утока, образованные из относительно нерастягивающихся упрочняющих кордов. Альтернативно, стабилизирующая каркас ткань может представлять собой тканый материал, имеющий нити утока, образованные из относительно нерастягивающихся упрочняющих кордов или уложенной сетки. Больше информации об этой стабилизирующей ткани, имеющей относительно нерастягивающиеся упрочняющие корды в направлении утока ткани, можно найти в заявке на патент США с серийным №12/836256, поданной 14 июля 2010 г., которая включена в настоящий документ ссылкой во всей своей полноте.According to another embodiment, the formed frame-stabilizing fabric is a woven base, a weft inserted fabric having weft yarns formed from relatively unstretched reinforcing cords. Alternatively, the carcass stabilizing fabric may be a woven fabric having weft threads formed from relatively unstretchable reinforcing cords or a stacked mesh. More information about this stabilizing fabric having relatively non-stretch reinforcing cords in the direction of fabric weft can be found in U.S. Patent Application Serial No. 12/836256, filed July 14, 2010, which is incorporated herein by reference in its entirety.

Волокнистый слой 100 в шине на фигуре 2 (изделие 200 из упрочненной резины) может представлять собой защитный слой, каркасный слой, чефер, обводную ленту, усилитель, слой каркаса, слой плеча, бандажный слой, ленточный отделительный слой, проволочную основу, основу кромки бандажа или любой другой волокнистый слой в шине.The fibrous layer 100 in the tire of FIG. 2 (hardened rubber article 200) may be a protective layer, a carcass ply, a chafer, a bypass tape, an amplifier, a carcass ply, a shoulder layer, a retainer layer, a tape separation layer, a wire base, a base of the band edge or any other fibrous layer in the tire.

Ссылаясь теперь на фигуры 3 и 4, показано изделие 200 из упрочненной резины в форме шланга с тканевыми прокладками. Одним из наиболее распространенных и наиболее подходящих обычных шлангов является так называемый «упрочненный сеткой» тип, в котором волокнистый слой 100 образован нитями, спирально накрученными на эластичный шланг, образуя два набора нитей, первый параллельными и равноудаленными рядами и наложенный на равное количество поперечных нитей вдоль аналогично параллельных и равноудаленных линий, которые упорядочены симметрично относительно оси цилиндрического тела шланга так, чтобы образовать «сетку» ткани с ячейками ромбовидной формы. Любой другой подходящий волокнистый слой 100 можно также использовать в шлангах. Волокнистый слой 100 внедрен в резину 220. Кроме шлангов волокна и волокнистые слои можно использовать для упрочнения любого подходящего резинового изделия, включая ремни, такие как приводные ремни, офсетные полотна и трубы.Referring now to figures 3 and 4, a product 200 of hardened rubber in the form of a hose with fabric gaskets is shown. One of the most common and most suitable conventional hoses is the so-called "mesh-reinforced" type, in which the fiber layer 100 is formed by threads spirally wound onto an elastic hose, forming two sets of threads, the first in parallel and equally spaced rows and superimposed on an equal number of transverse threads along similarly parallel and equidistant lines that are ordered symmetrically about the axis of the cylindrical body of the hose so as to form a “mesh” of fabric with diamond-shaped cells. Any other suitable fibrous layer 100 can also be used in hoses. The fiber layer 100 is embedded in rubber 220. In addition to hoses, fibers and fiber layers can be used to harden any suitable rubber product, including belts such as drive belts, offset blankets and pipes.

Некоторые другие продукты 200 из упрочненной резины включают офсетные полотна и приводные ремни. В офсетной печати обычная функция полотна представляет перенос типографской краски с печатной пластины на изделие, такое как бумага, на которой необходимо отпечатать, при этом офсетные полотна входят в повторный контакт со связанной печатной пластиной и бумагой, на которой необходимо отпечатать. Офсетные полотна обычно содержат ткань, внедренную в резину. Приводные ремни и другие типы ремней также содержат упрочненную резину с волокнами.Some other hardened rubber products 200 include offset blankets and drive belts. In offset printing, the usual function of the web is to transfer the ink from the printing plate to the product, such as the paper to be printed on, while the offset web comes into contact again with the associated printing plate and the paper to be printed. Offset blankets usually contain fabric embedded in rubber. Drive belts and other types of belts also contain reinforced rubber with fibers.

Пневматические пружины, обычно называемые воздушными пружинами, использовали в автотранспорте в течение многих лет для обеспечения амортизации между подвижными частями транспортного средства, в первую очередь, для поглощения ударных нагрузок, производимых на оси транспортного средства колесами, которые ударяются об объект на дороге или попадают в выбоину. Эти воздушные пружины обычно состоят из эластичного эластомерного рукава или сильфонов, содержащих подачу сжатого воздуха или другой жидкости и имеющих один или несколько поршней, расположенных в эластичном рукаве, чтобы вызывать сжатие и расширение, когда транспортное средство подвергается толчкам от неровностей дороги. Поршни вызывают сжатие и расширение в воздушном рукаве и, поскольку рукав состоит из эластичного материала, допускает движение поршней по оси относительно друг друга во внутренней части рукава. Концы рукава обычно герметично соединены с поршнями или торцевыми элементами и имеют один или несколько уплотненных концов, которые допускают движение торцевых элементов по оси относительно друг друга между толчком или положением в момент врезания и обратным ходом или выдвинутым положением поршня без повреждения эластичного рукава.Pneumatic springs, commonly called air springs, have been used in motor vehicles for many years to provide cushioning between moving parts of a vehicle, primarily to absorb shock loads produced on the vehicle’s axle by wheels that hit an object on the road or hit a pothole . These air springs usually consist of an elastic elastomeric sleeve or bellows containing a supply of compressed air or other fluid and having one or more pistons located in the elastic sleeve to cause compression and expansion when the vehicle is subjected to jolts from road bumps. Pistons cause compression and expansion in the air sleeve and, since the sleeve consists of an elastic material, allows the pistons to move axially relative to each other in the inner part of the sleeve. The ends of the sleeve are usually hermetically connected to the pistons or end elements and have one or more sealed ends that allow the end elements to move axially relative to each other between the push or position at the moment of cutting and the reverse or extended position of the piston without damaging the elastic sleeve.

Желательно, чтобы амортизирующий механизм или устройство использовались в комбинации с такими воздушными пружинами для обеспечения амортизации для регулирования движения воздушных пружин. Согласно одному варианту осуществления резиновое упрочненное изделие используется в воздушной пружине. Согласно некоторому варианту осуществления резиновое упрочненное изделие используется в качестве прокладки для поршня или бортовой накладки воздушной пружины в сборе.It is desirable that the cushioning mechanism or device be used in combination with such air springs to provide cushioning to control the movement of the air springs. In one embodiment, the rubber hardened article is used in an air spring. According to an embodiment, the rubber hardened article is used as a gasket for a piston or side lining of an air spring assembly.

На фигуре 5 показан схематически продукт 200 из упрочненной резины, являющийся рукавом, в типе воздушной пружины 400. Волокна 10, предпочтительно ленточные элементы 10, внедрены в резину, образующую рукав 200, который служит для подавления вибрации в машинах и другом машинном оборудовании. На фигуре 5 рукав 200 имеет два конца, верхний конец 405 соединен с заглушкой 401 и нижний конец 406 соединен с поршнем 402. Хотя показан один вариант воздушной пружины 400, продукт 200 из упрочненной резины можно использовать в любой конфигурации воздушной пружины. Поперечные сечения волокон, являющихся ленточными элементами 10, можно увидеть на виде в разрезе воздушной пружины 400, поскольку ленточные элементы 10 ориентированы в круговом направлении в рукаве 403. Это круговое направление ленточных элементов придает жесткость структуре.Figure 5 shows schematically a hardened rubber product 200, which is a sleeve, in the form of an air spring 400. Fibers 10, preferably tape elements 10, are embedded in the rubber forming a sleeve 200, which serves to suppress vibration in machines and other machinery. 5, sleeve 200 has two ends, upper end 405 is connected to plug 401, and lower end 406 is connected to piston 402. Although one embodiment of air spring 400 is shown, hardened rubber product 200 can be used in any air spring configuration. Cross sections of fibers being tape elements 10 can be seen in sectional view of the air spring 400, since the tape elements 10 are oriented in a circular direction in the sleeve 403. This circular direction of the tape elements gives rigidity to the structure.

Волокнистый слой 100 образован из волокон 10. Волокна 10 могут представлять собой любое подходящее волокно для конечного применения. «Волокно» при использовании в настоящем документе определено как вытянутое тело. Волокно может иметь любое подходящее поперечное сечение, такое как круглое, многолепестковое, квадратное или прямоугольное (лента) и овальное. Согласно одному варианту осуществления волокна представляют собой ленточные элементы 10. Ленточные элементы могут иметь прямоугольную или квадратную форму поперечного сечения. Эти ленточные элементы могут также иногда называться тесемки, полосы, ленты, ленточные волокна и подобное.The fibrous layer 100 is formed of fibers 10. The fibers 10 can be any suitable fiber for the final application. “Fiber” as used herein is defined as an elongated body. The fiber can have any suitable cross section, such as round, multi-leaf, square or rectangular (ribbon) and oval. According to one embodiment, the fibers are tape elements 10. The tape elements may have a rectangular or square cross-sectional shape. These tape elements may also sometimes be called ribbons, stripes, ribbons, tape fibers and the like.

Один вариант осуществления волокна, являющегося ленточным элементом, показан на фигуре 6. Согласно этому варианту осуществления ленточный элемент 10 содержит первый слой 12, имеющий верхнюю поверхность 12а и нижнюю поверхность 12b. Согласно одному варианту осуществления ленточный элемент 10 имеет прямоугольное сечение. Ленточный элемент рассматривается как имеющий прямоугольное или квадратное поперечное сечение, даже если один или несколько углов прямоугольника/квадрата слегка закруглены, или если противоположные стороны параллельны не абсолютно. Наличие прямоугольного сечения предпочтительно для некоторых применений по многим причинам. Во-первых, поверхность, доступная для связывания, больше. Во-вторых, во время события разрыва связей вся ширина ленты находится под растяжением, и количество точек сдвига значительно снижается или исключается. Напротив, нить из нескольких волокон имеет очень малую область под растяжением, и есть регионы отличающихся соотношений натянутости и сдвига вдоль периметра волокна. Согласно другому варианту осуществления поперечное сечение ленточного элемента 10 является квадратным или практически квадратным. Наличие квадратного поперечного сечения может также быть предпочтительным в некоторых случаях, в которых ширина небольшая и толщина большая, таким образом наслаивая больше лент в заданной ширине, таким образом увеличивая допустимую нагрузку всего упрочняющего элемента.One embodiment of a fiber being a tape member is shown in Figure 6. According to this embodiment, the tape member 10 comprises a first layer 12 having an upper surface 12a and a lower surface 12b. According to one embodiment, the tape member 10 has a rectangular section. A tape element is considered to have a rectangular or square cross section, even if one or more corners of the rectangle / square is slightly rounded, or if the opposite sides are not parallel to absolutely. The presence of a rectangular section is preferred for some applications for many reasons. First, the surface available for binding is larger. Secondly, during the bond breaking event, the entire width of the tape is under tension, and the number of shear points is significantly reduced or eliminated. In contrast, a multi-fiber yarn has a very small region under tension, and there are regions of varying tension and shear ratios along the fiber perimeter. According to another embodiment, the cross section of the tape member 10 is square or substantially square. The presence of a square cross section may also be preferable in some cases in which the width is small and the thickness is large, thus layering more ribbons in a given width, thereby increasing the allowable load of the entire reinforcing element.

Согласно одному варианту осуществления ленточные элементы имеют ширину от приблизительно 0,1 до 6 мм, более предпочтительно от приблизительно 0,2 до 4 мм и более предпочтительно от приблизительно 0,3 до 2 мм. Согласно другому варианту осуществления ленточные элементы имеют толщину от приблизительно 0,02 до 1 мм, более предпочтительно от приблизительно 0,03 до 0,5 мм и более предпочтительно от приблизительно 0,04 до 0,3 мм. Согласно одному варианту осуществления ленточные элементы имеют ширину приблизительно 1 мм и толщину приблизительно 0,07 мм.In one embodiment, the tape members have a width of from about 0.1 to 6 mm, more preferably from about 0.2 to 4 mm, and more preferably from about 0.3 to 2 mm. According to another embodiment, the tape elements have a thickness of from about 0.02 to 1 mm, more preferably from about 0.03 to 0.5 mm, and more preferably from about 0.04 to 0.3 mm. According to one embodiment, the tape elements have a width of about 1 mm and a thickness of about 0.07 mm.

Первый слой 12 волокна 10 может представлять собой любой подходящий ориентируемый (подразумевая, что волокно можно ориентировать) термопластический материал. Некоторые подходящие термопластические материалы для первого слоя включают полиамиды, сополимеры полиамида, сложные полиэфиры, сополимеры сложных полиэфиров, поликарбонаты, полиимиды и другие ориентируемые термопластические полимеры. Согласно одному варианту осуществления первый слой содержит полиамид, сложный полиэфир и/или их сополимеры. Согласно одному варианту осуществления первый слой содержит полиамид или сополимер полиамида. Полиамиды предпочтительны для некоторых применений, поскольку они характеризуются высокой прочностью, высоким модулем, сохранением свойств при высокой температуре и сопротивлением усталости. Согласно другому варианту осуществления первый слой содержит сложный полиэфир или сополимер сложного полиэфира. Сложные полиэфиры предпочтительны для некоторых применений, поскольку они характеризуются высоким модулем, низкой усадкой и превосходными температурными параметрами.The first layer 12 of the fiber 10 can be any suitable orientable (meaning that the fiber can be orientated) thermoplastic material. Some suitable thermoplastic materials for the first layer include polyamides, polyamide copolymers, polyesters, polyesters, polycarbonates, polyimides, and other orientable thermoplastic polymers. In one embodiment, the first layer comprises a polyamide, a polyester and / or copolymers thereof. In one embodiment, the first layer comprises a polyamide or a polyamide copolymer. Polyamides are preferred for some applications because they are characterized by high strength, high modulus, high temperature retention and fatigue resistance. According to another embodiment, the first layer comprises a polyester or a polyester copolymer. Polyesters are preferred for some applications because they are characterized by high modulus, low shrinkage and excellent temperature parameters.

Согласно одному варианту осуществления первый слой 12 ленточного элемента 10 представляет собой смесь сложного полиэфира и нейлона 6. Сложный полиэфир представляет собой преимущественно полиэтилентерефталат. Сложный полиэфир используют из-за его высокого модуля и высокой температуры стеклования, что приводило к использованию сложного полиэфира в шинных кордах и корду из усиленной наполнителем резины, в первую очередь из-за его свойства устойчивости к проседанию. Нейлон 6 используют по многим причинам. Его легче обрабатывать, чем нейлон 66. Одной из основных причин для включения нейлона 6 в этих вариантах осуществления является функционирование в качестве промотора адгезии. Нейлон 6 имеет поверхностные группы, с которыми латекс, содержащий резорцинформальдегидную смолу, может образовывать первичные химические связи через резольную группу. Эта смесь представляет собой физическую смесь, а не сополимер, и сложный полиэфир и нейлон 6 являются несмешиваемыми друг в друге. Согласно одному варианту осуществления порошок или гранулы сложного полиэфира и нейлона 6 просто смешивают в нерасплавленном состоянии с образованием смеси, которую затем будут подавать в экструдер. Экструдированные ленточные элементы их этой физической смеси обеспечивают хорошую адгезию с резиной и высокий модуль.In one embodiment, the first layer 12 of the tape member 10 is a mixture of polyester and nylon 6. The polyester is predominantly polyethylene terephthalate. Polyester is used because of its high modulus and high glass transition temperature, which led to the use of polyester in tire cords and cord reinforced with rubber filler, primarily because of its property of resistance to sagging. Nylon 6 is used for many reasons. It is easier to handle than nylon 66. One of the main reasons for incorporating nylon 6 in these embodiments is to function as an adhesion promoter. Nylon 6 has surface groups with which a latex containing resorcinol-formaldehyde resin can form primary chemical bonds through a resol group. This mixture is a physical mixture, not a copolymer, and the polyester and nylon 6 are immiscible in each other. According to one embodiment, the powder or granules of the polyester and nylon 6 are simply mixed in the non-molten state to form a mixture, which will then be fed to the extruder. The extruded tape elements of this physical mixture provide good adhesion to rubber and a high modulus.

Также полимеризация нейлона 6 приводит к некоторому количеству непрореагировавшего мономерного лактама, который выступает в роли сомономера, приводя к смешиваемости сложного полиэфира и нейлона 6. Взаимодействия метилен-сложный эфир могут помогать двойным смесям переносить большие различия в содержании метилена, перед тем как может произойти разделение фаз. В смесях, содержащих большие различия по метиленовой группе (как в этом случае) обусловленная энтропией смешиваемость может происходить, если параметр сегментального взаимодействия смеси ниже, чем критическое значение. Незначительного разделения фаз и кристаллизации элементов фазового разделения нельзя избежать; однако, основная часть ленточного элемента представляется однородно смешанной. Нейлон 66 не является предпочтительным для использования из-за сильных фазовых разделений при относительно низких объемных содержаниях нейлона 66 в сложном полиэфире. Это может происходить вследствие нескольких причин. Нейлон 66 характеризуется более высокой степенью полимеризации по сравнению с нейлоном 6. Во-вторых, скорость кристаллизации нейлона 66 намного больше, чем нейлона 6. Это происходит вследствие факта того, что нейлон 66 со своей симметричной структурой может быть введен в кристаллическую решетку намного легче, чем цепи нейлона 6, которые должны упаковываться как встречные цепи для содействия полному образованию водородных связей.Also, the polymerization of nylon 6 leads to a certain amount of unreacted monomeric lactam, which acts as a comonomer, leading to the miscibility of the polyester and nylon 6. Interactions of methylene-ester can help double mixtures to tolerate large differences in methylene content before phase separation can occur . In mixtures containing large differences in the methylene group (as in this case), entropy-induced miscibility can occur if the segmental interaction parameter of the mixture is lower than the critical value. Slight phase separation and crystallization of phase separation elements cannot be avoided; however, the bulk of the tape element appears to be uniformly mixed. Nylon 66 is not preferred for use due to strong phase separation at relatively low volumetric contents of nylon 66 in the polyester. This may be due to several reasons. Nylon 66 is characterized by a higher degree of polymerization compared to nylon 6. Secondly, the crystallization rate of nylon 66 is much higher than nylon 6. This is due to the fact that nylon 66 with its symmetrical structure can be introduced into the crystal lattice much easier. than nylon 6 chains, which should be packaged as counter chains to promote complete hydrogen bonding.

Также существует уникальная причина, почему конкретный используемый процесс выгоден для экструзии и вытягивания смешанного полимера. Как указано выше, незначительной величины фазового разделения нельзя избежать. Элемент может быть невытягиваемым и неэкструдируемым, если размер экструдата слишком мал как в случае однонитевого и многонитевого отверстия фильеры. Причина, почему это не является проблемой в этом конкретном процессе, объясняется его сходством с процессом вытягивания пленки, в котором щелевые отверстия головки настолько широки, что в состоянии выдерживать небольшую степень разделения фаз и кристаллизации этих фаз не приводя к полностью несвязанным областям.There is also a unique reason why the particular process used is beneficial for extruding and drawing the blended polymer. As indicated above, negligible phase separation cannot be avoided. An element can be non-extrudable and non-extrudable if the size of the extrudate is too small as in the case of single-filament and multi-filament bore holes. The reason why this is not a problem in this particular process is explained by its similarity to the film stretching process, in which the slit openings of the head are so wide that they can withstand a small degree of phase separation and crystallization of these phases without leading to completely unrelated regions.

Согласно одному варианту осуществления смесь сложного полиэфира и нейлона 6 содержит от приблизительно 50 до 99 масс.% сложного полиэфира и от приблизительно 50 до 1 масс.% нейлона 6. Более предпочтительно смесь сложного полиэфира и нейлона 6 содержит от приблизительно 60 до 95 масс.% сложного полиэфира и от приблизительно 40 до 5 масс.% нейлона б. Наиболее предпочтительно смесь сложного полиэфира и нейлона 6 содержит от приблизительно 70 до 90 масс.% сложного полиэфира и от приблизительно 30 до 10 масс.% нейлона 6. Массовые соотношения вне определенных диапазонов будут приводить к избыточному разделению фаз и кристаллизации в охлаждающем баке экструдата, приводя к отделению элемента от основной части экструдата. Массовые соотношения вне этих областей требуют специальных улучшающих совместимость средств, таких как избыток мономеров лактама и сополимеров сложных полиэфиров.According to one embodiment, the mixture of polyester and nylon 6 contains from about 50 to 99% by weight of polyester and from about 50 to 1% by weight of nylon 6. More preferably, the mixture of polyester and nylon 6 contains from about 60 to 95% by weight. polyester and from about 40 to 5 wt.% nylon b. Most preferably, the mixture of polyester and nylon 6 contains from about 70 to 90 wt.% Polyester and from about 30 to 10 wt.% Nylon 6. Mass ratios outside certain ranges will lead to excessive phase separation and crystallization in the extrudate cooling tank, resulting to the separation of the element from the main part of the extrudate. Mass ratios outside these areas require special compatibility enhancing agents, such as excess lactam monomers and polyesters.

Согласно одному варианту осуществления ленточные элементы предпочтительно характеризуются степенью вытяжки по меньшей мере приблизительно 5, модулем по меньшей мере приблизительно 2 ГПа и плотностью по меньшей мере приблизительно 1,2 г/см3. Согласно другому варианту осуществления первый слой характеризуется степенью вытяжки по меньшей мере приблизительно 6. Согласно другому варианту осуществления первый слой характеризуется модулем по меньшей мере приблизительно 3 ГПа или по меньшей мере приблизительно 4 ГПа. Согласно другому варианту осуществления первый слой характеризуется плотностью по меньшей мере приблизительно 1,3 г/см3 и модулем приблизительно 9 ГПа. Первый слой, характеризующийся высоким модулем, предпочтителен для лучшей работы в применениях, таких как шинный корд, защитный слой, покрышка или каркасный слой для шин. Меньшая плотность для этих волокон будет предпочтительна для того, чтобы давать меньшую массу. Волокна с полостями будут в общем, как правило, иметь меньшие плотности, чем их эквиваленты без полостей.In one embodiment, the tape elements are preferably characterized by a drawing ratio of at least about 5, a modulus of at least about 2 GPa, and a density of at least about 1.2 g / cm 3 . According to another embodiment, the first layer is characterized by a drawing ratio of at least about 6. According to another embodiment, the first layer is characterized by a modulus of at least about 3 GPa or at least about 4 GPa. According to another embodiment, the first layer is characterized by a density of at least about 1.3 g / cm 3 and a modulus of about 9 GPa. A high modulus first layer is preferred for better performance in applications such as tire cord, backing layer, tire or carcass tire layer. A lower density for these fibers will be preferable in order to give a lower mass. Fibers with cavities will generally have lower densities than their equivalents without cavities.

Согласно одному варианту осуществления волокно содержит второй слой, как показано на фигуре 7. На фигуре 7 показано волокно 10, имеющее первый слой с верхней поверхностью 12а и нижней поверхностью 12b и со вторым слоем 14 на верхней поверхности 12а первого слоя 12. Может существовать дополнительный третий слой 16, как показано на фигуре 8, на нижней поверхности 12b первого слоя 12. Хотя второй слой 14 и третий слой 16 показаны на волокне 10, являющемся ленточным элементом прямоугольного сечения, второй и/или третий слои могут быть на волокне любой формы. Если второй слой 14 и третий слой 16 нанесены на волокно без плоских сторон, верхняя половина окружности будет называться «верхней» поверхностью, и нижняя половина окружности будет называться «нижней» поверхностью.According to one embodiment, the fiber comprises a second layer, as shown in FIG. 7. FIG. 7 shows a fiber 10 having a first layer with an upper surface 12a and a lower surface 12b and with a second layer 14 on the upper surface 12a of the first layer 12. There may be an additional third layer 16, as shown in figure 8, on the lower surface 12b of the first layer 12. Although the second layer 14 and the third layer 16 are shown on the fiber 10, which is a tape element of rectangular cross section, the second and / or third layers can be on the fiber of any shape. If the second layer 14 and the third layer 16 are applied to the fiber without flat sides, the upper half of the circle will be called the “upper” surface, and the lower half of the circle will be called the “lower” surface.

Необязательный второй слой 14 и третий слой 16 могут быть образованы в тоже время, что и первый слой, в процессе, таком как совместная экструзия, или могут быть нанесены после того, как первый слой 12 образовался, в процессе, таком как покрытие. Второй и третий слои предпочтительно содержат полимер такого же класса, что и полимер первого слоя, но могут также содержать дополнительные полимеры. Согласно одному варианту осуществления второй и/или третий слои содержат полимер, такой как блок-изоцианатный полимер. Второй и третий слои 14, 16 могут помогать адгезии волокна к резине. Предпочтительно, температура плавления (Tm) первого слоя 12 больше, чем Tm второго слоя 14 и третьего слоя 16.The optional second layer 14 and the third layer 16 may be formed at the same time as the first layer in a process such as co-extrusion, or may be applied after the first layer 12 has been formed in a process such as coating. The second and third layers preferably contain a polymer of the same class as the polymer of the first layer, but may also contain additional polymers. In one embodiment, the second and / or third layers comprise a polymer, such as a block isocyanate polymer. The second and third layers 14, 16 may aid fiber adhesion to rubber. Preferably, the melting temperature (T m ) of the first layer 12 is greater than T m of the second layer 14 and the third layer 16.

Согласно одному варианту осуществления волокна 10 (предпочтительно ленточные элементы 10) содержат множество полостей. На фигуре 9 показано волокно 10, имеющее первый слой 12, содержащий множество полостей 20. На фигуре 10 представлена микрофотография с 50000Х увеличением поперечного сечения одного варианта осуществления волокна, содержащего полости. «Полость» используют в настоящем документе для обозначения свободного от добавленного твердого и жидкого вещества пространства, хотя, вероятно, «полости» содержат газ. Хотя было в общем принято, что волокна с полостями могут не характеризоваться физическими свойствами, необходимыми для использования в качестве упрочнения в изделиях из резины, было показано, что волокна с полостями обладают некоторыми уникальными преимуществами. Во-первых, наличие полостей в волокне происходит за счет массы полимера. Это означает, что плотность этих волокон будет ниже, чем их эквивалентов без полостей. Объемное содержание полостей будет определять процентное отношение, на которое плотность этого волокна будет ниже, чем полимерной резины. Во-вторых, полости выступают в роли камер для промотора адгезии, который вводят в слой с полостями/волокно с полостями, таким образом обеспечивая эффект фиксации. В-третьих, форма этих полостей может регулировать фронт распространения трещин в событии, таком как усталость материала. Излишняя поверхность, доступная для распространения трещин, будет снижать потерю особенности напряжения в событии циклической усталости, включающем нагрузку на растяжение и/или сжатие. Для термопластических полимеров, составляющих первый слой 12 волокна 10, течения с большой скоростью сдвига во время вытягивания со сверхвысокими обжатиями слоев для ориентирования и удлинения цепей приводят к наличию обедненных по полимеру областей или полостей. Полости могут находиться в любом или всех из слоев 12, 14, 16 волокон 10. Кроме того, волокнистый слой 100 может содержать несколько волокон, не имеющих полости, и несколько волокон, имеющих полости.According to one embodiment, the fibers 10 (preferably tape elements 10) comprise a plurality of cavities. Figure 9 shows a fiber 10 having a first layer 12 containing a plurality of cavities 20. Figure 10 shows a micrograph with a 50000X magnification of the cross section of one embodiment of a fiber containing cavities. A “cavity” is used herein to mean a space free of added solid and liquid matter, although it is likely that the “cavities” contain gas. Although it was generally accepted that fiber with cavities may not have the physical properties necessary for use as hardening in rubber products, it has been shown that fiber with cavities have some unique advantages. Firstly, the presence of cavities in the fiber is due to the mass of the polymer. This means that the density of these fibers will be lower than their equivalents without cavities. The volumetric content of the cavities will determine the percentage by which the density of this fiber will be lower than that of polymer rubber. Secondly, the cavities act as chambers for the adhesion promoter, which is introduced into the cavity layer / cavity fiber, thereby providing a fixation effect. Third, the shape of these cavities can control the propagation front of cracks in an event, such as material fatigue. The excess surface available for crack propagation will reduce the loss of the stress feature in the cyclic fatigue event, including tensile and / or compression stress. For thermoplastic polymers constituting the first layer 12 of fiber 10, flows with a high shear rate during stretching with ultra-high compressions of the layers to orient and extend the chains lead to the presence of polymer depleted regions or cavities. The cavities may be in any or all of the layers 12, 14, 16 of the fibers 10. In addition, the fibrous layer 100 may contain several fibers without a cavity, and several fibers having a cavity.

Полости 20 обычно имеют игольчатую форму, означая, что диаметр поперечного сечения полости, перпендикулярный длине волокна, намного меньше, чем длина полости, из-за одноосной ориентации волокна. Эта форма обусловлена одноосно вытянутым характером волокон 10.Cavities 20 are typically needle-shaped, meaning that the diameter of the cross section of the cavity perpendicular to the length of the fiber is much smaller than the length of the cavity due to the uniaxial orientation of the fiber. This shape is due to the uniaxially elongated nature of the fibers 10.

Согласно одному варианту осуществления полости находятся в волокне в количестве от приблизительно 3 до 20% по объему. Согласно другому варианту осуществления полости находятся в волокне в количестве от приблизительно 3 до 18 об.%, от приблизительно 3 до 15 об.%, от 5 до 18 об.% или от приблизительно 5 до 10 об.%. Плотность обратно пропорциональна объему полостей. Например, если объем полостей составляет 10%, тогда плотность снижается на 10%. Поскольку увеличение количества полостей обычно наблюдают при высоких степенях вытяжки (что приводит к высокой прочности), снижение плотности приводит к увеличению удельной прочности и модуля волокна, что желательно для некоторых применений, таких как высококачественные упрочнения шин.In one embodiment, the cavities are in the fiber in an amount of about 3 to 20% by volume. According to another embodiment, the cavities are in the fiber in an amount of from about 3 to 18 vol.%, From about 3 to 15 vol.%, From 5 to 18 vol.%, Or from about 5 to 10 vol.%. Density is inversely proportional to the volume of cavities. For example, if the volume of the cavities is 10%, then the density decreases by 10%. Since an increase in the number of cavities is usually observed at high degrees of drawing (which leads to high strength), a decrease in density leads to an increase in the specific strength and fiber modulus, which is desirable for some applications, such as high-quality tire hardenings.

Согласно одному варианту осуществления размер образованных полостей характеризуется диаметром в диапазоне от приблизительно 50 до 400 нм, более предпочтительно от 100 до 200 нм, и длиной от приблизительно 1 до 6 микрон, более предпочтительно от приблизительно 2 до 3 микрон.According to one embodiment, the size of the formed cavities is characterized by a diameter in the range of from about 50 to 400 nm, more preferably from 100 to 200 nm, and from about 1 to 6 microns in length, more preferably from about 2 to 3 microns.

Полости 20 в волокне 10 могут образоваться во время процесса одноосной ориентации без дополнительных материалов, означая, что полости не содержат никаких инициирующих полости частиц. Ориентация в пучке волокон является основным фактором для возникновения полостей в волокнах. Считают, что сдвиги между полурасплавленными материалами приводят к образованию полостей. Численная плотность полостей зависит от вязкоупругих свойств полимерного элемента. Однородность полостей вдоль поперечной ширины ориентированного волокна зависит от того, был ли весь полимерный элемент ориентирован в процессе вытяжки вдоль продольного направления. Было отмечено, что для того, чтобы весь полимерный элемент был ориентирован в процессе вытяжки, тепло необходимо эффективно передавать от нагревательного элемента (это может быть вода, воздух, инфракрасное излучение, электричество и т.д.) к полимерному волокну. Обычно в промышленных процессах, в которых используют конвекционный нагрев горячим воздухом, один возможный путь ориентирования полимерных волокон и, кроме того, поддержания промышленных оборотов состоит в ограничении полимерных волокон в отношении их ширины и толщины. Это означает, что полное ориентирование вдоль продольного направления будет достижимо более легко, когда полимерные волокна экструдируют из щелевых головок, или когда полимер экструдируют через головки для пленки и затем нарезают на узкие толщины перед ориентированием.The cavities 20 in the fiber 10 can form during the uniaxial orientation process without additional materials, meaning that the cavities do not contain any particle initiating cavities. Orientation in a fiber bundle is a major factor in the appearance of cavities in the fibers. It is believed that the shifts between the semi-molten materials lead to the formation of cavities. The numerical density of the cavities depends on the viscoelastic properties of the polymer element. The homogeneity of the cavities along the transverse width of the oriented fiber depends on whether the entire polymer element was oriented during the drawing process along the longitudinal direction. It was noted that in order for the entire polymer element to be oriented during the drawing process, heat must be effectively transferred from the heating element (this can be water, air, infrared radiation, electricity, etc.) to the polymer fiber. Typically, in industrial processes that use convection heating with hot air, one possible way to orient the polymer fibers and, in addition, maintain industrial speed is to limit the polymer fibers with respect to their width and thickness. This means that full orientation along the longitudinal direction will be achievable more easily when the polymer fibers are extruded from the slit heads, or when the polymer is extruded through film heads and then cut into narrow thicknesses before orientation.

Согласно другому варианту осуществления волокна 10 содержат инициирующие полости частицы. Инициирующие полости частицы могут представлять собой любую подходящую частицу. Инициирующие полости частицы остаются в готовом волокне, и физические свойства частиц выбирают согласно желаемым физическим свойствам конечного волокна. Когда инициирующие полости частицы находятся в первом слое 12, воздействие на слой (такое как одноосная ориентация), как правило, увеличивает или удлиняет этот дефект, вызванный частицей, приводя к удлинению полости вокруг этого дефекта в направлении ориентирования. Размер полостей и окончательные физические свойства зависят от степени и баланса ориентирования, температуры и скорости растяжения, кинетики кристаллизации и распределения по размерам частиц. Частицы могут быть неорганическими или органическими и иметь любую форму, такую как сферическая, плоская или сложная. Согласно одному варианту осуществления инициирующие полости частицы находятся в количестве от приблизительно 2 до 15 масс.% волокна. Согласно другому варианту осуществления инициирующие полости частицы находятся в количестве от приблизительно 5 до 10 масс.% волокна. Согласно другому варианту осуществления инициирующие полости частицы находятся в количестве от приблизительно 5 до 10 масс.% первого слоя.According to another embodiment, the fibers 10 comprise particle initiating cavities. The particle initiating cavities may be any suitable particle. The initiating particle cavities remain in the finished fiber, and the physical properties of the particles are selected according to the desired physical properties of the final fiber. When the particle-initiating cavities are in the first layer 12, exposure to the layer (such as a uniaxial orientation) typically increases or lengthens this defect caused by the particle, leading to an elongation of the cavity around this defect in the orientation direction. The size of the cavities and the final physical properties depend on the degree and balance of orientation, temperature and rate of extension, crystallization kinetics and particle size distribution. The particles can be inorganic or organic and have any shape, such as spherical, flat or complex. According to one embodiment, the particle initiating cavities are in an amount of from about 2 to 15% by weight of the fiber. According to another embodiment, the particle initiating cavities are in an amount of about 5 to 10% by weight of the fiber. According to another embodiment, the particle initiation cavities are in an amount of from about 5 to 10% by weight of the first layer.

Согласно одному предпочтительному варианту осуществления инициирующая полости частица представляет собой наноглину. Согласно одному варианту осуществления наноглина представляет собой клоизит, причем 10% глины имеет горизонтальный размер менее 2 мкм, 50% менее чем 6 мкм и 90% менее чем 13 мкм. Плотность наноглины составляет приблизительно 1,98 г/см3. Наноглина может быть преимущественной в некоторых применениях по множеству причин. Во-первых, наноглина характеризуется хорошей смешиваемостью с множеством полимеров, полиамидами в частности. Во-вторых, высокое размерное отношение наноглины, как предполагают, улучшает некоторые механические свойства из-за предпочтительной ориентации в продольном направлении. Согласно одному варианту осуществления наноглина находится в количестве от приблизительно 5 до 10 масс.% волокна. Согласно другому варианту осуществления наноглина находится в количестве от приблизительно 5 до 10 мас.% первого слоя. На фигуре 11a представлена микрофотография с 20000Х увеличением поперечного сечения одного варианта осуществления волокна, содержащего полости и инициирующие полости частицы, с указанием некоторых размеров диаметров полостей, и на фигуре 11b представлена микрофотография с 20000Х увеличением поперечного сечения одного варианта осуществления волокна, содержащего полости и инициирующие полости частицы, с указанием некоторых размеров длин полостей.According to one preferred embodiment, the cavity-initiating particle is a nanoclay. In one embodiment, the nanoclay is cloisite, wherein 10% of the clay has a horizontal size of less than 2 microns, 50% of less than 6 microns, and 90% of less than 13 microns. The density of the nanoclay is approximately 1.98 g / cm 3 . Nanoclay can be advantageous in some applications for a variety of reasons. Firstly, nanoclay is characterized by good miscibility with many polymers, polyamides in particular. Secondly, the high size ratio of nanoclay is supposed to improve some mechanical properties due to the preferred orientation in the longitudinal direction. In one embodiment, the nanoclay is in an amount of about 5 to 10% by weight of the fiber. According to another embodiment, the nanoclay is in an amount of about 5 to 10% by weight of the first layer. Figure 11a is a photomicrograph with a 20,000X magnification of the cross section of one embodiment of a fiber containing cavities and initiating particle cavities, indicating some sizes of cavity diameters, and Figure 11b is a micrograph with a 20,000X magnification of a cross section of one embodiment of a fiber containing cavities and initiating cavities particles indicating some sizes of cavity lengths.

Второй и третий слои 14, 16 волокна 10 могут иметь полости или главным образом не иметь полостей. Наличие поверхностных слоев без полостей (второй и третий слои 14, 16) может помогать в регулировании размера и концентрации полостей во всем первом слое 12, поскольку поверхностные слои снижают граничные эффекты процесса экструзии на внутренний первый слой 12. Согласно одному варианту осуществления второй и/или третий слои 14, 16 содержат инициирующие полости частицы, полости и поверхностные трещины, в то время как первый слой 12 содержит полости, но не содержит инициирующие полости частицы.The second and third layers 14, 16 of the fiber 10 may have cavities or mainly not have cavities. The presence of surface layers without cavities (second and third layers 14, 16) can help control the size and concentration of the cavities in the entire first layer 12, since the surface layers reduce the boundary effects of the extrusion process on the inner first layer 12. According to one embodiment, the second and / or the third layer 14, 16 contains the initiating cavity of the particle, cavity and surface cracks, while the first layer 12 contains the cavity, but does not contain the initiating cavity of the particle.

Ссылаясь снова на фигуру 6, согласно другому варианту осуществления волокна 10 содержат трещины 40 на по меньшей мере одной внешней поверхности (верхней поверхности 10a или нижней поверхности 10b) волокна 10. Верхняя поверхность 10а волокна 10 соответствует верхней поверхности 12а первого слоя 12, и нижняя поверхность 10b слоя волокна 10 соответствует нижней поверхности 12b первого слоя 12, если волокно 10 содержит только первый слой. Трещины могут также находиться во втором и/или третьем слоях 14, 16 и, если есть, образуют наружную поверхность волокон 10. На фигуре 12 представлена микрофотография с 1000Х увеличением поверхности одного варианта осуществления волокон, имеющих трещины. На фигуре 13 представлена микрофотография с 20000Х увеличением поверхности одного варианта осуществления волокон, имеющих трещины.Referring again to FIG. 6, according to another embodiment, the fibers 10 comprise cracks 40 on at least one outer surface (upper surface 10a or lower surface 10b) of the fiber 10. The upper surface 10a of the fiber 10 corresponds to the upper surface 12a of the first layer 12, and the lower surface 10b of the fiber layer 10 corresponds to the lower surface 12b of the first layer 12, if the fiber 10 contains only the first layer. Cracks can also be in the second and / or third layers 14, 16 and, if present, form the outer surface of the fibers 10. Figure 12 shows a micrograph with a 1000X magnification of the surface of one embodiment of fibers having cracks. The figure 13 presents a micrograph with a 20,000X magnification of the surface of one embodiment of fibers having cracks.

Трещины, также известные как впадины, каналы или прорезы, ориентированы вдоль длины волокна 10 в направлении одноосного ориентирования. Средний размер этих трещин приблизительно находится где-то в диапазоне от 300 мкм до 1000 мкм по длине, и они встречаются с частотой приблизительно 5-9 трещин/мм, как показано на фигуре 14, взятой с 100000Х увеличением. Трещины образуются, если существует дефект на поверхности волокна во время процесса вытягивания или ориентации. Согласно некоторым вариантам осуществления частица наноглины или агломерированные частицы наноглины могут выступать в роли внесенных дефектов. Если частица наноглины находится в полимерном элементе, ориентация полимерного элемента происходит вокруг внесенного фронта трещины и распространяется вдоль этого фронта в продольном направлении ориентирования, приводя к образованию трещин.Cracks, also known as hollows, channels or cuts, are oriented along the length of the fiber 10 in the direction of uniaxial orientation. The average size of these cracks is approximately somewhere in the range of 300 μm to 1000 μm in length, and they occur at a frequency of approximately 5-9 cracks / mm, as shown in Figure 14, taken at 100,000X magnification. Cracks form if there is a defect on the surface of the fiber during the drawing process or orientation. In some embodiments, the nanoclay particle or agglomerated nanoclay particles can act as introduced defects. If a nanoclay particle is in the polymer element, the polymer element is oriented around the inserted front of the crack and propagates along this front in the longitudinal direction of orientation, leading to the formation of cracks.

Согласно одному варианту осуществления трещины образуются инициирующими полости частицами. Предпочтительно трещины образуются из инициирующих полости частиц наноглины. Хотя дефекты поверхности, такие как трещины, обычно рассматривают как дефект и минимизируют или устраняют в волокнах, было показано, что волокна 10, имеющие трещины 40, проявляют превосходную адгезию к резине, когда внедрены в резину, и если волокна в волокнистых слоях покрыты промотором адгезии. Без ограничения какой-либо конкретной теорией, считается, что промотор адгезии, по меньшей мере, частично пропитывает и заполняет трещины, образуя фиксатор и улучшая адгезию между волокном и резиной. Фактически, при тестировании когезия между резиной с самой собой ослабевает перед тем, как ослабевает адгезия между волокном и резиной.In one embodiment, cracks are formed by the cavity-initiating particles. Preferably, cracks form from the nanoclay particles initiating cavities. Although surface defects, such as cracks, are generally considered to be a defect and minimize or eliminate in the fibers, it has been shown that fibers 10 having cracks 40 exhibit excellent adhesion to rubber when embedded in rubber and if the fibers in the fibrous layers are coated with an adhesion promoter . Without being limited by any particular theory, it is believed that the adhesion promoter at least partially permeates and fills cracks, forming a fixative and improving adhesion between the fiber and the rubber. In fact, in testing, the cohesion between the rubber with itself weakens before the adhesion between the fiber and the rubber weakens.

Ссылаясь снова на фигуру 1, волокнистый слой 100, содержащий волокно 10, может представлять собой любой подходящий волокнистый слой, такой как вязаные, тканые, нетканые и однонаправленные материалы. Предпочтительно волокнистый слой 100 характеризуется достаточно открытой структурой, чтобы позволить последующим покрытиям (таким как резина) проходить через волокнистый слой 100, минимизируя образование окон.Referring again to Figure 1, the fibrous layer 100 containing fiber 10 can be any suitable fibrous layer, such as knitted, woven, non-woven and unidirectional materials. Preferably, the fibrous layer 100 is sufficiently open to allow subsequent coatings (such as rubber) to pass through the fibrous layer 100, minimizing the formation of windows.

Согласно одному варианту осуществления волокнистый слой представляет собой тканый материал, например, ткани с полотняным переплетением, сатин, саржа, ткани с переплетением рогожка, поплин, жаккардовая ткань и ткани с креповым переплетением. Предпочтительно тканый материал представляет собой ткань с полотняным переплетением. Было показано, что полотняное переплетение имеет хорошие характеристики устойчивости на истирание и износостойкость. Саржевое переплетение, как было показано, имеет хорошие свойства для сложных кривых, поэтому оно может также быть предпочтительным для изделий из резины.In one embodiment, the fibrous layer is a woven material, for example, plain weave, satin, twill, matting, poplin, jacquard and crepe fabrics. Preferably, the woven material is a plain weave fabric. It has been shown that plain weave has good abrasion resistance and wear resistance. Twill weaving has been shown to have good properties for complex curves, so it may also be preferred for rubber products.

Согласно другому варианту осуществления волокнистый слой представляет собой вязаное переплетение, например, кругловязаный трикотаж, обратнопереплетенный кругловязаный трикотаж, двойное вязание, трикотажное полотно гладкого переплетения, ткань с ворсом витого вязания, ткань с ворсом, связанная при помощи трех нитей, махровую ткань или вязание двойными петлями, вязаную основу с введенной уточной нитью, вязаную основа и вязаную основу с или без поверхности из микроденье.According to another embodiment, the fibrous layer is a knit weave, for example, circular knit knit, reverse knit circular knit, double knit, smooth weave knit fabric, twisted knit fabric, three-knit pile fabric, terry or double knit , knitted base with weft thread inserted, knitted base and knitted base with or without microdeny surface.

Согласно другому варианту осуществления волокнистый слой 100 является многоосным, таким как трехоснонаправленная ткань (вязаная, тканая или нетканая). Согласно другому варианту осуществления волокнистый слой 100 представляет собой ткань со смещением нитей. Согласно другому варианту осуществления волокнистый слой 100 представляет собой нетканый материал. Выражение нетканый относится к структурам, соединяющим массу нитей, которые спутаны и/или сплавлены при помощи тепла так, чтобы обеспечить координационную структуру со степенью внутренней связанности. Нетканые материалы для использования в качестве волокнистого слоя 100 можно получить при помощи многих процессов, таких как, например, формирование из расплава, процессы гидроперепутывания, процессы механического перепутывания, прошивка и подобные.According to another embodiment, the fibrous layer 100 is multiaxial, such as a triaxial fabric (knitted, woven or non-woven). According to another embodiment, the fibrous layer 100 is a filament-displaced fabric. According to another embodiment, the fibrous layer 100 is a nonwoven material. The expression non-woven refers to structures connecting a mass of threads that are tangled and / or fused with heat so as to provide a coordination structure with a degree of internal bonding. Non-woven materials for use as the fiber layer 100 can be obtained using many processes, such as, for example, melt forming, hydro-entangling processes, mechanical entangling processes, piercing, and the like.

Согласно другому варианту осуществления волокнистый слой 100 является однонаправленным и может иметь накладывающееся волокно или может иметь интервалы между волокнами. Согласно одному варианту осуществления волокно намотано непрерывно вокруг изделия из резины с образованием однонаправленного волокнистого слоя. Согласно некоторым вариантам осуществления включение расстояния между волокнами может приводить к незначительному просачиванию резины между волокнами, что может быть полезным для адгезии.According to another embodiment, the fibrous layer 100 is unidirectional and may have overlapping fiber or may have spacing between the fibers. According to one embodiment, the fiber is wound continuously around a rubber article to form a unidirectional fiber layer. According to some embodiments, the inclusion of the distance between the fibers can lead to slight leakage of rubber between the fibers, which may be useful for adhesion.

Согласно одному примеру волокнистый слой 100 на фигуре 1 представляет собой тканый материал (показан на фигуре 15 при помощи ленточных элементов 10, имеющих квадратную площадь поперечного сечения), внедренный в резину так, что все, что показано, представляет собой концы волокон 10.According to one example, the fibrous layer 100 in FIG. 1 is a woven material (shown in FIG. 15 by tape elements 10 having a square cross-sectional area) embedded in rubber so that everything shown is the ends of the fibers 10.

Согласно другому варианту осуществления волокнистый слой 100 содержит волокна и/или нити, которые имеют отличный состав, размер и/или форму относительно волокон 10. Эти дополнительные волокна могут содержать, помимо прочего: полиамид, арамид (включая мета- и пара-формы), район, ПВС (поливиниловый спирт), сложный полиэфир, полиолефин, поливинил, нейлон (включая нейлон 6, нейлон 66 и нейлон 46), полиэтиленнафталат (ПЭН), хлопок, сталь, углерод, стекловолокно, сталь, полиакриловый материал, политриметилентерефталат (ПТТ), полициклогександиметилентерефталат (ПЦТ), полибутилентерефталат (ПБТ), модифицированный полиэтиленгликолем (ПЭГ) ПЭТ, полиакриловую кислоту (ПАК), политриметилентерефталат, нейлоны (включая нейлон 6 и нейлон 66); регенерированные целлюлозы (такие как район или Tencel); эластомерные материалы, такие как спандекс; высококачественные волокна, такие как полиарамиды, и полиимидные природные волокна, такие как хлопок, лен, рами и конопля, белковые материалы, такие как шелк, шерсть и другой животный волос, такой как ангора, альпака и викунья, упрочненные волокнами полимеры, термоотверждающиеся полимеры, их композиции и их смеси. Эти дополнительные волокна/нити можно использовать, например, в направлении основы тканого волокнистого слоя 100, при этом волокна 10 используются в направлении утока.According to another embodiment, the fiber layer 100 contains fibers and / or filaments that have an excellent composition, size and / or shape with respect to the fibers 10. These additional fibers can contain, but are not limited to: polyamide, aramid (including meta and para forms), district, PVA (polyvinyl alcohol), polyester, polyolefin, polyvinyl, nylon (including nylon 6, nylon 66 and nylon 46), polyethylene naphthalate (PEN), cotton, steel, carbon, fiberglass, steel, polyacrylic material, polytrimethylene terephthalate (PTT) polycyclohexanedimethylene tereph thalate (PCT), polybutylene terephthalate (PBT) modified with polyethylene glycol (PEG) PET, polyacrylic acid (PAA), polytrimethylene terephthalate, nylons (including nylon 6 and nylon 66); regenerated cellulose (such as district or Tencel); elastomeric materials such as spandex; high-quality fibers, such as polyaramides, and natural polyimide fibers, such as cotton, linen, ramie and hemp, protein materials such as silk, wool and other animal hair, such as angora, alpaca and vicuna, fiber-reinforced polymers, thermosetting polymers, their compositions and mixtures thereof. These additional fibers / threads can be used, for example, in the direction of the warp of the woven fiber layer 100, while the fibers 10 are used in the weft direction.

Согласно одному варианту осуществления волокна окружены, по меньшей мере, частично промотором адгезии. Частой проблемой при получении резинового композита является сохранение хорошей адгезии между резиной и волокнами и волокнистыми слоями. Обычный способ для промотирования адгезии между резиной и волокнами состоит в предварительной обработке нитей адгезионным слоем, обычно полученным из смеси резинового латекса и продукта конденсации фенола и формальдегида, при этом фенол практически всегда представляет собой резорцин. Это так называемый способ «РФЛ» (содержащий резорцинформальдегидную смолу латекс). Содержащий резорцинформальдегидную смолу латекс может содержать винилпиридиновый латекс, стирол-бутадиеновые латексы, воски, наполнители и/или другие добавки. «Адгезионный слой» при использовании в настоящем документе включает химические составы на основе РФЛ и другие не содержащие РФЛ химические составы для адгезии резины.In one embodiment, the fibers are surrounded at least partially by the adhesion promoter. A common problem when producing a rubber composite is maintaining good adhesion between rubber and fibers and fibrous layers. A common method for promoting adhesion between rubber and fibers is to pretreat the filaments with an adhesive layer, usually obtained from a mixture of rubber latex and a condensation product of phenol and formaldehyde, with phenol almost always being resorcinol. This is the so-called "RFL" method (containing latex resorcinol formaldehyde resin). The latex containing resorcinol formaldehyde resin may contain vinyl pyridine latex, styrene-butadiene latexes, waxes, fillers and / or other additives. The “adhesive layer” as used herein includes RFL-based chemicals and other RFL-free chemicals for rubber adhesion.

Согласно одному варианту осуществления адгезионные химические составы представляют собой не содержащие РФЛ химические составы. Согласно одному варианту осуществления адгезионные химические составы не содержат формальдегид. Согласно одному варианту осуществления адгезионная композиция содержит несшитый резорцинформальдегидный и/или резорцинфурфурольный конденсат (или фенолформальдегидный конденсат, который является растворимым в воде), резиновый латекс и альдегидный компонент, такой как 2-фурфураль. Композицию можно наносить на тканевые подложки и использовать для улучшения адгезии между обработанными тканевыми подложками и материалами из резины. Больше информации об этих химических составах можно найти в заявке на патент США с серийным номером 13/029293, поданной 17 февраля 2011 г., которая включена в настоящий документ во всей своей полноте.In one embodiment, the adhesive chemical compositions are RFL-free chemical compositions. In one embodiment, the adhesive chemical compositions do not contain formaldehyde. In one embodiment, the adhesive composition comprises a non-crosslinked resorcinol formaldehyde and / or resorcinofurfural condensate (or phenol formaldehyde condensate that is water soluble), rubber latex and an aldehyde component such as 2-furfural. The composition can be applied to fabric substrates and used to improve adhesion between treated fabric substrates and rubber materials. More information about these chemical compositions can be found in US Patent Application Serial Number 13/029293, filed February 17, 2011, which is incorporated herein in its entirety.

Адгезионный слой можно наносить на волокна перед формированием в волокнистый слой или после того, как волокнистый слой сформировали любым обычным способом. Предпочтительно адгезионный слой представляет собой слой содержащего резорцинформальдегидную смолу латекса (РФЛ) или резиновый адгезионный слой. В общем, адгезионный слой наносят погружением волокнистого слоя или волокон в раствор адгезионного слоя. Волокнистый слой или волокна затем пропускают через отжимные валки и сушилку для удаления избытка жидкости. Адгезионный слой обычно отверждают при температуре в диапазоне от 150° до 200°C.The adhesive layer can be applied to the fibers before being formed into the fiber layer or after the fiber layer is formed in any conventional manner. Preferably, the adhesive layer is a layer containing latex resorcinol formaldehyde resin (RFL) or a rubber adhesive layer. In general, an adhesive layer is applied by immersing the fibrous layer or fibers in a solution of the adhesive layer. The fibrous layer or fibers are then passed through squeeze rolls and a dryer to remove excess liquid. The adhesive layer is usually cured at a temperature in the range of 150 ° to 200 ° C.

Промотор адгезии можно также включить в поверхностный слой (второй и/или третий слой) волокна или можно нанести на волокно и/или волокнистый слой в виде отдельной пленки. Термопластические пленки в этой категории состоят из различных полиамидов и их сополимеров, полиолефинов и сополимеры полиолефинов, полиуретанов и метилметакриловой ксилоты. Примеры этих пленок включают пленку 3М™ 845,3М™ NPE-IATD 0693 и пленку Nolax™ A21.2242.The adhesion promoter can also be incorporated into the surface layer (second and / or third layer) of the fiber or can be applied to the fiber and / or fiber layer as a separate film. Thermoplastic films in this category consist of various polyamides and their copolymers, polyolefins and copolymers of polyolefins, polyurethanes and methyl methacrylic acid. Examples of these films include a 3M ™ 845.3M ™ NPE-IATD 0693 film and a Nolax ™ A21.2242 film.

Волокна могут быть образованы любым подходящим методом или способом. Существует два предпочтительных способа получения изделия из упрочненной резины. Первый начинают со щелевой экструзии полимера с образованием волокон (согласно одному варианту осуществления волокна представляют собой ленточные элементы, имеющие квадратное или прямоугольное сечение). Головка обычно содержит от 5 до 60 щелей, каждая образует волокно (ленточный элемент). Согласно одному варианту осуществления каждая щелевая головка имеет ширину от приблизительно 15 мм до 50 мм и толщину от приблизительно 0,6 до 2,5 мм. Волокна сразу после экструзии обычно имеют ширину 4-12 мм. Волокна можно экструдировать как имеющие один слой, или они могут иметь второй слой и/или третий слой, полученные совместной экструзией.The fibers may be formed by any suitable method or method. There are two preferred methods for producing a hardened rubber product. The first begins with slotted extrusion of the polymer to form fibers (according to one embodiment, the fibers are tape elements having a square or rectangular cross section). The head usually contains from 5 to 60 slots, each forming a fiber (tape element). According to one embodiment, each slot head has a width of from about 15 mm to 50 mm and a thickness of from about 0.6 to 2.5 mm. Fibers immediately after extrusion typically have a width of 4-12 mm. The fibers can be extruded as having a single layer, or they can have a second layer and / or a third layer obtained by co-extrusion.

Затем волокна одноосно вытягивают. Согласно одному варианту осуществления волокна вытягивают до соотношения предпочтительно приблизительно 5 или больше, давая волокно с модулем по меньшей мере приблизительно 2 ГПа и плотностью по меньшей мере приблизительно 0,85 г/см3.Then the fibers are uniaxially stretched. In one embodiment, the fibers are pulled to a ratio of preferably about 5 or more, giving a fiber with a modulus of at least about 2 GPa and a density of at least about 0.85 g / cm 3 .

Как только образовались волокна, второй и/или третий слой можно наносить на волокна любым подходящим образом, включая, помимо прочего, ламинирование, покрытие, нанесение покрытия печатью и нанесение покрытия экструзией. Это можно выполнять перед или после стадии одноосного ориентирования.Once the fibers have formed, the second and / or third layer can be applied to the fibers in any suitable manner, including but not limited to lamination, coating, printing coating, and extrusion coating. This can be done before or after the uniaxial orientation step.

Согласно одному варианту осуществления вытягивание волокон вызывает возникновение полостей в волокне. Согласно одному варианту осуществления образованные полости находятся в количестве от приблизительно 3 до 18 об.%. Согласно другому варианту осуществления экструдант содержит полимер и инициирующие полости частицы, вызывая образование полостей в волокне и/или трещин на поверхности волокна.In one embodiment, elongation of the fibers causes cavities in the fiber. According to one embodiment, the formed cavities are in an amount of from about 3 to 18 vol.%. According to another embodiment, the extrudant comprises a polymer and particle initiating cavities, causing cavities in the fiber and / or cracks to form on the surface of the fiber.

Волокна формируют в волокнистый слой, который содержит тканые материалы, нетканые материалы, однонаправленные ткани и вязаные ткани. Волокна затем необязательно покрывают промотором адгезии, таким как РФЛ-покрытие, и, по меньшей мере, частично внедряют (предпочтительно полностью внедряют) в резину. Согласно вариантам осуществления, в которых волокна содержат трещины, предпочтительно, чтобы адгезионное покрытие, по меньшей мере, частично заполняло трещины.Fibers are formed into a fibrous layer that contains woven materials, nonwoven materials, unidirectional fabrics and knitted fabrics. The fibers are then optionally coated with an adhesion promoter, such as RFL coating, and at least partially embedded (preferably completely embedded) into the rubber. According to embodiments in which the fibers contain cracks, it is preferred that the adhesive coating at least partially fill the cracks.

Согласно второму способу полимер экструдируют в пленку. Пленку можно экструдировать имеющую один слой, или она может иметь второй слой и/или третий слой, полученный при помощи совместной экструзии. Затем пленку нарезают на множество волокон. Согласно одному варианту осуществления волокна представляют собой ленточные элементы, имеющие квадратную или прямоугольную формы сечений. Эти волокна затем одноосно вытягивают. Согласно одному варианту осуществления волокна вытягивают до соотношения преимущественно приблизительно 5 или больше, давая волокно с модулем по меньшей мере приблизительно 2 ГПа и плотностью по меньшей мере приблизительно 0,85 г/см.According to a second method, the polymer is extruded into a film. The film can be extruded having one layer, or it can have a second layer and / or a third layer obtained by co-extrusion. Then the film is cut into many fibers. According to one embodiment, the fibers are tape elements having square or rectangular cross-sectional shapes. These fibers are then uniaxially stretched. In one embodiment, the fibers are pulled to a ratio of preferably about 5 or more to give a fiber with a modulus of at least about 2 GPa and a density of at least about 0.85 g / cm.

Как только образовалось волокно, если второй и/или третий слой желательны, их можно нанести на волокна любым подходящим образом, включая, помимо прочего, ламинирование, покрытие, нанесение покрытия печатью и нанесение покрытия экструзией. Это можно выполнять перед или после стадии одноосного ориентирования.Once a fiber has formed, if a second and / or third layer is desired, they can be applied to the fibers in any suitable manner, including but not limited to lamination, coating, printing coating, and extrusion coating. This can be done before or after the uniaxial orientation step.

Согласно одному варианту осуществления вытягивание волокон вызывает возникновение полостей в волокне. Согласно одному варианту осуществления образованные полости находятся в количестве от приблизительно 3 до 18 об.%. Согласно другому варианту осуществления экструдант содержит полимер и инициирующие полости частицы. При одноосном ориентировании это вызывает образование полостей в волокне и/или трещин на поверхности волокна.In one embodiment, elongation of the fibers causes cavities in the fiber. According to one embodiment, the formed cavities are in an amount of from about 3 to 18 vol.%. According to another embodiment, the extrudant comprises a polymer and particle initiating cavities. With uniaxial orientation, this causes cavities in the fiber and / or cracks to form on the surface of the fiber.

Волокна формируют в волокнистый слой, который включает тканые материалы, нетканые материалы, однонаправленные ткани и вязаные ткани. Волокна затем необязательно покрывают промотором адгезии, таким как РФЛ-покрытие, и, по меньшей мере, частично внедряют в резину. Согласно вариантам осуществления, в которых волокна содержат трещины, предпочтительно, чтобы адгезионное покрытие, по меньшей мере, частично заполняло трещины.Fibers are formed into a fibrous layer, which includes woven materials, non-woven materials, unidirectional fabrics and knitted fabrics. The fibers are then optionally coated with an adhesion promoter, such as an RFL coating, and at least partially embedded in rubber. According to embodiments in which the fibers contain cracks, it is preferred that the adhesive coating at least partially fill the cracks.

Согласно одному варианту осуществления головка, экструдирующая пленку или волокно, имеет прямоугольное сечение (обладая верхней стороной, нижней стороной и 2 реберными сторонами), причем по меньшей мере одна из верхней или нижней сторон головки имеет зазубренную поверхность. Они могут давать пленки или пленки, имеющие превосходную структуру поверхности или текстуру поверхности.According to one embodiment, the head extruding the film or fiber has a rectangular cross-section (having an upper side, a lower side and 2 rib sides), wherein at least one of the upper or lower sides of the head has a serrated surface. They can produce films or films having an excellent surface structure or surface texture.

Согласно другому варианту осуществления волокна термообрабатывают перед тем, как их формируют в волокнистый слой. Термообработка волокон предоставляет несколько преимуществ, таких как более высокий модуль, большая прочность, меньшее удлинение и, особенно, меньшая усадка. Способы термообработки волокон включают конвекционный нагрев горячим воздухом, нагрев паром, нагрев инфракрасным излучением или кондуктивный нагрев, такой как растягивание над горячими пластинами, - все под натяжением.According to another embodiment, the fibers are heat treated before they are formed into a fiber layer. Heat treatment of the fibers provides several advantages, such as a higher modulus, greater strength, less elongation and, especially, less shrinkage. Fiber heat treatment methods include convection heating with hot air, steam heating, infrared heating, or conductive heating, such as stretching over hot plates, all under tension.

Тестовые способыTest methods

Тест на расслаивание: Тест на расслаивание проводили на приборе для испытания на растяжение MTS при скорости 12 дюймов/минуту. Один конец образца (предпочтительно резиновую сторону) фиксировали на нижнем зажиме и ткань фиксировали на верхнем зажиме. Сопротивление отслаиванию ткани от резины измеряли из средней силы на отделение слоев. Покровную пленку добавляли на край образца (половина дюйма) между волокнами и резиной для облегчения теста на расслаивание.Delamination Test: The delamination test was carried out on an MTS tensile tester at a speed of 12 inches / minute. One end of the sample (preferably the rubber side) was fixed on the lower clip and the fabric was fixed on the upper clip. The resistance to peeling of the fabric from rubber was measured from the average force on the separation of the layers. A coating film was added to the edge of the sample (half an inch) between the fibers and the rubber to facilitate peeling test.

Сопротивление отслаиванию, измеренное в вышеуказанном тесте, показывает силу, требуемую для отделения отдельного волокна или однонаправленной массы волокон от резины. Во всех экспериментах массу волокон тянут в направлении 180 градусов относительно резинового образца. Во всех образцах толщина резины составляла приблизительно 3 мм.The peeling resistance measured in the above test shows the force required to separate a single fiber or unidirectional mass of fibers from rubber. In all experiments, the mass of fibers is pulled in the direction of 180 degrees relative to the rubber sample. In all samples, the rubber thickness was approximately 3 mm.

ПримерыExamples

Настоящее изобретение будет теперь описано со ссылкой па следующие неограничивающие примеры, в которых все части и процентные соотношения представлены по массе, если иное не указано.The present invention will now be described with reference to the following non-limiting examples in which all parts and percentages are by weight unless otherwise indicated.

Пример 1Example 1

Пример 1 представлял собой однонитевое нейлоновое волокно, имеющее круглую форму поперечного сечения с диаметром 240 мкм. Используемый нейлон представлял собой нейлон 66, доступный от Invista™ как нейлон 66 SSP-72. Нейлон экструдировали из щелевой головки, которая имела 60 щелей, причем каждая щель имела диаметр 1,1 мм. Нейлон экструдировали при 300°C со скоростью 20 кг/час. Полученное волокно затем охлаждали до 32°C и одноосно ориентировали до степени вытяжки 5. Вытяжку проводили на трехстадийной линии вытяжки с вытяжкой 4, 1,25 и 1 на первой, второй и третьей стадиях, соответственно. Готовое нейлоновое волокно характеризовалось модулем 1 ГПа, плотностью 1,14 г/см3. Волокно по существу не содержало полостей или трещин на поверхности волокна.Example 1 was a single-stranded nylon fiber having a circular cross-sectional shape with a diameter of 240 μm. The nylon used was nylon 66, available from Invista ™ as nylon 66 SSP-72. Nylon was extruded from a slit head, which had 60 slots, each slit having a diameter of 1.1 mm. Nylon was extruded at 300 ° C at a rate of 20 kg / h. The resulting fiber was then cooled to 32 ° C and uniaxially oriented to a drawing degree 5. The drawing was carried out on a three-stage drawing line with a drawing of 4, 1.25 and 1 in the first, second and third stages, respectively. The finished nylon fiber was characterized by a module of 1 GPa, a density of 1.14 g / cm 3 . The fiber essentially did not contain cavities or cracks on the surface of the fiber.

Однонитевое нейлоновое волокно покрывали РФЛ-составом, используя резорциновый предконденсат, доступный от Indspec Chemical Corporation как Penacolite -2170, и винилпиридиновый латекс, доступный от Omnova Solutions как Gentac VP 106, на (масса покрытия) 25% по массе сухих волокон. Покрытые волокна затем сушили на воздухе и отверждали в печи при 190°C в течение трех минут. Отвержденные волокна затем вдавливали в резину (доступную от Akron Rubber Compounding как RA306) в форме при 300 фунт/кв. дюйм, так что вся поверхность волокна была внедрена в резину, и полупродукт отверждали при 160°C в течение 30 минут. Для покрытия 0,5 дюймов (1,27 см) резины семь волокон помещали на расстоянии 1,7 мм, образуя однонаправленный волокнистый слой. Тест на расслаивание проводили, как описано выше, при этом сопротивление отслаиванию составляло 77 фунтов-силы/дюйм. Полученные ободранные волокна также имели небольшое количество все еще присоединенной резины. Это показывает незначительное когезионное разрушение резины (разрушение резины, присоединенной к поверхности нейлоновых волокон от основной массы резины). Это когезионное разрушение типично, если какая-либо открытая ткань или открытый волокнистый слой становится внедренным из-за открытой структуры ткани, через которую резина может проходить и заливать ткань, и прилипать к другой резине.A single-strand nylon fiber was coated with an RFL composition using a resorcinol precondensate, available from Indspec Chemical Corporation as Penacolite-2170, and vinylpyridine latex, available from Omnova Solutions as Gentac VP 106, on (coating weight) 25% by weight of dry fibers. The coated fibers were then air dried and cured in an oven at 190 ° C. for three minutes. The cured fibers were then pressed into rubber (available from Akron Rubber Compounding as RA306) in a mold at 300 psi. inch, so that the entire surface of the fiber was embedded in the rubber, and the intermediate was cured at 160 ° C for 30 minutes. To cover 0.5 inches (1.27 cm) of rubber, seven fibers were placed 1.7 mm apart to form a unidirectional fiber layer. The delamination test was carried out as described above, with a delamination resistance of 77 psi. The resulting peeled fibers also had a small amount of rubber still attached. This shows a slight cohesive destruction of rubber (destruction of rubber attached to the surface of nylon fibers from the bulk of the rubber). This cohesive fracture is typical if any open tissue or open fibrous layer becomes embedded due to the open structure of the fabric through which the rubber can pass and fill the fabric, and adhere to another rubber.

Пример 2Example 2

Пример 2 представляет собой многонитевое нейлоновое волокно. Для получения многонитевого волокна, два нейлоновых волокна, образованных из нейлона, доступных от Kordsa Global под торговым названием Т-728, имеющих круглую форму поперечного сечения с денье 940, скручивали вместе в правом направлении свивки с образованием многонитевого нейлонового волокна, имеющего денье 1880. Многонитевое скрученное волокно характеризовалось модулем 3 ГПа и плотностью 1,14 г/см3. Волокно по существу не содержало полостей или трещин на поверхности волокна.Example 2 is a multi-strand nylon fiber. To obtain a multi-strand fiber, two nylon fibers formed of nylon, available from Kordsa Global under the trade name T-728, having a circular cross-section with denier 940, were twisted together in the right direction of the strand to form a multi-strand nylon fiber with denier 1880. Multi-strand twisted fiber was characterized by a modulus of 3 GPa and a density of 1.14 g / cm 3 . The fiber essentially did not contain cavities or cracks on the surface of the fiber.

Многонитевое нейлоновое волокно покрывали РФЛ-составом, используя резорциновый предконденсат, доступный от Indspec Chemical Corporation как Penacolite -2170, и винилпиридиновый латекс, доступный от Omnova Solutions как Gentac VP 106, на (масса покрытия) 25% по массе сухих волокон. Покрытые волокна затем сушили на воздухе и отверждали в печи при 190°C в течение трех минут. Отвержденные волокна затем вдавливали в резину (доступную от Akron Rubber Compounding как RA306), так что вся поверхность волокна была внедрена в резину, и полупродукт отверждали при 160°C в течение 30 минут. Для покрытия 0,5 дюймов (1,27 см) резины семь волокон помещали на расстоянии 1,75 мм, образуя однонаправленный волокнистый слой. Тест на расслаивание проводили, как описано выше, при этом сопротивление отслаиванию составляло 59 фунтов-силы/дюйм. Как в примере 1, наблюдали подобное когезионное разрушение резины.The multifilament nylon fiber was coated with an RFL composition using a resorcinol precondensate, available from Indspec Chemical Corporation as Penacolite-2170, and vinylpyridine latex, available from Omnova Solutions as Gentac VP 106, on (coating weight) 25% by weight of dry fibers. The coated fibers were then air dried and cured in an oven at 190 ° C. for three minutes. The cured fibers were then pressed into rubber (available from Akron Rubber Compounding as RA306), so that the entire surface of the fiber was embedded in the rubber, and the intermediate was cured at 160 ° C for 30 minutes. To cover 0.5 inches (1.27 cm) of rubber, seven fibers were spaced 1.75 mm apart to form a unidirectional fiber layer. The delamination test was carried out as described above, with a peeling resistance of 59 psi. As in Example 1, similar cohesive failure of rubber was observed.

Пример 3Example 3

Пример 3 представлял собой нейлоновую пленку (не волокно), имеющую прямоугольную форму сечения с шириной 25 мм и высотой 200 мкм. Используемый нейлон представлял собой нейлон 66 доступный от Invista™ как нейлон 66 SSP-72. Нейлон экструдировали из головки для пленки, которая имела ширину 4′′ и высоту 1 мм. Нейлон экструдировали при 300°C со скоростью 2 кг/час. Полученную пленку затем охлаждали до 32°C и не вытягивали или не ориентировали. Нейлоновая пленка была хрупкой и сложно обрабатываемой, приводя к тому, что пленка легко трескалась. Готовая нейлоновая пленка характеризовалась модулем 500 МПа и плотностью 1,14 г/см3. Пленка по существу не содержала полостей или трещин на поверхности пленки, однако характеризовалась очень высокой шероховатостью поверхности.Example 3 was a nylon film (not fiber) having a rectangular cross-sectional shape with a width of 25 mm and a height of 200 μm. The nylon used was nylon 66 available from Invista ™ as nylon 66 SSP-72. Nylon was extruded from a film head, which was 4 ″ wide and 1 mm high. Nylon was extruded at 300 ° C at a rate of 2 kg / h. The resulting film was then cooled to 32 ° C and not stretched or oriented. The nylon film was fragile and difficult to process, resulting in the film cracking easily. The finished nylon film was characterized by a modulus of 500 MPa and a density of 1.14 g / cm 3 . The film essentially did not contain cavities or cracks on the surface of the film, but was characterized by a very high surface roughness.

Нейлоновую пленку покрывали РФЛ-составом, используя резорциновый предконденсат, доступный от Indspec Chemical Corporation как Penacolite -2170, и винилпиридиновый латекс, доступный от Omnova Solutions как Gentac VP 106, на (масса покрытия) 25% по массе пленки. Покрытую пленку затем сушили на воздухе и отверждали в печи при 190°C в течение трех минут. Отвержденную пленку затем вдавливали в резину (доступную от Akron Rubber Compounding как RA306), так что вся поверхность пленки была на одной стороне резины, и полупродукт отверждали при 160°C в течение 30 минут. Тест на расслаивание проводили, как описано выше, при этом сопротивление отслаиванию составляло 2 фунта-силы/дюйм. Одна из причин такого низкого значения объяснялась неспособностью РФЛ-адгезива связываться с поверхностью материала и пленки, чтобы полностью вдавиться в поверхность резины (подразумевая, что поверхность пленки не была полностью внедрена в резину).The nylon film was coated with an RFL composition using a resorcinol precondensate, available from Indspec Chemical Corporation as Penacolite-2170, and vinylpyridine latex, available from Omnova Solutions as Gentac VP 106, on (coating weight) 25% by weight of the film. The coated film was then air dried and cured in an oven at 190 ° C. for three minutes. The cured film was then pressed into rubber (available from Akron Rubber Compounding as RA306) so that the entire surface of the film was on one side of the rubber and the intermediate was cured at 160 ° C for 30 minutes. The delamination test was performed as described above, with a peeling resistance of 2 lbf / in. One of the reasons for such a low value was explained by the inability of the RFL adhesive to bind to the surface of the material and film to completely press into the surface of the rubber (assuming that the surface of the film was not completely embedded in the rubber).

Пример 4Example 4

Пример 4 представлял собой однослойное нейлоновое волокно, имеющее прямоугольную форму сечения с шириной 2 мм и высотой 75 мкм. Используемый нейлон представлял собой нейлон 66, доступный от Invista™ как нейлон 66 SSP-72. Полимер экструдировали из щелевой головки, которая имела 12 щелей, причем каждая щель имела размеры 25 мм на 0,9 мм. Нейлон экструдировали при 300°C со скоростью 20 кг/час. Полученный ленточный элемент затем охлаждали до 32°C и одноосно ориентировали до степени вытяжки от 5 до 6. Вытяжку проводили на трехстадийной линии вытяжки с вытяжкой 4, 1,2 и 1,1 на первой, второй и третьей стадиях, соответственно. Предполагают, что аналогичный модуль и прочность можно также получить, если степени вытяжки были распределены по-разному по зонам вытяжки. Например, модуль 6 ГПа можно также было получить, если степени вытяжки составляли 1,5, 3,3 и 1,1 на первой, второй и третьей стадиях, соответственно. Готовый нейлоновый ленточный элемент характеризовался модулем 6 ГПа, плотностью 1,06 г/см3 и объемом полостей 8 об.% (по объему) волокна. Микрофотографии волокна можно увидеть на фигуре 9. Полости тянулись прерывисто по продольному сечению волокна. Размер полостей находился в диапазоне 50-150 нм в ширину и 0-5 мкм в длину. Плотность полостей составляла 8% по объему. Волокно по существу не содержало трещин на поверхности волокна.Example 4 was a single-layer nylon fiber having a rectangular cross-section with a width of 2 mm and a height of 75 μm. The nylon used was nylon 66, available from Invista ™ as nylon 66 SSP-72. The polymer was extruded from a slit head, which had 12 slots, each slit having dimensions of 25 mm by 0.9 mm. Nylon was extruded at 300 ° C at a rate of 20 kg / h. The obtained ribbon element was then cooled to 32 ° C and uniaxially oriented to a drawing degree of 5 to 6. The drawing was carried out on a three-stage drawing line with a drawing of 4, 1,2 and 1,1 in the first, second and third stages, respectively. It is believed that a similar modulus and strength can also be obtained if the degrees of stretch were distributed differently over the stretch zones. For example, a module of 6 GPa could also be obtained if the degrees of extraction were 1.5, 3.3, and 1.1 in the first, second, and third stages, respectively. The finished nylon tape element was characterized by a module of 6 GPa, a density of 1.06 g / cm 3 and a cavity volume of 8 vol.% (By volume) of the fiber. Micrographs of the fiber can be seen in figure 9. The cavities stretched intermittently along the longitudinal section of the fiber. The size of the cavities was in the range of 50-150 nm in width and 0-5 microns in length. The density of the cavities was 8% by volume. The fiber was substantially free of cracks on the surface of the fiber.

Полученное нейлоновое волокно (являющееся ленточным элементом) затем покрывали РФЛ-составом, используя резорциновый предконденсат, доступный от Indspec Chemical Corporation как Penacolite -2170, и винилпиридиновый латекс, доступный от Omnova Solutions как Gentac VP 106, на (масса покрытия) 25% по массе сухих лент. Покрытые ленты затем сушили на воздухе и отверждали в печи при 190°C в течение 3 минут. Покрытое волокно затем клали на резину (доступную от Akron Rubber Compounding как RA306) по однонаправленной схеме, не имеющей расстояний между волокнами так, что полученный однонаправленный волокнистый слой покрывал фактически всю поверхность резины. Его затем отверждали при 160°C в течение 30 минут. Для покрытия 0,5 дюймовой (1,27 см) полосы резины шесть волокон прямоугольной формы необходимо было положить. Тест на расслаивание проводили, как описано выше, приводя к разрушению резины при 197 фунтов-силы/дюйм. Результат силы теста на расслаивание представлял собой силу, требуемую для разрушения резины в образце. При проведении теста на расслаивание волокна не выдергивали из резины, поэтому резина разрушалась. Это показывает, что сопротивление отслаиванию составляло по меньшей мере 197 фунтов-силы/дюйм, однако точное число нельзя определить из-за разрушения резины.The resulting nylon fiber (which is a tape element) was then coated with an RFL composition using a resorcinol precondensate, available from Indspec Chemical Corporation as Penacolite-2170, and vinylpyridine latex, available from Omnova Solutions as Gentac VP 106, on (coating weight) 25% by weight dry tapes. The coated tapes were then air dried and cured in an oven at 190 ° C for 3 minutes. The coated fiber was then laid onto the rubber (available from Akron Rubber Compounding as RA306) in a unidirectional pattern without any spacing between the fibers so that the resulting unidirectional fiber layer covered virtually the entire surface of the rubber. It was then cured at 160 ° C for 30 minutes. To cover a 0.5 inch (1.27 cm) strip of rubber, six rectangular fibers had to be laid. The delamination test was performed as described above, resulting in destruction of the rubber at 197 psi. The result of the strength of the delamination test was the force required to break the rubber in the sample. During the delamination test, the fibers were not pulled out of the rubber, so the rubber was destroyed. This shows that the peeling resistance was at least 197 psi, however, the exact number cannot be determined due to the destruction of the rubber.

Пример 5Example 5

Пример 5 был таким же, как пример 4, за исключением того, что общие степени вытяжки волокон равнялись 3. Готовое нейлоновое волокно характеризовалось модулем 3,5 ГПа, плотностью 1,06 г/см3 и объемом полостей 8 об.% (по объему) волокна.Example 5 was the same as example 4, except that the total degree of fiber drawing was 3. The finished nylon fiber was characterized by a modulus of 3.5 GPa, a density of 1.06 g / cm 3 and a cavity volume of 8 vol.% (By volume ) fibers.

Пример 6Example 6

Пример 6 был таким же, как пример 4, за исключением того, что общие степени вытяжки волокон составляли 4. Готовое нейлоновое волокно характеризовалось модулем 4,1 ГПа, плотностью 1,06 г/см3 и объемом полостей 8 об.% (по объему) волокна. Сравнивая примеры 4, 5, 6, модуль и прочность, как оказалось, соизмеряются со степенью вытяжки пропорционально.Example 6 was the same as example 4, except that the total degree of fiber drawing was 4. The finished nylon fiber was characterized by a module of 4.1 GPa, a density of 1.06 g / cm 3 and a cavity volume of 8 vol.% (By volume ) fibers. Comparing examples 4, 5, 6, the modulus and strength, as it turned out, are commensurate with the degree of drawing in proportion.

Пример 7Example 7

Пример 7 представлял собой однослойное нейлоновое волокно, имеющее прямоугольную форму сечения с шириной 4 мм и высотой 130 мкм. Используемый полимер представлял собой нейлон 66, доступный от Invista™ как нейлон 66 SSP-72. Нейлон экструдировали из щелевой головки, которая имела 12 щелей, причем каждая щель имела размеры 25 мм на 0,9 мм. Нейлон экструдировали при 300°C со скоростью 60 кг/час. Полученный ленточный элемент затем охлаждали до 32°C и одноосно ориентировали до степени вытяжки от 5 до 6. Вытяжку проводили на трехстадийной линии вытяжки с вытяжкой 3,1, 1,65 и 1,1 на первой, второй и третьей стадиях, соответственно. Готовый нейлоновый ленточный элемент характеризовался модулем 800 МПа, плотностью 1,14 г/см3. Волокно по существу не содержало полостей или трещин на поверхности волокна. Сравнивая волокна примера 7 с примером 4, волокна примера 7 были вдвое шире, практически вдвое толще, и их экструдировали из такого же размера щелевой головки, однако с выходом в три раза больше. Как указано выше, ориентация в пучке волокон является основным фактором для возникновения полостей в волокнах. Наличие и однородность полостей вдоль поперечной ширины ориентированного волокна зависит от того, был ли весь полимерный элемент ориентирован в процессе вытяжки вдоль продольного направления. Отсутствие полостей объясняется фактом того, что эффективный перенос тепла не возникал в полимерном элементе его полного ориентирования. Области ориентированных и неориентированных участков получали в полимерных лентах.Example 7 was a single-layer nylon fiber having a rectangular cross-section with a width of 4 mm and a height of 130 μm. The polymer used was nylon 66, available from Invista ™ as nylon 66 SSP-72. Nylon was extruded from a slit head, which had 12 slots, each slit measuring 25 mm by 0.9 mm. Nylon was extruded at 300 ° C at a rate of 60 kg / h. The obtained ribbon element was then cooled to 32 ° C and uniaxially oriented to a drawing degree of 5 to 6. The drawing was carried out on a three-stage drawing line with a drawing of 3.1, 1.65 and 1.1 in the first, second and third stages, respectively. The finished nylon tape element was characterized by a module of 800 MPa, a density of 1.14 g / cm 3 . The fiber essentially did not contain cavities or cracks on the surface of the fiber. Comparing the fibers of Example 7 with Example 4, the fibers of Example 7 were twice as wide, almost twice as thick, and they were extruded from the same size of the slit head, but with a yield of three times that. As indicated above, orientation in the fiber bundle is a major factor for the appearance of cavities in the fibers. The presence and uniformity of the cavities along the transverse width of the oriented fiber depends on whether the entire polymer element was oriented during the drawing process along the longitudinal direction. The absence of cavities is explained by the fact that effective heat transfer did not occur in the polymer element of its full orientation. The areas of oriented and non-oriented sites were obtained in polymer tapes.

Нейлоновое волокно покрывали РФЛ-составом, используя резорциновый предконденсат, доступный от Indspec Chemical Corporation как Penacolite -2170, и винилпиридиновый латекс, доступный от Omnova Solutions как Gentac VP 106, на (масса покрытия) 25% по массе сухих лент. Покрытое волокно затем клали на резину (доступную от Akron Rubber Compounding как RA306) по однонаправленной схеме, не имеющей расстояний между волокнами так, что полученный однонаправленный волокнистый слой покрывал фактически всю поверхность резины. Его затем отверждали при 160°C в течение 30 минут. Для покрытия 0,5 дюймовой (1,27 см) полосы резины шесть волокон прямоугольной формы необходимо было положить.The nylon fiber was coated with an RFL composition using a resorcinol precondensate, available from Indspec Chemical Corporation as Penacolite-2170, and vinylpyridine latex, available from Omnova Solutions as Gentac VP 106, on (coating weight) 25% by weight of dry tapes. The coated fiber was then laid onto the rubber (available from Akron Rubber Compounding as RA306) in a unidirectional pattern without any spacing between the fibers so that the resulting unidirectional fiber layer covered virtually the entire surface of the rubber. It was then cured at 160 ° C for 30 minutes. To cover a 0.5 inch (1.27 cm) strip of rubber, six rectangular fibers had to be laid.

Пример 8Example 8

Покрытые волокна примера 4 клали на резину (доступную от Akron Rubber Compounding как RA306) по однонаправленной схеме, имеющей 0,5 мм расстояния между волокнами, образуя однонаправленный волокнистый слой, который не покрывает всю поверхность резины. Их отверждали при 160°C в течение 30 минут. Для покрытия 0,5 дюймовой (1,27 см) полосы резины шесть волокон прямоугольной формы положили. Снимаемую пленку помещали между слоем волокон и резиной с одного края для облегчения теста на расслаивание. Тест на расслаивание проводили, как описано выше, приводя к разрушению резины при 180 фунтов-силы/дюйм, показывая, что сопротивление отслаиванию было больше, чем это значение. Это значение было фактически равным сопротивлению отслаиванию однонаправленного волокнистого слоя без расстояний между волокнами (пример 4). Незначительный разброс в значениях неизбежен, поскольку эта сила является показательной относительно прочности на разрыв резины и, таким образом, зависит от толщины резины.The coated fibers of Example 4 were laid on rubber (available from Akron Rubber Compounding as RA306) according to a unidirectional pattern having 0.5 mm of distance between the fibers, forming a unidirectional fibrous layer that does not cover the entire surface of the rubber. They were cured at 160 ° C for 30 minutes. To cover a 0.5 inch (1.27 cm) strip of rubber, six rectangular fibers were laid. A film to be removed was placed between the fiber layer and the rubber at one end to facilitate peeling test. The delamination test was carried out as described above, leading to the destruction of the rubber at 180 pounds-force / inch, showing that the peeling resistance was greater than this value. This value was actually equal to the peeling resistance of the unidirectional fibrous layer without distance between the fibers (example 4). A slight variation in the values is inevitable, since this force is indicative of the tensile strength of the rubber and, thus, depends on the thickness of the rubber.

Пример 9Example 9

Нейлоновая пленка примера 3 адгезивно связывалась с резиной (доступной от Akron Rubber Compounding как RA306) при помощи адгезионной пленки, доступной от ЗМ как пленка 3М 845. Адгезионная пленка состояла из акрилового сополимера, усилителя клейкости и винилкарбоновой кислоты. Пленку вдавливали в резину (при помощи адгезионной пленки между резиной и нейлоновой пленкой) так, что вся поверхность нейлоновой пленки не была покрыта (не внедрена) резиной, и затем образец отверждали при 160°C в течение 30 минут. Тест на расслаивание проводили, как описано выше, при этом сопротивление отслаиванию составляло 27 фунтов-силы/дюйм, что является увеличением сопротивления отслаиванию по сравнению с примером 3, в котором использовали РФЛ-адгезив для покрытия.The nylon film of Example 3 was adhesively bonded to rubber (available from Akron Rubber Compounding as RA306) using an adhesive film available from ZM as 3M 845 film. The adhesive film consisted of an acrylic copolymer, a tackifier and vinyl carboxylic acid. The film was pressed into the rubber (using an adhesive film between the rubber and the nylon film) so that the entire surface of the nylon film was not covered (not embedded) with rubber, and then the sample was cured at 160 ° C for 30 minutes. The delamination test was carried out as described above, with a peeling resistance of 27 pounds-force / inch, which is an increase in peeling resistance compared to example 3, in which RFL adhesive was used for coating.

Пример 10Example 10

Волокна примера 10 были аналогичными волокну примера 4, с добавлением инициирующих полости частиц. Пример 10 представляет собой однослойное нейлоновое волокно, имеющее прямоугольную форму сечения с шириной 2 мм и высотой 75 мкм. Используемый полимер представлял собой нейлон 66, доступный от Invista™ как нейлон 66 SSP-72 и содержал 7% по массе наноглины (клоизит), доступной от Southern Clay Company. Нейлон экструдировали из щелевой головки, которая имела 12 щелей, причем каждая щель имела размеры 25 мм на 0,9 мм. Нейлон экструдировали при 300°С со скоростью 20 кг/час. Полученное волокно (являющееся ленточным элементом) затем охлаждали до 32°С и одноосно ориентировали до степени вытяжки от 5 до 6. Вытяжку проводили на трехстадийной линии вытяжки с вытяжкой 4, 1, 2 и 1,1 на первой, второй и третьей стадиях, соответственно. Как указано в примере 1, такой же модуль и прочность также можно получить, если степени вытяжки распределяли по-разному по зонам вытяжки. Готовое нейлоновое волокно характеризовалось модулем 6 ГПа, плотностью 1,06 г/см3 и объемом полостей 8 об.% волокна. Полости в волокне можно увидеть на микрофотографиях фигур 10а и 10b. Полости тянулись прерывисто по продольному сечению волокна. Размер полостей находился в диапазоне 50-150 нм в ширину и 0-5 мкм в длину. Концентрация полостей составляла 8% по объему. Полости были подобны по форме таким, полученным без инициирующих полости частиц. Волокно также содержало трещины на поверхности волокна. Эти трещины, находившиеся на поверхности волокна, были прерывистыми по продольному сечению волокон, и их длина находилась в диапазоне от приблизительно 300 мкм до 1000 мкм. Трещины на поверхности волокна можно увидеть на микрофотографиях фигур 11, 12 и 13.The fibers of Example 10 were similar to the fibers of Example 4, with the addition of particle-initiating cavities. Example 10 is a single-layer nylon fiber having a rectangular cross-section with a width of 2 mm and a height of 75 μm. The polymer used was nylon 66, available from Invista ™ as nylon 66 SSP-72, and contained 7% by weight of nanoclay (cloisite) available from Southern Clay Company. Nylon was extruded from a slit head, which had 12 slots, each slit measuring 25 mm by 0.9 mm. Nylon was extruded at 300 ° C. at a rate of 20 kg / h. The obtained fiber (which is a ribbon element) was then cooled to 32 ° C and uniaxially oriented to a drawing degree of 5 to 6. The drawing was carried out on a three-stage drawing line with a drawing of 4, 1, 2 and 1.1 in the first, second and third stages, respectively . As indicated in example 1, the same modulus and strength can also be obtained if the degree of drawing was distributed differently among the drawing zones. The finished nylon fiber was characterized by a module of 6 GPa, a density of 1.06 g / cm 3 and a cavity volume of 8 vol.% Fiber. The cavities in the fiber can be seen in microphotographs of figures 10a and 10b. The cavities stretched intermittently along the longitudinal section of the fiber. The size of the cavities was in the range of 50-150 nm in width and 0-5 microns in length. The concentration of the cavities was 8% by volume. The cavities were similar in shape to those obtained without particle-initiating cavities. The fiber also contained cracks on the surface of the fiber. These cracks located on the surface of the fiber were discontinuous along the longitudinal section of the fibers, and their length ranged from about 300 microns to 1000 microns. Cracks on the surface of the fiber can be seen in microphotographs of figures 11, 12 and 13.

Нейлоновое волокно покрывали РФЛ-составом, используя резорциновый предконденсат, доступный от Indspec Chemical Corporation как Penacolite -2170, и винилпиридиновый латекс, доступный от Omnova Solutions как Gentac VP 106, на (масса покрытия) 25% по массе сухих лент. Покрытые волокна затем сушили на воздухе и отверждали в печи при 190°C в течение 3 минут. Покрытое волокно затем клали на резину (доступную от Akron Rubber Compounding как RA306) по однонаправленной схеме, не имеющей расстояний между волокнами так, что полученный однонаправленный волокнистый слой покрывал фактически всю поверхность резины. Его затем отверждали при 160°C в течение 30 минут. Для покрытия 0,5 дюймовой (1,27 см) полосы резины шесть волокон прямоугольной формы необходимо было положить. Снимаемую пленку помещали между слоем волокон и резиной с одного края для облегчения теста на расслаивание. Тест на расслаивание проводили, как описано выше, приводя к разрушению резины при 197 фунтов-силы/дюйм, показывая, что сопротивление отслаиванию было больше, чем это значение.The nylon fiber was coated with an RFL composition using a resorcinol precondensate, available from Indspec Chemical Corporation as Penacolite-2170, and vinylpyridine latex, available from Omnova Solutions as Gentac VP 106, on (coating weight) 25% by weight of dry tapes. The coated fibers were then air-dried and cured in an oven at 190 ° C. for 3 minutes. The coated fiber was then laid onto the rubber (available from Akron Rubber Compounding as RA306) in a unidirectional pattern without any spacing between the fibers so that the resulting unidirectional fiber layer covered virtually the entire surface of the rubber. It was then cured at 160 ° C for 30 minutes. To cover a 0.5 inch (1.27 cm) strip of rubber, six rectangular fibers had to be laid. A film to be removed was placed between the fiber layer and the rubber at one end to facilitate peeling test. The delamination test was performed as described above, leading to destruction of the rubber at 197 psi, indicating that the delamination resistance was greater than this value.

Пример 11Example 11

Пример 11 представлял собой сложнополиэфирное волокно, имеющее прямоугольную форму сечения с шириной 2 мм и высотой 60 мкм. Используемый сложный полиэфир представлял собой полиэтилентерефталат, доступный от Nanya Plastics Corporation как PET IV 60. Сложный полиэфир экструдировали из щелевой головки, которая имела 12 щелей, причем каждая щель имела размеры 25 мм на 0,9 мм. Сложный полиэфир экструдировали при 300°C со скоростью 20 кг/час. Полученное волокно затем охлаждали до 32°C и одноосно ориентировали до степени вытяжки 7-9. Вытяжку проводили на трехстадийной линии вытяжки с вытяжкой 3,4, 2,2 и 1 на первой, второй и третьей стадиях, соответственно. Готовый сложнополиэфирный ленточный элемент характеризовался модулем 8 ГПа, плотностью 1,20 г/см3 и объемом полостей 8 об.% волокна. Волокно по существу не содержало трещин на своей поверхности.Example 11 was a polyester fiber having a rectangular cross-sectional shape with a width of 2 mm and a height of 60 μm. The polyester used was polyethylene terephthalate, available from Nanya Plastics Corporation as PET IV 60. The polyester was extruded from a slit head, which had 12 slots, each slit having a size of 25 mm by 0.9 mm. The polyester was extruded at 300 ° C. at a rate of 20 kg / h. The resulting fiber was then cooled to 32 ° C and uniaxially oriented to a drawing degree of 7-9. The hood was drawn on a three-stage hood line with a hood of 3.4, 2.2 and 1 in the first, second and third stages, respectively. The finished polyester tape element was characterized by a module of 8 GPa, a density of 1.20 g / cm 3 and a cavity volume of 8 vol.% Fiber. The fiber was substantially free of cracks on its surface.

Сложнополиэфирное волокно покрывали процедурой двухстадийного погружения при помощи раствора предварительного погружения, содержащего защищенный капролактамом изоцианат, доступный от EMS как Grilbond IL-6, и отверждения при 225°C в течение трех минут, с последующим погружением в стандартный РФЛ-состав, используя резорциновый предконденсат, доступный от Indspec Chemical Corporation как Penacolite -2170, и винилпиридиновый латекс, доступный от Omnova Solutions как Gentac VP 106, на (масса покрытия) 25% по массе сухих лент. Покрытые волокна затем сушили на воздухе и отверждали в печи при 190°C в течение трех минут. Покрытое волокно затем клали на резину (доступную от Akron Rubber Compounding как RA306) по однонаправленной схеме, не имеющей расстояний между волокнами так, что полученный однонаправленный волокнистый слой покрывал фактически всю поверхность резины. Его затем отверждали при 160°C в течение 30 минут. Для покрытия 0,5 дюймовой (1,27 см) полосы резины шесть волокон прямоугольной формы необходимо было положить. При проведении теста на расслаивание вытянутые волокна имели большой кусок все еще присоединенной резины. Тест на расслаивание давал в результате силу прилипания 120 фунтов-силы/дюйм, показывая когезионное разрушение резины.The polyester fiber was coated with a two-step immersion procedure using a pre-immersion solution containing caprolactam-protected isocyanate, available from EMS as Grilbond IL-6, and curing at 225 ° C for three minutes, followed by immersion in a standard RFL composition using resorcinol precondensate, available from Indspec Chemical Corporation as Penacolite-2170, and vinyl pyridine latex, available from Omnova Solutions as Gentac VP 106, on (coating weight) 25% by weight of dry tapes. The coated fibers were then air dried and cured in an oven at 190 ° C. for three minutes. The coated fiber was then laid onto the rubber (available from Akron Rubber Compounding as RA306) in a unidirectional pattern without any spacing between the fibers so that the resulting unidirectional fiber layer covered virtually the entire surface of the rubber. It was then cured at 160 ° C for 30 minutes. To cover a 0.5 inch (1.27 cm) strip of rubber, six rectangular fibers had to be laid. In the delamination test, the elongated fibers had a large piece of rubber still attached. The delamination test resulted in a sticking force of 120 pounds-force / inch, showing cohesive failure of the rubber.

Пример 12Example 12

Пример 12 представлял собой смесь однослойных волокон из сложного полиэфира и нейлона 66, имеющих прямоугольную форму сечения с шириной 1,5 мм и высотой 100 мкм. Используемый сложный полиэфир представлял собой полиэтилентерефталат, доступный от Nanya Plastics Corporation как PET IV 60; используемый нейлон представлял собой нейлон 66, доступный от Invista™ как нейлон 66 SSP-72. Полимер экструдировали из щелевой головки, которая имела 12 щелей, причем каждая щель имела размеры 25 мм на 0,9 мм. Смесь физически смешивали в соотношении 90:10 (90% сложного полиэфира и 10% нейлона по массе) и экструдировали при 300°C со скоростью 20 кг/час. Полученный ленточный элемент затем охлаждали до 32°C и одноосно ориентировали до степени вытяжки от 5 до 7. Вытяжку проводили на трехстадийной линии вытяжки с вытяжкой 3, 2 и 0,9 на первой, второй и третьей стадиях, соответственно. Следует отметить, что подача с незначительным избытком требуется на последней стадии по ряду причин. Эта подача с избытком снижает усадку и уменьшение модуля (ползучесть) волокон. Она также увеличивает прочность волокон. Предполагают, что такой же модуль и прочность можно также получить, если степени вытяжки были распределены по-разному по зонам вытяжки. Например, модуль 10 ГПа также можно получить, если степени вытяжки составляли 1,5, 3,3 и 0,9 на первой, второй и третьей стадиях, соответственно. Готовый ленточный элемент из смеси сложного полиэфира-нейлона характеризовался модулем 10 ГПа и плотностью 1,37 г/см3.Example 12 was a mixture of single-layer polyester and nylon 66 fibers having a rectangular cross-section with a width of 1.5 mm and a height of 100 μm. The polyester used was polyethylene terephthalate, available from Nanya Plastics Corporation as PET IV 60; the nylon used was nylon 66, available from Invista ™ as nylon 66 SSP-72. The polymer was extruded from a slit head, which had 12 slots, each slit having dimensions of 25 mm by 0.9 mm. The mixture was physically mixed in a ratio of 90:10 (90% polyester and 10% nylon by weight) and extruded at 300 ° C at a rate of 20 kg / h. The obtained ribbon element was then cooled to 32 ° C and uniaxially oriented to a drawing degree of 5 to 7. The drawing was carried out on a three-stage drawing line with drawing 3, 2 and 0.9 in the first, second and third stages, respectively. It should be noted that submission with a slight excess is required at the last stage for a number of reasons. This excess feed reduces shrinkage and a decrease in the modulus (creep) of the fibers. It also increases the strength of the fibers. It is believed that the same modulus and strength can also be obtained if the degrees of stretch were distributed differently over the stretch zones. For example, a 10 GPa module can also be obtained if the degrees of extraction were 1.5, 3.3, and 0.9 in the first, second, and third stages, respectively. The finished tape element from a mixture of complex polyester-nylon was characterized by a modulus of 10 GPa and a density of 1.37 g / cm 3 .

Волокно из смеси сложного полиэфира-нейлона процедурой двухстадийного погружения при помощи раствора предварительного погружения, содержащего защищенный капролактамом изоцианат, доступный от EMS как Grilbond IL-6, и отверждения при 225°C в течение трех минут, с последующим погружением в стандартный РФЛ-состав, используя резорциновый предконденсат, доступный от Indspec Chemical Corporation как Penacolite -2170, и винилпиридиновый латекс, доступный от Omnova Solutions как Gentac VP 106, на (масса покрытия) 25% по массе сухих лент. Покрытые ленты затем сушили на воздухе и отверждали в печи при 190°C в течение 3 минут. Покрытое волокно затем клали на резину (доступную от Akron Rubber Compounding как RA306) по однонаправленной схеме, не имеющей расстояний между волокнами так, что полученный однонаправленный волокнистый слой покрывал фактически всю поверхность резины. Его затем отверждали при 160°C в течение 30 минут. Для покрытия 0,5 дюймовой (1,27 см) полосы резины шесть волокон прямоугольной формы необходимо было положить. Тест на расслаивание проводили, как описано выше, давая в результате значение 143 фунта-силы/дюйм.Fiber from a polyester-nylon mixture by two-step immersion using a pre-immersion solution containing caprolactam-protected isocyanate, available from EMS as Grilbond IL-6, and curing at 225 ° C for three minutes, followed by immersion in a standard RFL composition, using a resorcinol precondensate, available from Indspec Chemical Corporation as Penacolite-2170, and vinylpyridine latex, available from Omnova Solutions as Gentac VP 106, on (coating weight) 25% by weight of dry tapes. The coated tapes were then air dried and cured in an oven at 190 ° C for 3 minutes. The coated fiber was then laid onto the rubber (available from Akron Rubber Compounding as RA306) in a unidirectional pattern without any spacing between the fibers so that the resulting unidirectional fiber layer covered virtually the entire surface of the rubber. It was then cured at 160 ° C for 30 minutes. To cover a 0.5 inch (1.27 cm) strip of rubber, six rectangular fibers had to be laid. The delamination test was carried out as described above, resulting in a value of 143 pounds-force / inch.

Пример 13Example 13

Пример 13 представлял собой смесь однослойных волокон из сложного полиэфира и нейлона 66, имеющих прямоугольную форму сечения с шириной 1,5 мм и высотой 100 мкм. Используемый сложный полиэфир представлял собой полиэтилентерефталат, доступный от Nanya Plastics Corporation как PET IV 60; используемый нейлон представлял собой нейлон 66, доступный от Invista™ как нейлон 66 SSP-72. Полимер экструдировали из щелевой головки, которая имела 12 щелей, причем каждая щель имела размеры 25 мм на 0,9 мм. Смесь физически смешивали в соотношении 70:30 (70% сложного полиэфира и 30% нейлона по массе) и экструдировали при 300°C со скоростью 20 кг/час. Полученный ленточный элемент затем охлаждали до 32°C и одноосно ориентировали до степени вытяжки от 5 до 7. Вытяжку проводили на трехстадийной линии вытяжки с вытяжкой 3, 2 и 0,9 на первой, второй и третьей стадиях, соответственно. Следует отметить, что подача с незначительным избытком требуется на последней стадии по ряду причин. Эта подача с избытком снижает усадку и уменьшение модуля (ползучесть) волокон. Она также увеличивает прочность волокон. Предполагают, что такой же модуль и прочность можно также получить, если степени вытяжки были распределены по-разному по зонам вытяжки. Например, модуль 10 ГПа также можно получить, если степени вытяжки составляли 1,5, 3,3 и 0,9 на первой, второй и третьей стадиях, соответственно. Готовый ленточный элемент из смеси сложного полиэфира-нейлона характеризовался модулем 10 ГПа и плотностью 1,37 г/см3.Example 13 was a mixture of single-layer polyester and nylon 66 fibers having a rectangular cross-section with a width of 1.5 mm and a height of 100 μm. The polyester used was polyethylene terephthalate, available from Nanya Plastics Corporation as PET IV 60; the nylon used was nylon 66, available from Invista ™ as nylon 66 SSP-72. The polymer was extruded from a slit head, which had 12 slots, each slit having dimensions of 25 mm by 0.9 mm. The mixture was physically mixed in a ratio of 70:30 (70% polyester and 30% nylon by weight) and extruded at 300 ° C at a rate of 20 kg / h. The obtained ribbon element was then cooled to 32 ° C and uniaxially oriented to a drawing degree of 5 to 7. The drawing was carried out on a three-stage drawing line with drawing 3, 2 and 0.9 in the first, second and third stages, respectively. It should be noted that submission with a slight excess is required at the last stage for a number of reasons. This excess feed reduces shrinkage and a decrease in the modulus (creep) of the fibers. It also increases the strength of the fibers. It is believed that the same modulus and strength can also be obtained if the degrees of stretch were distributed differently over the stretch zones. For example, a 10 GPa module can also be obtained if the degrees of extraction were 1.5, 3.3, and 0.9 in the first, second, and third stages, respectively. The finished tape element from a mixture of complex polyester-nylon was characterized by a modulus of 10 GPa and a density of 1.37 g / cm 3 .

Волокно из смеси сложного полиэфира-нейлона процедурой двухстадийного погружения при помощи раствора предварительного погружения, содержащего защищенный капролактамом изоцианат, доступный от EMS как Grilbond IL-6, и отверждения при 225°C в течение трех минут, с последующим погружением в стандартный РФЛ-состав, используя резорциновый предконденсат, доступный от Indspec Chemical Corporation как Penacolite -2170, и винилпиридиновый латекс, доступный от Omnova Solutions как Gentac VP 106, на (масса покрытия) 25% по массе сухих лент. Покрытые ленты затем сушили на воздухе и отверждали в печи при 190°C в течение 3 минут. Покрытое волокно затем клали на резину (доступную от Akron Rubber Compounding как RA306) по однонаправленной схеме, не имеющей расстояний между волокнами так, что полученный однонаправленный волокнистый слой покрывал фактически всю поверхность резины. Его затем отверждали при 160°C в течение 30 минут. Для покрытия 0,5 дюймовой (1,27 см) полосы резины шесть волокон прямоугольной формы необходимо было положить. Тест на расслаивание проводили, как описано выше, давая в результате значение 143 фунта-силы/дюйм.Fiber from a polyester-nylon mixture by two-step immersion using a pre-immersion solution containing caprolactam-protected isocyanate, available from EMS as Grilbond IL-6, and curing at 225 ° C for three minutes, followed by immersion in a standard RFL composition, using a resorcinol precondensate, available from Indspec Chemical Corporation as Penacolite-2170, and vinylpyridine latex, available from Omnova Solutions as Gentac VP 106, on (coating weight) 25% by weight of dry tapes. The coated tapes were then air dried and cured in an oven at 190 ° C for 3 minutes. The coated fiber was then laid onto the rubber (available from Akron Rubber Compounding as RA306) in a unidirectional pattern without any spacing between the fibers so that the resulting unidirectional fiber layer covered virtually the entire surface of the rubber. It was then cured at 160 ° C for 30 minutes. To cover a 0.5 inch (1.27 cm) strip of rubber, six rectangular fibers had to be laid. The delamination test was carried out as described above, resulting in a value of 143 pounds-force / inch.

Все ссылки, включая публикации, патентные публикации и патенты, цитируемые в настоящем документе, таким образом включены ссылкой в такой мере, как если бы каждая ссылка была отдельно и конкретно указана как включенная ссылкой и была изложена во всей своей полноте в настоящем документе.All references, including publications, patent publications, and patents cited herein, are hereby incorporated by reference to the extent that each reference was individually and specifically indicated to be incorporated by reference and set forth in its entirety herein.

Использование выражений в единственном числе и подобных объектов ссылок в контексте описания изобретения (в частности в контексте следующей формулы изобретения) должны толковаться как охватывающие как единственное, так и множественное число, если иное не указано в настоящем документе или явно не опровергается контекстом. Выражения «содержащий», «имеющий», «включающий» и «охватывающий» следует толковать как открытые выражения (т.е. означая «включая, помимо прочего»), если иное не указано. Перечисление диапазонов значений в настоящем документе предназначено только для скорого способа ссылки отдельно на каждое отдельное значение, попадающее в диапазон, если иное не указано в настоящем документе, и каждое отдельное значение включено в описание, как если бы оно было отдельно перечислено в настоящем документе. Все способы, описанные в настоящем документе, можно выполнять в любом подходящем порядке, если иное не указано в настоящем документе или иным образом явно не опровергается контекстом. Использование любого и всех примеров или типичных формулировок (например, «такой как»), обеспеченных в настоящем документе, предназначено только для лучшего освещения изобретения и не представляет собой ограничение объема настоящего изобретения, если иное не утверждается. Никакую формулировку в описании не следует толковать как указывающую на любой незаявленный элемент как необходимый для осуществления изобретения на практике.The use of singular expressions and similar reference objects in the context of the description of the invention (in particular in the context of the following claims) should be construed as encompassing both the singular and the plural, unless otherwise indicated herein or explicitly disproved by the context. The expressions “comprising”, “having”, “including” and “covering” should be interpreted as open expressions (ie meaning “including but not limited to”) unless otherwise indicated. The enumeration of ranges of values in this document is intended only for a quick way of referring separately to each individual value falling into the range, unless otherwise specified herein, and each individual value is included in the description, as if it were separately listed in this document. All methods described herein may be performed in any suitable order unless otherwise specified herein or otherwise explicitly disproved by the context. The use of any and all examples or typical language (eg, “such as”) provided herein is intended only to better illuminate the invention and does not constitute a limitation on the scope of the present invention unless otherwise stated. No wording in the description should be construed as indicating any undeclared element as necessary for the practice of the invention.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны в настоящем документе, включая наилучший способ, известный изобретателям для осуществления настоящего изобретения. Варианты этих предпочтительных вариантов осуществления могут стать очевидными специалистам в данной области техники при прочтении предшествующего описания. Изобретатели предполагают, что специалисты в данной области техники осуществят такие варианты в случае необходимости, и изобретатели подразумевают, что изобретение можно осуществлять на практике иначе, чем конкретно описано в настоящем документе. Соответственно, настоящее изобретение включает все модификации и эквиваленты объекта, изложенного в формуле изобретения, приложенной к документу, в соответствии с действующим законодательством. Кроме того, любая комбинация вышеописанных элементов во всех их возможных вариантах охвачена настоящим изобретением, если иное не указано в настоящем документе или иным образом явно не опровергается контекстом.Preferred embodiments of the present invention are described herein, including the best method known to the inventors for implementing the present invention. Variants of these preferred embodiments may become apparent to those skilled in the art upon reading the foregoing description. The inventors suggest that those skilled in the art will implement such variations as necessary, and the inventors imply that the invention may be practiced otherwise than specifically described herein. Accordingly, the present invention includes all modifications and equivalents of the object set forth in the claims appended to the document in accordance with applicable law. In addition, any combination of the above elements in all their possible variations is encompassed by the present invention, unless otherwise indicated herein or otherwise explicitly disproved by the context.

Claims (19)

1. Упрочненный резиновый материал, представляющий собой резину, в которую внедрен волокнистый слой, причем волокнистый слой содержит одноосно вытянутые ленточные элементы, имеющие прямоугольное сечение, верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, и причем ленточные элементы содержат, по меньшей мере, первый слой, характеризующийся степенью вытяжки по меньшей мере приблизительно 5, модулем по меньшей мере приблизительно 2 ГПа, плотностью по меньшей мере 0,85 г/см3, причем первый слой содержит полимер, выбранный из группы, состоящей из полиамида, сложного полиэфира и их сополимеров.1. A hardened rubber material, which is rubber, into which a fibrous layer is embedded, wherein the fibrous layer comprises uniaxially elongated ribbon elements having a rectangular section, an upper surface and a lower surface, and wherein the ribbon elements comprise at least a first layer characterized by a degree drawing at least about 5, modulus of at least about 2 GPa, a density of at least 0.85 g / cm 3, wherein the first layer comprises a polymer selected from the group consisting of poliami a, polyester and copolymers thereof. 2. Упрочненный резиновый материал по п.1, отличающийся тем, что первый слой содержит множество полостей.2. The hardened rubber material according to claim 1, characterized in that the first layer contains many cavities. 3. Упрочненный резиновый материал по п.1, отличающийся тем, что волокна также содержат множество трещин на, по меньшей мере, верхней или нижней поверхности волокон.3. The hardened rubber material according to claim 1, characterized in that the fibers also contain many cracks on at least the upper or lower surface of the fibers. 4. Шина, выполненная из упрочненного резинового материала по п.1, отличающаяся тем, что слой шины, выбранный из группы, состоящей из защитного слоя, каркасного слоя, чефера, ободной ленты, усилителя, слоя каркаса, слоя плеча, бандажного слоя, ленточного отделительного слоя, проволочной основы и основы кромки бандажа, представляет собой волокнистый слой.4. A tire made of the hardened rubber material according to claim 1, characterized in that the tire layer selected from the group consisting of a protective layer, a carcass layer, a chafer, a rim tape, an amplifier, a carcass layer, a shoulder layer, a retaining layer, a tape layer the separation layer, the wire base and the base of the edge of the bandage, is a fibrous layer. 5. Способ упрочнения резинового материала, включающий:
щелевую экструзию ленточных элементов или экструзию и нарезку пленки на множество ленточных элементов, причем ленточные элементы имеют прямоугольное сечение и, по меньшей мере, первый слой, причем первый слой содержит полимер, выбранный из группы, состоящей из полиамида, сложного полиэфира и их сополимеров, имеющих прямоугольное сечение;
ориентирование ленточных элементов одноосно до степени вытяжки по меньшей мере приблизительно 5 с образованием одноосно вытянутых ленточных элементов, имеющих верхнюю поверхность и нижнюю поверхность и характеризующихся модулем по меньшей мере приблизительно 2 ГПа и плотностью по меньшей мере 0,85 г/см3;
формирование одноосно вытянутых ленточных элементов в волокнистый слой и внедрение волокнистого слоя в резину.
5. A method of hardening a rubber material, including:
slotted extrusion of tape elements or the extrusion and cutting of a film into a plurality of tape elements, the tape elements having a rectangular cross section and at least a first layer, the first layer containing a polymer selected from the group consisting of polyamide, polyester and their copolymers having rectangular section;
the orientation of the tape elements uniaxially to a stretch of at least about 5 with the formation of uniaxially elongated tape elements having an upper surface and a lower surface and characterized by a modulus of at least about 2 GPa and a density of at least 0.85 g / cm 3 ;
the formation of uniaxially elongated tape elements in the fibrous layer and the introduction of the fibrous layer into the rubber.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что первый слой дополнительно содержит инициирующие полости частицы, причем ориентирование ленточных элементов включает образование множества полостей.6. The method according to claim 5, characterized in that the first layer further comprises initiating cavities of the particle, and the orientation of the tape elements includes the formation of many cavities. 7. Способ по п.5, отличающийся тем, что ориентирование волокон одноосно формирует множество трещин на, по меньшей мере, верхней или нижней поверхности волокон, причем способ дополнительно включает покрытие волокон промотором адгезии, по меньшей мере, частично заполняющим множество трещин волокон перед или после формирования волокна в волокнистый слой.7. The method according to claim 5, characterized in that the orientation of the fibers uniaxially forms a plurality of cracks on at least the upper or lower surface of the fibers, the method further comprising coating the fibers with an adhesion promoter at least partially filling the plurality of fiber cracks before or after the formation of the fiber into the fibrous layer. 8. Упрочненный резиновый материал, представляющий собой резину, в которую внедрен волокнистый слой, причем волокнистый слой содержит одноосно вытянутые волокна, имеющие, по меньшей мере, первый слой, верхнюю поверхность и нижнюю поверхность, причем первый слой содержит полимер и множество полостей, причем полости находятся в количестве от приблизительно 3 до 18 процентов по объему первого слоя.8. A hardened rubber material, which is rubber, into which a fibrous layer is embedded, wherein the fibrous layer contains uniaxially elongated fibers having at least a first layer, an upper surface and a lower surface, the first layer containing a polymer and a plurality of cavities, wherein are in an amount of about 3 to 18 percent by volume of the first layer. 9. Упрочненный резиновый материал по п.8, отличающийся тем, что первый слой дополнительно содержит инициирующие полости частицы.9. The hardened rubber material according to claim 8, characterized in that the first layer further comprises initiating particle cavities. 10. Упрочненный резиновый материал по п.8, отличающийся тем, что волокна дополнительно содержат множество трещин на, по меньшей мере, верхней или нижней поверхности волокон.10. The hardened rubber material of claim 8, wherein the fibers further comprise a plurality of cracks on at least the upper or lower surface of the fibers. 11. Упрочненный резиновый материал по п.8, отличающийся тем, что волокна имеют прямоугольное сечение.11. The hardened rubber material according to claim 8, characterized in that the fibers have a rectangular cross-section. 12. Упрочненный резиновый материал по п.8, отличающийся тем, что первый слой содержит смесь сложного полиэфира и нейлона 6.12. The hardened rubber material of claim 8, wherein the first layer comprises a mixture of polyester and nylon 6. 13. Шина, выполненная из упрочненного резинового материала по п.8, отличающаяся тем, что слой шины, выбранный из группы, состоящей из защитного слоя, каркасного слоя, чефера, ободной ленты, усилителя, слоя каркаса, слоя плеча, бандажного слоя, ленточного отделительного слоя, проволочной основы и основы кромки бандажа, представляет собой волокнистый слой.13. A tire made of hardened rubber material according to claim 8, characterized in that the tire layer selected from the group consisting of a protective layer, a carcass layer, a chafer, a rim tape, an amplifier, a carcass layer, a shoulder layer, a retaining layer, a tape layer the separation layer, the wire base and the base of the edge of the bandage, is a fibrous layer. 14. Способ упрочнения резинового материала, включающий по порядку:
щелевую экструзию ленточных элементов или экструзию и нарезку пленки на множество ленточных элементов, причем ленточные элементы имеют верхнюю поверхность и нижнюю поверхность и, по меньшей мере, первый слой, причем первый слой содержит полимер;
ориентирование волокон одноосно с образованием одноосно вытянутых волокон, формируя множество полостей в первом слое в количестве от приблизительно 3 до 18 процентов по объему первого слоя;
формирование одноосно вытянутых волокон в волокнистый слой и
внедрение волокнистого слоя в резину.
14. A method of hardening a rubber material, including in order:
gap extrusion of tape elements or extrusion and cutting of a film into a plurality of tape elements, the tape elements having an upper surface and a lower surface and at least a first layer, the first layer containing a polymer;
orientation of the fibers uniaxially with the formation of uniaxially elongated fibers, forming many cavities in the first layer in an amount of from about 3 to 18 percent by volume of the first layer;
the formation of uniaxially elongated fibers in the fibrous layer and
incorporation of a fibrous layer into rubber.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что волокна имеют прямоугольное сечение.15. The method according to 14, characterized in that the fibers have a rectangular cross-section. 16. Способ по п.14, отличающийся тем, что полимер первого слоя содержит полимер, выбранный из группы, состоящей из полиамида, сложного полиэфира и их сополимеров.16. The method according to 14, characterized in that the polymer of the first layer contains a polymer selected from the group consisting of polyamide, polyester and their copolymers. 17. Способ по п.14, отличающийся тем, что первый слой волокон дополнительно содержит инициирующие полости частицы.17. The method according to 14, characterized in that the first layer of fibers further comprises initiating cavity particles. 18. Способ по п.14, отличающийся тем, что ориентирование волокон одноосно формирует множество трещин на, по меньшей мере, верхней или нижней поверхности волокон, причем способ дополнительно включает покрытие волокон промотором адгезии, по меньшей мере, частично заполняя множество трещин волокон перед или после формирования волокна в волокнистый слой.18. The method according to 14, characterized in that the orientation of the fibers uniaxially forms a plurality of cracks on at least the upper or lower surface of the fibers, the method further comprising coating the fibers with an adhesion promoter, at least partially filling the plurality of fiber cracks in front of or after the formation of the fiber into the fibrous layer. 19. Способ по п.14, отличающийся тем, что первый слой содержит смесь сложного полиэфира и нейлона 6. 19. The method according to 14, characterized in that the first layer contains a mixture of complex polyester and nylon 6.
RU2014107193/11A 2011-08-03 2012-07-10 Strengthened rubber material with ribbon elements RU2574059C2 (en)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/196,975 US9278495B2 (en) 2011-08-03 2011-08-03 Rubber reinforced article with high modulus, rectangular cross-section fibers
US13/196,981 US20130032266A1 (en) 2011-08-03 2011-08-03 Rubber reinforced article with voided fibers
US13/196,988 US20130032267A1 (en) 2011-08-03 2011-08-03 Rubber reinforced article with voided fibers having void-initiating particles
US13/196,975 2011-08-03
US13/196,988 2011-08-03
US13/196,981 2011-08-03
US13/351,625 US9267566B2 (en) 2012-01-17 2012-01-17 Polyester/nylon 6 fibers for rubber reinforcement
US13/351,625 2012-01-17
PCT/US2012/046070 WO2013019366A2 (en) 2011-08-03 2012-07-10 Reinforced rubber article with tape elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014107193A RU2014107193A (en) 2015-09-20
RU2574059C2 true RU2574059C2 (en) 2016-01-27

Family

ID=46514843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014107193/11A RU2574059C2 (en) 2011-08-03 2012-07-10 Strengthened rubber material with ribbon elements

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2739488A2 (en)
JP (1) JP6038917B2 (en)
KR (1) KR101656963B1 (en)
CN (2) CN102910036B (en)
BR (1) BR112014002313A2 (en)
RU (1) RU2574059C2 (en)
WO (1) WO2013019366A2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6094382B2 (en) * 2013-05-27 2017-03-15 横浜ゴム株式会社 Pneumatic tire
US10065366B2 (en) * 2014-05-27 2018-09-04 The Boeing Company Folded composite filler
CN105000030A (en) * 2015-08-04 2015-10-28 青岛四方车辆研究所有限公司 Belt bundle type capsule and air spring with capsule
FR3048638B1 (en) 2016-03-11 2018-03-30 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin RADIAL TIRE HAVING IMPROVED BELT STRUCTURE
US20180289238A1 (en) * 2017-04-07 2018-10-11 Milliken & Company Washable Floor Mat with Reinforcement Layer
KR20190134737A (en) * 2017-05-04 2019-12-04 코드사 테크닉 테크스틸 아노님 시르케티 Cap Ply Reinforcement Strips for Pneumatic Tires
US20200331300A1 (en) * 2017-10-20 2020-10-22 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Tire comprising reinforcing elements in the form of laminated strips
CN109058350A (en) * 2018-09-26 2018-12-21 保隆(安徽)汽车配件有限公司 A kind of preparation method of air-spring bellows and air spring and above-mentioned air spring

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000068301A1 (en) * 1999-05-07 2000-11-16 3M Innovative Properties Company Films having a fibrillated surface and method of making
WO2002092899A1 (en) * 2001-05-15 2002-11-21 3M Innovative Properties Company Microfiber-entangled products and related methods
WO2003031713A1 (en) * 2001-10-09 2003-04-17 3M Innovative Properties Company Microfiber articles from multi-layer substrates

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3486962A (en) * 1966-04-06 1969-12-30 Goodyear Tire & Rubber Reinforced rubber bands,etc.
US3431962A (en) * 1966-08-22 1969-03-11 Goodyear Tire & Rubber Reinforcement for pneumatic tires and the like
GB1430449A (en) * 1973-07-04 1976-03-31 Du Pont Heavy denier polyamide monofilament and process for the preparation thereof
US5071913A (en) * 1987-12-11 1991-12-10 Exxon Chemical Patents Inc. Rubbery isoolefin polymers exhibiting improved processability
JP2629923B2 (en) * 1988-12-28 1997-07-16 東レ株式会社 High toughness polyester fiber and cord and tire comprising the same
US5223187A (en) * 1990-06-14 1993-06-29 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process of making polyester monofilaments for reinforcing tires
AU7826391A (en) * 1990-06-14 1991-12-19 E.I. Du Pont De Nemours And Company Polyester monofilaments for reinforcing tires
US5221382A (en) * 1991-05-10 1993-06-22 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire including gas absorbing cords
US5582913A (en) * 1995-08-23 1996-12-10 Hoechst Celanese Corporation Polyester/polyamide composite fiber
TR199902977T2 (en) * 1997-06-06 2000-10-23 Michelin Recherche Et Technique S.A. Thermotropic aromatic polyester (Amide) monofilaman
EP1277874A4 (en) * 2000-04-28 2004-04-21 Bridgestone Corp Rubber-reinforcing fiber, process for producing the same, and rubber product and pneumatic tire each made with the same
US7252129B2 (en) 2005-02-22 2007-08-07 Milliken & Company Tire with cap ply layer
US7614436B2 (en) 2006-02-06 2009-11-10 Milliken & Company Weft inserted warp knit fabric for tire cap ply
US7931062B2 (en) 2008-05-29 2011-04-26 Milliken & Company Pneumatic tire with leno cap ply and method of making same
US8476372B2 (en) * 2009-01-16 2013-07-02 Teijin Fibers Limited Polyester fiber and method for its production, and tire cord, tire, belt-reinforcing fiber material and belt comprising the polyester fiber
KR101694894B1 (en) * 2009-03-16 2017-01-10 보르벡크 머터리얼스 코포레이션 Reinforced polymeric articles
WO2010107769A2 (en) * 2009-03-16 2010-09-23 Aksay Ilhan A Tire cords

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000068301A1 (en) * 1999-05-07 2000-11-16 3M Innovative Properties Company Films having a fibrillated surface and method of making
WO2002092899A1 (en) * 2001-05-15 2002-11-21 3M Innovative Properties Company Microfiber-entangled products and related methods
WO2003031713A1 (en) * 2001-10-09 2003-04-17 3M Innovative Properties Company Microfiber articles from multi-layer substrates

Also Published As

Publication number Publication date
KR101656963B1 (en) 2016-09-12
CN102910036B (en) 2016-03-09
JP6038917B2 (en) 2016-12-07
EP2739488A2 (en) 2014-06-11
WO2013019366A2 (en) 2013-02-07
RU2014107193A (en) 2015-09-20
BR112014002313A2 (en) 2017-10-17
KR20140030321A (en) 2014-03-11
WO2013019366A3 (en) 2013-07-11
CN102910036A (en) 2013-02-06
CN202911469U (en) 2013-05-01
JP2014529634A (en) 2014-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2574059C2 (en) Strengthened rubber material with ribbon elements
US9267566B2 (en) Polyester/nylon 6 fibers for rubber reinforcement
US9278495B2 (en) Rubber reinforced article with high modulus, rectangular cross-section fibers
KR101730882B1 (en) Tyre with radial carcass reinforcement
EP2953800B1 (en) Pneumatic tire carcass having air blocking stabilizing fabric system
JP5687337B2 (en) Elastomer products with straight textile structure for reinforcement
KR101948883B1 (en) A pneumatic tire with hybrid cord reinforcement
US20150137410A1 (en) Process of forming a rubber reinforced article with voided fibers
US9643382B2 (en) Fiber reinforced structural element
US20160311261A1 (en) Tape element containing crack propagation channels and ripstop ridges
US20160311147A1 (en) Extrusion die for tape elements containing crack propagation channels
US20160311262A1 (en) Tape element containing crack propagation channels
US20160311263A1 (en) Tape element containing ripstop ridges
JP6343872B2 (en) Steel cord and rubber product manufacturing method
JP2024009843A (en) Tire for vehicle having belt bandage
JP2016505724A (en) Reinforcing structure including spun staple yarn
RU2601245C1 (en) Steel cord and method of making rubber article
KR101604276B1 (en) Multilayer body for preparing tire, preparation method of the same, preparation method of pneumatic tire using the multilayer body
US20130032267A1 (en) Rubber reinforced article with voided fibers having void-initiating particles
JP4972324B2 (en) Pneumatic tire
KR20220005488A (en) Reinforcing members for bicycle tires and bicycle tires