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Dokumentenidentifikation DE102005046492A1 05.04.2007
Titel Verfahren zur Herstellung eines Garnes und Garn
Anmelder Continental Aktiengesellschaft, 30165 Hannover, DE
Erfinder Barneveld, Claus van, Dr., 30827 Garbsen, DE;
Wahl, Günter, Dr., 31249 Hohenhameln, DE
DE-Anmeldedatum 29.09.2005
DE-Aktenzeichen 102005046492
Offenlegungstag 05.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.04.2007
IPC-Hauptklasse D02G 3/38(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse D02G 3/44(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   D01D 5/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Garnes aus einer Vielzahl von Filamenten aus Polyester oder Aramid und ein Garn aus einer Vielzahl derartiger Filamente.
Gemäß der Erfindung sind die Filamente aus Polyester oder Aramid von zumindest einer Lage aus Filamenten aus Nylon umhüllt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Garnes sowie ein Garn aus einer Vielzahl von Filamenten aus Polyester oder Aramid.

Garne aus synthetischen Polymeren werden bereits seit einigen Jahrzehnten zur Herstellung von Korden, welche beispielsweise als Festigkeitsträger in Bauteilen von Fahrzeugreifen, Förderbändern oder Schläuchen eingesetzt werden, verwendet. Synthetische Polymere sind deswegen besonders gut für diese Einsätze geeignet, da sie sehr gute Festigkeitseigenschaften aufweisen und die Möglichkeit besteht, bei der Herstellung der Filamente und Garne deren Dehnung auf den erwünschten Wert einzustellen. Dabei ergaben sich ursprünglich erhebliche Schwierigkeiten beim Einsatz der Korde vor allem dadurch, dass diese eine schlechte Haftung zu Gummi aufweisen. Dieses Problem konnte mittlerweile auf verschiedene Weisen gelöst werden. Bei Korden aus Polyamiden, insbesondere Nylon, ist das Erzielen einer guten Haftung zu Gummi vergleichsweise einfach, indem der aus dem Garn hergestellte Kord oder das aus den Korden hergestellte Gewebe vor dem Einbau in die zu diesem Zeitpunkt noch unvulkanisierte Kautschukmischung mit einem haftverbessernden Mittel behandelt wird. Zu den bekanntesten und seit vielen Jahrzehnten im Einsatz befindlichen Behandlungsmitteln zählen wässrige Dispersionen aus Resorcin-Formaldehyd-Latex (RFL).

Polyethylenterephthalat (PET) und Polyethylennaphthalat (PEN), beide sind Polyester, und Aramid haben gewisse Vorteile gegenüber Nylon, insbesondere ein steileres Kraft-Dehnungs-Diagramm, und neigen daher weniger dazu, sich bei längerer Beanspruchung und bei höheren Temperaturen zu dehnen. Die Haftung von Polyester oder Aramid zu Gummi ist jedoch schlechter als die von Nylon. Es ist auch schon seit längerem bekannt und üblich, zur Verbesserung der Haftung von Polyethylenterephthalat die Korde bzw. das Gewebe vor dem RFL-Dipbad einer Vorbehandlung zu unterziehen. Diese Vorbehandlung ist üblicherweise ein Aktivierungsbad, welches haftvermittelnde Substanzen enthält. In der DE-A-1444139 wird beispielsweise vorgeschlagen, vor der Behandlung mit der wässrigen Dispersion aus RFL das Garn, den fertigen Kord oder das Gewebe aus Polyethylenterephthalat mit einer wässrig-alkoholischen Lösung oder einer wässrigen Emulsion zu behandeln, die einen Glycidether eines Alkohols mit mindestens 3 OH-Gruppen, von denen wenigstens zwei zu Glycidether-Gruppen angesetzt sind, und ein heterozyklisches oder aliphatisches Amin enthält. Anschließend wird das Garn, der Kord oder das Gewebe zwischen 2 und 120 Sekunden einer Temperatur zwischen 160°C und 200°C ausgesetzt.

Die zu einem Garn zusammengefassten Einzelfilamente aus Nylon oder Polyester werden üblicherweise mittels einer eine Spinndüse aufweisenden Einrichtung aus den entsprechenden Schmelzen der Ausgangsmaterialien hergestellt. Die Anzahl der Öffnungen in der Spinndüse entspricht der Anzahl der Einzelfäden, die zu einem Garn zusammengefasst sind. Die Garne aus Polyester oder Nylon, die für Verstärkungskorde für Reifenbauteile verwendet werden, weisen vorzugsweise eine dtex-Zahl von 940 bis 4400 auf, gängige Konstruktionen für Nylonkorde sind beispielsweise 940 × 1 und 940 × 2.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Garn mit Filamenten aus Polyester oder Aramid derart herzustellen bzw. auszuführen, dass die oben erwähnte Vorbehandlung, das Aktivierungsbad, entfallen kann.

Was das Verfahren betrifft wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Filamente von zumindest einer Lage aus Filamenten aus Nylon umhüllt werden. Demnach besteht ein gemäß der Erfindung ausgeführtes Garn aus Kernfilamenten aus Polyester oder Aramid und Hüllfilamenten aus Nylon.

Gemäß der Erfindung wird daher ein Garn zur Verfügung gestellt, welches die vorteilhaften Eigenschaften von Garnen aus Polyester oder Aramid aufweist, aber zur Erzielung guter Hafteigenschaften zu Kautschukmischungen bzw. Gummi keine Vorbehandlung erfordert. Für die Haftung zum bzw. im Gummibauteil des betreffenden Produktes, beispielsweise eines Fahrzeugluftreifens, sind die die Filamente umhüllenden Filamente aus Nylon zuständig, einem Material, welches sich wesentlich leichter an Gummi haften lässt. Garne oder Korde aus Nylon erfordern ein einziges haftvermittelndes Tauchbad, beispielsweise auf Basis einer wässrigen Lösung von RFL.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Filamente aus Nylon mit dem gleichen Durchmesser wie die Filamente aus Polyester oder Aramid hergestellt. Zur Herstellung erfindungsgemäß ausgeführter Garne könne daher die üblichen Spinndüsen verwendet werden.

Um die besseren Hafteigenschaften von Nylon auszunutzen und gleichzeitig die Materialeigenschaften von Polyester bzw. Aramid voll zu erhalten, braucht das erfindungsgemäße Garn lediglich eine einzige Lage von Hüllfilamenten aus Nylon aufzuweisen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Umhüllung aus Nylon-Filamenten mehrlagig vorzusehen.

Die Polyester-Filamente sind vorzugsweise Filamente aus Polyethylenterephthalat oder aus Polyethylennaphthalat.

Die Erfindung wird nun anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Zu den einzelnen verwendeten Begriffen wird vorab darauf hingewiesen, dass unter dem Begriff „Filament" ein aus einer Spinndüse austretender Einzelfaden zu verstehen ist, unter dem Begriff „Garn" ein Strang bestehend aus einer Vielzahl von parallel zueinander verlaufenden Filamenten, welcher gegebenenfalls mit einem Schutzdrall versehen ist, und unter „Kord" eine Anzahl von Garnen, welche miteinander verdreht sind. Ein Kord kann daher beispielsweise aus zwei bis drei Garnen mit einem dtex von 940 bis 8800 bestehen.

Ein erfindungsgemäß ausgeführtes Garn weist beispielsweise 200 bis 300 Einzelfilamente auf. Die überwiegende Anzahl von Einzelfilamenten besteht aus Polyester, insbesondere aus Polyethylenterephthalat oder Polyethylennaphthalat, oder Aramid und bildet die hier als Kernfilamente bezeichneten Filamente, welche von einer Umhüllung aus zumindest einer Lage von Hüllfilamenten aus Nylon umgeben sind.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Garnes kann auf bekannte Weise mittels einer Spinneinrichtung unter Verwendung einer Spinndüse durchgeführt werden, welche mit einer Vielzahl von Bohrungen, entsprechend der Anzahl von Filamenten im Garn, versehen ist. Die Schmelzen der Ausgangsmaterialien für die Filamente treten derart durch die Spinndüse, dass Kernfilamente aus Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat oder Aramid und zumindest eine Lage Hüllfilamente aus Nylon hergestellt werden.

Das Garn wird auf übliche Weise gezogen und mit Wärme behandelt. Durch Verdrehen von mindestens zwei Garnen entsteht ein Kord, welcher unmittelbar als Festigkeitsträger eingesetzt werden kann, beispielsweise durch Umhüllen mit einer Kautschukmischung oder durch Einbetten in eine Kautschukmischung, welche bei der Fertigstellung des betreffenden Produktes, beispielsweise eines Fahrzeugluftreifens, vulkanisiert wird. Aus den Korden kann ferner ein Gewebe erstellt werden, welches in eine Kautschukmischung eingebettet oder mit einer Kautschukmischung beschichtet wird, welche anschließend im Zuge der Herstellung des betreffenden Produktes vulkanisiert wird.


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung eines Garnes aus einer Vielzahl von Filamenten aus Polyester oder Aramid, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente aus Polyester oder Aramid von zumindest einer Lage aus Filamenten aus Nylon umhüllt werden. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente aus Nylon mit dem gleichen Durchmesser hergestellt werden wie die Filamente aus Polyester oder Aramid. Garn aus einer Vielzahl von Filamenten aus Polyester oder Aramid, dadurch gekennzeichnet, dass die Filamente aus Polyester oder Aramid von zumindest einer Lage aus Filamenten aus Nylon umhüllt sind. Garn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Filamente aus Nylon dem Durchmesser der Filamente aus Polyester oder Aramid entspricht. Garn nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Polyester-Filamente aus Polyethylenterephthalat oder aus Polyethylennaphthalat bestehen. Verwendung eines Garnes gemäß zumindest einem der Ansprüche 3 bis 5 zur Herstellung von Korden oder Garnen als Festigkeitsträger in Bauteilen von Fahrzeugluftreifen.






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