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EP1743964B1 - Cord - Google Patents

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Info

Publication number
EP1743964B1
EP1743964B1 EP05015392A EP05015392A EP1743964B1 EP 1743964 B1 EP1743964 B1 EP 1743964B1 EP 05015392 A EP05015392 A EP 05015392A EP 05015392 A EP05015392 A EP 05015392A EP 1743964 B1 EP1743964 B1 EP 1743964B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
core
cord according
cord
modulus
matrix
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Not-in-force
Application number
EP05015392A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1743964A1 (de
Inventor
Klaus Peter Schwung
Bernd Dr. Wohlmann
Maria Gemma Martinus Wilhelmus Peters
Johannes Theodorus Petronella Janssen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Carbon Europe GmbH
Teijin Aramid BV
Original Assignee
Toho Tenax Europe GmbH
Teijin Aramid BV
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 to PL05015392T priority Critical patent/PL1743964T3/pl
Application filed by Toho Tenax Europe GmbH, Teijin Aramid BV filed Critical Toho Tenax Europe GmbH
Priority to EP05015392A priority patent/EP1743964B1/de
Priority to DE502005006007T priority patent/DE502005006007D1/de
Priority to AT05015392T priority patent/ATE414807T1/de
Priority to JP2006192632A priority patent/JP2007023473A/ja
Priority to KR1020060065859A priority patent/KR20070009443A/ko
Priority to CN2006101062693A priority patent/CN1896352B/zh
Priority to US11/487,426 priority patent/US20070169458A1/en
Publication of EP1743964A1 publication Critical patent/EP1743964A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1743964B1 publication Critical patent/EP1743964B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/447—Yarns or threads for specific use in general industrial applications, e.g. as filters or reinforcement
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/36—Cored or coated yarns or threads
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/38—Threads in which fibres, filaments, or yarns are wound with other yarns or filaments, e.g. wrap yarns, i.e. strands of filaments or staple fibres are wrapped by a helically wound binder yarn
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/40—Yarns in which fibres are united by adhesives; Impregnated yarns or threads
    • D02G3/404—Yarns or threads coated with polymeric solutions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/48—Tyre cords
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/02—Ropes built-up from fibrous or filamentary material, e.g. of vegetable origin, of animal origin, regenerated cellulose, plastics
    • D07B1/025—Ropes built-up from fibrous or filamentary material, e.g. of vegetable origin, of animal origin, regenerated cellulose, plastics comprising high modulus, or high tenacity, polymer filaments or fibres, e.g. liquid-crystal polymers

Definitions

  • the invention relates to a cord consisting of a core and a sheath.
  • Such a cord is for example in EP 1 411 159 described in which the core is made of glass fibers and the sheath of aramid yarns. This cord serves to reinforce elastomeric materials such as tires or belts.
  • cords which are at least comparable or better in their properties with the known cords.
  • such cords should ensure the longest possible service life of composite materials reinforced with such cords.
  • the cords are resistant to oil and / or hydrolysis resistant.
  • the object of the present invention is to provide further cords which are suitable for reinforcing elastomeric materials.
  • the cords should ensure a long service life of the elastomeric material reinforced with such cords.
  • cords are to be provided with a good resistance to hydrolysis.
  • a cord is to be provided, which is inexpensive to produce.
  • the object of the invention is achieved by a cord comprising a core and a sheath, wherein the core contains high modulus fibers embedded in a matrix which is at least predominantly sheathed with the sheath-forming fibers and wherein the matrix of the core is a thermoplastic.
  • the core serves as a strength carrier, which is characterized in particular by high dimensional stability.
  • Such a cord can be produced for example in such a way that the high modulus fibers are impregnated with the matrix material. Thereafter, the core is wrapped, for example, with staple fibers, after which then the staple fibers form the sheath.
  • At least one multifilament yarn is preferred as the fibers forming the sheath, which is wound around the core.
  • the wrapping is preferably carried out such that after wrapping the core covered as well as possible, that is as possible no longer visible. If several multifilament yarns are used to produce the jacket, they can be wound in the same direction and / or in opposite directions around the core. Also, multiple multifilament yarns may be braided into a sheath.
  • thermoplastic fibers can be mixed with the high-modulus fibers, wherein this mixture is heated in a later step so that the thermoplastic fibers melt and become the matrix in which the high-modulus fibers are embedded.
  • the high modulus fibers can be present as continuous fibers, for example as multifilament yarn, and the thermoplastic fibers are well mixed with the high modulus fibers, for example by means of known per se swirling by means of air.
  • finite fibers for example staple fibers or fibers which have been produced by stretch breaking, can also be used for the high-modulus fibers.
  • thermoplastic fibers which are also staple fibers or stretch-broken fibers.
  • the broken fibers have different lengths, and the average length and length distribution of the fibers can be influenced to some extent.
  • an average length of 70 to 170 mm preferably from 110 to 130 mm and in particular about 120 mm and a length distribution of 40 to 230 cm has been well proven.
  • Such fibers can then be mixed in a manner known per se and used without twisting or in the form of a yarn as a core around which the mutifilament yarn forming the sheath is wound.
  • the mixed, consisting of high-modulus fibers and thermoplastic fibers yarn can be heated either before the sheath with the multifilament yarn so that melt the thermoplastic fibers and embedding the Hochmodulmaschinen as a matrix.
  • thermoplastic fibers It is particularly favorable first to wrap the mixture of high-modulus fibers and thermoplastic fibers with at least one multifilament yarn.
  • an adhesion promoter preferably an RFL (resorcinol-formaldehyde-latex) adhesion promoter, which is crosslinked under the action of temperature, is usually applied to the cords before embedding in the elastomeric material
  • the temperature treatment required for crosslinking the adhesion promoter can also be used can be used to melt the thermoplastic fibers and convert them into matrix material.
  • the matrix of the core of the cord according to the invention is a thermoplastic which has a melting point or melting point range between 150 and 420 ° C., preferably between 180 and 260 ° C.
  • a melting point or melting range for the thermoplastic between 200 and 230 ° C has proven to be particularly useful here.
  • thermoplastic material for the matrix of the core virtually all materials which can be spinned into fibers by melt spinning are suitable, in particular thermoplastic polyurethanes (TPU), polyesters (PET), polyphenylene sulfides (PPS), polyethylenes (PE) or polyamides (PA).
  • TPU thermoplastic polyurethanes
  • PET polyesters
  • PPS polyphenylene sulfides
  • PE polyethylenes
  • PA polyamides
  • PA polyamides
  • the cord according to the invention is characterized in particular by the fact that the core contains 15 to 50% by volume, preferably 25 to 40% by volume, based on the core without sheath, of matrix. It has been found that it is not absolutely necessary on the one hand that the high modulus fibers are completely embedded in matrix material, but on the other hand it is advantageous if the core has as little excess matrix material as possible when embedding the cord in the elastomeric material Material applied heat would embed a considerable proportion of filaments of the sheath-forming multifilament yarn. In the same way, it has turned out to be an advantage if the matrix material is distributed as evenly as possible in the core.
  • the cord according to the invention is characterized in that the high modulus fibers in the core have a modulus of 200 to 550 GPa, preferably 200 to 350 GPa, more preferably 200 to 250 GPa. Carbon fibers are best suited for this purpose.
  • the multifilament yarn or the multifilament yarns have a lower modulus than the modulus of the high modulus fibers of the core.
  • multifilament yarns with a modulus of from 70 to 150 GPa, in particular from 70 to 120 GPA have proven to be very useful.
  • a multifilament yarn of aramid has proven itself.
  • the cord according to the invention is ideally suited for the production of fiber-reinforced elastomeric materials.
  • the subject of vorfiegenden invention is a V-belt as well as a toothed belt, which contains a cord according to the invention.
  • This core component was wound with 2 yarns 3 in opposite directions, each with 250 turns per meter (1 yarn with 250 turns per meter in the Z direction and a yarn with 250 turns per meter in the S direction), resulting in an untreated cord, which in the core component contained the filaments of yarns 1 and 2.
  • This cord was provided with an RFL dip in two stages in the following manner. In the first step, the cord surface (essentially the filaments of the yarn 3) was epoxidized in a surface treatment. In the second step, the cord was dipped in aqueous RFL and cured at 235 ° C with the filaments of yarn 2 melting and becoming the matrix for the filaments of yarn 1.
  • the obtained dipped cord was embedded in hydrogenated nitrile rubber. Furthermore, two commercially available cords Glass A and Glass B, which contained glass filaments in the core, were dipped in the same manner and embedded in hydrogenated nitrile rubber.
  • Cord A is made by NGF Europe Ltd. under the designation "Type EC9, 34, 3/11 80S, black dipped", while Cord B is sold and sold by Sovoutri as a reinforcing cord.
  • SPAF trap peel adhesion force
  • the cord according to the invention has significantly higher values with regard to the breaking strength and the force at the measured strains than conventional cords which have glass fibers in their core. Also, the cord according to the invention is characterized by lower elongation at break. With regard to the adhesion in rubber, the cord according to the invention has comparable properties to those of today's cords. In this respect, the cord according to the invention can be regarded as a significant improvement.

Landscapes

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  • Ropes Or Cables (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Cord, bestehend aus einem Kern und einem Mantel.
  • Ein derartiger Cord ist beispielsweise in EP 1 411 159 beschrieben, bei dem der Kern aus Glasfasern und der Mantel aus Aramidgarnen gebildet ist. Dieser Cord dient der Verstärkung von elastomeren Materialien, wie beispielsweise Reifen oder Riemen.
  • In der US-A-4 677 818 werden Corde beschrieben, die einen Kern aus mit einem duroplastischen Matrixharz imprägnierten Fasern aufweisen. Der Kern dieser Corde ist mit einer dichten Umhüllung von weiteren Fasern umgeben, um so ein Auslaufen des Matrixharzes zu vermeiden. Bei den Corden der US-A-4 677 818 ist eine genaue Abstimmung und Einstellung hinsichtlich des duroplastischen Matrixharzes erforderlich, damit ein Herausfließen des Harzes aus dem Cord wirksam vermieden werden kann und eine Klebrigkeit des Faserkerns gering gehalten werden kann. Gleichzeitig ist die Lagerfähigkeit der Corde aufgrund des Vorhandensein von Härtern und gegebenenfalls Beschleunigern im Matrixharz eingeschränkt.
  • Es besteht immer noch der Wunsch, derartige Corde zu entwickeln, die in ihren Eigenschaften mit den bekannten Corden mindestens vergleichbar oder besser sind. Insbesondere sollen derartige Corde eine möglichst hohe Lebensdauer der mit derartigen Corden verstärkten Verbundwerkstoffen gewährleisten. Beim Einsatz solcher Corde in Riemen kommt es zusätzlich darauf an, dass die Corde beständig gegen Öl und/oder hydrolysebeständig sind.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, weitere für die Verstärkung von elastomeren Materialien geeignete Corde zur Verfügung zu stellen. Insbesondere sollen die Corde eine hohe Lebensdauer des mit solchen Corden verstärkten elastomeren Materials sicherstellen. Außerdem sollen Corde mit einer guten Hydrolysebeständigkeit zur Verfügung gestellt werden. Auch soll ein Cord zur Verfügung gestellt werden, der kostengünstig herstellbar ist.
  • Gelöst wird die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe durch einen Cord, bestehend aus einem Kern und einem Mantel, wobei der Kern in eine Matrix eingebettete Hochmodulfasern enthält, welcher mit den Mantel bildenden Fasern zumindest überwiegend umhüllt ist und wobei die Matrix des Kerns ein Thermoplast ist.
  • Hierbei dient der Kern als Festigkeitsträger, der sich insbesondere durch hohe Dimensionsstabiltiät auszeichnet.
  • Ein derartiger Cord lässt sich beispielsweise derart herstellen, dass die Hochmodulfasern mit dem Matrixmaterial imprägniert werden. Danach wird der Kern beispielsweise mit Stapelfasern umsponnen, wonach dann die Stapelfasern den Mantel bilden.
  • Bevorzugt wird mindestens ein Multifilamentgarn als die den Mantel bildenden Fasern, welches um den Kern gewickelt ist. Die Umwicklung wird vorzugsweise derart ausgeführt, dass nach dem Umwickeln der Kern möglichst gut abgedeckt, das heißt möglichst nicht mehr zu sehen ist. Werden mehrere Multifilamentgarne zur Herstellung des Mantels verwendet, können diese gleichsinnig und/oder gegensinnig um den Kern gewickelt werden. Auch können mehrere Multifilamentgarne zu einem Mantel geflochten sein.
  • Neben den üblichen Imprägnierverfahren zum Einbringen der Matrix in die Hochmodulfasern, können hierbei thermoplastische Fasern mit den Hochmodulfasern vermischt werden, wobei diese Mischung in einem späteren Schritt derart erhitzt wird, dass die thermoplastischen Fasern schmelzen und zur Matrix werden, in welche die Hochmodulfasern eingebettet sind. Hierbei können die Hochmodulfasern als Endlosfasern, beispielsweise als Multifilamentgarn, vorliegen und die thermoplastischen Fasern mit den Hochmodulfasern beispielsweise durch an sich bekanntes Verwirbeln mittels Luft gut vermischt werden. Für die Hochmodulfasern können aber auch endliche Fasern, beispielsweise Stapelfasern oder Fasern, die über Streckbrechen hergestellt worden sind, eingesetzt werden. Hierbei empfiehlt es sich, thermoplastische Fasern einzusetzen, die ebenfalls Stapelfasern oder streckgebrochene Fasern sind. Beim Streckbrechen von Fasern weisen die streckgebrochenen Fasern unterschiedliche Längen auf, wobei die durchschnittliche Länge und die Längenverteilung der Fasern in einem gewissen Rahmen beeinflusst werden kann. Für die Hochmodulfasern im Kern des erfindungsgemäßen Cordes hat sich eine durchschnittliche Länge von 70 bis 170 mm, bevorzugt von 110 bis 130 mm und insbesondere etwa 120 mm und eine Längenverteilung von 40 bis 230 cm bestens bewährt. Derartige Fasern können dann in an sich bekannter Weise gemischt und ungedreht oder in Form eines Garns als Kern eingesetzt werden, um welchen das den Mantel bildende Mutifilamentgarn gewickelt wird. Dabei kann das gemischte, aus Hochmodulfasern und thermoplastischen Fasern bestehende Garn entweder bereits vor der Ummantelung mit dem Multifilamentgarn derart erhitzt werden, dass die thermoplastischen Fasern schmelzen und als Matrix die Hochmodulfasern einbetten.
  • Es ist besonders günstig, das Gemisch aus Hochmodulfasern und thermoplastischen Fasern zunächst mit mindestens einem Multifilamentgarn zu umwickeln. Da auf die Corde vor dem Einbetten in das elastomere Material in der Regel ein Haftvermittler, vorzugsweise ein RFL (Resorcinol-Formaldehyd-Latex) - haftvermittler aufgetragen wird, welcher unter Einwirkung von Temperatur vernetzt wird, kann die zur Vernetzung des Haftvermittlers erforderliche Temperaturbehandlung auch dazu verwendet werden, die thermoplastischen Fasern zu schmelzen und in Matrixmaterial umzuwandeln.
  • Hierbei hat es sich besonders bewährt, wenn die Matrix des Kerns des erfindungsgemäßen Cordes ein Thermoplast ist, der einen Schmelzpunkt bzw. Schmelzpunktbereich zwischen 150 und 420 °C, bevorzugt zwischen180 und 260 °C aufweist. Ein Schmelzpunkt bzw. Schmelzbereicht für den Thermoplasten zwischen 200 und 230 °C hat sich hierbei besonders bewährt. Als thermoplastisches Material für die Matrix des Kerns eignen sich praktisch alle über Schmelzspinnen zu Fasern verspinnbaren Materialien, insbesondere thermoplastische Polyurethane (TPU), Polyester (PET), Polyphenylensulfide (PPS), Polyethylene (PE) oder Polyamide (PA). Bei Polyamiden haben sich insbesondere PA 4, PA 4.6, PA 6, PA 6.6, PA 6.10, PA 10 oder PA 12 als besonders günstig herausgestellt.
  • Der erfindungsgemäße Cord zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass der Kern 15 bis 50 Vol.-%, bevorzugt 25 bis 40 VOL.-%, bezogen auf den Kern ohne Mantel, an Matrix enthält. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass es einerseits nicht unbedingt erforderlich ist, dass die Hochmodulfasern vollständig in Matrixmaterial eingebettet sind, dass es aber andererseits von Vorteil ist, wenn der Kern möglichst wenig überschüssiges Matrixmaterial aufweist, welches bei der beim Einbetten des Cordes in das elastomere Material aufgebrachten Hitze einen beträchtlichen Anteil an Filamenten des den Mantel bildenden Multifilamentgarnes einbetten würde. Genauso hat es sich als Vorteil herausgestellt, wenn das Matrixmaterial möglichst gleichmäßig im Kern verteilt angeordnet ist.
  • Weiterhin zeichnet sich der erfindungsgemäße Cord dadurch aus, dass die Hochmodulfasern im Kern einen Modul von 200 bis 550 GPa, bevorzugt 200 bis 350 GPa, besonders bevorzugt 200 bis 250 GPa aufweisen. Kohlenstofffasern sind hierzu bestens geeignet.
  • Auch hat es sich von Vorteil herausgestellt, wenn das Multifilamentgarn oder die Multifilamentgarne einen niedrigeren Modul als der Modul der Hochmodulfasern des Kernes aufweisen. Insbesondere haben sich hierzu Multifilamentgarne mit einem Modul von 70 bis 150 GPa, insbesondere von 70 bis 120 GPA bestens bewährt. Als besonders geeignetes Multifilamentgarn für die Ummantelung des Kernes des erfindungsgemäßen Cord hat sich ein Multifilamentgarn aus Aramid bewährt.
  • Der erfindungsgemäße Cord eignet sich bestens zur Herstellung von faserverstärkten elastomeren Materialien.
  • Insofern ist auch Gegenstand der vorfiegenden Erfindung ein Keilriemen wie auch ein Zahnriemen, welcher einen erfindungsgemäßen Cord enthält.
  • Die Erfindung wird anhand des nachfolgenden Beispiels näher erläutert.
  • Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Cordes wurden folgende Garne eingesetzt:
    • Garn 1: Kohlenstofffasern der Firma Toho Tenax Europe GmbH mit der Bezeichnung Tenax STS 5411, dessen Einzelfilamente einen Titer von 0,67 dtex und eine Faserdichte von 1,76 g/cm3 aufweisen.
    • Garn 2: Thermoplastische Fasern aus Polyamid 6 (PA6) Multifilamentgarn der Firma Rhodia, dessen Einzelfilamente einen Titer von 6,9 dtex und eine Faserdichte von 1,14 g/cm3 aufweisen. Dieses Multifilamentgarn weist einen Schmelzbereich von 215 bis 220 °C auf.
    • Garn 3: Twaron 1.100 dtex f 1000 von Teijin Twaron b.v.
  • Zunächst wurden 12.000 Filamente von Garn 1 und 300 Filamente von Garn 2 derart streckgebrochen und danach intensiv gemischt, dass ein Strang von 10.100 dtex entstand, welcher Filamente mit einer durchschnittlichen Länge von 120 mm, wobei die Längen der Filamente zwischen 40 und 230 mm variierten, aufwies. Aus diesem Strang wurde über ein Kammgarnspinnverfahren die Kernkomponente mit einem Titer von 10.100 dtex hergestellt. Diese Kernkomponente enthielt also 80 Gew.-% Kohlenstofffasern (Garn 1) und 20 Gew.-% Polyamid 6-Fasern (Garn 2). Diese Kernkomponente wurde mit 2 Garnen 3 gegensinnig, jeweils mit 250 Drehungen pro m (1 Garn mit 250 Drehungen pro m in Z-Richtung und ein Garn mit 250 Drehungen pro m in S - Richtung) umwickelt, wodurch ein unbehandelter Cord entstanden ist, welcher in der Kernkomponente die Filamente der Garne 1 und 2 enthielt. Dieser Cord wurde auf folgende Weise in zwei Stufen mit einem RFL-Dipp versehen. In der ersten Stufe wurde die Cordoberfläche (im wesentlichen die Filamente des Garns 3) in einer Oberflächenbehandlung epoxidiert. In der zweiten Stufe wurde der Cord in wässrigem RFL gedippt und bei 235 °C ausgehärtet, wobei die Filamente des Garnes 2 schmelzen und zur Matrix für die Filamente des Garnes 1 wurden.
  • Folgende Eigenschaften wurden festgestellt:
    unbehandelter Cord gedippter Cord
    Dicke mm 1,47 ± 0,08
    BS N 680 ± 44 1293 ± 49
    EAB % 1,56 ± 0,08 1,6 ± 0,07
    FASE 0,3 N 70,1 ± 1,4 167,9 ± 5,2
    FASE 0,5 N 124,5 ± 3,3 312 ± 9
    FASE 1 N 350 ± 9 731 ± 20
    CM mN/tex 45100 ± 600
    • Hierbei bedeuten:
    • BS:
    Bruchfestigkeit (Breaking strength)
    EAB:
    Bruchdehnung (Elongation at break)
    FASE:
    Kraft bei vorgegebener Dehnung (Force at specific eleongation) und zwar bei 0,3, 0,5 und 1,0 % Dehnung
    CM
    Modul (Cord Modulus)
  • Der erhaltene gedippte Cord wurde in hydrierten Nitrilkautschuk eingebettet. Weiterhin wurden zwei handelsübliche Corde Glas A und Glas B, die im Kern Glasfilamente enthielten, auf dieselbe Weise gedippt und in hydrierten Nitrilkautschuk eingebettet.
  • Cord A wird von Firma NGF Europe Ltd. unter der Bezeichnung "Type EC9, 34, 3 / 11 80S, black dipped", während Cord B von der Firma Sovoutri als Verstärkungscord angeboten und verkauft.
  • An allen drei Corden wurden die für die Haftfestigkeit zwischen Cord und Kautschuk maßgeblichen Eigenschaften gemessen. Sie sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
    erfindungsgemäßer Cord Glas A (gedippt) Glas B (gedippt)
    Unit X ± c.i. x ± c.i. x ± c.i.
    BS N 1314 ± 53 968 ± 34 1044 ± 37
    EAB % 1,55 ± 0,031 3,53 ± 0,11 2,63 ± 0,1
    FASE 0.3 N 174 ± 9 81,1 ± 1,8 126,1 ± 1,9
    FASE 0.5 N 323 ± 13 129,9 ± 2,9 198,1 ± 2,5
    FASE 1 N 760 ± 22 262,5 ± 4,8 394,3 ± 3,8
    SPAF N/2cm 231 ± 31 263 ± 11 147 ± 53
  • Hierbei bedeutet SPAF (strap peel adhesion force) die Kraft, die notwending ist, um den Cord aus dem Verbund, einem 2 cm breiten Streifen, wieder heraus zu ziehen. Diese Kraft wird nach ASTM D 4393 - 00 bestimmt.
  • Diese Werte zeigen deutlich, dass der erfindungsgemäße Cord hinsichtlich der Bruchfestigkeit und der Kraft bei den gemessenen Dehnungen deutlich höhere Werte aufzeigt als heute übliche Corde, die im Kern Glasfasern aufweisen. Auch zeichnet sich der erfindungsgemäße Cord durch geringere Bruchdehnung aus. Hinsichtlich des Haftvermögens in Gummi weist der erfindungsgemäße Cord vergleichbare Eigenschaften auf wie die heute üblichen Corde. Insofern kann der erfindungsgemäße Cord als eine deutliche Verbesserung angesehen werden.

Claims (18)

  1. Cord, bestehend aus einem Kern und einem Mantel, wobei der Kern in eine Matrix eingebettete Hochmodulfasern enthält, welcher mit den Mantel bildenden Fasern zumindest überwiegend umhüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix des Kerns ein Thermoplast ist.
  2. Cord nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Mantel bildenden Fasern mindestens ein Multifilamentgarn ist, welches um den Kern gewickelt ist.
  3. Cord nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix des Kerns ein Thermoplast ist, der einen Schmelzpunkt bzw. Schmelzpunktbereich zwischen 100 und 420 °C, insbesondere zwischen 180 und 260 °C aufweist.
  4. Cord nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix des Kerns ein Thermoplast ist, der einen Schmelzpunkt bzw. Schmelzbereich zwischen 200 und 230 °C aufweist.
  5. Cord nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix im Kern ein Polyamid, insbesondere PA 4, PA 4.6, PA 6, PA 6.6, PA 6.10, PA 10 oder PA 12 ist.
  6. Cord nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern 15 bis 50 Vol.- %, bezogen auf den Kern ohne Mantel, an Matrix enthält.
  7. Cord nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochmodulfasern im Kern einen Modul von 200 bis 550 GPa aufweisen.
  8. Cord nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochmodulfasern im Kern einen Modul von 200 bis 350 GPa, insbesondere von 200 bis 250 GPa aufweisen.
  9. Cord nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Multifilamentgarn des Mantels einen Modul von 70 bis 150 GPa, bevorzugt von 70 bis 120 GPa aufweist.
  10. Cord nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochmodulfasern im Kern Kohlenstofffasern sind.
  11. Cord nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochmodulfasern im Kern endliche Länge aufweisen.
  12. Cord nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass, die Hochmodulfasern im Kern streckgebrochene Hochmodulfasern sind.
  13. Cord nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochmodulfasern im Kern eine durchschnittliche Länge von 70 bis 170 mm aufweisen.
  14. Cord nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochmodulfasern im Kern unterschiedliche Längen im Bereich von 40 bis 230 mm aufweisen.
  15. Cord nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Multifilamentgarn des Mantels ein Aramidgarn ist.
  16. Verwendung eines Cordes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15 zur Herstellung von faserverstärkten elastomeren Materialien.
  17. Keilriemen enthaltend mindestens einen Cord nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15.
  18. Zahnriemen enthaltend mindestens einen Cord nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15.
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