KR20140030321A - Reinforced rubber article with tape elements - Google Patents
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Abstract
고무 제품 및 고무 제품 중으로 매립된 섬유 층을 함유하는, 보강된 고무 제품이 개시된다. 상기 섬유 층은, 적어도 약 5 이상의 인발비, 약 2GPa 이상의 모듈러스, 0.85g/cm3 이상의 밀도를 갖는 제 1 층을 갖는 직사각형 단면의 1축 인발된 테이프 요소를 함유한다. 상기 제 1 층은 폴리아마이드, 폴리에스터 및 이들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체를 함유한다. 보강된 고무 제품을 제조하는 방법도 개시된다.Reinforced rubber articles are disclosed that contain a rubber article and a layer of fibers embedded in the rubber article. The fiber layer contains a uniaxially drawn tape element of a rectangular cross section having a first layer having a draw ratio of at least about 5 or more, 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 polyamides, polyesters and copolymers thereof. Also disclosed are methods of making reinforced rubber articles.
Description
본 발명은 일반적으로 섬유 보강된 고무 제품에 관한 것이다.
The present invention relates generally to fiber reinforced rubber articles.
보강된 고무 제품은 매우 다양한 소비 및 산업 용도에 사용된다. 보강된 성형된 고무 제품의 성능은 고무에 대한 보강재의 접착력에 따라 달라진다. 합성 얀으로 제조된 직물은 고무에 결합하기 어려운 경향이 있다.Reinforced rubber products are used in a wide variety of consumer and industrial applications. The performance of the reinforced molded rubber article depends on the adhesion of the reinforcement to the rubber. Fabrics made from synthetic yarns tend to be difficult to bond to rubber.
실제로, 접착력을 개선하기 위하여 몇 가지가 실행되고 있으며, 이들중 대부분은 섬유 및/또는 직물을 접착 촉진제로 코팅함을 포함한다. 예를 들면, 섬유가 인발될 때 에폭시 수지 같은 접착 활성화제를 함유할 수 있는 방사유제(spin finish)를 도포할 수 있다.
Indeed, several are being done to improve adhesion, many of which involve coating the fibers and / or fabrics with adhesion promoters. For example, a spin finish may be applied which may contain an adhesion activator such as an epoxy resin when the fiber is drawn.
접착 촉진 약품에 더하여 섬유의 기하학적 구조 및 다른 물리적 특성으로 인해 접착력이 향상된 섬유 층을 갖는 보강된 고무 제품에 대한 요구가 여전히 존재한다.
There is still a need for reinforced rubber articles with improved adhesion due to fiber geometry and other physical properties in addition to adhesion promoting agents.
보강된 고무 제품은 고무 제품 및 고무 제품 중으로 매립된 섬유 층을 함유한다. 섬유 층은 직사각형 단면 및 적어도 약 5 이상의 인발비, 약 2GPa 이상의 모듈러스, 0.85g/cm3 이상의 밀도를 갖는 제 1 층을 갖는 1축 인발된 테이프 요소를 함유한다. 제 1 층은 폴리아마이드, 폴리에스터, 및 이들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체를 함유한다. 보강된 고무 제품을 제조하는 방법도 개시된다.
The reinforced rubber product contains a rubber product and a layer of fibers embedded in the rubber product. The fiber layer contains a uniaxially drawn tape element having a rectangular cross section and a first layer having a draw ratio of at least about 5 or more, a modulus of at least about 2 GPa, a density of at least 0.85 g / cm 3 . The first layer contains a polymer selected from the group consisting of polyamides, polyesters, and copolymers thereof. Also disclosed are methods of making reinforced rubber articles.
도 1은 고무에 매립된 직물인 섬유 층을 개략적으로 도시한다.
도 2는 공기압 레이디얼(radial) 타이어의 절단 부분도이다.
도 3 및 도 4는 호스인 보강된 고무 제품을 도시한다.
도 5는 테이프 요소를 함유하는 공기 스프링의 한 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 6은 하나의 층을 갖는 예시적인 테이프 요소의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 7은 2개의 층을 갖는 예시적인 테이프 요소의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 8은 3개의 층을 갖는 예시적인 테이프 요소의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 9는 공극 및 표면 균열(crevice)을 갖는 예시적인 테이프 요소의 실시양태를 개략적으로 도시한다.
도 10은 공극을 함유하는 섬유의 한 실시양태의 단면의 50,000배 배율에서의 현미경 사진이다.
도 11a는 공극의 일부 직경 측정치를 보여주는, 공극 및 공극-유발(void-initiating) 입자를 함유하는 섬유의 한 실시양태의 단면의 20,000배 배율에서의 현미경 사진이다.
도 11b는 공극의 몇몇 길이 측정치를 보여주는, 공극 및 공극-유발 입자를 함유하는 섬유의 한 실시양태의 단면의 20,000배 배율에서의 현미경 사진이다.
도 12는 균열을 갖는 섬유의 한 실시양태의 표면의 1,000배 배율에서의 현미경 사진이다.
도 13은 균열을 갖는 섬유의 한 실시양태의 표면의 20,000배 배율에서의 현미경 사진이다.
도 14는 균열을 갖는 섬유의 한 실시양태의 표면의 100,000배 배율에서의 현미경 사진이다.
도 15는 테이프 요소로부터 제조된 직물의 한 실시양태를 개략적으로 도시한다.1 schematically shows a fibrous layer that is a fabric embedded in rubber.
2 is a cutaway view of a pneumatic radial tire;
3 and 4 show a reinforced rubber article that is a hose.
5 schematically illustrates one embodiment of an air spring containing a tape element.
6 schematically depicts an embodiment of an exemplary tape element having one layer.
7 schematically depicts an embodiment of an exemplary tape element having two layers.
8 schematically depicts an embodiment of an exemplary tape element having three layers.
9 schematically depicts an embodiment of an exemplary tape element having voids and surface crevices.
10 is a micrograph at 50,000 times magnification of a cross section of one embodiment of a fiber containing voids.
FIG. 11A is a micrograph at 20,000-fold magnification of a cross section of one embodiment of a fiber containing voids and void-initiating particles showing some diameter measurements of the voids. FIG.
FIG. 11B is a micrograph at 20,000 times magnification of a cross section of one embodiment of a fiber containing voids and pore-inducing particles, showing several length measurements of the voids. FIG.
12 is a micrograph at 1,000 times magnification of the surface of one embodiment of a fibrous fiber.
13 is a micrograph at 20,000 times magnification of the surface of one embodiment of a fibrous fiber.
14 is a micrograph at 100,000 times magnification of the surface of one embodiment of a fibrous fiber.
15 schematically illustrates one embodiment of a fabric made from a tape element.
도 1은 고무(220) 중으로 매립된 섬유 층(100)을 함유하는 보강된 고무 제품(200)을 도시한다. 섬유 층(100)은 복수개의 섬유(10)를 함유한다. 보강된 고무 제품(200)은 타이어, 벨트, 공기 스프링, 호스 등과 같은, 섬유로 보강된 임의의 고무 제품일 수 있다.1 shows a reinforced
이제 도 2를 참조하면, 숄더(shoulder)에 의해 트레드(305)에 연결된 측벽(303)을 포함하는 타이어인 보강된 고무 제품(200)의 한 실시양태가 도시되어 있다. 타이어(200)는 트레드(305)에 의해 덮인 카커스(301)를 포함한다. 도 2에서, 타이어(200)는 레이디얼 타이어이다. 그러나, 본 발명은 레이디얼 타이어로 한정되지 않으며, 다른 타이어 구조에도 이용될 수 있다. 카커스(301)는 트레드(305) 구역에서 타이어 코드(312)의 원주 둘레에 위치되는 하나 이상의 벨트 겹(ply)(334)과 함께, 금속 비드(307)에서 타이어의 내부 주변에서 종결되는 타이어 코드(312)의 하나 이상의 겹으로 제조된다. 카커스(301)는 보강 코드(311)가 타이어(200)의 의도되는 회전 방향(R)에 실질적으로 방사상으로 이어지도록 구성된다. 벨트 겹(334)은 타이어의 의도되는 회전 방향(R)으로 또는 더욱 통상적으로는 그에 대해 약간의 각도로 이어지는 강 코어 보강 와프(warp) 같은 비교적 비신장성인 와프 물질(331)로 제조된다. 비신장성 와프 물질(331)의 각도는 구성 또는 적용 방법에 따라 변할 수 있다. 브레이커(breaker)(330)는 타이어의 트레드(305)의 폭을 가로질러 연장되고 트레드(305)가 측벽(303)을 만나는 타이어 구역(220)의 가장자리(332)에서 종결된다.Referring now to FIG. 2, one embodiment of a reinforced
벨트 겹(334)과 트레드(305) 사이에 캡 겹 층(343)이 위치된다. 도시된 캡 겹 층(343)은 타이어가 굴러가는 방향에서 타이어 코드(312) 둘레에 감겨 벨트 겹(334)의 가장자리(332) 위로 연장되는 캡 겹 테이프(342)로 제조된다. 또한, 도 2의 캡 겹 테이프(342)는 타이어 코드(312) 둘레에 복수회로 감겨서 중첩 겹침에 의해 야기되는 타이어(200)에서의 불균형 효과를 감소시킬 수 있다. 다르게는, 벨트 겹(334)의 가장자리(322) 위로 연장되는 캡 겹 테이프(342)로부터 캡 겹 층(343)을 형성할 수 있거나 또는 편평한 나선형 패턴으로 타이어(200)의 카커스(301) 원주 둘레에 감기는 캡 겹 테이프(342)로부터 캡 겹 층(343)을 제조할 수 있다. 몇몇 적합한 캡 겹 직물은 각각 본원에 참고로 인용되는 미국 특허 제 7,252,129 호, 제 7,614,436 호 및 제 7,931,062 호에 기재되어 있다.A
비드(307) 위에는 비드 에이펙스(bead apex)(310)가 있으며, 비드(307)와 에이펙스(310)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 것은 플리퍼(flipper)(320)이다. 플리퍼(320)는 비드(307) 둘레에 또한 턴업(turn-up) 말단(330) 부분의 안쪽에 배치되는 직물 층이다. 비드(307) 둘레에 감긴 겹(330) 부분에 인접하여 치퍼(chipper)(340)가 배치된다. 더욱 구체적으로는, 플리퍼(320)로부터 "턴업 말단"(330) 겹 부분의 반대쪽에 치퍼(340)가 배치된다. 측벽은 또한 도시되지 않은 다른 직물 층, 예를 들어 비드로부터 측벽의 측부까지 연장되거나, 트레드로부터 측벽 아래로 연장되거나, 숄더 구역에 있거나, 또는 측벽을 완전히 덮는 체퍼(chafer) 직물, 토(toe) 보호 직물 또는 비드 둘레를 감싸는 직물도 함유할 수 있다. 비드와 트레드 사이에서 연장되는 임의의 직물을 본원에서는 "측벽 직물"로 정의한다. 이는, 직물의 적어도 일부가 비드와 트레드 사이에 위치되는 한, 비드 둘레에서 타이어의 내부로도 연장되는 직물, 예컨대 플리퍼 직물을 포함한다. Above the
타이어 카커스는 사용 동안 회전 방향을 가로질러 비드에서 비드로 이어지는 레이디얼 방향에서 상당한 강도를 가질 것이 요구된다. 이 강도를 제공하기 위하여, 직물 안정화 물질(타이어 코드로도 알려짐)은 전형적으로 직물 제조 공정 및/또는 마무리 공정 동안 인발되고 장력을 받은, 날실 방향(또한 "기계 방향"으로도 알려짐)으로 이어지는 미리-압력을 받은 실질적인 비신장성 고인성 얀을 갖는 직물을 가졌다. 이어, 이 직물을 횡기계방향으로(즉, 날실 얀을 가로질러) 절단한다. 이어, 개별적인 직물 조각을 90° 회전시키고, 고강도 날실 얀이 비드 사이에서 목적하는 레이디얼 방향으로 배향되도록 카커스에 위치시키기 위하여 서로 조립한다. 그러므로, 최종 구조에서, 씨실 얀은 실질적으로 원주 방향으로(즉, 회전 방향으로) 배향된다.The tire carcass is required to have considerable strength in the radial direction from bead to bead across the direction of rotation during use. To provide this strength, the fabric stabilizing material (also known as tire cord) is typically pre-drawn in the warp direction (also known as the "machine direction") drawn and tensioned during the fabric manufacturing process and / or finishing process. It had a fabric with substantially inextensible high toughness yarns under pressure. This fabric is then cut in the transverse machine direction (ie across the warp yarns). The individual fabric pieces are then rotated 90 ° and assembled together to position the carcass so that the high strength warp yarns are oriented in the desired radial direction between the beads. Therefore, in the final structure, the weft yarns are oriented substantially in the circumferential direction (ie in the direction of rotation).
다른 실시양태에서, 카커스 안정화 직물은 비교적 비신장성 보강 코드로 제조되는 씨실 삽입 얀을 갖는 날실 편직 씨실 삽입 직물로 제조된다. 다르게는, 카커스 안정화 직물은 비교적 비신장성 보강 코드 또는 레이드 스크림(laid scrim)으로 제조되는 씨실 얀을 갖는 직물일 수 있다. 직물의 씨실 방향에서 비교적 비신장성 보강 코드를 갖는 이 안정화 직물에 대한 더 많은 정보는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허원 제 12/836,256 호(출원일: 2010년 7월 14일)에서 찾아볼 수 있다.In another embodiment, the carcass stabilizing fabric is made of warp knitted weft insert fabric with weft insert yarns made from relatively inextensible reinforcement cords. Alternatively, the carcass stabilizing fabric may be a fabric having weft yarns made of relatively inextensible reinforcement cords or laid scrims. More information on this stabilizing fabric with a relatively unstretched reinforcement cord in the weft direction of the fabric can be found in US Patent Application No. 12 / 836,256, filed July 14, 2010, incorporated herein by reference. .
도 2의 타이어(보강된 고무 제품(200))의 섬유 층(100)은 캡 겹, 카커스 겹, 체퍼, 플리퍼, 클리퍼, 본체 겹, 숄더 겹, 벨트 겹, 벨트 분리판 겹, 비드 랩, 벨트 가장자리 랩, 또는 타이어 내의 임의의 다른 섬유 층일 수 있다.The
이제 도 3 및 도 4를 참조하면, 직물 보강된 호스 형태의 보강된 고무 제품(200)이 도시되어 있다. 가장 널리 보급되어 있고 가장 적합한 통상적인 호스중 하나는 소위 "메시-보강된" 유형이며, 여기에서는 섬유 층(100)이 두 세트의 얀을 형성하는, 가요성 호스 상에 나선형으로 감긴 얀에 의해 형성되는데, 그 중 첫번째 세트는 평행한 등거리 열에 있고 호스의 관상 본체의 축에 대해 대칭으로 배열되는 평행한 등거리 선을 따라 동일한 수의 횡방향 실 상에 중첩되어 다이아몬드형 셀을 갖는 직물 "메시"를 형성하도록 한다. 임의의 다른 적합한 섬유 층(100)도 호스에 사용될 수 있다. 섬유 층(100)은 고무(220) 중으로 매립된다. 호스에 덧붙여, 섬유 및 섬유 층은 동력 전달 벨트, 프린터 블랭킷(blanket), 및 튜브 같은 벨트를 포함하는 임의의 다른 적합한 고무 제품을 보강하는데 사용될 수 있다.Referring now to FIGS. 3 and 4, a reinforced
몇몇 다른 보강된 고무 제품(200)은 프린트 블랭킷 및 동력 전달 벨트를 포함한다. 옵셋 석판술에서, 인쇄 블랭킷의 통상적인 기능은 인쇄 잉크를 인쇄 판으로부터 인쇄되는 종이 같은 제품으로 전달함으로써 인쇄 블랭킷이 관련 인쇄 판 및 인쇄되는 종이와 반복적으로 접촉하도록 하는 것이다. 프린터 블랭킷은 전형적으로 고무 중으로 매립된 직물을 포함한다. 동력 전달 벨트 및 다른 유형의 벨트도 섬유로 보강된 고무를 함유한다.Some other reinforced
공기 스프링으로 통상적으로 일컬어지는 공기압 스프링은 차량의 움직일 수 있는 부품 사이에 완충을 제공하기 위하여, 주로 길에서 물체에 부딪치거나 오목한 곳에 빠지는 바퀴에 의해 차축에 가해지는 충격 부하를 흡수하기 위하여 다년간 차량에 사용되어 왔다. 이들 공기 스프링은 통상 압축 공기 또는 다른 유체 공급원을 포함하고 차량이 길의 충격을 겪을 때 압축과 팽창을 야기하기 위하여 가요성 슬리브 내에 위치되는 하나 이상의 피스톤을 갖는 가요성 탄성중합체성 슬리브 또는 벨로우(bellow)로 구성된다. 피스톤은 스프링 슬리브 내에서 압축과 팽창을 야기하고, 슬리브는 피스톤이 슬리브의 내부에서 서로에 대해 축 방향으로 움직이도록 허용하는 가요성 물질이다. 슬리브의 말단은 통상 피스톤 또는 말단 부재에 밀봉 연결되고, 가요성 슬리브를 손상시키지 않으면서 말단 부재가 진동 또는 붕괴된 위치와 반동 또는 확장된 위치 사이에서 서로에 대해 축 방향으로 움직이도록 허용하는 하나 이상의 말린 말단을 갖는다. Pneumatic springs, commonly referred to as air springs, provide many years of application to absorb shock loads on axles by wheels that bump objects or fall into recesses to provide cushioning between movable parts of the vehicle. Has been used. These air springs typically include compressed air or other fluid sources and have a flexible elastomeric sleeve or bellows having one or more pistons positioned within the flexible sleeve to cause compression and expansion when the vehicle is subjected to road shocks. It consists of The piston causes compression and expansion in the spring sleeve, and the sleeve is a flexible material that allows the piston to move axially with respect to each other inside the sleeve. The ends of the sleeve are typically sealingly connected to the piston or end member, and at least one allowing the end members to move axially with respect to each other between the oscillating or collapsed position and the recoil or extended position without damaging the flexible sleeve. Has a dried end
제동 기계 또는 장치를 이러한 공기 스프링과 함께 사용하여 공기 스프링의 움직임을 제어하기 위한 제동을 제공하는 것이 바람직하다. 하나의 실시양태에서는, 고무 보강된 제품을 공기 스프링에 사용한다. 일부 실시양태에서는, 고무 보강된 제품을 피스톤용 스페이서로서 또는 공기 스프링 어셈블리의 비드 판으로서 사용한다.It is desirable to use a braking machine or device in conjunction with such air springs to provide braking for controlling the movement of the air springs. In one embodiment, a rubber reinforced product is used for the air spring. In some embodiments, rubber reinforced articles are used as spacers for pistons or as bead plates of air spring assemblies.
도 5는 공기 스프링(400)의 한 유형에서 슬리브인 보강된 고무 제품(200)을 개략적으로 도시한다. 섬유(10), 바람직하게는 테이프 요소(10)는 고무에 매립되어 차 및 다른 기계장치의 진동을 감소시키는 역할을 하는 슬리브(200)를 형성한다. 도 5에서, 슬리브(200)는 두 말단, 즉 말단 캡(401)에 연결된 상부 말단(405) 및 피스톤(402)에 연결된 하부 말단(406)을 갖는다. 공기 스프링(400)의 한 변형이 도시되어 있으나, 보강된 고무 제품(200)은 임의의 공기 스프링 구조에 사용될 수 있다. 테이프 요소(10)인 섬유의 단면은 테이프 요소(10)가 슬리브(403) 내에서 원주 방향으로 배향될 때 공기 스프링(400)의 절단 도면에서 보여질 수 있다. 테이프 요소의 이 원주 방향은 구조체에 뻣뻣함을 부여한다.5 schematically illustrates a reinforced
섬유(10)로부터 섬유 층(100)을 형성한다. 섬유(10)는 최종 용도에 적합한 임의의 섬유일 수 있다. 본원에 사용되는 "섬유"는 긴 물체로서 정의된다. 섬유는 원형, 다엽형, 정사각형 또는 직사각형(테이프) 및 난형 같은 임의의 적합한 단면을 가질 수 있다. 하나의 실시양태에서, 섬유는 테이프 요소(10)이다. 테이프 요소는 직사각형 또는 정사각형 단면을 가질 수 있다. 이들 테이프 요소는 또한 종종 리본, 스트립, 테이프, 테이프 섬유 등으로 일컬어질 수 있다.
테이프 요소인 섬유의 한 실시양태가 도 6에 도시되어 있다. 이 실시양태에서, 테이프 요소(10)는 상부 표면(12a) 및 하부 표면(12b)을 갖는 제 1 층(12)을 함유한다. 한 실시양태에서, 테이프 요소(10)는 직사각형 단면을 갖는다. 테이프 요소는 직사각형/정사각형의 모서리중 하나 이상이 약간 둥글려지더라도 또는 대향하는 변이 완벽하게 평행이 아니더라도 직사각형 또는 정사각형 단면을 갖는 것으로 생각된다. 직사각형 단면을 갖는 것이 다양한 이유로 일부 용도에 바람직하다. 첫째, 결합에 이용될 수 있는 표면이 더 크다. 둘째, 박리(de-bonding) 과정 동안, 테이프의 전체 폭이 장력하에 있고 전단 지점이 상당히 감소되거나 없어진다. 대조적으로, 다중 필라멘트 얀은 장력 하에 있는 구역이 매우 적으며, 섬유의 원주를 따라 장력과 전단의 비율이 변하는 영역이 있다. 다른 실시양태에서, 테이프 요소(10)의 단면은 정사각형 또는 대략 정사각형이다. 정사각형 단면을 갖는 것도, 폭이 작고 두께가 큼으로써 소정 폭에서 더 많은 테이프를 쌓아서 전체 보강 요소의 부하 보유능을 증가시키는 몇몇 경우에 바람직할 수 있다.One embodiment of a fiber that is a tape element is shown in FIG. 6. In this embodiment, the
하나의 실시양태에서, 테이프 요소는 약 0.1 내지 6mm, 더욱 바람직하게는 약 0.2 내지 4mm, 더욱 바람직하게는 약 0.3 내지 2mm의 폭을 갖는다. 다른 실시양태에서, 테이프 요소는 약 0.02 내지 1mm, 더욱 바람직하게는 약 0.03 내지 0.5mm, 더욱 바람직하게는 약 0.04 내지 0.3mm의 두께를 갖는다. 하나의 실시양태에서, 테이프 요소는 약 1mm의 폭 및 약 0.07mm의 두께를 갖는다.In one embodiment, the tape element has a width of about 0.1 to 6 mm, more preferably about 0.2 to 4 mm, more preferably about 0.3 to 2 mm. In other embodiments, the tape element has a thickness of about 0.02 to 1 mm, more preferably about 0.03 to 0.5 mm, more preferably about 0.04 to 0.3 mm. In one embodiment, the tape element has a width of about 1 mm and a thickness of about 0.07 mm.
섬유(10)의 제 1 층(12)은 임의의 적합한 배향가능한(섬유가 배향될 수 있음을 의미함) 열가소성 플라스틱일 수 있다. 제 1 층에 적합한 몇몇 열가소성 플라스틱은 폴리아마이드, 코-폴리아마이드, 폴리에스터, 코-폴리에스터, 폴리카본에이트, 폴리이미드 및 다른 배향가능한 열가소성 중합체를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 제 1 층은 폴리아마이드, 폴리에스터 및/또는 이들의 공중합체를 함유한다. 하나의 실시양태에서, 제 1 층은 폴리아마이드 또는 폴리아마이드 공중합체를 함유한다. 폴리아마이드가 높은 강도, 높은 모듈러스, 높은 온도 보유 특성 및 피로 성능을 갖기 때문에 일부 용도에 바람직하다. 다른 실시양태에서, 제 1 층은 폴리에스터 또는 폴리에스터 공중합체를 함유한다. 폴리에스터는 높은 모듈러스, 낮은 수축률 및 탁월한 온도 성능을 갖기 때문에 일부 용도에 바람직하다.The
하나의 실시양태에서, 테이프 요소(10)의 제 1 층(12)은 폴리에스터와 나일론 6의 블렌드이다. 폴리에스터는 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트이다. 폴리에스터는 높은 모듈러스 및 높은 유리전이온도 때문에 사용되는데, 이러한 특성으로 인해 주로 그의 플랫-스팟팅(flat-spotting) 저항성 때문에 타이어 코드 및 고무 보강 코드에 폴리에스터를 사용하게 되었다. 여러 가지 이유로 나일론 6을 사용한다. 이는 나일론 6 6보다 가공하기가 더 용이하다. 이들 실시양태에 나일론 6을 혼입시키는 주된 이유중 하나는 접착 촉진제로서 작용하는 것이다. 나일론 6은 레조르시놀 폼알데하이드 라텍스가 레졸기를 통해 주요 화학적 결합을 형성하는 표면 기를 갖는다. 이 블렌드는 물리적 블렌드이지 공중합체가 아니며, 폴리에스터와 나일론 6을 서로 비혼화성이다. 하나의 실시양태에서는, 폴리에스터와 나일론 6의 분말 또는 펠트를 용융되지 않은 상태에서 단순히 혼합하여 압출기에 공급되는 블렌드를 형성한다. 이 물리적 블렌드로부터 압출된 테이프 요소는 고무에 대한 우수한 접착력 및 높은 모듈러스를 제공한다.In one embodiment, the
또한, 나일론 6 중합은 공단량체로서 작용하는 특정량의 미반응 단량체 락탐을 생성함으로써 폴리에스터와 나일론 6의 혼화성을 야기한다. 메틸렌-에스터 상호작용은 상 분리가 일어나기 전에 2원 블렌드가 메틸렌 함량의 큰 차이를 감내할 수 있도록 한다. 메틸렌 기의 차이가 큰(이 경우에서와 같이) 블렌드에서는, 블렌드의 단편 상호작용 매개변수가 임계값보다 적을 경우 엔트로피에 의해 일어나는 혼화가 발생될 수 있다. 약간의 상 분리 및 상 분리 요소의 결정화가 피해질 수 있으나, 대다수의 테이프 요소는 균질하게 혼합될 수 있는 것으로 보인다. 나일론 6 6은 폴리에스터중 나일론 6 6의 비교적 낮은 부피 분율에서 큰 상 분리 때문에 사용하기 바람직하지 않다. 이는 몇 가지 이유에 기인할 수 있다. 나일론 6 6은 나일론 6에 비해 더 높은 중합도를 갖는다. 둘째, 나일론 6 6의 결정화 속도가 나일론 6보다 훨씬 더 크다. 이는 대칭적인 배열을 갖는 나이론 6 6이 완전한 수소 결합을 위해 역평행 쇄에 팩킹되어야 하는 나일론 6 쇄보다 훨씬 더 용이하게 결정 격자 속으로 혼입될 수 있다는 사실 때문이다. In addition, nylon 6 polymerization results in the miscibility of polyester and nylon 6 by producing a certain amount of unreacted monomer lactam that acts as a comonomer. The methylene-ester interaction allows the binary blend to tolerate large differences in methylene content before phase separation occurs. In blends with large differences in methylene groups (as in this case), entropy may occur when the fragment interaction parameters of the blend are less than the threshold. Although some phase separation and crystallization of phase separation elements can be avoided, the majority of tape elements appear to be homogeneously mixed. Nylon 6 6 is undesirable for use due to large phase separation at relatively low volume fractions of nylon 6 6 in polyester. This may be due to several reasons. Nylon 6 6 has a higher degree of polymerization than nylon 6. Second, the crystallization rate of nylon 6 6 is much greater than that of nylon 6. This is due to the fact that nylon 6 6 with symmetrical arrangements can be incorporated into the crystal lattice much more easily than nylon 6 chains, which must be packed in antiparallel chains for complete hydrogen bonding.
이용되는 특정 공정이 블렌딩된 중합체를 압출 및 인발하는데 유리한 독특한 이유가 또 있다. 상기 언급한 바와 같이, 약간량의 상 분리가 피해질 수 있다. 단일 필라멘트 및 다중 필라멘트 방사구금 구멍의 경우에서와 같이 압출물의 크기가 너무 작으면 요소가 인발될 수 없고 압출될 수 없을 수 있다. 이 특정 공정에서 이것이 문제가 되지 않는 이유는, 슬롯 다이 개구가 넓어서 완전히 분리된 영역을 생성하지 않으면서 작은 정도의 상 분리 및 이들 상의 결정화를 감내할 수 있는 필름 인발 공정과 이 공정이 유사하기 때문이다. There is also a unique reason that the particular process employed is advantageous for extruding and drawing the blended polymer. As mentioned above, some amount of phase separation can be avoided. If the extrudate is too small, as in the case of single filament and multiple filament spinneret holes, the element may not be drawn and may not be extruded. This is not a problem for this particular process because the process is similar to the film drawing process, which can tolerate a small degree of phase separation and crystallization of these phases without creating a completely separated area due to the wide slot die opening. to be.
한 실시양태에서, 폴리에스터와 나일론 6의 블렌드는 폴리에스터 약 50 내지 99중량% 및 나일론 6 약 50 내지 1중량%를 함유한다. 더욱 바람직하게는, 폴리에스터와 나일론 6의 블렌드는 폴리에스터 약 60 내지 95중량% 및 나일론 6 약 40 내지 5중량%를 함유한다. 가장 바람직하게는, 폴리에스터와 나일론 6의 블렌드는 폴리에스터 약 70 내지 90중량% 및 나일론 6 약 30 내지 10중량%를 함유한다. 규정된 범위 외의 중량비는 압출물 급랭 탱크에서 과도한 상 분리 및 결정화를 초래하여 요소가 주 압출물로부터 분리되도록 한다. 이들 영역을 넘는 중량비는 과량의 락탐 단량체 및 코-폴리에스터 같은 특수한 상용화제를 필요로 한다.In one embodiment, the blend of polyester and nylon 6 contains about 50 to 99 weight percent polyester and about 50 to 1 weight percent nylon 6. More preferably, the blend of polyester and nylon 6 contains about 60 to 95 weight percent polyester and about 40 to 5 weight percent nylon 6. Most preferably, the blend of polyester and nylon 6 contains about 70 to 90 weight percent polyester and about 30 to 10 weight percent nylon 6. Weight ratios outside of the prescribed ranges result in excessive phase separation and crystallization in the extrudate quench tank causing the urea to separate from the main extrudate. Weight ratios beyond these areas require special compatibilizers such as excess lactam monomer and co-polyester.
한 실시양태에서, 테이프 요소는 바람직하게는 바람직하게는 약 5 이상의 인발비, 약 2GPa 이상의 모듈러스 및 약 1.2g/cm3 이상의 밀도를 갖는다. 다른 실시양태에서, 제 1 층은 약 6 이상의 인발비를 갖는다. 다른 실시양태에서, 제 1 층은 약 3GPa 이상 또는 약 4GPa 이상의 모듈러스를 갖는다. 다른 실시양태에서, 제 1 층은 약 1.3g/cm3 이상의 밀도 및 약 9GPa의 모듈러스를 갖는다. 높은 모듈러스를 갖는 제 1 층은 타이어용의 타이어 코드, 캡 겹, 오버레이(overlay) 또는 카커스 겹 같은 용도에서 더욱 우수한 성능을 위해 바람직하다. 이들 섬유의 더 낮은 밀도는 더 낮은 중량을 수득하는데 바람직하다. 공극이 있는 섬유는 일반적으로 공극이 없는 섬유보다 더 낮은 밀도를 갖는 경향이 있다.In one embodiment, the tape element preferably has a draw 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 . In other embodiments, the first layer has a draw ratio of about 6 or greater. In other embodiments, the first layer has a modulus of at least about 3 GPa or at least about 4 GPa. In other embodiments, the first layer has a density of at least about 1.3 g / cm 3 and a modulus of about 9 GPa. The first layer with high modulus is desirable for better performance in applications such as tire cords, cap plies, overlays or carcass plies for tires. Lower densities of these fibers are desirable to obtain lower weights. Fibers with voids generally tend to have lower densities than fibers without voids.
하나의 실시양태에서, 섬유는 도 7에 도시된 것과 같은 제 2 층을 함유한다. 도 7은 상부 표면(12a)과 하부 표면(12b)을 갖는 제 1 층 및 제 1 층(12)의 상부 표면(12a) 상의 제 2 층(14)을 갖는 섬유(10)를 도시한다. 제 1 층(12)의 하부 표면(12b) 상에는 도 8에 도시된 바와 같은 추가적인 제 3 층(16)이 존재할 수 있다. 제 2 층(14) 및 제 3 층(16)이 직사각형 단면의 테이프 요소인 섬유(10) 상에 도시되어 있으나, 제 2 층 및/또는 제 3 층은 임의의 형상의 섬유 상에 있을 수 있다. 제 2 층(14) 및 제 3 층(16)이 편평한 면이 없는 섬유에 도포되는 경우에는, 원주의 상부 절반을 "상부" 표면으로 칭하고, 원주의 하부 절반을 "하부" 표면으로 일컫는다.In one embodiment, the fiber contains a second layer as shown in FIG. 7. 7 shows a
임의적인 제 2 층(14) 및 제 3 층(16)은 공압출 같은 공정에서 제 1 층과 동시에 형성될 수 있거나, 또는 코팅 같은 공정에서 제 1 층(12)이 형성된 후에 도포될 수 있다. 제 2 층 및 제 3 층은 바람직하게는 제 1 층의 중합체와 동일한 부류의 중합체를 함유하지만, 또한 추가적인 중합체도 함유할 수 있다. 하나의 실시양태에서, 제 2 층 및/또는 제 3 층은 블록 아이소사이아네이트 중합체를 함유한다. 제 2 층(14) 및 제 3 층(16)은 고무에 대한 섬유의 접착을 도울 수 있다. 바람직하게는, 제 1 층(12)의 융점(Tm)이 제 2 층(14) 및 제 3 층(16)의 Tm보다 더 높다. The optional
한 실시양태에서, 섬유(10)[바람직하게는, 테이프 요소(10)]는 복수개의 공극을 함유한다. 도 9는 복수개의 공극(20)을 함유하는 제 1 층(12)을 갖는 섬유(10)를 도시한다. 도 10은 공극을 함유하는 섬유의 한 실시양태의 단면의 50,000배 배율에서의 현미경 사진이다. "공극"은 본원에서 첨가된 고체 및 액체 물질이 없음을 의미하는 것으로 사용되나, "공극"은 기체를 함유할 수 있다. 공극을 갖는 섬유가 고무 제품의 보강재로서 사용하기 위해 요구되는 물리적 특성을 갖지 않을 수 있다는 점이 통상적으로 받아들여지고 있으나, 공극을 갖는 섬유는 몇몇 독특한 이점을 갖는 것으로 밝혀졌다. 첫째, 섬유에 공극이 존재하려면 중합체 물질을 희생시켜야 한다. 이는 이들 섬유의 밀도가 공극을 갖지 않는 섬유보다 낮음을 의미한다. 공극의 부피 분율은 이 섬유의 밀도가 중합체 수지보다 더 낮은 백분율을 결정한다. 둘째, 공극은 접착 촉진제가 공극을 갖는 층/공극을 갖는 섬유 내로 주입되기 위한 낭(bladder)으로서 작용하여 고정 효과를 제공한다. 셋째, 이들 공극의 형상은 피로 같은 경우에 균열 전파 선단을 억제할 수 있다. 균열 전파에 이용가능한 여분의 표면은 인장 및/또는 압축 부하를 포함하는 주기적인 피로의 경우에 응력 특이성의 상실을 감소시킨다. 섬유(10)의 제 1 층(12)을 구성하는 열가소성 중합체의 경우, 층을 과도하게 인발하는 동안 높은 전단이 쇄 배향 및 신장으로까지 유동하여 중합체의 존재가 결여된 영역 또는 공극을 형성한다. 공극은 섬유(10)의 임의의 층 또는 모든 층(12, 14, 16)에 존재할 수 있다. 또한, 섬유 층(100)은 공극을 갖지 않는 일부 섬유 및 공극을 갖는 일부 섬유를 함유할 수 있다.In one embodiment, the fiber 10 (preferably, tape element 10) contains a plurality of voids. 9 shows a
공극(20)은 전형적으로 바늘 같은 형상을 갖는데, 이는 섬유 길이에 수직인 공극의 단면의 직경이 섬유의 1축 배향으로 인해 공극의 길이보다 훨씬 더 작음을 의미한다. 이 형상은 섬유(10)의 1축 인발 특성에 기인하는 것이다.The void 20 typically has a needle-like shape, meaning that the diameter of the cross section of the void perpendicular to the fiber length is much smaller than the length of the void due to the uniaxial orientation of the fiber. This shape is due to the uniaxial drawing characteristic of the
한 실시양태에서, 공극은 약 3 내지 20부피%의 양으로 섬유에 존재한다. 다른 실시양태에서, 공극은 약 3 내지 18부피%, 약 3 내지 15부피%, 5 내지 18부피% 또는 약 5 내지 10부피%의 양으로 섬유에 존재한다. 밀도는 공극 부피에 반비례한다. 예를 들어, 공극 부피가 10%인 경우, 밀도는 10%만큼 감소된다. 공극의 증가가 더 높은 인발비(이는 더 높은 강도를 야기함)에서 전형적으로 관찰되기 때문에, 밀도 감소는 고성능 타이어 보강재 같은 몇몇 용도에 바람직한 섬유의 비강도 및 모듈러스의 증가를 초래한다.In one embodiment, the voids are present in the fiber in an amount of about 3-20% by volume. In other embodiments, the voids are present in the fiber in an amount of about 3-18% by volume, about 3-15% by volume, 5-18% by volume, or about 5-10% by volume. Density is inversely proportional to the pore volume. For example, if the pore volume is 10%, the density is reduced by 10%. Since an increase in voids is typically observed at higher draw ratios, which results in higher strength, a decrease in density results in an increase in the specific strength and modulus of the fiber, which is desirable for some applications such as high performance tire reinforcement.
한 실시양태에서, 형성되는 공극의 크기는 약 50 내지 400nm, 더욱 바람직하게는 100 내지 200nm의 직경, 및 약 1 내지 6μ, 더욱 바람직하게는 약 2 내지 3μ의 길이를 갖는다.In one embodiment, the size of the pores formed has a diameter of about 50 to 400 nm, more preferably 100 to 200 nm, and a length of about 1 to 6 microns, more preferably about 2 to 3 microns.
섬유(10)의 공극(20)은 추가적인 물질 없이 1축 배향 공정 동안 형성될 수 있는데, 이는 공극이 임의의 공극-유발 입자를 함유하지 않는다는 의미이다. 섬유 다발의 배향은 섬유에서 공극의 기원의 구동 인자이다. 반용융된 물질 사이의 미끄러짐이 공극 형성을 초래하는 것으로 생각된다. 공극의 수 밀도는 중합체 요소의 점탄성에 따라 달라진다. 배향된 섬유의 횡단 폭을 따른 공극의 균일성은 완전한 중합체 요소가 기계 방향을 따라 인발 공정에서 배향되지는지의 여부에 따라 달라진다. 완전한 중합체 요소가 인발 공정에서 배향되도록 하기 위해서는, 열을 가열 요소(이는 물, 공기, 적외선, 전기 등일 수 있음)로부터 중합체 섬유로 효과적으로 전달해야 하는 것으로 밝혀졌다. 통상적으로, 고온 공기 대류 가열을 이용하는 산업상의 공정에서, 중합체 섬유를 배향하면서 여전히 산업상의 속도를 유지하는 가능한 한 방법은 중합체 섬유를 그의 폭 및 두께 면에서 제한하는 것이다. 이는 중합체 섬유를 슬롯 다이를 통해 압출하는 경우 또는 중합체를 필름 다이를 통해 압출한 후 배향 전에 좁은 폭으로 슬리팅하는 경우에, 기계 방향에 따른 완전한 배향이 더욱 용이하게 달성될 수 있음을 의미한다.The
다른 실시양태에서, 섬유(10)는 공극-유발 입자를 함유한다. 공극-유발 입자는 임의의 적합한 입자일 수 있다. 공극-유발 입자는 마무리된 섬유에 잔류하고, 입자의 물리적 특성은 생성되는 섬유의 목적하는 물리적 특성에 따라 선택된다. 제 1 층(12)에 공극-유발 입자가 존재하는 경우에는, 층으로의 응력(예컨대, 1축 배향)이 입자에 의해 야기되는 이 결함을 증가 또는 신장시켜 배향 방향에서 이 결함 둘레에서 공극을 신장시키는 경향이 있다. 공극의 크기 및 궁극적인 물리적 특성은 배향의 정도 및 균형, 연신 온도 및 속도, 결정화 동역학 및 입자의 크기 분포에 따라 달라진다. 입자는 무기 또는 유기일 수 있고, 구형, 소판형 또는 불규칙형 같은 임의의 형상을 가질 수 있다. 하나의 실시양태에서, 공극-유발 입자는 섬유의 약 2 내지 15중량%의 양으로 존재한다. 다른 실시양태에서, 공극-유발 입자는 섬유의 약 5 내지 10중량%의 양으로 존재한다. 다른 실시양태에서, 공극-유발 입자는 제 1 층의 약 5 내지 10중량%의 양으로 존재한다.In another embodiment, the
하나의 바람직한 실시양태에서, 공극-유발 입자는 나노점토이다. 한 실시양태에서, 나노점토는 점토의 10%가 2㎛ 미만의 측방향 치수를 갖고 50%가 6㎛ 미만의 측방향 치수를 가지며 90%가 13㎛ 미만의 측방향 치수를 갖는 클로이지트(cloisite)이다. 나노점토의 밀도는 약 1.98g/cm3이다. 나노점토는 다양한 이유로 일부 용도에서 바람직할 수 있다. 첫째, 나노점토는 다양한 중합체, 특히 폴리아마이드와 우수한 혼화성을 갖는다. 둘째, 나노점토의 높은 종횡비는 기계 방향에서의 우선적인 배향으로 인해 몇 가지 기계적 특성을 개선하는 것으로 추정된다. 하나의 실시양태에서, 나노점토는 섬유의 약 5 내지 10중량%의 양으로 존재한다. 다른 실시양태에서, 나노점토는 제 1 층의 약 5 내지 10중량%의 양으로 존재한다. 도 11a는 공극의 몇몇 직경 측정치를 보여주는, 공극 및 공극-유발 입자를 함유하는 한 실시양태의 단면의 20,000배 배율에서의 현미경 사진이고, 도 11b는 공극의 몇몇 길이 측정치를 보여주는, 공극 및 공극-유발 입자를 함유하는 한 실시양태의 단면의 20,000배 배율에서의 현미경 사진이다.In one preferred embodiment, the pore-inducing particles are nanoclays. In one embodiment, the nanoclay has a closet in which 10% of the clay has a lateral dimension of less than 2 μm, 50% has a lateral dimension of less than 6 μm and 90% has a lateral dimension of less than 13 μm ( cloisite). The nanoclay has a density of about 1.98 g / cm 3 . Nanoclays may be desirable in some applications for a variety of reasons. First, nanoclays have good miscibility with various polymers, especially polyamides. Second, the high aspect ratio of the nanoclays is estimated to improve some mechanical properties due to preferential orientation in the machine direction. In one embodiment, the nanoclay is present in an amount of about 5-10% by weight of the fiber. In other embodiments, the nanoclay is present in an amount of about 5-10% by weight of the first layer. FIG. 11A is a micrograph at 20,000 times magnification of a cross section of an embodiment containing voids and pore-inducing particles, showing several diameter measurements of the voids, and FIG. 11B shows voids and voids, showing several length measurements of the voids. Micrograph at 20,000 times magnification of cross section of one embodiment containing trigger particles.
섬유(10)의 제 2 층(14) 및 제 3 층(16)은 공극을 가질 수 있거나 또는 실질적으로 공극을 갖지 않을 수 있다. 공극을 갖지 않는 외피 층[제 2 층(14) 및 제 3 층(16)]을 갖는 것은, 외피 층이 내부 제 1 층(12) 상에서의 압출 공정의 주변 효과를 감소시키기 때문에, 제 1 층(12) 전체에 걸쳐 공극의 크기 및 농도를 제어하는데 도움을 줄 수 있다. 한 실시양태에서, 제 2 층(14) 및/또는 제 3 층(16)은 공극-유발 입자, 공극 및 표면 균열을 함유하는데 반해, 제 1 층(12)은 공극을 함유하지만 공극-유발 입자는 함유하지 않는다.The
다시 도 6을 참조하면, 다른 실시양태에서, 섬유(10)는 섬유(10)의 하나 이상의 가장 바깥쪽 표면[상부 표면(10a) 또는 하부 표면(10b)] 상에 균열(40)을 함유한다. 섬유(10)가 제 1 층만 함유하는 경우에는, 섬유(10) 상부 표면(10a)이 제 1 층(12) 상부 표면(12a)에 상응하고, 섬유 층(10) 하부 표면(10b)이 제 1 층(12) 하부 표면(12b)에 상응한다. 균열은 존재하는 경우 섬유(10)의 가장 바깥쪽 표면을 형성하는 제 2 층(14) 및/또는 제 3 층(16)에도 존재할 수 있다. 도 12는 균열을 갖는 섬유의 한 실시양태의 표면의 1,000배 배율에서의 현미경 사진이다. 도 13은 균열을 갖는 섬유의 한 실시양태의 표면의 20,000배 배율에서의 현미경 사진이다.Referring again to FIG. 6, in another embodiment, the
골, 채널 또는 홈으로도 알려져 있는 균열은 1축 배향 방향에서 섬유(10)의 길이를 따라 배향된다. 이들 균열의 평균 크기는 대략 길이가 300㎛ 내지 1000㎛이고, 100,000배 배율로 취한 도 14에 도시되어 있는 바와 같이 약 5 내지 9개의 균열/mm2의 빈도로 존재한다. 인발 또는 배향 공정 동안 섬유의 표면에 결함이 존재하는 경우 균열이 형성된다. 일부 실시양태에서는, 나노점토 입자 또는 응집된 나노점토 입자가 유도된 결합으로서 작용할 수 있다. 나노점토 입자가 중합체 요소에 존재하는 경우, 유도되는 균열 선단 둘레에서 중합체 요소의 배향이 이루어지고 기계 배향 방향에서 이 선단을 따라 전파되어 균열을 형성하게 된다.Cracks, also known as valleys, channels or grooves, are oriented along the length of the
하나의 실시양태에서는, 공극-유발 입자에 의해 균열이 형성된다. 바람직하게는, 균열은 나노점토 공극-유발 입자로부터 형성된다. 균열 같은 표면 결함은 전형적으로 결함으로서 보여지고 섬유에서 최소화 또는 제거되지만, 섬유 층 내의 섬유가 접착 촉진제로 코팅되는 경우에는 균열(40)을 갖는 섬유(10)가 고무 중으로 매립될 때 고무에 대해 탁월한 접착력을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 임의의 특정 이론에 얽매이고자 하지는 않지만, 접착 촉진제가 균열을 적어도 부분적으로 함침시키고 채워서 고정부를 형성하고 섬유와 고무 사이의 접착력을 개선하는 것으로 생각된다. 실제로, 시험되는 경우, 고무와 고무 자체 사이의 결합은 섬유와 고무 사이의 접착이 파괴되기 전에 파괴된다.In one embodiment, the crack is formed by the pore-inducing particles. Preferably, the crack is formed from nanoclay pore-inducing particles. Surface defects, such as cracks, are typically seen as defects and minimized or eliminated in the fibers, but when the fibers in the fiber layer are coated with an adhesion promoter, the
다시 도 1을 참조하면, 섬유(10)를 함유하는 섬유 층(100)은 편직물, 직물, 부직물 및 일방향성 직물 같은 임의의 적합한 섬유 층일 수 있다. 바람직하게는, 섬유 층(100)은 후속 코팅(예컨대, 고무)이 섬유 층(100)을 통해 통과하도록 하기에 충분히 개방된 구조를 가져서 창유리의 형성을 최소화한다.Referring again to FIG. 1, the
하나의 실시양태에서, 섬유 층은 직물, 예를 들어 평직, 수자직, 트윌직, 바구니-편직, 포플린직, 자카드직 및 크레이프직 직물이다. 바람직하게는, 직물은 평직 직물이다. 평직이 우수한 마멸 및 마모 특징을 갖는 것으로 밝혀졌다. 트윌직은 복합 곡선에 우수한 특성을 갖는 것으로 밝혀져서 고무 제품에도 바람직할 수 있다. In one embodiment, the fibrous layer is a fabric, such as plain weave, satin weave, twill weave, basket-knitting, poplin weave, jacquard and crepe weave fabrics. Preferably, the fabric is a plain weave fabric. Plain weave has been found to have good wear and wear characteristics. Twill zirconia has been found to have excellent properties in composite curves and may therefore be desirable for rubber products.
다른 실시양태에서, 섬유 층은 편물, 예를 들어 원형 편물, 역 플레이트 원형 편물, 이중 편물, 단일 저지 편물, 2-말단 플리스 편물, 3-말단 플리스 편물, 테리 편물(terry knit) 또는 이중 루프 편물, 씨실 삽입 날실 편물, 날실 편물 및 마이크로데니어 표면이 있거나 없는 날실 편물이다.In other embodiments, the fibrous layer may be knitted, for example circular knit, reverse plate circular knit, dual knit, single jersey knit, two-end fleece knit, three-end fleece knit, terry knit or double loop knit It is a warp knit, with or without weft insert warp knit, warp knit and microdenier surface.
다른 실시양태에서, 섬유 층(100)은 3축 같은 다축 직물(편물, 직물 또는 부직물)이다. 다른 실시양태에서, 섬유 층(100)은 바이어스 직물이다. 다른 실시양태에서, 섬유 층(100)은 부직물이다. 용어 부직물은 어느 정도의 내부 결합을 갖는 통합된 구조체를 제공하기 위하여 얽히고/얽히거나 열 융합된 얀 덩어리를 혼입하는 구조체를 가리킨다. 섬유 층(100)으로서 사용하기 위한 부직물은 예를 들어 용융 방사 공정, 하이드로인탱글링 공정, 기계적 인탱글링 공정, 스티치-결합 등과 같은 다수의 공정으로부터 제조될 수 있다.In other embodiments, the
다른 실시양태에서, 섬유 층(100)은 일방향성이고, 중첩되는 섬유를 가질 수 있거나 또는 섬유 사이에 간격을 가질 수 있다. 하나의 실시양태에서는, 섬유를 고무 제품 둘레로 연속적으로 감아서 일방향성 섬유 층을 형성한다. 일부 실시양태에서는, 섬유 사이에 간격을 유도하여 섬유 사이로 고무가 약간 누출되도록 할 수 있는데, 이는 접착에 유리할 수 있다.In other embodiments, the
한 예에서, 도 1의 섬유 층(100)은 도시된 모두가 섬유(10)의 말단이도록 고무 중으로 매립된 직물[도 15에서는 정사각형 단면을 갖는 테이프 요소(10)로 도시됨]이다. In one example, the
다른 실시양태에서, 섬유 층(100)은 섬유 및/또는 섬유(10)에 대해 상이한 조성, 크기 및/또는 형상을 갖는 얀을 함유한다. 이들 추가적인 섬유는 폴리아마이드, 아라미드(메타 및 파라 형태 포함), 레이온, PVA(폴리비닐 알콜), 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리비닐, 나일론(나일론 6, 나일론 6,6, 및 나일론 4,6 포함), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 면, 강, 탄소, 유리 섬유, 강, 폴리아크릴, 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리사이클로헥세인 다이메틸렌 테레프탈레이트(PCT), 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 글라이콜(PEG)로 개질된 PET, 폴리락트산(PLA), 폴리트라이메틸렌 테레프탈레이트, 나일론(나일론 6 및 나일론 6,6 포함); 재생된 셀룰로즈(예컨대, 레이온 또는 텐셀); 스판텍스 같은 탄성중합체성 물질; 폴리아라미드 같은 고성능 섬유; 및 면, 린넨, 모시 및 대마 같은 폴리이미드 천연 섬유; 견, 모 및 앙고라, 알파카 및 비큐나 같은 다른 동물 털 등의 단백질 물질; 섬유 보강된 중합체, 열경화성 중합체, 이들의 블렌드 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있으나, 이들로 한정되지는 않는다. 이들 추가적인 섬유/얀을 예를 들어 직물 섬유 층(100)의 날실 방향에서 사용할 수 있으며, 섬유(10)는 씨실 방향으로 사용된다.In other embodiments, the
하나의 실시양태에서, 섬유는 접착 촉진제에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인다. 고무 복합체를 제조하는데 있어서 흔한 문제점은 고무와 섬유 및 섬유 층 사이에서 우수한 접착력을 유지하는 것이다. 고무와 섬유 사이의 접착을 촉진시키는 통상적인 방법은 고무 라텍스와 페놀-폼알데하이드 축합 생성물(여기에서, 페놀은 거의 항상 레조르시놀임)의 혼합물로부터 전형적으로 생성되는 접착 층으로 얀을 미리 처리하는 것이다. 이는 소위 "RFL"(레조르시놀-폼알데하이드-라텍스) 방법이다. 레조르시놀-폼알데하이드 라텍스는 비닐 피리딘 라텍스, 스타이렌 뷰타다이엔 라텍스, 왁스, 충전제 및/또는 다른 첨가제를 함유할 수 있다. 본원에 사용되는 "접착 층"은 RFL 약품 및 다른 비-RFL 고무 접착제 약품을 포함한다.In one embodiment, the fiber is at least partially surrounded by an adhesion promoter. A common problem in producing rubber composites is maintaining good adhesion between rubber and the fiber and fiber layers. A common way to promote adhesion between rubber and fibers is to pretreat the yarn with an adhesive layer typically produced from a mixture of rubber latex and phenol-formaldehyde condensation products, where phenol is almost always resorcinol. This is the so-called "RFL" (resorcinol-formaldehyde-latex) method. Resorcinol-formaldehyde latex may contain vinyl pyridine latex, styrene butadiene latex, waxes, fillers and / or other additives. As used herein, "adhesive layer" includes RFL chemicals and other non-RFL rubber adhesive chemicals.
하나의 실시양태에서, 접착 약품은 RFL 약품이 아니다. 한 실시양태에서, 접착 약품은 폼알데하이드를 함유하지 않는다. 하나의 실시양태에서, 접착 조성물은 가교결합되지 않은 레조르시놀-폼알데하이드 및/또는 레조르시놀-퓨르퓨랄 축합물(또는 물에 가용성인 페놀-폼알데하이드 축합물), 고무 라텍스 및 2-퓨르류르알데하이드 같은 알데하이드 성분을 포함한다. 조성물을 직물 기판에 도포할 수 있고, 처리된 직물 기판과 고무 물질 사이의 접착을 개선하기 위해 사용할 수 있다. 이들 약품에 대한 더 많은 정보는 본원에 참고로 인용되는 미국 특허원 제 13/029,293 호(출원일: 2011년 2월 17일)에서 찾아볼 수 있다.In one embodiment, the adhesive agent is not an RFL drug. In one embodiment, the adhesive agent does not contain formaldehyde. In one embodiment, the adhesive composition comprises an uncrosslinked resorcinol-formaldehyde and / or resorcinol-furfural condensate (or phenol-formaldehyde condensate that is soluble in water), rubber latex and 2-fururealdehyde Same aldehyde components. The composition can be applied to a textile substrate and used to improve the adhesion between the treated textile substrate and the rubber material. More information about these drugs can be found in US patent application Ser. No. 13 / 029,293, filed Feb. 17, 2011, which is incorporated herein by reference.
섬유 층으로 형성하기 전에 또는 임의의 통상적인 방법으로 섬유 층을 형성한 후에 섬유에 접착 층을 도포할 수 있다. 바람직하게는, 접착 층은 레조르시놀 폼알데하이드 라텍스(RFL) 층 또는 고무 접착제 층이다. 일반적으로는, 섬유 층 또는 섬유를 접착 층 용액에 침지시킴으로써 접착 층을 도포한다. 이어, 섬유 층 또는 섬유를 압착 롤 및 건조기를 통해 통과시켜 과량의 액체를 제거한다. 접착 층을 전형적으로는 150℃ 내지 200℃에서 경화시킨다.The adhesive layer may be applied to the fibers prior to forming into the fiber layer or after forming the fiber layer in any conventional manner. Preferably, the adhesive layer is a resorcinol formaldehyde latex (RFL) layer or a rubber adhesive layer. Generally, an adhesive layer is applied by immersing the fiber layer or fibers in the adhesive layer solution. The fibrous layer or fibers are then passed through a squeeze roll and dryer to remove excess liquid. The adhesive layer is typically cured at 150 ° C to 200 ° C.
접착 촉진제를 또한 섬유의 외피 층(제 2 층 및/또는 제 3 층) 중으로 혼입시킬 수 있거나 또는 섬유에 도포할 수 있고/있거나 섬유 층은 자유 직립 필름이다. 이 카테고리의 열가소성 필름은 다양한 폴리아마이드 및 그의 공중합체, 폴리올레핀 및 그의 코-폴리올레핀, 폴리우레탄 및 메틸메타크릴산으로 구성된다. 이들 필름의 예는 3M™ 845 필름, 3M™ NPE-IATD 0693, 및 놀랙스(Nolax)™ A21.2242 필름을 포함한다.Adhesion promoters may also be incorporated into the skin layer (second layer and / or third layer) of the fiber or applied to the fiber and / or the fiber layer is a free upright film. Thermoplastic films of this category consist of various polyamides and their copolymers, polyolefins and their co-polyolefins, polyurethanes and methylmethacrylic acid. Examples of these films include 3M ™ 845 films, 3M ™ NPE-IATD 0693, and Nolax ™ A21.2242 films.
임의의 적합한 방식 또는 방법으로 섬유를 제조할 수 있다. 보강된 고무 제품을 제조하는 두 가지 바람직한 방법이 있다. 첫 번째는 중합체를 슬릿 압출하여 섬유를 형성하는 것으로 개시된다(하나의 실시양태에서, 섬유는 정사각형 또는 직사각형 단면을 갖는 테이프 요소임). 다이는 전형적으로 5 내지 60개의 슬릿을 함유하고, 각각의 슬릿이 섬유(테이프 요소)를 형성한다. 한 실시양태에서, 각각의 슬릿 다이는 약 15mm 내지 50mm의 폭 및 약 0.6 내지 2.5mm의 두께를 갖는다. 일단 압출된 섬유는 전형적으로 4 내지 12mm의 폭을 갖는다. 하나의 층을 갖는 섬유를 압출할 수 있거나, 또는 섬유는 공압출을 이용하여 제 2 층 및/또는 제 3 층을 가질 수 있다. The fibers can be made in any suitable manner or method. There are two preferred methods of making reinforced rubber products. The first is disclosed by slit extrusion of a polymer to form a fiber (in one embodiment, the fiber is a tape element having a square or rectangular cross section). The die typically contains 5 to 60 slits, each slit forming a fiber (tape element). In one embodiment, each slit die has a width of about 15 mm to 50 mm and a thickness of about 0.6 to 2.5 mm. The fiber, once extruded, typically has a width of 4 to 12 mm. The fiber with one layer may be extruded, or the fiber may have a second layer and / or a third layer using coextrusion.
이어, 섬유를 1축 인발한다. 하나의 실시양태에서는, 섬유를 바람직하게는 약 5 이상의 비로 인발하여 약 2GPa 이상의 모듈러스 및 약 0.85g/cm3 이상의 밀도를 갖는 섬유를 생성한다.Next, the fibers are uniaxially drawn. In one embodiment, the fibers are preferably drawn at a ratio of at least about 5 to produce fibers having a modulus of at least about 2 GPa and a density of at least about 0.85 g / cm 3 .
섬유가 생성되면, 적층, 코팅, 인쇄 및 압출 코팅을 비롯한(이들로 한정되지는 않음) 임의의 적합한 방식으로 제 2 층 및/또는 제 3 층을 섬유에 가할 수 있다. 이는 1축 배향 단계 전 또는 후에 수행될 수 있다.Once the fibers are produced, the second and / or third layers can be added to the fibers in any suitable manner, including but not limited to lamination, coating, printing, and extrusion coating. This can be done before or after the uniaxial orientation step.
한 실시양태에서, 섬유의 인발은 섬유에 공극을 발생시킨다. 한 실시양태에서, 형성되는 공극은 약 3 내지 18부피%의 양으로 존재한다. 다른 실시양태에서, 압출물은 중합체 및 섬유에 공극을 야기하고/하거나 섬유 표면에 균열을 형성하는 공극-유발 입자를 함유한다. In one embodiment, the drawing of the fibers creates voids in the fibers. In one embodiment, the voids formed are present in an amount of about 3-18% by volume. In other embodiments, the extrudate contains pore-inducing particles that cause voids in the polymers and fibers and / or cracks in the fiber surface.
섬유는 직물, 부직물, 일방향성 직물 및 편물을 비롯한 섬유 층으로 형성된다. 이어, 섬유를 RFL 코팅 같은 접착 촉진제로 임의적으로 코팅하고 고무 중으로 적어도 부분적으로 매립한다(바람직하게는 완전히 매립한다). 섬유가 균열을 함유하는 실시양태에서는, 접착 코팅이 균열을 적어도 부분적으로 채우는 것이 바람직하다.The fibers are formed from a layer of fibers, including wovens, nonwovens, unidirectional fabrics, and knits. The fibers are then optionally coated with an adhesion promoter such as an RFL coating and at least partially embedded in the rubber (preferably fully embedded). In embodiments where the fiber contains cracks, it is preferred that the adhesive coating at least partially fill the cracks.
제 2 방법에서는, 중합체를 필름으로 압출한다. 필름은 하나의 층을 갖도록 압출될 수 있거나 또는 공압출을 이용하여 제 2 층 및/또는 제 3 층을 가질 수 있다. 이어, 필름을 복수개의 섬유로 슬리팅한다. 한 실시양태에서, 섬유는 정사각형 또는 직사각형 단면 형상을 갖는 테이프 요소이다. 이어, 이들 섬유를 1축 인발한다. 하나의 실시양태에서, 섬유는 바람직하게는 약 5 이상의 비로 인발되어, 약 2GPa 이상의 모듈러스 및 약 0.85g/cm3 이상의 밀도를 갖는 섬유를 생성한다.In the second method, the polymer is extruded into a film. The film may be extruded to have one layer or may have a second layer and / or a third layer using coextrusion. The film is then slits into a plurality of fibers. In one embodiment, the fiber is a tape element having a square or rectangular cross-sectional shape. Then, these fibers are uniaxially drawn. In one embodiment, the fibers are preferably drawn at a ratio of at least about 5 to produce a fiber having a modulus of at least about 2 GPa and a density of at least about 0.85 g / cm 3 .
일단 섬유가 생성되면, 제 2 층 및/또는 제 3 층이 요구되는 경우, 적층, 코팅, 인쇄 및 압출 코팅을 비롯한(이들로 한정되지는 않음) 임의의 적합한 방식으로 이들을 섬유에 가할 수 있다. 1축 배향 단계 전 또는 후에 이를 수행할 수 있다.Once the fibers have been produced, they can be added to the fibers in any suitable manner, including but not limited to lamination, coating, printing and extrusion coating, if a second layer and / or third layer is desired. This can be done before or after the uniaxial orientation step.
한 실시양태에서, 섬유의 인발은 섬유에서 공극이 발생되도록 한다. 하나의 실시양태에서, 형성되는 공극은 약 3 내지 18부피%의 양으로 존재한다. 다른 실시양태에서, 압출물은 중합체 및 공극-유발 입자를 함유한다. 1축 배향되는 경우, 이는 섬유에서 공극 형성을 초래하고/하거나 섬유의 표면 상에 균열이 형성되도록 한다.In one embodiment, drawing of the fibers causes voids to occur in the fibers. In one embodiment, the voids formed are present in an amount of about 3-18% by volume. In other embodiments, the extrudate contains a polymer and pore-inducing particles. When uniaxially oriented, this results in void formation in the fiber and / or causes cracks to form on the surface of the fiber.
섬유를 직물, 부직물, 일방향성 직물 및 편물을 포함하는 섬유 층으로 형성한다. 이어, RFL 코팅 같은 접착 촉진제로 섬유를 임의적으로 코팅하고 고무 중으로 적어도 부분적으로 매립한다. 섬유가 균열을 함유하는 실시양태에서는, 접착 코팅이 균열을 적어도 부분적으로 채우는 것이 바람직하다.The fibers are formed into a fibrous layer comprising wovens, nonwovens, unidirectional fabrics, and knits. The fibers are then optionally coated with an adhesion promoter, such as an RFL coating, and at least partially embedded in the rubber. In embodiments where the fiber contains cracks, it is preferred that the adhesive coating at least partially fill the cracks.
한 실시양태에서, 필름 또는 섬유를 압출하는 다이는 다이의 상변 또는 하변중 적어도 하나가 톱니 형상의 표면을 갖는 직사각형 단면(상변, 하변 및 2개의 가장자리 변)을 갖는다. 이는 유리한 표면 구조 또는 표면 텍스쳐를 갖는 필름을 생성할 수 있다.In one embodiment, the die for extruding the film or fiber has a rectangular cross section (top side, bottom side and two edge sides) in which at least one of the top or bottom side of the die has a serrated surface. This can produce a film having an advantageous surface structure or surface texture.
다른 실시양태에서는, 섬유를 섬유 층으로 형성하기 전에 섬유를 열처리한다. 섬유의 열처리는 더 높은 모듈러스, 더 높은 강도, 더 낮은 신장률 및 특히 더 낮은 수축률 같은 몇 가지 이점을 제공한다. 섬유를 열처리하는 방법은 고온 공기 대류 열처리, 수증기 가열, 적외선 가열 또는 핫 플레이트 위에서의 연신 같은 유도 가열을 포함한다(이들은 모두 장력하에 이루어짐).In other embodiments, the fibers are heat treated prior to forming the fibers into a fiber layer. Heat treatment of the fibers provides several advantages such as higher modulus, higher strength, lower elongation and especially lower shrinkage. Methods of heat treating fibers include induction heating such as hot air convection heat treatment, steam heating, infrared heating or stretching on a hot plate (all under tension).
시험 방법Test Methods
박리 시험: 12인치/분의 속도로 MTS 인장 시험기 상에서 T-박리 시험을 수행하였다. 이의 한쪽 말단(바람직하게는 고무쪽)을 하부 집게에 고정시키고, 직물을 상부 집게에 고정시켰다. 층을 분리시키는 평균 힘으로부터 고무로부터의 직물의 박리 강도를 측정하였다. 박리 시험을 용이하게 하기 위하여 섬유와 고무 사이의 샘플 가장자리(1/2인치)에 릴리즈 라이너를 첨가하였다.Peel Test: The T-peel test was performed on an MTS tensile tester at a rate of 12 inches / minute. One end thereof (preferably rubber side) was fixed to the lower tongs and the fabric was fixed to the upper tongs. The peel strength of the fabric from the rubber was measured from the average force separating the layers. A release liner was added to the sample edge (1/2 inch) between the fiber and the rubber to facilitate the peel test.
상기 시험에서 측정된 박리 강도는 고무로부터 단일 섬유 또는 섬유의 일방향성 어레이를 분리하는데 요구되는 힘을 나타낸다. 모든 실험에서, 섬유 어레이를 고무 샘플에 대해 180°로 잡아당긴다. 모든 샘플에서, 고무의 두께는 약 3mm였다.The peel strength measured in this test represents the force required to separate a single fiber or a unidirectional array of fibers from the rubber. In all experiments, the fiber array is pulled 180 ° to the rubber sample. In all samples, the thickness of the rubber was about 3 mm.
실시예Example
이제 하기 비한정적인 실시예를 참조하여 본 발명을 기재하는데, 여기에서 모든 부 및 백분율은 달리 표시되지 않는 한 중량 기준이다.The present invention is now described with reference to the following non-limiting examples, where all parts and percentages are by weight unless otherwise indicated.
실시예Example 1 One
실시예 1은 직경 240㎛의 원형 단면 형상을 갖는 단일 필라멘트 나일론 섬유였다. 사용된 나일론은 인비스타(Invista)™에서 나일론 6,6 SSP-72로 시판중인 나일론 6,6이었다. 60개의 슬롯(각 슬롯은 1.1mm의 직경을 가짐)을 갖는 슬롯 다이에서 나일론을 압출하였다. 300℃에서 20kg/시간의 속도로 나일론을 압출하였다. 이어, 생성된 섬유를 32℃로 냉각시키고 5의 인발비로 1축 배향시켰다. 각각 제 1 단계, 제 2 단계 및 제 3 단계에서 4, 1.25 및 1의 인발비를 갖는 3단계 인발 라인에서 인발을 수행하였다. 마무리된 나일론 섬유는 1GPa의 모듈러스 및 1.14g/cm3의 밀도를 가졌다. 섬유는 본질적으로 공극을 갖지 않거나 섬유 표면에 균열을 갖지 않았다.Example 1 was a single filament nylon fiber having a circular cross-sectional shape of 240 μm in diameter. The nylon used was Nylon 6,6 available from Invista ™ as Nylon 6,6 SSP-72. The nylon was extruded from a slot die having 60 slots (each slot having a diameter of 1.1 mm). The nylon was extruded at 300 ° C. at a rate of 20 kg / hour. The resulting fibers were then cooled to 32 ° C. and uniaxially oriented at a draw ratio of five. The drawing was performed in a three stage drawing line with a draw ratio of 4, 1.25 and 1 in the first, second and third stages, respectively. The finished nylon fiber had a modulus of 1 GPa and a density of 1.14 g / cm 3 . The fibers were essentially free of voids or cracks in the fiber surface.
인드스펙 케미칼 코포레이션(Indspec Chemical Corporation)에서 페나콜라이트(Penacolite)-2170으로 시판중인 레조르시놀 예비 축합물 및 옴노바 솔루션즈(Omnova Solutions)에서 젠탁(Gentac) VP 106으로 시판중인 비닐-피리딘 라텍스를 사용하는 RFL 배합물로 건조 섬유의 25중량%(코팅 중량)로 단일 필라멘트 나일론 섬유를 코팅하였다. 이어, 코팅된 섬유를 공기 건조시키고 190℃에서 오븐에서 3분동안 경화시켰다. 이어, 섬유의 전체 표면이 고무 중으로 매립되도록, 경화된 섬유를 300psi에서 주형에서 고무[애크론 러버 컴파운딩(Akron Rubber Compounding)에서 RA306으로서 시판중임] 상으로 가압하고, 이들 물질을 160℃에서 30분동안 경화시켰다. 고무 0.5인치(1.27cm)를 덮기 위하여, 7개의 섬유를 1.7mm 이격시켜 위치시킴으로써 일방향성 섬유 층을 형성하였다. 상기 기재된 바와 같이 박리 시험을 수행하였으며, 박리 강도는 77lbf/in였다. 생성된 박리된 섬유는 또한 여전히 부착된 소량의 고무를 가졌다. 이는 고무의 약간의 결합 파괴(벌크 고무로부터 나일론 섬유의 표면으로 부착된 고무의 파괴)를 나타내었다. 이 결합 파괴는 직물의 개방 구조(이를 통해 고무가 유동할 수 있고 직물을 둘러쌀 수 있고 다른 고무에 접착할 수 있음)로 인해 임의의 개방된 직물 또는 개방된 섬유 층이 매립될 때 전형적이다. Resorcinol precondensates commercially available as Penacolite-2170 from Indspec Chemical Corporation and vinyl-pyridine latexes commercially available as Gentac VP 106 from Omninova Solutions. Single filament nylon fibers were coated with 25% by weight (coating weight) of dry fibers with the RFL formulation used. The coated fibers were then air dried and cured in an oven at 190 ° C. for 3 minutes. The cured fibers are then pressed onto a rubber (commercially available as RA306 in Akron Rubber Compounding) at a mold at 300 psi so that the entire surface of the fiber is embedded in rubber and these materials are pressed at 30 ° C. at 30 ° C. Cured for minutes. In order to cover 0.5 inch (1.27 cm) of rubber, seven fibers were placed 1.7 mm apart to form a unidirectional fiber layer. Peel tests were performed as described above and the peel strength was 77 lb f / in. The resulting peeled fibers also had a small amount of rubber still attached. This showed some bond breakage of the rubber (breaking of rubber attached from the bulk rubber to the surface of the nylon fibers). This bond failure is typical when any open fabric or open fiber layer is embedded due to the open structure of the fabric (through which the rubber can flow, surround the fabric and adhere to other rubbers).
실시예Example 2 2
실시예 2는 다중 필라멘트 나일론 섬유였다. 다중 필라멘트 섬유를 제조하기 위하여, 940데니어의 원형 단면 형상을 갖는 두 나일론 섬유[코드사 글로벌(Kordsa Global)에서 상표명 T-728로 입수가능한 나일론으로부터 제조됨]를 함께 Z 꼬아서 1880데니어를 갖는 다중 필라멘트 나일론을 형성하였다. 다중 필라멘트 꼬여진 섬유는 3GPa의 모듈러스 및 1.14g/cm3의 밀도를 가졌다. 섬유는 본질적으로 공극을 갖지 않거나 섬유 표면에 균열을 갖지 않았다.Example 2 was a multifilament nylon fiber. To produce multiple filament fibers, Z twisted together two nylon fibers having a circular cross-sectional shape of 940 denier (made from nylon available under the trade designation T-728 from Kordsa Global) to Z-twisted 1880 denier Filament nylon was formed. The multifilament twisted fibers had a modulus of 3 GPa and a density of 1.14 g / cm 3 . The fibers were essentially free of voids or cracks in the fiber surface.
인드스펙 케미칼 코포레이션에서 페나콜라이트-2170으로 시판중인 레조르시놀 예비 축합물 및 옴노바 솔루션즈에서 젠탁 VP 106으로 시판중인 비닐-피리딘 라텍스를 사용하는 RFL 배합물로 건조 섬유의 25중량%(코팅 중량)로 다중 필라멘트 나일론 섬유를 코팅하였다. 이어, 코팅된 섬유를 공기 건조시키고 190℃에서 오븐에서 3분동안 경화시켰다. 이어, 섬유의 전체 표면이 고무 중으로 매립되도록, 경화된 섬유를 고무(애크론 러버 컴파운딩에서 RA306으로서 시판중임) 중으로 매립하고, 이들 물질을 160℃에서 30분동안 경화시켰다. 고무 0.5인치(1.27cm)를 덮기 위하여, 7개의 섬유를 1.75mm 이격시켜 위치시킴으로써 일방향성 섬유 층을 형성하였다. 상기 기재된 바와 같이 박리 시험을 수행하였으며, 박리 강도는 59lbf/in였다. 실시예 1에서와 같이, 고무의 유사한 결합 파괴가 관찰되었다.25% by weight (coating weight) of dry fibers in RFL blends using resorcinol precondensates commercially available as Phenacolite-2170 from Inspec Chemical Corporation and vinyl-pyridine latex commercially available as Gentak VP 106 from Omnova Solutions. Coated with multiple filament nylon fibers. The coated fibers were then air dried and cured in an oven at 190 ° C. for 3 minutes. The cured fibers were then embedded in rubber (commercially available as RA306 in Akron rubber compounding) so that the entire surface of the fiber was embedded in rubber and these materials were cured at 160 ° C. for 30 minutes. To cover 0.5 inch (1.27 cm) of rubber, seven fibers were placed 1.75 mm apart to form a unidirectional fiber layer. Peel tests were performed as described above and the peel strength was 59 lb f / in. As in Example 1, similar bond breakage of the rubber was observed.
실시예Example 3 3
실시예 3은 폭 25mm 및 높이 200㎛의 직사각형 단면 형상을 갖는 나일론 필름(섬유 아님)이었다. 사용된 나일론은 인비스타™에서 나일론 6,6 SSP-72로 시판중인 나일론 6,6이었다. 폭 4" 및 높이 1mm의 필름 다이에서 나일론을 압출하였다. 300℃에서 2kg/시간의 속도로 나일론을 압출하였다. 이어, 생성된 필름을 32℃로 냉각시키고 인발 또는 배향시키지 않았다. 나일론 필름은 부서지기 쉽고 취급하기 어려워 용이하게 균열이 발생되는 필름이 생성되었다. 마무리된 나일론 필름은 500MPa의 모듈러스 및 1.14g/cm3의 밀도를 가졌다. 필름은 본질적으로 공극을 갖지 않거나 필름 표면에 균열을 갖지 않았으나, 매우 높은 표면 조도를 가졌다.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 6,6 available from Invista ™ as Nylon 6,6 SSP-72. The nylon was extruded in a film die 4 "wide and 1 mm high. The nylon was extruded at a rate of 2 kg / hour at 300 ° C. The resulting film was then cooled to 32 ° C. and not drawn or oriented. It was easy to handle and difficult to handle resulting in a film that easily cracked The finished nylon film had a modulus of 500 MPa and a density of 1.14 g / cm 3 The film was essentially free of voids or cracks on the surface of the film. , Had a very high surface finish.
인드스펙 케미칼 코포레이션에서 페나콜라이트-2170으로 시판중인 레조르시놀 예비 축합물 및 옴노바 솔루션즈에서 젠탁 VP 106으로 시판중인 비닐-피리딘 라텍스를 사용하는 RFL 배합물로 필름의 25중량%(코팅 중량)로 나일론 필름을 코팅하였다. 이어, 코팅된 필름을 공기 건조시키고 190℃에서 오븐에서 3분동안 경화시켰다. 이어, 필름의 전체 표면이 고무의 한쪽 위에 있도록, 경화된 필름을 고무(애크론 러버 컴파운딩에서 RA306으로서 시판중임) 상으로 가압하고, 이들 물질을 160℃에서 30분동안 경화시켰다. 상기 기재된 바와 같이 박리 시험을 수행하였으며, 박리 강도는 2lbf/in였다. 이렇게 낮은 값의 이유중 하나는 RFL 접착제가 물질의 표면에 결합하지 못하였고 필름이 고무 표면 상으로 완전히 가압되지 못하였기(필름의 표면이 고무에 완전히 매립되지 않았음을 의미함) 때문이었다. 25% by weight (coating weight) of the film in RFL formulations using resorcinol precondensates commercially available as Phenacolite-2170 from Inspec Chemical Corporation and vinyl-pyridine latex commercially available as Gentak VP 106 from Omnova Solutions. The nylon film was coated. The coated film was then air dried and cured in an oven at 190 ° C. for 3 minutes. The cured film was then pressed onto rubber (commercially available as RA306 in Akron rubber compounding) so that the entire surface of the film was on one side of the rubber and these materials were cured at 160 ° C. for 30 minutes. Peel tests were performed as described above and the peel strength was 2 lb f / in. One reason for this low value was that the RFL adhesive did not bond to the surface of the material and the film did not fully press onto the rubber surface (meaning that the surface of the film was not completely embedded in the rubber).
실시예Example 4 4
실시예 4는 폭 2mm 및 높이 75㎛의 직사각형 단면 형상을 갖는 단일층 나일론 섬유였다. 사용된 나일론은 인비스타™에서 나일론 6,6 SSP-72로 시판중인 나일론 6,6이었다. 12개의 슬롯(각 슬롯은 25mm×0.9mm의 치수를 가짐)을 갖는 슬롯 다이에서 중합체를 압출하였다. 300℃에서 20kg/시간의 속도로 나일론을 압출하였다. 이어, 생성된 테이프 요소를 32℃로 냉각시키고 5 내지 6의 인발비로 1축 배향시켰다. 각각 제 1 단계, 제 2 단계 및 제 3 단계에서 4, 1.2 및 1.1의 인발비를 갖는 3단계 인발 라인에서 인발을 수행하였다. 인발 대역 전체에 걸쳐 인발비가 상이하게 분포되는 경우에도, 동일한 모듈러스 및 강도가 획득될 수 있는 것으로 예측된다. 예를 들어, 인발비가 각각 제 1 단계, 제 2 단계 및 제 3 단계에서 1.5, 3.3 및 1.1인 경우 6GPa의 모듈러스를 또한 수득할 수 있다. 마무리된 나일론 테이프 요소는 6GPa의 모듈러스, 1.06g/cm3의 밀도 및 섬유의 8부피%(부피 기준)의 공극 부피를 가졌다. 섬유의 현미경 사진은 도 9에서 볼 수 있다. 공극은 섬유의 종방향 구역 전체에 걸쳐 불연속적으로 연장되었다. 공극의 크기는 폭이 50 내지 150nm였고 길이가 0 내지 5㎛였다. 공극의 밀도는 8부피%였다. 섬유는 본질적으로 섬유 표면에 균열을 갖지 않았다.Example 4 was a single layer nylon fiber having a rectangular cross-sectional shape with a width of 2 mm and a height of 75 μm. The nylon used was Nylon 6,6 available from Invista ™ as Nylon 6,6 SSP-72. The polymer was extruded from a slot die with twelve slots, each slot having dimensions of 25 mm by 0.9 mm. The nylon was extruded at 300 ° C. at a rate of 20 kg / hour. The resulting tape element was then cooled to 32 ° C. and uniaxially oriented at a draw ratio of 5-6. The drawing was carried out in a three stage drawing line with a drawing ratio of 4, 1.2 and 1.1 in the first, second and third stages, respectively. It is expected that the same modulus and intensity can be obtained even if the draw ratios are distributed differently throughout the draw band. For example, a modulus of 6 GPa can also be obtained when the draw ratio is 1.5, 3.3 and 1.1 in the first, second and third stages, respectively. The finished nylon tape element had a modulus of 6 GPa, a density of 1.06 g / cm 3 and a void volume of 8% by volume (volume basis) of the fiber. A micrograph of the fiber can be seen in FIG. 9. The voids extended discontinuously throughout the longitudinal section of the fiber. The pore size ranged from 50 to 150 nm in width and 0 to 5 μm in length. The density of the voids was 8% by volume. The fibers were essentially free of cracks in the fiber surface.
인드스펙 케미칼 코포레이션에서 페나콜라이트-2170으로 시판중인 레조르시놀 예비 축합물 및 옴노바 솔루션즈에서 젠탁 VP 106으로 시판중인 비닐-피리딘 라텍스를 사용하는 RFL 배합물로 건조 테이프의 25중량%(코팅 중량)로 생성된 나일론 섬유(테이프 요소임)를 코팅하였다. 이어, 코팅된 테이프를 공기 건조시키고 190℃에서 오븐에서 3분간 경화시켰다. 이어, 코팅된 섬유를, 생성되는 일방향성 섬유 층이 본질적으로 고무의 전체 표면을 덮도록, 섬유 사이에 간격이 없는 일방향성 패턴으로 고무(애크론 러버 컴파운딩에서 RA306으로서 시판중임) 상에 놓았다. 이들을 160℃에서 30분동안 경화시켰다. 고무 0.5인치(1.27cm) 스트립을 덮기 위하여, 6개의 직사각형 섬유를 놓아야 했다. 상기 기재된 바와 같이 수행된 박리 시험은 197lbf/in에서 고무 파괴를 나타내었다. 박리 시험 힘 결과는 샘플에서 고무를 파괴시키는데 요구되는 힘이었다. 박리 시험이 수행되었을 때, 섬유가 고무로부터 당겨나오지 않아서 고무가 파괴되었다. 이는 박리 강도가 197lbf/in 이상이었음을 나타내지만, 정확한 수치는 고무 파괴 때문에 결정되지 못하였다.25% by weight (coating weight) of dry tape in RFL formulations using resorcinol precondensates commercially available from Inspec Chemical Corporation as Phenacolite-2170 and vinyl-pyridine latex commercially available as Gentak VP 106 from Omnova Solutions. The resulting nylon fibers (which are tape elements) were coated. The coated tape was then air dried and cured in an oven at 190 ° C. for 3 minutes. The coated fibers were then placed on rubber (commercially available as RA306 in Akron rubber compounding) in a unidirectional pattern with no gaps between the fibers, such that the resulting unidirectional fiber layer essentially covered the entire surface of the rubber. . These were cured at 160 ° C. for 30 minutes. To cover a rubber 0.5 inch (1.27 cm) strip, six rectangular fibers had to be laid. Peel tests conducted as described above showed rubber failure at 197 lb f / in. Peel test force results were the forces required to break the rubber in the sample. When the peel test was performed, the fibers did not pull out of the rubber and the rubber broke. This indicates that the peel strength was greater than 197 lb f / in, but the exact value could not be determined due to rubber breakage.
실시예Example 5 5
실시예 5는 섬유의 총 인발비가 3인 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하였다. 마무리된 나일론 섬유는 3.5GPa의 모듈러스, 1.06g/cm3의 밀도 및 섬유의 8부피%(부피 기준)의 공극 부피를 가졌다.Example 5 was the same as Example 4 except that the total draw ratio of the fibers was three. The finished nylon fiber had a modulus of 3.5 GPa, a density of 1.06 g / cm 3 and a void volume of 8% by volume (volume basis) of the fiber.
실시예Example 6 6
실시예 6은 섬유의 총 인발비가 4인 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하였다. 마무리된 나일론 섬유는 4.1GPa의 모듈러스, 1.06g/cm3의 밀도 및 섬유의 8부피%(부피 기준)의 공극 부피를 가졌다. 실시예 4, 5, 6을 비교하면, 모듈러스와 강도가 인발비에 비례하는 것으로 보인다.Example 6 was the same as Example 4 except that the total draw ratio of the fibers was four. The finished nylon fiber had a modulus of 4.1 GPa, a density of 1.06 g / cm 3 and a void volume of 8% by volume (volume basis) of the fiber. Comparing Examples 4, 5 and 6, the modulus and strength appear to be proportional to the draw ratio.
실시예Example 7 7
실시예 7은 폭 4mm 및 높이 130㎛의 직사각형 단면 형상을 갖는 단일층 나일론 섬유였다. 사용된 중합체는 인비스타™에서 나일론 6,6 SSP-72로 시판중인 나일론 6,6이었다. 12개의 슬롯(각 슬롯은 25mm×0.9mm의 치수를 가짐)을 갖는 슬롯 다이에서 나일론을 압출하였다. 300℃에서 60kg/시간의 속도로 나일론을 압출하였다. 이어, 생성된 테이프 요소를 32℃로 냉각시키고 5 내지 6의 인발비로 1축 배향시켰다. 각각 제 1 단계, 제 2 단계 및 제 3 단계에서 3.1, 1.65 및 1.1의 인발비를 갖는 3단계 인발 라인에서 인발을 수행하였다. 마무리된 나일론 테이프 요소는 800MPa의 모듈러스 및 1.14g/cm3의 밀도를 가졌다. 섬유는 본질적으로 공극을 갖지 않거나 섬유 표면에 균열을 갖지 않았다. 실시예 7의 섬유를 실시예 4와 비교하면, 실시예 7의 섬유가 2배 넓고 거의 2개 두꺼웠으며, 동일한 크기의 슬롯 다이에서, 배출물을 3배로 압출하였다. 앞서 언급한 바와 같이, 섬유 다발의 배향은 섬유에서 공극의 기원의 구동 인자이다. 배향된 섬유의 횡방향 폭을 따르는 공극의 존재 및 균일성은 완전한 중합체 요소가 기계 방향을 따라 인발 공정에서 배향되었는지의 여부에 따라 달라진다. 공극의 결여는 중합체 요소에서 이를 완전하게 배향시키기 위한 효과적인 열 전달이 이루어지지 않았다는 사실 때문이다. 배향된 영역 및 배향되지 않은 구역이 중합체 테이프에서 수득되었다.Example 7 was a single layer nylon fiber having a rectangular cross-sectional shape of 4 mm wide and 130 μm high. The polymer used was nylon 6,6 available from Invista ™ as nylon 6,6 SSP-72. The nylon was extruded from a slot die having twelve slots (each slot having dimensions of 25 mm by 0.9 mm). The nylon was extruded at 300 ° C. at a rate of 60 kg / hour. The resulting tape element was then cooled to 32 ° C. and uniaxially oriented at a draw ratio of 5-6. The drawing was carried out in a three stage drawing line with a drawing ratio of 3.1, 1.65 and 1.1 in the first, second and third steps respectively. The finished nylon tape element had a modulus of 800 MPa and a density of 1.14 g / cm 3 . The fibers were essentially free of voids or cracks in the fiber surface. Comparing the fiber of Example 7 to that of Example 4, the fiber of Example 7 was twice as wide and almost two thick, and in the same size slot die, the output was extruded three times. As mentioned above, the orientation of the fiber bundles is a driving factor of the origin of the voids in the fiber. The presence and uniformity of the pores along the transverse width of the oriented fiber depends on whether the complete polymer element is oriented in the drawing process along the machine direction. The lack of voids is due to the fact that no effective heat transfer has been made to completely orient them in the polymer element. Oriented and unoriented regions were obtained in the polymer tape.
인드스펙 케미칼 코포레이션에서 페나콜라이트-2170으로 시판중인 레조르시놀 예비 축합물 및 옴노바 솔루션즈에서 젠탁 VP 106으로 시판중인 비닐-피리딘 라텍스를 사용하는 RFL 배합물로 건조 테이프의 25중량%(코팅 중량)로 나일론 섬유를 코팅하였다. 이어, 코팅된 섬유를, 생성되는 일방향성 섬유 층이 본질적으로 고무의 전체 표면을 덮도록, 섬유 사이에 간격이 없는 일방향성 패턴으로 고무(애크론 러버 컴파운딩에서 RA306으로서 시판중임) 상에 놓았다. 이를 160℃에서 30분동안 경화시켰다. 고무 0.5인치(1.27cm) 스트립을 덮기 위하여, 6개의 직사각형 섬유를 놓아야 했다. 25% by weight (coating weight) of dry tape in RFL formulations using resorcinol precondensates commercially available from Inspec Chemical Corporation as Phenacolite-2170 and vinyl-pyridine latex commercially available as Gentak VP 106 from Omnova Solutions. Nylon fibers were coated. The coated fibers were then placed on rubber (commercially available as RA306 in Akron rubber compounding) in a unidirectional pattern with no gaps between the fibers, such that the resulting unidirectional fiber layer essentially covered the entire surface of the rubber. . It was cured at 160 ° C. for 30 minutes. To cover a rubber 0.5 inch (1.27 cm) strip, six rectangular fibers had to be laid.
실시예Example 8 8
실시예 4의 코팅된 섬유를, 일방향성 섬유 층이 고무의 전체 표면을 덮지 않도록, 섬유 사이에 0.5mm의 간격이 있는 일방향성 패턴으로 고무(애크론 러버 컴파운딩에서 RA306으로서 시판중임) 상에 놓았다. 이를 160℃에서 30분동안 경화시켰다. 고무 0.5인치(1.27cm) 스트립에 대해 6개의 직사각형 섬유를 놓았다. 박리 시험의 용이성을 위하여 하나의 가장자리에서 섬유 층과 고무 사이에 릴리즈 필름을 위치시켰다. 상기 기재된 바와 같이 수행된 박리 시험은 180lbf/in에서 고무 파괴를 나타내어 박리 강도가 이 값보다 더 큼을 나타내었다. 이 값은 섬유 사이에 간격이 없는 일방향성 섬유 층(실시예 4)의 박리 강도와 거의 동일하였다. 이 힘이 고무의 파괴 강도의 지표라서 고무 두께에 따라 달라지므로, 이 값이 약간 달리지는 것은 피할 수 없다.The coated fibers of Example 4 were placed on rubber (commercially available as RA306 in Akron rubber compounding) in a unidirectional pattern with a 0.5 mm gap between the fibers so that the unidirectional fiber layer did not cover the entire surface of the rubber. Let go. It was cured at 160 ° C. for 30 minutes. Six rectangular fibers were placed on a rubber 0.5 inch (1.27 cm) strip. The release film was positioned between the fiber layer and the rubber at one edge for ease of peel test. Peel tests conducted as described above showed rubber breakage at 180 lb f / in indicating that the peel strength was greater than this value. This value was approximately equal to the peel strength of the unidirectional fiber layer (Example 4) with no gaps between the fibers. Since this force is an index of the breaking strength of the rubber and depends on the thickness of the rubber, a slight variation in this value is inevitable.
실시예Example 9 9
3M에서 3M 845 필름으로서 시판중인 접착 필름을 사용하여 실시예 3의 나일론 필름을 고무(애크론 러버 컴파운딩에서 RA306으로서 시판중임)에 접착 결합시켰다. 접착 필름은 아크릴 공중합체, 점착제 및 비닐 카복실산으로 구성되었다. 나일론 필름의 전체 표면이 고무에 의해 덮이지 않도록(매립되지 않도록) 필름을 고무에 가압한(고무와 나일론 필름 사이에 접착 필름을 넣어) 다음, 샘플을 160℃에서 30분간 경화시켰다. 상기 기재된 바와 같이 박리 시험을 수행하였으며, 박리 강도는 27lbf/in였고, 이는 RFL 코팅 접착제를 사용하는 실시예 3에 비해 박리 강도가 증가한 것이다.The nylon film of Example 3 was adhesively bonded to rubber (commercially available as RA306 in Akron rubber compounding) using a commercially available adhesive film as 3M 845 film at 3M. The adhesive film consisted of acrylic copolymer, pressure sensitive adhesive and vinyl carboxylic acid. The film was pressurized to the rubber so that the entire surface of the nylon film was not covered by the rubber (not embedded), then the sample was cured at 160 ° C. for 30 minutes. Peel tests were performed as described above and the peel strength was 27 lb f / in, which is an increase in peel strength compared to Example 3 using RFL coated adhesive.
실시예Example 10 10
실시예 10의 섬유는 실시예 4의 섬유와 유사하였으나 공극-유발 입자가 첨가되었다. 실시예 10은 폭 2mm 및 높이 75㎛의 직사각형 단면 형상을 갖는 단일층 나일론 섬유였다. 사용된 중합체는 인비스타™에서 나일론 6,6 SSP-72로서 시판중인 나일론 6,6이었고, 써던 클레이 캄파니(Southern Clay Company)에서 시판중인 나노점토(클로이지트) 7중량%를 함유하였다. 12개의 슬롯(각각의 슬롯은 25mm×0.9mm의 치수를 가짐)을 갖는 슬롯 다이에서 나일론을 압출하였다. 나일론을 300℃에서 20kg/시간의 속도로 압출하였다. 이어, 생성된 섬유(테이프 요소임)를 32℃로 냉각시키고 5 내지 6의 인발비로 1축 배향하였다. 각각 제 1 단계, 제 2 단계 및 제 3 단계에서 4, 1.2 및 1.1의 인발비를 갖는 3단계 인발 라인에서 인발을 수행하였다. 실시예 1에서 언급한 바와 같이, 인발비가 인발 대역 전체에 걸쳐 상이하게 분포되는 경우에도 동일한 모듈로스 및 강도를 또한 획득할 수 있었다. 마무리된 나일론 섬유는 6GPa의 모듈러스, 1.06g/cm3의 밀도 및 섬유의 8부피%의 부피 분율을 가졌다. 섬유의 공극은 도 10a 및 도 10b의 현미경 사진에서 보여질 수 있다. 공극은 섬유의 종방향 구역 전체에 걸쳐 불연속적으로 연장된다. 공극의 크기는 폭이 50 내지 150nm이고, 길이가 0 내지 5㎛였다. 공극의 농도는 8부피%였다. 공극은 공극 개시 입자 없이 수득된 것과 형상이 유사하였다. 섬유는 또한 섬유 표면 상에 균열을 함유하였다. 섬유 표면 상에 존재하는 균열은 섬유의 종방향을 따라 불연속적이며, 이들의 길이는 약 300㎛ 내지 1000㎛였다. 섬유의 표면 상의 균열은 도 11, 도 12 및 도 13의 현미경 사진에서 보여질 수 있다.The fiber of Example 10 was similar to the fiber of Example 4 but with void-induced particles added. Example 10 was a single layer nylon fiber having a rectangular cross-sectional shape with a width of 2 mm and a height of 75 μm. The polymer used was Nylon 6,6 available from Invista ™ as Nylon 6,6 SSP-72 and contained 7% by weight of nanoclays (closet) available from Southern Clay Company. The nylon was extruded from a slot die having twelve slots, each slot having dimensions of 25 mm by 0.9 mm. The nylon was extruded at 300 ° C. at a rate of 20 kg / hour. The resulting fibers (which are tape elements) were then cooled to 32 ° C. and uniaxially oriented at a draw ratio of 5-6. The drawing was carried out in a three stage drawing line with a drawing ratio of 4, 1.2 and 1.1 in the first, second and third stages, respectively. As mentioned in Example 1, the same modulus and strength could also be obtained even if the draw ratios were distributed differently throughout the draw band. The finished nylon fiber had a modulus of 6 GPa, a density of 1.06 g / cm 3 and a volume fraction of 8% by volume of the fiber. The pores of the fiber can be seen in the micrographs of FIGS. 10A and 10B. The voids extend discontinuously throughout the longitudinal section of the fiber. The size of the pores was 50 to 150 nm in width and 0 to 5 μm in length. The pore concentration was 8% by volume. The pores were similar in shape to those obtained without pore starting particles. The fibers also contained cracks on the fiber surface. The cracks present on the fiber surface were discontinuous along the fiber's longitudinal direction and their length was about 300 μm to 1000 μm. Cracks on the surface of the fibers can be seen in the micrographs of FIGS. 11, 12 and 13.
인드스펙 케미칼 코포레이션에서 페나콜라이트-2170으로 시판중인 레조르시놀 예비 축합물 및 옴노바 솔루션즈에서 젠탁 VP 106으로 시판중인 비닐-피리딘 라텍스를 사용하는 RFL 배합물로 건조 섬유의 25중량%(코팅 중량)로 나일론 섬유를 코팅하였다. 코팅된 섬유를 공기 건조시키고 190℃에서 오븐에서 3분동안 경화시켰다. 이어, 코팅된 섬유를, 생성되는 일방향성 섬유 층이 본질적으로 고무의 전체 표면을 덮도록, 섬유 사이에 간격이 없는 일방향성 패턴으로 고무(애크론 러버 컴파운딩에서 RA306으로서 시판중임) 상에 놓았다. 이를 160℃에서 30분동안 경화시켰다. 고무 0.5인치(1.27cm) 스트립을 덮기 위하여, 6개의 직사각형 섬유를 놓아야 했다. 박리 시험의 용이성을 위하여 하나의 가장자리에서 섬유 층과 고무 층 사이에 릴리즈 필름을 위치시켰다. 상기 기재된 바와 같이 수행된 박리 시험은 197lbf/in에서 고무 파괴를 나타내어 박리 강도가 이 값보다 더 큼을 나타내었다.25% by weight (coating weight) of dry fibers in RFL blends using resorcinol precondensates commercially available as Phenacolite-2170 from Inspec Chemical Corporation and vinyl-pyridine latex commercially available as Gentak VP 106 from Omnova Solutions. Nylon fibers were coated. The coated fibers were air dried and cured in an oven at 190 ° C. for 3 minutes. The coated fibers were then placed on rubber (commercially available as RA306 in Akron rubber compounding) in a unidirectional pattern with no gaps between the fibers, such that the resulting unidirectional fiber layer essentially covered the entire surface of the rubber. . It was cured at 160 ° C. for 30 minutes. To cover a rubber 0.5 inch (1.27 cm) strip, six rectangular fibers had to be laid. The release film was positioned between the fiber layer and the rubber layer at one edge for ease of peel test. Peel tests conducted as described above showed rubber breakage at 197 lb f / in, indicating that the peel strength was greater than this value.
실시예Example 11 11
실시예 11은 폭 2mm 및 높이 60㎛의 직사각형 단면 형상을 갖는 폴리에스터 섬유였다. 사용된 폴리에스터는 난야 플라스틱스 코포레이션(Nanya Plastics Corporation)에서 PET IV 60으로 시판중인 폴리에틸렌 테레프탈레이트였다. 12개의 슬롯(각 슬롯은 25mm×0.9mm의 치수를 가짐)을 갖는 슬롯 다이에서 폴리에스터를 압출하였다. 300℃에서 20kg/시간의 속도로 폴리에스터를 압출하였다. 이어, 생성된 섬유를 32℃로 냉각시키고 7 내지 9의 인발비로 1축 배향시켰다. 각각 제 1 단계, 제 2 단계 및 제 3 단계에서 3.4, 2.2 및 1의 인발비를 갖는 3단계 인발 라인에서 인발을 수행하였다. 마무리된 폴리에스터 테이프 요소는 8GPa의 모듈러스, 1.20g/cm3의 밀도 및 섬유의 8부피%의 공극 부피를 가졌다. 섬유는 본질적으로 그의 표면에 균열을 갖지 않았다. 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, commercially available as PET IV 60 from Nanya Plastics Corporation. The polyester was extruded from a slot die with twelve slots, each slot having dimensions of 25 mm by 0.9 mm. The polyester was extruded at 300 ° C. at a rate of 20 kg / hour. The resulting fibers were then cooled to 32 ° C. and uniaxially oriented at a draw ratio of 7-9. The drawing was carried out in a three stage drawing line with a drawing ratio of 3.4, 2.2 and 1 in the first, second and third steps respectively. The finished polyester tape element had a modulus of 8 GPa, a density of 1.20 g / cm 3 and a void volume of 8% by volume of the fiber. The fiber was essentially free of cracks on its surface.
EMS에서 그릴본드(Grilbond) IL-6으로 시판중인 카프로락탐 차단된 아이소사이아네이트를 함유하는 예비-침지 용액을 사용하는 2단계 침지 절차에 의해 폴리에스터 섬유를 코팅한 다음 225℃에서 3분간 경화시키고, 이어 인드스펙 케미칼 코포레이션에서 페나콜라이트-2170으로 시판중인 레조르시놀 예비-축합물 및 옴노바 솔루션즈에서 젠탁 VP 106으로 시판중인 비닐-피리딘 라텍스를 건조 테이프의 25중량%(코팅 중량)로 사용하는 표준 RFL 배합물에 침지시켰다. 이어, 코팅된 섬유를 공기 건조시키고 190℃에서 오븐에서 3분간 경화시켰다. 이어, 생성되는 일방향성 섬유 층이 본질적으로 고무의 전체 표면을 덮도록 섬유 사이에 간격 없이 일방향성 패턴으로 고무(애크론 러버 컴파운딩에서 RA306으로 시판됨) 위에 코팅된 섬유를 놓았다. 이를 160℃에서 30분간 경화시켰다. 고무 0.5인치(1.27cm) 스트립을 덮기 위하여 6개의 직사각형 섬유를 놓아야 했다. 박리 시험을 수행하였을 때, 잡아당겨진 섬유는 여전히 부착된 큰 고무 덩어리를 가졌다. 박리 시험은 120lbf/in의 접착 강도를 나타내어 고무의 응집 파괴를 보여주었다.The polyester fibers were coated by a two-step immersion procedure using a pre-immersion solution containing a commercial caprolactam blocked isocyanate with Grilbond IL-6 in EMS and then cured at 225 ° C. for 3 minutes. Then, resorcinol pre-condensates commercially available as Phenacolite-2170 at Inspec Chemical Corporation and vinyl-pyridine latex commercially available as Gentak VP 106 from Omnova Solutions were applied to 25% by weight of the dry tape (coating weight). It was immersed in the standard RFL formulation used. The coated fibers were then air dried and cured in an oven at 190 ° C. for 3 minutes. The coated fibers were then placed on the rubber (commercially available as RA306 in Akron rubber compounding) in a unidirectional pattern with no gaps between the fibers such that the resulting unidirectional fiber layer essentially covered the entire surface of the rubber. It was cured at 160 ° C. for 30 minutes. Six rectangular fibers had to be laid to cover a 0.5 inch (1.27 cm) strip of rubber. When the peel test was performed, the pulled fibers still had a large rubber mass attached. The peel test showed an adhesive strength of 120 lb f / in showing the cohesive failure of the rubber.
실시예Example 12 12
실시예 12는 폭 1.5mm 및 높이 100㎛의 직사각형 단면 형상을 갖는 폴리에스터와 나일론 6의 단일층 섬유 블렌드였다. 사용된 폴리에스터는 난야 플라스틱스 코포레이션에서 PET IV 60으로 시판중인 폴리에틸렌 테레프탈레이트였고; 사용된 나일론은 인비스타™에서 나일론 6,6 SSP-72로 시판중인 나일론 6,6이었다. 12개의 슬롯(각 슬롯은 25mm×0.9mm의 치수를 가짐)을 갖는 슬롯 다이에서 중합체를 압출하였다. 블렌드를 90:10(중량 기준으로 90% 폴리에스터 및 10% 나일론)의 비로 물리적으로 혼합하고 300℃에서 20kg/시간의 속도로 압출하였다. 이어, 생성된 테이프 요소를 32℃로 냉각시키고 5 내지 7의 인발비로 1축 배향시켰다. 각각 제 1 단계, 제 2 단계 및 제 3 단계에서 3, 2 및 0.9의 인발비를 갖는 3단계 인발 라인에서 인발을 수행하였다. 다양한 이유로 최종 단계에서는 약간의 과잉 공급이 요구됨에 주의해야 한다. 과잉 공급은 섬유의 수축률 및 모듈러스 이완[크립(creep)]을 감소시킨다. 이는 또한 섬유의 인성을 증가시킨다. 인발 대역 전체에 걸쳐 인발비가 상이하게 분포되는 경우에도 동일한 모듈러스 및 강도가 획득될 수 있을 것으로 예상된다. 예를 들어, 각각 제 1 단계, 제 2 단계 및 제 3 단계에서 인발비가 1.5, 3.3 및 0.9인 경우에도, 10GPa의 모듈러스가 수득될 수 있다. 마무리된 폴리에스터-나일론 블렌딩된 테이프 요소는 10GPa의 모듈러스 및 1.37g/cm3의 밀도를 가졌다. Example 12 was a single layer fiber blend of polyester and nylon 6 having a rectangular cross-sectional shape of width 1.5 mm and
EMS에서 그릴본드 IL-6으로 시판중인 카프로락탐 차단된 아이소사이아네이트를 함유하는 예비-침지 용액을 사용하는 2단계 침지 절차에 의해 폴리에스터-나일론 블렌드 섬유를 코팅한 다음 225℃에서 3분간 경화시키고, 이어 인드스펙 케미칼 코포레이션에서 페나콜라이트-2170으로 시판중인 레조르시놀 예비-축합물 및 옴노바 솔루션즈에서 젠탁 VP 106으로 시판중인 비닐-피리딘 라텍스를 건조 테이프의 25중량%(코팅 중량)로 사용하는 표준 RFL 배합물에 침지시켰다. 이어, 코팅된 테이프를 공기 건조시키고 190℃에서 오븐에서 3분간 경화시켰다. 이어, 생성된 일방향성 섬유 층이 본질적으로 고무의 전체 표면을 덮도록 섬유 사이에 간격 없이 일방향성 패턴으로 고무(애크론 러버 컴파운딩에서 RA306으로 시판됨) 위에 코팅된 섬유를 놓았다. 이를 160℃에서 30분간 경화시켰다. 고무 0.5인치(1.27cm) 스트립을 덮기 위하여 6개의 직사각형 섬유를 놓아야 했다. 상기 기재된 바와 같이 수행된 박리 시험은 143lbf/in의 값을 생성하였다.The polyester-nylon blend fibers were coated by a two-step immersion procedure using a pre-immersion solution containing commercially available caprolactam blocked isocyanate with Grillbond IL-6 in EMS and then cured at 225 ° C. for 3 minutes. Then, resorcinol pre-condensates commercially available as Phenacolite-2170 at Inspec Chemical Corporation and vinyl-pyridine latex commercially available as Gentak VP 106 from Omnova Solutions were applied to 25% by weight of the dry tape (coating weight). It was immersed in the standard RFL formulation used. The coated tape was then air dried and cured in an oven at 190 ° C. for 3 minutes. The coated fibers were then placed on the rubber (commercially available as RA306 in Akron rubber compounding) in a unidirectional pattern with no gaps between the fibers such that the resulting unidirectional fiber layer essentially covered the entire surface of the rubber. It was cured at 160 ° C. for 30 minutes. Six rectangular fibers had to be laid to cover a 0.5 inch (1.27 cm) strip of rubber. Peel tests conducted as described above yielded values of 143 lb f / in.
실시예Example 13 13
실시예 13은 폭 1.5mm 및 높이 100㎛의 직사각형 단면 형상을 갖는 폴리에스터와 나일론 6 6의 단일층 섬유 블렌드였다. 사용된 폴리에스터는 난야 플라스틱스 코포레이션에서 PET IV 60으로 시판중인 폴리에틸렌 테레프탈레이트였고; 사용된 나일론은 인비스타™에서 나일론 6,6 SSP-72로 시판중인 나일론 6,6이었다. 12개의 슬롯(각 슬롯은 25mm×0.9mm의 치수를 가짐)을 갖는 슬롯 다이에서 중합체를 압출하였다. 블렌드를 70:30(중량 기준으로 70% 폴리에스터 및 30% 나일론)의 비로 물리적으로 혼합하고 300℃에서 20kg/시간의 속도로 압출하였다. 이어, 생성된 테이프 요소를 32℃로 냉각시키고 5 내지 7의 인발비로 1축 배향시켰다. 각각 제 1 단계, 제 2 단계 및 제 3 단계에서 3, 2 및 0.9의 인발비를 갖는 3단계 인발 라인에서 인발을 수행하였다. 다양한 이유로 최종 단계에서는 약간의 과잉 공급이 요구됨에 주의해야 한다. 과잉 공급은 섬유의 수축률 및 모듈러스 이완(크립)을 감소시킨다. 이는 또한 섬유의 인성을 증가시킨다. 인발 대역 전체에 걸쳐 인발비가 상이하게 분포되는 경우에도 동일한 모듈러스 및 강도가 획득될 수 있을 것으로 예상된다. 예를 들어, 각각 제 1 단계, 제 2 단계 및 제 3 단계에서 인발비가 1.5, 3.3 및 0.9인 경우에도, 10GPa의 모듈러스가 수득될 수 있다. 마무리된 폴리에스터-나일론 블렌딩된 테이프 요소는 10GPa의 모듈러스 및 1.37g/cm3의 밀도를 가졌다. Example 13 was a single layer fiber blend of polyester and nylon 6 6 with a rectangular cross-sectional shape of width 1.5 mm and
EMS에서 그릴본드 IL-6으로 시판중인 카프로락탐 차단된 아이소사이아네이트를 함유하는 예비-침지 용액을 사용하는 2단계 침지 절차에 의해 폴리에스터-나일론 블렌드 섬유를 코팅한 다음 225℃에서 3분간 경화시키고, 이어 인드스펙 케미칼 코포레이션에서 페나콜라이트-2170으로 시판중인 레조르시놀 예비-축합물 및 옴노바 솔루션즈에서 젠탁 VP 106으로 시판중인 비닐-피리딘 라텍스를 건조 테이프의 25중량%(코팅 중량)로 사용하는 표준 RFL 배합물에 침지시켰다. 이어, 코팅된 테이프를 공기 건조시키고 190℃에서 오븐에서 3분간 경화시켰다. 이어, 생성된 일방향성 섬유 층이 본질적으로 고무의 전체 표면을 덮도록 섬유 사이에 간격 없이 일방향성 패턴으로 고무(애크론 러버 컴파운딩에서 RA306으로 시판됨) 위에 코팅된 섬유를 놓았다. 이를 160℃에서 30분간 경화시켰다. 고무 0.5인치(1.27cm) 스트립을 덮기 위하여 6개의 직사각형 섬유를 놓아야 했다. 상기 기재된 바와 같이 수행된 박리 시험은 143lbf/in의 값을 생성하였다.The polyester-nylon blend fibers were coated by a two-step immersion procedure using a pre-immersion solution containing commercially available caprolactam blocked isocyanate with Grillbond IL-6 in EMS and then cured at 225 ° C. for 3 minutes. Then, resorcinol pre-condensates commercially available as Phenacolite-2170 at Inspec Chemical Corporation and vinyl-pyridine latex commercially available as Gentak VP 106 from Omnova Solutions were applied to 25% by weight of the dry tape (coating weight). It was immersed in the standard RFL formulation used. The coated tape was then air dried and cured in an oven at 190 ° C. for 3 minutes. The coated fibers were then placed on the rubber (commercially available as RA306 in Akron rubber compounding) in a unidirectional pattern with no gaps between the fibers such that the resulting unidirectional fiber layer essentially covered the entire surface of the rubber. It was cured at 160 ° C. for 30 minutes. Six rectangular fibers had to be laid to cover a 0.5 inch (1.27 cm) strip of rubber. Peel tests conducted as described above yielded values of 143 lb f / in.
간행물, 특허원 및 특허를 비롯한 본원에서 인용된 모든 참조문헌은 각각의 참조문헌이 개별적으로 또한 구체적으로 참고로 인용되는 것으로 표시되고 본원에 전체 내용이 기재되는 것과 동일한 한도로 본원에 참고로 인용된다. All references cited herein, including publications, patent applications, and patents, are incorporated herein by reference to the same extent as if each reference was individually and specifically incorporated by reference and the entire contents of which are set forth herein. .
본 발명을 기재함에 있어서(특히 하기 특허청구와 관련하여) 단수형 용어 및 유사한 인용물의 사용은 본원에 달리 표시되거나 문맥상 명백하게 모순되지 않는 한 단수형 및 복수형 둘 다를 포괄하는 것으로 간주되어야 한다. 용어 "포함하는", "갖는", "포괄하는" 및 "함유하는"은 달리 표시되지 않는 한 끝이 정해지지 않은 용어(즉, "포함하지만 한정되지는 않는"을 의미함)로서 간주되어야 한다. 본원에서 값의 범위의 인용은 본원에서 달리 표시되지 않는 한 단순히 그 범위에 속하는 각각의 개별적인 값을 개별적으로 인용하는 속기 방법으로서의 역할을 하고자 하며, 각각의 개별적인 값은 그것이 본원에 개별적으로 인용되는 것처럼 명세서에 포함된다. 본원에 기재된 모든 방법은 본원에 달리 표시되거나 또는 달리 문맥상 명백하게 모순되지 않는 한 임의의 적합한 순서로 수행되어야 한다. 본원에 제공되는 임의의 모든 예 또는 예시적인 용어(예를 들어, "와 같은")의 사용은 단순히 본 발명을 더욱 잘 설명하고자 하는 것으로, 달리 특허청구되지 않는 한 본 발명의 영역을 한정하지 않는다. 명세서에 사용되지 않은 용어는 본 발명을 실행하는데 필수적인 임의의 특허청구되지 않은 요소를 나타내는 것으로 간주되어야 한다.In describing the present invention (particularly with regard to the following claims), the use of the singular and similar citations should be considered to encompass both the singular and the plural unless the context clearly dictates otherwise or otherwise clearly contradicts the context. The terms "comprising", "having", "comprising" and "comprising" are to be considered as endless terms (ie, meaning "including but not limited to") unless otherwise indicated. The citation of a range of values herein is intended to serve as a shorthand method of simply quoting each individual value within that range unless otherwise indicated herein, with each individual value as if it were individually cited herein. Included in the specification. All methods described herein should be performed in any suitable order unless otherwise indicated herein or otherwise clearly contradicted by context. The use of any and all examples or exemplary terms (eg, “such as”) provided herein is merely intended to better explain the present invention and does not limit the scope of the invention unless otherwise claimed. . Terms not used in the specification should be considered to refer to any non-claimed element essential to practicing the invention.
본 발명을 수행하기 위하여 본 발명자가 알게 된 최선의 방식을 비롯한 본 발명의 바람직한 실시양태가 본원에 기재되어 있다. 당 업자는 상기 설명을 읽은 후 이들 바람직한 실시양태에 대한 변형을 쉽게 알 수 있다. 본 발명자는 적절한 경우 당 업자가 이러한 변형을 이용할 것으로 예상하며, 본 발명자는 본원에서 구체적으로 기재된 것과 달리 본 발명을 실행하고자 한다. 따라서, 본 발명은 적용가능한 법에 의해 허용되는 본원에 첨부된 특허청구범위에 인용된 주제의 모든 변화 및 등가물을 포함한다. 뿐만 아니라, 모든 가능한 그의 변형에서 상기 기재된 요소의 임의의 조합은 본원에서 달리 표시되지 않거나 또는 달리 문맥상 명백하게 모순되지 않는 한 본 발명에 의해 포괄된다.
Preferred embodiments of the invention are described herein, including the best mode known to the inventors for carrying out the invention. Those skilled in the art will readily know variations on these preferred embodiments after reading the above description. We anticipate that such modifications will be made by those skilled in the art, where appropriate, and the inventors intend to practice the invention as otherwise described herein. Accordingly, the invention includes all changes and equivalents of the subject matter recited in the claims appended hereto as permitted by applicable law. In addition, any combination of the elements described above in all possible variations thereof is encompassed by the invention unless otherwise indicated herein or otherwise clearly contradicted by context.
Claims (19)
상기 섬유 층이, 직사각형 단면, 상부 표면 및 하부 표면을 갖는 1축 인발된 테이프 요소를 포함하고,
상기 테이프 요소가, 적어도 약 5 이상의 인발비, 약 2GPa 이상의 모듈러스, 0.85g/cm3 이상의 밀도를 갖는 제 1 층을 포함하며,
상기 제 1 층이, 폴리아마이드, 폴리에스터 및 이들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체를 포함하는, 보강된 고무 제품.A reinforced rubber article comprising a rubber article and a layer of fiber embedded in the rubber article, wherein
The fibrous layer comprises a uniaxially drawn tape element having a rectangular cross section, an upper surface and a lower surface,
The tape element comprises a first layer having a draw ratio of at least about 5 or more, a modulus of at least about 2 GPa, a density of at least 0.85 g / cm 3 ,
Reinforced rubber article, wherein the first layer comprises a polymer selected from the group consisting of polyamides, polyesters and copolymers thereof.
상기 제 1 층이 복수개의 공극을 포함하는, 보강된 고무 제품.The method of claim 1,
Reinforced rubber article, wherein the first layer comprises a plurality of voids.
상기 섬유가 적어도 섬유의 상부 표면 또는 하부 표면에 복수개의 균열(crevice)을 추가로 포함하는, 보강된 고무 제품.The method of claim 1,
Wherein the fiber further comprises a plurality of crevices at least on the top or bottom surface of the fiber.
상기 고무 제품이 타이어이고,
상기 섬유 층이, 캡 겹(ply), 카커스 겹, 체퍼(chafer), 플리퍼(flipper), 클리퍼(clipper), 본체 겹, 숄더(shoulder) 겹, 벨트 겹, 벨트 분리판 겹, 비드 랩(bead wrap) 및 벨트 가장자리 랩으로 이루어진 군으로부터 선택되는 타이어의 층인, 보강된 고무 제품.The method of claim 1,
The rubber product is a tire,
The fiber layer is cap ply, carcass ply, chafer, flipper, clipper, body ply, shoulder ply, belt ply, belt separator ply, bead wrap A reinforced rubber product, which is a layer of tires selected from the group consisting of bead wraps and belt edge wraps.
상기 테이프 요소를 약 5 이상의 인발비로 1축 배향시켜, 상부 표면 및 하부 표면을 갖고 약 2GPa 이상의 모듈러스 및 0.85g/cm3 이상의 밀도를 갖는 1축 인발된 테이프 요소를 형성하는 단계;
상기 1축 인발된 테이프 요소를 섬유 층으로 형성하는 단계; 및
상기 섬유 층을 고무 중으로 매립시키는 단계
를 포함하고, 이 때 상기 테이프 요소가 직사각형 단면 및 적어도 제 1 층을 갖고, 상기 제 1 층이, 폴리아마이드, 폴리에스터 및 이들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체를 포함하는, 보강된 고무 제품을 제조하는 방법.Slit extruding the tape element or extruding the film to slit into a plurality of tape elements;
Uniaxially orienting the tape element at a draw ratio of at least about 5 to form a uniaxially drawn tape element having a top surface and a bottom surface and having a modulus of at least about 2 GPa and a density of at least 0.85 g / cm 3 ;
Forming the uniaxially drawn tape element into a fiber layer; And
Embedding the fiber layer into rubber
Wherein the tape element has a rectangular cross section and at least a first layer, wherein the first layer comprises a polymer selected from the group consisting of polyamides, polyesters and copolymers thereof How to manufacture the product.
상기 제 1 층이 공극-유발(void-initiating) 입자를 추가로 포함하고,
상기 테이프 요소를 1축 배향시키는 단계가 복수개의 공극을 형성하는 것을 포함하는, 방법.The method of claim 5, wherein
The first layer further comprises void-initiating particles,
Uniaxially orienting the tape element comprises forming a plurality of voids.
상기 섬유를 1축 배향시키는 단계가 적어도 상기 섬유의 상부 표면 또는 하부 표면에 복수개의 균열을 생성하고,
상기 방법이 상기 섬유를 섬유 층으로 형성하기 전 또는 후에 상기 섬유를 접착 촉진제로 코팅하여 상기 섬유의 복수개의 균열을 적어도 부분적으로 채우는 단계를 추가로 포함하는, 방법.The method of claim 5, wherein
Uniaxially orienting the fiber creates a plurality of cracks on at least the top or bottom surface of the fiber,
Wherein the method further comprises coating the fiber with an adhesion promoter before or after forming the fiber into a fiber layer to at least partially fill the plurality of cracks of the fiber.
상기 섬유 층이, 적어도 제 1 층, 상부 표면 및 하부 표면을 갖는 1축 인발된 섬유를 포함하고,
상기 제 1 층이 중합체 및 복수개의 공극을 포함하며,
상기 공극이 상기 제 1 층의 약 3 내지 18부피%의 양으로 존재하는, 보강된 고무 제품.A reinforced rubber article comprising a rubber article and a layer of fiber embedded in the rubber article, wherein
The fiber layer comprises uniaxially drawn fibers having at least a first layer, an upper surface and a lower surface,
The first layer comprises a polymer and a plurality of voids,
And the voids are present in an amount of about 3-18% by volume of the first layer.
상기 제 1 층이 공극-유발 입자를 추가로 포함하는, 보강된 고무 제품.The method of claim 8,
Reinforced rubber article, wherein the first layer further comprises pore-inducing particles.
상기 섬유가 상기 섬유의 적어도 상부 표면 또는 하부 표면에 복수개의 균열을 추가로 포함하는, 보강된 제품.The method of claim 8,
And the fiber further comprises a plurality of cracks on at least the top surface or the bottom surface of the fiber.
상기 고무 제품이 타이어이고,
상기 섬유 층이, 캡 겹, 카커스 겹, 체퍼, 플리퍼, 클리퍼, 본체 겹, 숄더 겹, 벨트 겹, 벨트 분리판 겹, 비드 랩 및 벨트 가장자리 랩으로 이루어진 군으로부터 선택되는 타이어의 층인, 보강된 고무 제품.The method of claim 8,
The rubber product is a tire,
The fiber layer is a layer of tires selected from the group consisting of cap plies, carcass plies, chafers, flippers, clippers, body plies, shoulder plies, belt plies, belt separator plies, bead wraps and belt edge wraps. Rubber products.
상기 섬유가 직사각형 단면을 갖는, 보강된 고무 제품.The method of claim 8,
A reinforced rubber article, wherein the fibers have a rectangular cross section.
상기 제 1 층이 폴리에스터와 나일론 6의 블렌드를 포함하는, 보강된 고무 제품.The method of claim 8,
Reinforced rubber article, wherein the first layer comprises a blend of polyester and nylon 6.
상기 섬유를 1축 배향하여 1축 인발된 섬유를 형성함으로써 상기 제 1 층의 약 3 내지 18부피%의 양으로 상기 제 1 층에 복수개의 공극을 형성하는 단계;
상기 1축 인발된 섬유를 섬유 층으로 형성하는 단계; 및
상기 섬유 층을 고무 중으로 매립하는 단계
를 차례대로 포함하는, 보강된 고무 제품을 제조하는 방법.Slit extruding the tape element or extruding the film to slit into a plurality of tape elements, wherein the tape element has an upper surface and a lower surface and at least a first layer, wherein the first layer comprises a polymer ;
Uniaxially aligning the fibers to form uniaxially drawn fibers to form a plurality of voids in the first layer in an amount of about 3-18% by volume of the first layer;
Forming the uniaxially drawn fibers into a fiber layer; And
Embedding the fiber layer into rubber
A method of making a reinforced rubber product, which in turn comprises.
상기 섬유가 직사각형 단면을 갖는, 방법.15. The method of claim 14,
And the fiber has a rectangular cross section.
상기 제 1 층의 중합체가 폴리아마이드, 폴리에스터 및 이들의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체를 포함하는, 방법.15. The method of claim 14,
And wherein said polymer of said first layer comprises a polymer selected from the group consisting of polyamides, polyesters and copolymers thereof.
상기 섬유의 제 1 층이 공극-유발 입자를 추가로 함유하는, 방법.15. The method of claim 14,
And the first layer of fibers further contains void-inducing particles.
상기 섬유를 1축 배향시키는 단계가, 적어도 섬유의 상부 표면 또는 하부 표면에 복수개의 균열을 생성하고,
상기 방법이 상기 섬유를 섬유 층으로 형성하기 전 또는 후에 상기 섬유를 접착 촉진제로 코팅하여 상기 섬유의 복수개의 균열을 적어도 부분적으로 채우는 단계를 추가로 포함하는, 방법.15. The method of claim 14,
Uniaxially orienting the fiber creates a plurality of cracks at least on the top or bottom surface of the fiber,
Wherein the method further comprises coating the fiber with an adhesion promoter before or after forming the fiber into a fiber layer to at least partially fill the plurality of cracks of the fiber.
상기 제 1 층이 폴리에스터와 나일론 6의 블렌드를 포함하는, 방법.
15. The method of claim 14,
And the first layer comprises a blend of polyester and nylon 6.
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