JP2017535682A - 低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法 - Google Patents

低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法 Download PDF

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Abstract

本発明は低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法を開示しており、以下の工程を含む。１）紡糸：溶融体の吐出量を減少させ、紡出糸のデニールを５００〜１０００Ｄにする；高速モータおよびホットローラを採用し、６０００〜６５００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で原糸を得る。２）撚糸：直撚機を使用して前記原糸を下撚りおよび上撚りし、撚糸を得る。３）製織：ドルニエのエアジェット織機を採用して前記撚糸を製織し、タイヤコード織物を得る。製織の筬通しのとき、２本を１つの筬目に通す方式を採用し、さらにクリールの転がり軸受およびクリールの単錘位置張力制御ベルトを増設して、布面の均一性を改善する。４）ディップ：２浴ディップ法を採用して、前記タイヤコード織物をディップ処理する。重要部位の温度を２５０〜２６０℃、重要部位の張力を０．３〜２．９ｄａＮ／本に調整し、糸の動作速度５５〜７０ｍ／ｍｉｎで、低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物を得る。この種のタイヤコード織物はタイヤの転がり抵抗を低下させ、燃料消費を低下させ、タイヤ性能を上昇させることができる。【選択図】なし

Description

本発明は乗用車のタイヤに使用するポリエステルタイヤコード織物に関し、特に、乗用車用ラジアルタイヤに使用する低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物に関する。
乗用車のタイヤは主に車体の重量を支持し、制動力および駆動力を提供し、路面の衝撃を緩衝し、車両の走行方向を保持または転換するなどの作用を示す。経済が発展し続けるのに伴い、乗用車のタイヤに対する要求は次第に高まっており、各国で続々とタイヤに対する新しい基準が施行され、ラベリング制度が制定されている。２０１２年にヨーロッパで新しいラベリング制度が実施され、これによりＥＵで販売されているすべての乗用車用タイヤ、ライトトラック用タイヤ、トラック用タイヤおよびバス用タイヤは、ラベルでタイヤの燃料効率、転がり騒音およびウェットグリップの等級を表示しなければならなくなっている。この法案の公布は、ＥＵにおけるタイヤの３大性能である燃料の経済性（すなわちタイヤの転がり抵抗の要求）、ウェットグリップ性能の等級、騒音の等級に対して、明確な規定および要求を有することを示している。ＥＵにおけるラベリング制度の実施は、タイヤに対して相応の基準を制定する国家が次第に多くなることを示している。これらの変化に対応し、タイヤ性能を高めることは明らかに重要である。
タイヤコード織物はタイヤカーカスの主要な骨格材料であり、タイヤコード織物の性能を上昇させることは、タイヤの全体性能の改善に必要である。ポリエステルタイヤコード織物のディップ反は、高い破断強度、低い破断伸び率、および良好な寸法安定性などを有するため、幅広く応用される。現段階で、原糸の技術革新に伴い、ポリエステルタイヤコード織物のディップ反は、普通の高モジュラス低収縮ポリエステルタイヤコード織物、高強度の高モジュラス低収縮ポリエステルタイヤコード織物、高寸法安定性の高モジュラス低収縮ポリエステルタイヤコード織物、高強度高寸法安定性の高モジュラス低収縮ポリエステルタイヤコード織物のディップ反、など多種類がある。しかし、これらのタイヤコード織物のディップ反には、タイヤの転がり抵抗を低下させる、燃料消費を低下させる、タイヤ性能を上昇させることに対する改良が不十分である。
現在、ラジアルタイヤは乗用車に比較的多く使用される。効果的にラジアルタイヤの転がり抵抗を低下させ、燃料消費を低下させ、タイヤ性能を上昇させることができる低デニール（低直径）高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物のディップ反を作製することは、明らかに必要である。
既存技術に存在する不足部分に対して、本発明の目的は低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法を提供することである。修飾した低デニール高モジュラスのポリエステル工業用糸を原料とし、新規製織工程およびディップ工程を採用することにより、ポリエステルタイヤコード織物の製造を実現する。
上記目的を実現するため、本発明は以下の技術案により実現する。
低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法は、以下の工程を含む。
１）紡糸：溶融体の吐出量を減少させ、紡出糸のデニールを５００〜１０００Ｄにする；高速モータおよびホットローラを採用し、６０００〜６５００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で原糸を得る。既存の高モジュラス低収縮ポリエステルの生産ラインを改良し、計量ポンプを取り替えて溶融体の吐出量を減少させ、これにより繊維のデニール数を低下させる；超高速紡糸により、ポリエステルポリマーのミクロ構造を変化させ、ポリマー配向度を高め、さらには繊維の強度およびモジュラスを高める。
２）撚糸：直撚機を使用して前記原糸を下撚りおよび上撚りし、撚糸を得る。
３）製織：ドルニエのエアジェット織機を採用して前記撚糸を製織し、タイヤコード織物を得る。製織の筬通しのとき、２本を１つの筬目に通す方式を採用し、さらにクリールの転がり軸受およびクリールの単錘位置張力制御ベルトを増設して、布面の均一性を改善する。
４）ディップ：２浴ディップ法を採用して、前記タイヤコード織物をディップ処理する。重要部位の温度を２５０〜２６０℃、重要部位の張力を０．３〜２．９ｄａＮ／本に調整し、糸の動作速度５５〜７０ｍ／ｍｉｎで、低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物を得る。重要部位の張力および温度の設計は、タイヤコード織物の高引張高収縮を実現する工程の目的のためである。２浴ディップ法を採用してディップ処理し、ディップ過程で製品の配向度をさらに高める。製品の熱収縮を保証すると同時に、熱による強力の損失を減少させ、さらにモジュラスを高める。
好ましくは、前記低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法において、前記原糸のモジュラスは１０５〜１２０ｍＮ／ｄｔｅｘであり、強度は９．０〜９．５ｇ／ｄである。
好ましくは、前記低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法において、前記下撚りおよび前記上撚りの目標撚度の撚り係数はいずれも４３０〜４３５である。
好ましくは、前記低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法において、工程４）で、前記タイヤコード織物は順次、オーブン、張力ゾーンおよびディップ浴を経過してディップ処理される。
好ましくは、前記低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法において、前記オーブンは６つの異なる温度のオーブンを含む。
好ましくは、前記低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法において、前記張力ゾーンは５つの張力ゾーンを含む。
好ましくは、前記低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法において、前記ディップ浴は第１ディップ浴および第２ディップ浴を含む。
好ましくは、前記低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法において、前記低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の直径範囲は、０．３７ｍｍ（５００Ｄ）〜０．５４ｍｍ（１０００Ｄ）である。
本発明の有益な効果は次の通りである。該方法により得られる低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の強力は１６０〜１８０Ｎであり、前記低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物を採用して得られるタイヤの転がり抵抗係数Ｃｒは９．５〜１１．０である。タイヤの転がり抵抗は低下し、燃料消費も低下させることができ、タイヤ性能を上昇させることができる。該方法により得られる低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物における原糸のモジュラスは増加し、製品のモジュラスが増加する。
以下、本発明をさらに詳細に説明し、これにより当業者が明細書を参考にして、実施することができるようにする。
実施例１
（１）工程パラメータは以下の通りである。
表１ 低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の製造方法における工程パラメータの例１
Figure 2017535682
（２）具体的な製造工程は以下の工程を含む。
１）紡糸：改良後の高モジュラス低収縮ポリエステル（ＨＭＬＳ）の生産ラインで紡糸する。計量ポンプを取り替えて溶融体の吐出量を減少させ、高速モータおよびホットローラを取り替えて紡糸速度を提供し、６０００〜６５００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で製造する。
２）撚糸：直撚機を使用して原糸を撚糸する。工程パラメータに基づいて設定し、撚り係数が４３０〜４３５のポリエステル撚糸を製造する。
３）製織：ドルニエのエアジェット織機を採用してタイヤコード織物の製織を行う。製織の筬通しのとき、２本を１つの筬目に通す方式を採用する。さらに、クリールの転がり軸受およびクリールの単錘位置張力制御ベルトを追加し、布面の均一性を改善する。
４）ディップ：生機からディップ装置を使用し、７０±５メートル／分の速度で順次Ｈ１／Ｈ２；Ｈ３；Ｈ４／Ｈ５；Ｈ６の６つのオーブン（オーブンの温度はそれぞれ１４５〜１６５℃；２５０〜２６０℃；１４５〜１６５℃；２５０〜２６０℃）、５つの張力ゾーン（重要部位の張力は０．２９〜２．０ｄａＮ）を経過させ、２浴ディップ法（ポリエステル液の第１ディップ浴および第２ディップ浴）のディップ作用により製造する。
本実例は、５００Ｄ〜１０００Ｄのポリエステルタイヤコード織物を製造する。原糸は、２％伸長時モジュラス＝１１６．５８ｍＮ／ｄｔｅｘ、強度＝９．２３ｇ／ｄであり、タイヤコード織物のディップ反は、２％伸長時モジュラス＝１２６ｍＮ／ｄｔｅｘ、強力＝１５４．００Ｎである。
実施例２
（１）工程パラメータは以下の通りである。
表２ 低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の製造方法における工程パラメータの例２
Figure 2017535682
（２）具体的な製造工程は以下の工程を含む。
１）紡糸：改良後のＨＭＬＳの生産ラインで紡糸する。計量ポンプを取り替えて溶融体の吐出量を減少させ、高速モータおよびホットローラを取り替えて紡糸速度を提供し、６０００〜６５００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で製造する。
２）撚糸：直撚機を使用して原糸を撚糸する。工程パラメータに基づいて設定し、撚り係数が４３０〜４３５のポリエステル撚糸を製造する。
３）製織：ドルニエのエアジェット織機を採用してタイヤコード織物の製織を行う。製織の筬通しのとき、２本を１つの筬目に通す方式を採用する。さらに、クリールの転がり軸受およびクリールの単錘位置張力制御ベルトを追加し、布面の均一性を改善する。
４）ディップ：生機からディップ装置を使用し、６５±５メートル／分の速度で順次Ｈ１／Ｈ２；Ｈ３；Ｈ４／Ｈ５；Ｈ６の６つのオーブン（オーブンの温度はそれぞれ１４５〜１６５℃；２５０〜２６０℃；１４５〜１６５℃；２５０〜２６０℃）、５つの張力ゾーン（重要部位の張力は０．３〜２．９ｄａＮ）を経過させ、２浴ディップ法（ポリエステル液の第１ディップ浴および第２ディップ浴）のディップ作用により製造する。
本実例は、５００Ｄ〜１０００Ｄのポリエステルタイヤコード織物を製造する。原糸は、２％伸長時モジュラス＝１０８．１３ｍＮ／ｄｔｅｘ、強度＝８．８１ｇ／ｄであり、タイヤコード織物のディップ反は、２％伸長時モジュラス＝１２８ｍＮ／ｄｔｅｘ、強力＝１６０．３５Ｎである。
実施例３
１、工程パラメータは以下の通りである。
表３ 低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の製造方法における工程パラメータの例３
Figure 2017535682
（２）具体的な製造工程は以下の工程を含む。
１）紡糸：改良後のＨＭＬＳの生産ラインで紡糸する。計量ポンプを取り替えて溶融体の吐出量を減少させ、高速モータおよびホットローラを取り替えて紡糸速度を提供し、６０００〜６５００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で製造する。
２）撚糸：直撚機を使用して原糸を撚糸する。工程パラメータに基づいて設定し、撚り係数が４３０〜４３５のポリエステル撚糸を製造する。
３）製織：ドルニエのエアジェット織機を採用してタイヤコード織物の製織を行う。製織の筬通しのとき、２本を１つの筬目に通す方式を採用する。さらに、クリールの転がり軸受およびクリールの単錘位置張力制御ベルトを追加し、布面の均一性を改善する。
４）ディップ：生機からディップ装置を使用し、６０±５メートル／分の速度で順次Ｈ１／Ｈ２；Ｈ３；Ｈ４／Ｈ５；Ｈ６の６つのオーブン（オーブンの温度はそれぞれ１４５〜１６５℃；２５０〜２６０℃；１４５〜１６５℃；２５０〜２６０℃）、５つの張力ゾーン（重要部位の張力は０．３〜２．９ｄａＮ）を経過させ、２浴ディップ法（ポリエステル液の第１ディップ浴および第２ディップ浴）のディップ作用により製造する。
本実例は、５００Ｄ〜１０００Ｄのポリエステルタイヤコード織物を製造する。原糸は、２％伸長時モジュラス＝１１０．１０ｍＮ／ｄｔｅｘ、強度＝９．１０ｇ／ｄであり、タイヤコード織物のディップ反は、２％伸長時モジュラス＝１３１ｍＮ／ｄｔｅｘ、強力＝１５８．６１Ｎである。
実施例１、２、３のディップ速度は順次低下し、張力は順次上昇する。ディップ速度および張力を組み合わせて制御することにより、タイヤコード織物は張力が高い状態で、そのミクロポリマーの配向性が上昇する。これにより層結晶の結晶形態がさらに拡大し、最終的にタイヤコード織物のモジュラスが上昇する。
上記３つの実施例による製品の指標を下表に示す。
表４ 実施例１、２、３における原糸および得られた製品の性能指標
Figure 2017535682
本発明の実施案を上記のように開示したが、これは明細書および実施方式に示した活用に限定されないだけでなく、本発明が適合する各種の分野に完全に適用されることができる。当業者は、他の修正を容易に実現することができる。したがって、特許請求の範囲および同等の範囲による限定から逸脱しない一般的な概念において、本発明は特定の細部に限定されない。

Claims (8)

  1. 低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法であって、
    １）紡糸：溶融体の吐出量を減少させ、紡出糸のデニールを５００〜１０００Ｄにする；高速モータおよびホットローラを採用し、６０００〜６５００ｍ／ｍｉｎの紡糸速度で原糸を得る工程と；
    ２）撚糸：直撚機を使用して前記原糸を下撚りおよび上撚りし、撚糸を得る工程と；
    ３）製織：ドルニエのエアジェット織機を採用して前記撚糸を製織し、タイヤコード織物を得、製織の筬通しのとき、２本を１つの筬目に通す方式を採用し、さらにクリールの転がり軸受およびクリールの単錘位置張力制御ベルトを増設して、布面の均一性を改善する工程と；
    ４）ディップ：２浴ディップ法を採用して、前記タイヤコード織物をディップ処理し、重要部位の温度を２５０〜２６０℃、重要部位の張力を０．３〜２．９ｄａＮ／本に調整し、糸の動作速度５５〜７０ｍ／ｍｉｎで、低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物を得る工程と、を含むことを特徴とする方法。
  2. 前記原糸のモジュラスが１０５〜１２０ｍＮ／ｄｔｅｘであり、強度が９．０〜９．５ｇ／ｄであることを特徴とする、請求項１に記載の低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法。
  3. 前記下撚りおよび前記上撚りの目標撚度の撚り係数が、いずれも４３０〜４３５であることを特徴とする、請求項１または２に記載の低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法。
  4. 工程４）で、前記タイヤコード織物が順次、オーブン、張力ゾーンおよびディップ浴を経過してディップ処理されることを特徴とする、請求項３に記載の低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法。
  5. 前記オーブンが６つの異なる温度のオーブンを含むことを特徴とする、請求項４に記載の低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法。
  6. 前記張力ゾーンが５つの張力ゾーンを含むことを特徴とする、請求項５に記載の低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法。
  7. 前記ディップ浴が第１ディップ浴および第２ディップ浴を含むことを特徴とする、請求項６に記載の低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法。
  8. 前記低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の直径範囲が、０．３７ｍｍ（５００Ｄ）〜０．５４ｍｍ（１０００Ｄ）であることを特徴とする、請求項４〜７のいずれか１項に記載の低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法。
JP2017521141A 2014-11-21 2015-11-19 低デニール高モジュラスのポリエステルタイヤコード織物の作製方法 Active JP6628158B2 (ja)

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