JP2023537187A

JP2023537187A - 高引張ナイロン６，６糸

Info

Publication number: JP2023537187A
Application number: JP2022576884A
Authority: JP
Inventors: ギュンドゥズ，ジャンス; サデッティンフィダン，メフメト
Original assignee: Kordsa Teknik Tekstil AS
Current assignee: Kordsa Teknik Tekstil AS
Priority date: 2020-06-23
Filing date: 2020-06-23
Publication date: 2023-08-31
Also published as: KR20230009931A; WO2021262102A1; DE112020007349T5; CN115702264A; US20230211635A1

Abstract

本発明は、空気タイヤのタイヤコード補強材として好適な、１２．０ｇ／ｄｔｅｘより高い引張補強指数（ＴＲＩ）を有するナイロン６，６に関する。

Description

本発明は、空気タイヤのタイヤコード補強材として使用する高テナシティ－高弾性ナイロン６，６糸に関するものである。

ナイロン６，６糸は、低い初期弾性率及び高い最終弾性率という双弾性引張特性（bi-elastic tensile properties）を持つことはよく知られている。低い初期弾性率であれば、グリーンタイヤの歪みなくタイヤのリフティング／エクスパンションプロセスを実現でき、高い最終弾性率（低弾性率から高弾性率への移行点以降の弾性率）であれば、空気ラジアルタイヤのキャッププライとして高速タイヤの耐久性を向上させる。

双弾性引張挙動（bi-elastic tensile behaviour）に加えて、引張強度、言い換えればテナシティも、カーカスの高いバースト強度とキャッププライの高いプランジャーエネルギーを提供する非常に重要なパラメータである。また、破断強度又はテナシティの向上により、より細い（低ｄｔｅｘ）コードを使用することが可能となり、ゴムゲージの低減による転がり抵抗を低減し得る。従って、高テナシティ・高弾性糸を、最終ヒートセットやディップコードの原料として用いると、通常のナイロン６，６糸に比べ最終引張特性が向上する利点がある。

EP3469122B１、EP3469123B1は、空気タイヤや機械用ゴム製品の補強材としての高弾性ナイロン６，６コードに関するものであるが、６．６ナイロンコードの引張強度（テナシティ）と弾性率（ＳＡＳＥ）のバランスや引張強度（テナシティ）の重要性について開示はされていない。

本発明の主な目的は、ナイロン６，６糸の引張補強指数（ＴＲＩ）を１２．０ｇ／ｄｔｅｘ以上とすることである。タイヤコード補強に高ＴＲＩ糸を使用すると、タイヤの伸び(growth)、転がり抵抗などのタイヤ性能が向上し、同時にベルトパッケージのキャッププライとして使用した場合の高速耐久性も向上する。また、カーカス用途では、バースト強度を向上させ、より細いコードを使用することが可能となり、軽量化につながる。

本発明の背景で述べた公知のクロスフロークエンチ及び結合スピンドロー装置の一例（先行技術例）である。本発明及びコントロールＡ、Ｂの応力－歪み曲線。

符号
図にはすべて番号が振られており、以下のように参照される。
１
インレット
２
スピンパック
３
未延伸フィラメント
４
クロスフロー冷却風
５
チャンバー
６
従来の糸
７
フィードロールアセンブリ
８
第一ドローロール対
９
チューブ
１０
第二ドローロール対
１１
弛緩ロール
１２
レットダウンロール(Let-down roll)
１３
ガイド
１４
糸パッケージ

図１に、高弾性率ナイロン６，６糸を製造するための公知のクロスフロークエンチ及び結合スピンドロー装置の一例を示す。この図では、溶融したポリアミドが入口（１）からスピンパック（２）に導入される。ポリマーは、所望の断面を与えるように設計されたオリフィスを有するスピンパック（２）から未延伸フィラメント（３）として押し出される。未延伸フィラメント（３）は、スピンパック（２）のキャピラリーを出た後に急冷され、クロスフロー冷却空気（４）により繊維が冷却される。これらのフィラメントは、チャンバー（５）内で従来の仕上げ潤滑剤を塗布しながら従来の糸（６）に収束され、フィードロールアセンブリ（７）により前進される。この従来の糸（６）は、第一ドローロール対（８）、第二及び熱されたドローロール対(second and hot draw roll pair)（１０）へと送られる。ドロープロセスの第２段階を容易にするために、熱されたチューブ(hot tube)（９）、又はドローアシストが使用される場合がある。従来の糸（６）は、プラーロール（１１、１２）で弛緩される。プラーロールの１つは弛緩ロール（１１）とも呼ばれ、従来の糸（６）の収縮と物性の安定性を制御するために、ドローロールアセンブリ（１０）よりも低い速度で運転することが可能である。その他のロールはレットダウンロール（１２）とも呼ばれ、従来の糸（６）の張力を緩和し、従来の糸（６）が延伸時に経験するよりも低い張力で巻き取ることを可能にする。ガイド（１３）は、糸パッケージ（１４）上に従来の糸（６）を敷設し、それが巻き取られる。以上説明したプロセス、装置及び方法は、先行技術や文献と同様であるが、標準的な操作条件が差別化され、熱延後の弛緩を抑えた従来糸とは異なる高ＴＲＩナイロン６，６糸が製造される。

本発明は、以下に定義するＴＲＩ（Tensile Reinforcement Index）が高い引張補強ナイロン６，６糸に関する；
ＴＲＩ（ｇ／ｄｔｅｘ）＝テナシティ（ｇ／ｄｔｅｘ）＋７％伸長時ＳＡＳＥ（ｇ／ｄｔｅｘ）
ここで
テナシティ：破断力／線密度（ｇ／ｄｔｅｘ）
ＳＡＳＥ：規定伸長時の応力（Stress At Specified Elongation）（ｇ／ｄｔｅｘ）
ＬＡＳＥ：規定伸長時の荷重（Load At Specified Elongation）、である。

よく知られているように、引張強度（テナシティ）と弾性率、特に７％伸長時応力（ＳＡＳＥ）は、高速耐久性、転がり抵抗、燃費などのタイヤ性能パラメータに大きな影響を与える重要な２つの引張特性である。

このコードに最終的な特性を付与するために、ディッピング（静的及び動的接着）及び熱セット（３Ｔ又は熱延伸プロセス）を高張力・高温で行い、分子配向と寸法安定性をさらに向上させた。同じ３Ｔ（時間、張力、温度）条件下で、高ＴＲＩナイロン６，６糸から調製したナイロン６，６コードは、従来のナイロン６，６コードより高いＴＲＩ値を示す。

ナイロン６，６糸は、ＴＲＩ値が１２．０ｇ／ｄｔｅｘより高く、同時にテナシティが９．３ｇ／ｄｔｅｘ～１０．５ｇ／ｄｔｅｘのものが、ＴＲＩが低いナイロン６，６糸より適している。ＴＲＩが１２ｇ／ｄｔｅｘより高ければ、高弾性と高強度のバランスがとれる。高テナシティ・低モジュラス、あるいは低テナシティ・高モジュラスの通常のナイロン６，６では、最終コードに十分な初期強度を与えることができない。

１２．０ｇ／ｄｔｅｘより高い引張補強指数（ＴＲＩ）を有するナイロン６，６糸は、最適化されバランスのとれたテナシティとＳＡＳＥを有し、空気タイヤのカーカス及びキャッププライの補強として使用可能なタイヤコードに適している。ＴＲＩが１３．５ｇ／ｄｔｅｘより高くなると、分子配向が進みすぎて糸の破壊エネルギーや強靭性が低くなり、フィラメントがもろくなる可能性がある。ＴＲＩ値は最小１２．０ｇ／ｄｔｅｘ、テナシティは最小９．３ｇ／ｄｔｅｘかつ最大１０．５ｇ／ｄｔｅｘが望ましい。

本発明により製造されたナイロン６，６糸の線密度は、最小２００ｄｔｅｘ、最大３０００ｄｔｅｘである。

表１に本発明により製造されたナイロン６，６糸とコントロール糸Ａ及びＢの特性の比較を示す。

表－１において、コントロールＡはＴＲＩ＜１２．０ｇ／ｄｔｅｘを有する普通テナシティ・普通弾性（ＬＡＳＥ）糸であり、コントロールＢはＴＲＩ＜１２．０ｇ／ｄｔｅｘを有する高テナシティ・普通弾性（ＬＡＳＥ）糸であり、発明はＴＲＩ＞１２．０ｇ／ｄｔｅｘを有する高テナシティ・高弾性（ＬＡＳＥ）糸である。

高ＴＲＩナイロン６，６糸は、空気タイヤのタイヤコード補強材として使用される。

Claims

以下に定義される引張補強指数（Tensile Reinforcement Index）（ＴＲＩ）を有することを特徴とする空気タイヤのタイヤコード補強材に適したナイロン６，６糸：
ＴＲＩ（ｇ／ｄｔｅｘ）＝テナシティ（ｇ／ｄｔｅｘ）＋７％伸長時応力
ここで、ＴＲＩは１２．０ｇ／ｄｔｅｘより高く、テナシティは９．３～１０．５ｇ／ｄｔｅｘである。
ＴＲＩが１３．５ｇ／ｄｔｅｘより低い、請求項１に記載のナイロン６，６糸。
糸の線密度が最小２００ｄｔｅｘ最大３０００ｄｔｅｘである、請求項１又は２に記載のナイロン６，６糸。
空気タイヤのタイヤコード補強材として使用するための請求項１～３に記載のナイロン６，６糸。