KR20180101168A - 고 인장성 저 신장성 나일론 6.6 코드 - Google Patents

고 인장성 저 신장성 나일론 6.6 코드 Download PDF

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코드사 테크닉 테크스틸 아노님 시르케티
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Abstract

8 내지 12%의 파단시 연신률을 가지며, 강인성은 최소 9g/dtex인 2 또는 3-플라이 나일론 6.6 코드로서, 타이어 보강재로서 사용되며, 특히 공압 래이디얼 타이어의 적도면에 대해 0 내지 5°로 벨트 패키지 상에 원주상으로 감긴 캡 플라이로서 사용되는 코드.

Description

고 인장성 저 신장성 나일론 6.6 코드
본 발명은 개선된 특성을 갖는 2 및 3-플라이 나일론 6.6 코드에 관한 것으로, 보다 구체적으로 공압 레이디얼 타이어에서 캡 플라이 보강물로서 감소된 신장성 및 증가된 인장성을 갖는 2 및 3-플라이 나일론 6.6 코드에 관한 것이다.
타이어의 적도면에 0°내지 5°로 벨트 패키지에 나선형으로 감겨진 캡 플라이 보강물이 타이어의 성능과 고속 내구성을 향상시키는 것은 잘 알려져 있다. 나일론 6.6은 타이어 성장 및 벨트 에지 분리를 방지하거나 감소시키는, 고속 조건에서 높은 구속력(restraining force)에 기인하여 캡 플라이로서 수년간 널리 사용되어 왔다.
US 4,284,117에는 개선된 트레드 보강 브레이커 구조를 특징으로 하는 벨트식 공압 타이어가 개시되어 있다. 이러한 적용에서, 캡 플라이는 타이어의 래이디얼 최외측 벨트 플라이 상에 직접 배치된다. 캡 플라이는 코드가 아닌 단일 트위스트 얀으로부터 형성되기 때문에, 캡 플라이는 종래의 캡 플라이보다 얇고, 우수한 유연성 및 방열 특성을 갖는다. 텍스타일 얀은 타이어의 중앙 적도면에 대해 0°로 배향된다. 이 특허에는 재료 특성에 대한 정보가 없다.
US 3,849,976에는 고 모듈러스 및 저 열 수축 나일론 66 코드가 타이어 보강물로서 개시되어있다. 이러한 적용에서 나일론 6.6 코드는 60g/d.l00%(54g/dtex. 100%)보다 높은 L5 모듈러스를 갖는다. 그러나 이러한 코드는 타이어에서 크라운 영역의 고속 온도에서 캡 플라이 코드의 모듈러스-드롭을 보상하기에 충분한 수축률을 생성하기에는 상대적으로 낮은 열 수축률(4% 미만)을 가지며, 충분한 벤딩 피로 저항성에 너무 뻣뻣(stiff)하다.
US 3,850,219호 및 US 3,960,628에는 나일론 캡 플라이가 언급되어 있지만, 코드의 인장 및 열 특성에 대한 정보는 제시되지 않다.
US 5,115,853에는 캡 플라이로서 최대 7tpi(276tpm) 트위스트를 갖는 로우-데니어(420dx2) 나일론 코드가 개시되어 있다. 캡 플라이(오버레이) 코드의 파단 연신율은 15% 내지 20%이다.
US 5,908,520 및 US 6,609,552에는 캡 플라이 코드의 열 수축 특성에 대해서는 언급되어 있지 않다.
발명의 개요
고성능 타이어에서 벨트 패키지 상에 나선형으로 감긴 나일론 6.6 캡 플라이 보강물은 고속 내구성과 취급 특성을 향상시킨다. 나일론 6.6 캡 플라이 코드는 무거운 벨트 패키지 및 트레드로 인해 발생하는 원심력에 기인하여 고속 조건 하에서 타이어 성장에 대한 구속력을 생성한다.
원리적으로, 구속력을 보강시키는 세 가지 중요한 코드 파라미터는 다음과 같다:
1- 모듈 또는 LASE
2 - 타이어의 고속 크라운 영역 온도에서 수축력
3 - 타이어에서 캡 플라이 코드의 잔류 장력
캡 플라이 코드의 구속력에 영향을 미치는 3가지 파라미터는 모두 일정한 코드 트위스트에 대한 나일론 6.6 코드의 파단 값에서의 신장에 의해 지배적으로 제어된다. 열 고정(heat-setting) 공정 중에 고온에서의 보다 높은 코드 스트레칭은 일반적으로 파단시 연신율을 감소시키지만, 동시에 모듈러스 및 열 수축률을 증가시킨다. 타이어의 경화 공정 중에 리프팅 공정으로 인해 더 높은 모듈러스 캡 플라이 코드는 직경 확장시 더 높은 장력을 발생시킨다. 본 발명에 따르면, 파단시 연신율 값이 8% 내지 12%인 캡 플라이 코드가 향상된 타이어 성능을 제공한다. 모듈러스(초기 모듈러스 또한 포함함)와 파단시 연신율 값이 12%보다 높은 값을 갖는 열 수축성 나일론 6.6 코드는 충분히 높지 않아, 이는 캡 플라이층이 고량의 나일론 6.6(2 또는 3층)을 함유하는 이유이며, 이는 타이어에서 상당한 수준의 플랫스포팅(flatspotting)을 일으킨다. 파단시 연신율 값이 8% 미만이면, 나일론 6.6 캡 플라이 코드는 충분한 벤딩 및 압축 피로 저항성에 대해 너무 뻣뻣해진다.
발명의 상세한 설명
캡 플라이층은 타이어의 적도면에 대해 0°내지 5°로 나란히 배열된 나일론 6.6 코드를 포함하며, 각각의 상기 코드는 함께 트위스트된 2개 또는 3개의 얀으로 구성되며, 각각의 캡 플라이 코드는 최소 9gram/dtex(10g/denier) 인장성 및 8% 내지 12%의 파단시 연신률을 갖는다. 인장성 특성은 ASTM D885에 따라 측정되지만 코드는 액체 오일과 같은 소수성 물질을 처리하여 시험 환경에서 수분을 흡수할 수 없다. 시험 중 코드의 최대 허용 수분 함량은 0.5%이다. 이러한 코드 특성은 8 내지 12% 연신률의 경우에, 파단 전에 타이어 성장에 대한 최대 저항성(최소 9g/dtex)을 발휘함을 의미한다. 파단 연신율이 더 짧거나 감소하면 파단시 연신률 값이 15 내지 25%를 갖는 기존의 나일론 코드보다 높은 모듈러스 및 LASE 값을 의미한다. 이러한 특성을 얻기 위해, 코드는 5~30초 노출 시간에 250~260℃에서 열 고정 오븐에서 최소 25%로 스트레치된다. 핫 스트레칭 중에 나일론 6.6 분자의 고 레벨 배양은 또한 코드의 파단 강도(인장성)를 증가시킨다. 고온에서의 높은 스트레칭에 기인하여 고분자 배향을 갖는 이러한 코드는 또한 (Testrite 수축 측정 기구에서 177℃에 2분 노출 후, 0.05gram/denier 또는 0.045g/dtex 코드 프리텐션 하에) ASTM D885에 따르면 7.0 내지 8.5%의 열 수축 값을 갖는다. 본 발명에 따르면, 코드의 바람직한 총 선밀도는 400dtex 내지 5,000dtex이다. 본 발명에 따르면, 코드의 트위스트 팩터는 5,000 내지 15,000이며, 이는 하기 식에 따라 산출될 수 있다.
TWIST FACTOR = 트위스트(tpm)x
Figure pct00001
총 공칭 코드 dtex
정의:
캡 플라이: 트레드와 벨트 패키지의 상부층 사이에 배치된 벨트 보강층
코드: 2 이상의 플라이드(plied) 얀을 함께 트위스트함으로써 형성된 케이블 수단
데니어(denier): 9.000 미터 당 그램 중량(선밀도를 표현하기 위한 유닛)
Dtex: 10.000 미터 당 그램 중량(선밀도를 표현하기 위한 유닛)
적도면(Equatorial plane(EP)): 타이어의 회전축에 수직이며 이의 트레드의 중심을 통과하는 평면
열 고정(heat-set) 코드 선밀도: 그 위에 접착성 딥층(adhesive dip layer)을 포함하는 시료 코드를 칭량함으로써 측정된 실제 선밀도
LASE: 지정된 신장률에서의 하중(Load at specified elongation)
L5 모듈러스: 코드를 5% 스트레치하는데 필요한 하중에 20을 곱하고 코드 데니어 또는 dtex로 나눈 값
모듈러스: 변형에 대한 저항성인 스트레인으로 나눈 응력
공칭 코드 선밀도: 코드의 초기 얀 선밀도의 합(예, 940x2 코드 구조에 대한 1880dtex)
래이디얼 타이더: 비드(bead)에서 비드로 연장되는 바디 플라이 또는 카커스(carcass) 코드가 타이어의 적도면에 대하여 65° 내지 90°의 코드 각으로 놓여지는 벨트식(belted) 또는 원주상으로 제한된(cicumferentially restricted) 공압 타이어
구속력(restraining force): 고속 조건 하에서 생성된 원심력에 저항하는 벨트 패키지 상의 캡 플라이 코드에 의해 적용되는 힘
강인성: 코드 선밀도로 나눈 파단력(g/dtex 또는 g/denier로서)
tpm: 미터 당 회전수

Claims (5)

  1. 각각의 개별 플라이는 일 방향으로 처음에 프리트위스트된 폴리아미드 6.6 얀으로 필수적으로 구성되며, 그리고 상기 개별 플라이는 반대 방향으로 마지막에 함께 트위스트되어 완성된 코드를 형성하는 2-플라이 또는 3-플라이 코드(cord)로서,
    - ASTM D885에 의해 측정된 8% 내지 12%의 파단시 연신률을 갖지만, 최대 0.5%의 수분 함량을 가지며,
    - 코드의 실제 선밀도에 기초하여 최소 9g/dtex(10g/denier) 강인성을 갖는
    것을 특징으로 하는, 코드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코드의 열 수축률은 Testrite 수축 기구의 가열 구역에서 2분 노출 후 0.045g/dtex 프리텐션과 함께 177℃에서 측정시 7.0%보다 높고, 8% 미만인, 코드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코드의 공칭 코드 선밀도는 400 내지 5,000dtex인, 코드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코드의 트위스트 팩터는 5,000 내지 15,000 사이인, 코드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코드는 타이어 보강재로서 사용되며, 바람직하게 타이어의 적도면에 대해 0 내지 5°로 벨트 패키지 상에 원주상으로 감긴 타이어 내의 캡 플라이로서 사용되는, 코드.
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