LU100698B1

LU100698B1 - Nylon 6.6 cables with high modulus of elasticity

Info

Publication number: LU100698B1
Application number: LU100698A
Authority: LU
Inventors: Mehmet Sadettin Fidan; Yücel Ayyildiz; Basak Kanya
Original assignee: Kordsa Teknik Tekstil As
Priority date: 2016-06-09
Filing date: 2016-06-09
Publication date: 2018-11-08
Also published as: LU100698A1

Abstract

Abrégé: Les câbles en nylon 6.6 ayant un module d'élasticité élevé immergés et thermofixés ayant des valeurs de contrainte de traction à un allongement de 4 % entre 1,2 et 2,0 cN/dtex sont utilisés en tant que renfort dans des composites en caoutchouc mis en forme. Le thermorétrécissement minimal desdits câbles est de 4 % et le thermorétrécissement maximal est de 7 %.Abstract: High-modulus, immersed, heat-set Nylon 6.6 cables having tensile stress values at an elongation of 4% between 1.2 and 2.0 cN / dtex are used as reinforcement in composites. rubber shaped. The minimum heat shrinkage of said cables is 4% and the maximum heat shrinkage is 7%.

Description

DESCRIPTIONDESCRIPTION

CABLES EN NYLON 6.6 AYANT UN MODULE D’ELASTICITE ELEVE DOMAINE DE L’INVENTIONNYLON CABLES 6.6 HAVING A HIGH ELASTICITY MODULE FIELD OF THE INVENTION

La présente invention concerne des câbles en nylon 6.6 ayant un module d’élasticité élevé en tant que renfort dans des pneumatiques et des biens en caoutchouc mécaniques.The present invention relates to nylon 6.6 cables having a high modulus of elasticity as reinforcement in tires and mechanical rubber goods.

CONTEXTE DE L’INVENTIONBACKGROUND OF THE INVENTION

Il est bien connu que les fils et les câbles en nylon 6.6 ont des propriétés de traction biélastiques, ce qui signifie un module d’élasticité initial faible et un module d’élasticité final plus élevé. Le module d’élasticité initial faible rend le processus de levage/dilatation de pneu possible sans aucune distorsion dans le pneu cru, et le module d’élasticité final élevé (module d’élasticité après le point de transition du module d’élasticité faible au module d’élasticité élevé) améliore la durabilité à vitesse élevée en tant que nappe sommet dans des pneumatiques radiaux (PCR et LT).It is well known that nylon 6.6 yarns and cables have bielastic tensile properties, which means a low initial modulus of elasticity and a higher final modulus of elasticity. The low initial modulus of elasticity makes the tire lifting / expanding process possible without any distortion in the green tire, and the high final modulus of elasticity (modulus of elasticity after the transition point of the low modulus of elasticity at high modulus of elasticity) improves high speed durability as crown ply in radial tires (PCR and LT).

Dans le document US 3 343 363 des torons/fils et des câbles en nylon 6.6 torsadés simples ayant un module d’élasticité initial entre 25 et 60 g/d et une ténacité supérieure à 7,0 g/d à température ambiante ont été divulgués en tant que renforts de pneus. Les valeurs de module d’élasticité initial sont déterminées selon la norme ASTM A1380-61T.In US 3,343,363, strands / yarns and single twisted nylon 6.6 cables having an initial modulus of elasticity of between 25 and 60 g / d and a toughness greater than 7.0 g / d at room temperature have been disclosed. as reinforcements of tires. The initial modulus of elasticity values are determined according to ASTM A1380-61T.

Dans le document US 3 849 976 des câbles en nylon 6.6 ayant un module d’élasticité élevé à un pli, deux plis et trois plis ayant un module d’élasticité L5 supérieur à 60 g/d obtenu en appliquant un étirement élevé à température élevée pendant un processus d’étirement à chaud ont été divulgués en tant que renfort de pneu.In US Pat. No. 3,849,976, nylon 6.6 cables having a high modulus of elasticity at one fold, two plies and three plies having a modulus of elasticity L5 greater than 60 g / d obtained by applying high stretch at high temperature. during a hot stretching process were disclosed as a tire reinforcement.

Dans le document US 4 284 117 des fils en nylon, en polyester, en rayonne et en aramide torsadés simples sont divulgués en tant que renforts de nappe sommet dans des pneumatiques radiaux.In US 4,284,117, single twisted nylon, polyester, rayon and aramid yarns are disclosed as crown ply reinforcements in radial tires.

Selon le document US 5 115 853 divulgué il est divulgué un câble en nylon de 420 d X 2 (470 dtex/2) ayant une torsion de câble de moins de 276 tpm, en tant que renfort de nappe sommet dans des pneumatiques radiaux.According to the disclosed US 5,115,853 there is disclosed a 420 d X 2 (470 dtex / 2) nylon cable having a cable twist of less than 276 rpm, as a crown ply reinforcement in radial tires.

Afin d’obtenir les câbles ayant un module d’élasticité élevé, les fils en nylon 6.6 réguliers existants ayant un module d’élasticité régulier (niveau de contrainte de traction inférieur à 1,25 cN/dtex à un allongement de 4 %, ou niveau de module d’élasticité en traction à un allongement de 4 % inférieur à 31,25 cN/dtex ou 35,4 g/d) ont été utilisés. Ces câbles préparés à partir des fils de module d’élasticité réguliers avaient une rigidité très élevée et une résistance à la fatigue en courbure inférieure en raison d’un étirement excessif à des températures élevées.In order to obtain the cables with a high modulus of elasticity, existing regular nylon 6.6 yarns having a regular modulus of elasticity (tensile stress level of less than 1.25 cN / dtex at 4% elongation, or tensile modulus modulus at 4% elongation less than 31.25 cN / dtex or 35.4 g / d) were used. These cables prepared from the regular modulus yarns had a very high rigidity and a lower curvature fatigue strength due to excessive stretching at elevated temperatures.

RESUME DE L’INVENTION L’objectif de la présente invention est de produire des câbles ayant un module d’élasticité élevé et deux et trois plis en tant que renfort de pneu.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to produce cables having a high modulus of elasticity and two and three plies as a tire reinforcement.

Comme on peut le voir dans la littérature des brevets, les valeurs de module d’élasticité initial ou CAS (charge à allongement spécifique) de câbles en nylon peuvent être augmentées en appliquant des étirements élevés à des températures élevées. Afin d’obtenir des propriétés stables (non réversibles), qui sont maintenues dans une large mesure même après à l’état détendu (conditionné avec des extrémités découpées libres dans des conditions de laboratoire), il était nécessaire d’exposer les fils ou les câbles en nylon 6.6 à une température supérieure à 250 °C. Dans ces conditions (étirement élevé à température élevée), les fils et les câbles ont gagné en rigidité et ils perdent en partie leur résistance à la fatigue en courbure et en compression.As can be seen in the patent literature, the initial elasticity modulus (CAS) values of nylon cables can be increased by applying high stretching at elevated temperatures. In order to obtain stable (non-reversible) properties, which are maintained to a large extent even after being relaxed (packed with free cut ends under laboratory conditions), it was necessary to expose the wires or nylon 6.6 cables at a temperature above 250 ° C. Under these conditions (high stretch at high temperature), the wires and cables have increased in rigidity and they partially lose their resistance to fatigue in curvature and compression.

Selon l’invention, les câbles en nylon 6.6 sont étirés à plus de 5 % et à moins de 12 % à une plage de températures de 230-250 °C et enroulés sur des dérouleuses ou des bobines avec une tension d’enroulement entre 150 g et 500 g par câble. Les mêmes conditions sont également valables pour des tissus de câbles de pneu sous forme de rouleau.According to the invention, the nylon 6.6 cables are stretched to more than 5% and less than 12% at a temperature range of 230-250 ° C and wound on unwinders or coils with a winding tension between 150 g and 500 g per cable. The same conditions are also valid for tire cord fabrics in roll form.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTIONDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Selon l’invention, afin de produire les câbles ayant un module d’élasticité élevé, les fils en nylon 6.6 bruts ayant un module d’élasticité élevé sont utilisés à la place des fils en nylon 6.6 bruts ayant un module d’élasticité inférieur réguliers, ce qui s’est traduit par une résistance à la fatigue améliorée.According to the invention, in order to produce the cables having a high modulus of elasticity, the raw nylon 6.6 yarns having a high modulus of elasticity are used in place of the raw nylon 6.6 yarns having a regular lower modulus of elasticity. which resulted in improved fatigue resistance.

La valeur de contrainte de tension à 4 % desdits fils en nylon 6.6 bruts est supérieure à 1,30 cN/dtex, de préférence entre 1,35 et 1,60 cN/dtex (déterminée avec un appareil d’essai de traction selon la norme ASTM D885-16).The tensile stress value at 4% of said raw nylon 6.6 yarns is greater than 1.30 cN / dtex, preferably between 1.35 and 1.60 cN / dtex (determined with a tensile tester according to US Pat. ASTM D885-16).

Les grands câbles étirés ayant un module d’élasticité élevé maintiennent leurs propriétés dans des dérouleuses, parce qu’ils ne leur est pas permis de se relâcher, et ils sont utilisés dans le pneu sans être soumis à un relâchement significatif (chute du module d’élasticité).Large stretched cables with a high modulus of elasticity maintain their properties in unwinding machines, because they are not allowed to relax, and they are used in the tire without being subjected to significant loosening (falling of the modulus of 'elasticity).

Les câbles ayant un module d’élasticité élevé dans les grands tissus de câbles étirés maintiennent également leurs propriétés dans des rouleaux, parce qu’ils ne leur est pas permis de se relâcher, et ils sont utilisés dans le pneu sans être soumis à un relâchement significatif (chute du module d’élasticité).Cables with a high modulus of elasticity in large stretched wire fabrics also maintain their properties in rollers, because they are not allowed to relax, and they are used in the tire without being loosened significant (drop of modulus of elasticity).

Les propriétés de traction des câbles en nylon 6.6 ayant un module d’élasticité élevé sont déterminées au bout de 24 heures de conditionnement sur une bobine (sans déroulage) sous tension d’enroulement à 24 °C et avec 55 % d’humidité relative (norme ASTM D885-16). Après le conditionnement, les câbles sont essayés dans la minute qui suit le déroulement à partir de la dérouleuse.The tensile properties of nylon 6.6 cables with a high modulus of elasticity are determined after 24 hours of conditioning on a coil (without unwinding) under winding tension at 24 ° C. and with 55% relative humidity ( ASTM D885-16). After conditioning, the cables are tested within one minute after unwinding.

En cas de tissus de câbles, les armures toiles d’essai sont conditionnées en tant qu’armure toile (sans séparer et découper les câbles à partir de l’armure toile en tant que tissu) dans les mêmes conditions que mentionné plus haut.In the case of cable fabrics, the test fabric armor is packaged as a linen armor (without separating and cutting the cables from the plain weave as fabric) under the same conditions as mentioned above.

Après le conditionnement, les câbles découpés à partir des armures toiles sont essayés dans la minute qui suit.After conditioning, the cables cut from the canvas armor are tested within one minute.

Les câbles à deux et trois plis selon l’invention ont une contrainte à un allongement de 4 % de 1,2 cN/dtex (30,6 g/dtex et module d’élasticité à 34 g/d) à 2,0 cN/dtex (module d’élasticité à 51 g/dtex et 56,7 g/d) et un thermorétrécissement à 177 °C de 4,0 % à 7,0 %.The two and three ply ropes according to the invention have a stress at 4% elongation of 1.2 cN / dtex (30.6 g / dtex and modulus of elasticity at 34 g / d) at 2.0 cN. / dtex (modulus of elasticity at 51 g / dtex and 56.7 g / d) and heat shrink at 177 ° C from 4.0% to 7.0%.

La contrainte à un allongement de 4 % est déterminée selon la formule suivante :The stress at an elongation of 4% is determined according to the following formula:

Contrainte à un allongement de 4 % (cN/dtex) = tension à un allongement de 4 % (cN)/densité linéaire (dtex).Strain at 4% elongation (cN / dtex) = tension at 4% elongation (cN) / linear density (dtex).

Le dtex nominal total du câble est pris en tant que densité linéaire (par exemple 1 400 dtex pour une configuration de câbles de 700 dtex/2).The total nominal dtex of the cable is taken as a linear density (for example 1,400 dtex for a cable configuration of 700 dtex / 2).

Les valeurs de module d’élasticité sont calculées en multipliant les valeurs de contrainte à un allongement de 4 % par 25 afin de trouver la valeur de contrainte nécessaire pour un allongement de 100 %.The modulus of elasticity values are calculated by multiplying the stress values at an elongation of 4% by 25 in order to find the stress value needed for an elongation of 100%.

Le thermorétrécissement des fils et des câbles est déterminé avec un appareil d’essai de thermorétrécissement Testrite à une prétension de 0,045 g/dtex à 177 °C avec un temps d’exposition de 2 minutes.The heat shrinkage of the wires and cables was determined with a Testrite heat shrink tester at a pretension of 0.045 g / dtex at 177 ° C with an exposure time of 2 minutes.

Selon l’invention, le thermorétrécissement des câbles se situe dans les limites de 4 % et 7 %, de préférence 5,0 % et 6,5 %.According to the invention, the heat-shrinking of the cables is within the limits of 4% and 7%, preferably 5.0% and 6.5%.

Selon l’invention, le dtex nominal total des câbles peut varier entre 300 et 4 000 dtex.According to the invention, the total nominal dtex of the cables can vary between 300 and 4000 dtex.

Selon l’invention, afin d’avoir une force de retenue et une résistance à la fatigue en courbure optimales, les coefficients de torsion du câble sont ajustés entre 100 et 250, de préférence 120 et 180 selon la formule suivante :According to the invention, in order to have optimum retaining force and fatigue resistance, the torsion coefficients of the cable are adjusted between 100 and 250, preferably 120 and 180, according to the following formula:

Coefficient de torsion = (t/m x SORT (tex/1 000))Coefficient of torsion = (t / m x SORT (tex / 1000))

Les câbles en nylon 6.6 ayant un module d’élasticité élevé peuvent être utilisés en tant que renfort dans des pneumatiques et des biens en caoutchouc mécaniques. Définitions :Nylon 6.6 cables with a high modulus of elasticity can be used as a reinforcement in tires and mechanical rubber goods. Definitions:

Dtex : le poids en grammes du fil ayant une longueur de 10 000 mètres Denier : le poids en grammes du fil ayant une longueur de 9 000 mètres g/d : grammes/denier g/dtex : grammes/dtexDtex: the weight in grams of the wire having a length of 10,000 meters Denier: the weight in grams of the wire having a length of 9,000 meters g / d: grams / denier g / dtex: grams / dtex

Densité linéaire : poids par longueur unitaire en tant que g/dtex ou g/d (denier)Linear density: weight per unit length as g / dtex or g / d (denier)

Module d’élasticité à un allongement de 4 % : (contrainte à un allongement de 4 %) X 25 en tant que g/d ou g/dtexModulus of elasticity at an elongation of 4%: (stress at an elongation of 4%) X 25 as g / d or g / dtex

Module d’élasticité L5 : module d’élasticité à un allongement de 5 % (contrainte à un allongement de 5 %) x 20 en tant que g/d ou g/dtex Ténacité : force de rupture/densité linaire totale (g/dtex)Modulus of elasticity L5: modulus of elasticity at elongation of 5% (stress at 5% elongation) x 20 as g / d or g / dtex Toughness: breaking force / total linear density (g / dtex )

Torsion : torsions par mètre (t/m ou tpm)Twisting: twists per meter (t / m or rpm)

Claims

1. A submerged, heat-set, two or three-ply polyamide 6.6 cable which is prepared from polyamide 6.6 raw yarns having the tensile stress value greater than 1.30 cN / dtex, preferably between 1.35 and 1. , 60 cN / dtex at an elongation of 4% (determined with a tensile tester in accordance with ASTM D885-16) is characterized in that its stress at an elongation of 4% (determined with a test apparatus tensile strength according to ASTM D885-16) is greater than 1.2 cN / dtex and less than 2.0 cN / dtex, and its heat shrinkage is greater than 4.0% and less than 7.0% determined at 177 ° C at a pretension of 0.045 g / dtex with an exposure time of 2 minutes.

2. The cable of claim 1, wherein the stress value at an elongation of 4% of the raw yarn is preferably greater than 1.35 cN / dtex and less than 1.50 cN / dtex.

3. The cable of claim 1, which preferably has a heat shrinkage of 5.0 to 6.5%.

The cable of claim 1, wherein the total cable dtex of said cable is at least 300 dtex and at most 4000 dtex.

5. The cable of claim 1, wherein the coefficient of torsion of the cable is at least 100 and at most 250, preferably between 120 and 180 calculated according to the following formula: Coefficient of torsion = (t / mx SORT ( tex / 1000))