JP7757407B2 - Polyamide fiber for tire cord and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤコード用ポリアミド繊維及びその製法、並びに該繊維を用いた撚糸コード及び該コードを用いた簾織物に関する。 The present invention relates to polyamide fibers for tire cords and their manufacturing method, as well as twisted cords using the fibers and woven cord fabrics using the cords.
ポリアミド繊維は、強靭性、接着性、耐疲労性に優れているため、トラック・バス用、建設用、航空機用等のタイヤコードなどのゴム補強用繊維として広く採用されている。 Polyamide fibers have excellent toughness, adhesiveness, and fatigue resistance, and are widely used as rubber reinforcing fibers such as tire cords for trucks, buses, construction, and aircraft.
以下の特許文献1に記載されるように、航空機用ラジアルタイヤは、一般に高内圧、高荷重条件のもと使用されるため、耐荷重性やタイヤの径成長抑制の要求が強く求められる。また、コストダウン、軽量化の要求の高まりもあり、航空機用ラジアルタイヤに使用される補強用繊維としては、その機能を損なうことなく繊維の量を削減することが重要である。かかる要求を満足するために、より高強度かつ高剛性の繊維を開発することが求められている。As described in Patent Document 1 below, radial tires for aircraft are generally used under high internal pressure and heavy load conditions, which places strong demands on load-bearing capacity and suppression of tire radial growth. Furthermore, given the growing demand for cost and weight reduction, it is important for the reinforcing fibers used in radial tires for aircraft to reduce the amount of fiber without compromising its functionality. To meet these demands, there is a need to develop fibers with higher strength and rigidity.
特許文献2に記載されるように、タイヤ補強コードの製造方法として、ポリアミド繊維を、撚糸コードとし、次いで、接着剤処理(以下、「ディップ」ともいう。)したのち、撚糸コードを張力下で緊張熱処理する方法が知られている。より高強度かつ高剛性の補強コードとするには、撚糸コードを、より高張力で緊張熱処理するようになってきた。そうすることでディップ処理後の強力を上げて、タイヤの一層の軽量化に寄与したり、より高負荷用途のタイヤに用いることができるようになる。As described in Patent Document 2, a known method for manufacturing tire reinforcement cords involves twisting polyamide fibers into a twisted cord, then applying an adhesive treatment (hereinafter also referred to as "dipping") to the twisted cord, followed by a tension heat treatment under tension. To produce reinforcement cords with higher strength and rigidity, twisted cords have come to be tension heat treated under higher tension. This increases the strength after dipping, contributing to further weight reduction in tires and enabling them to be used in tires for heavier load applications.
他方、ポリアミド繊維をゴム補強用繊維として使用する場合、一般に複数本のモノフィラメントの集合体であるマルチフィラメントに撚りをかけ、これを2本又は3本で撚り合わせてなる撚りコード(以下、「生コード」ともいう。)が用いられるが、生コードを製造する際には長さにバラツキを生ずる場合や、用途によっては極めて長尺の生コードを必要とする場合があり、このような場合には生コード同士を端部で連結させることが必要となる。On the other hand, when polyamide fibers are used as rubber reinforcing fibers, twisted cords (hereinafter also referred to as "raw cords") are generally used, which are made by twisting a multifilament, which is an assembly of multiple monofilaments, and twisting these together in pairs or triplicates. However, when manufacturing raw cords, there may be variations in length, and depending on the application, extremely long raw cords may be required. In such cases, it may be necessary to connect the raw cords together at their ends.
従来、生コードを連結する一般的な手法として、エアスプライジング法と呼ばれる繊維の絡み合いにより連結させる方法が知られている。この連結方法によれば、連結操作も容易で作業性に優れ、連結部(以下、「エアノット」ともいう。)の膨らみを小さくできるという利点が得られる。 A commonly known method for joining raw cord is the air splicing method, which involves entangling the fibers. This joining method offers the advantages of easy joining operations, excellent workability, and reduced swelling at the joining point (hereinafter also referred to as "air knot").
しかし、エアスプライジング法で連結されたエアノットを有するタイヤコード又はタイヤコード用簾織物は、前記したディップに際し、高温高張力下、緊張熱処理時の張力に撚糸コードが耐えきれずコード切れを起こしやすく、破断箇所となるという問題を抱えている。ディップコード又はディップ反の当該破断箇所は不良品として扱われ正常品と区別されるため、タイヤコード及びタイヤコード簾織物製造においては、コード切れの問題を抱えているのが現状である。However, tire cords or tire cord cord fabrics with air knots joined using the air splicing method face the problem of being prone to cord breakage during the dipping process described above, when the twisted cords are unable to withstand the tension exerted during the high temperature and high tension heat treatment, resulting in broken cords. Such broken cords or dipped fabrics are treated as defective products and distinguished from normal products, so the current situation is that tire cord and tire cord cord fabric manufacturing is plagued by cord breakage issues.
前記した従来技術の問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、タイヤコード及びタイヤコード簾織物の製造工程でのコード切れが抑制されたタイヤコード用ポリアミド繊維を提供することである。 In view of the problems of the prior art described above, the problem that the present invention aims to solve is to provide polyamide fibers for tire cords that suppress cord breakage during the manufacturing process of tire cords and tire cord woven fabrics.
本発明者等は、前記課題を解決すべく、鋭意検討し実験を重ねた結果、タイヤコード及びタイヤコード簾織物の製造工程での高温張力下におけるコード切れ抑制には、エアノット強度が重要であることを予想外に見出し、発明を完成するに至ったものである。 As a result of extensive research and experimentation to solve the above-mentioned problems, the inventors unexpectedly discovered that air knot strength is important in preventing cord breakage under high temperature and tension during the manufacturing process of tire cords and tire cord woven fabrics, leading to the completion of this invention.
すなわち、本発明は以下のとおりのものである。
[1]温度180℃環境下でのエアノット強度が3.5cN/dtex以上6.0cN/dtex以下であるタイヤコード用ポリアミド繊維。
[2]インタートリップ交絡数が13個/m以上30個/m以下である、前記[1]に記載のタイヤコード用ポリアミド繊維。
[3]25℃エアノット強度が6.4cN/dtex以上9.0cN/dtex以下である、前記[1]又は[2]に記載のタイヤコード用ポリアミド繊維。
[4]25℃結節強度が4.5cN/dtex以上6.5cN/dtex以下である、前記[1]~[3]のいずれかに記載のタイヤコード用ポリアミド繊維。
[5]引張強度が8.7cN/dtex以上11.0cN/dtex以下である、前記[1]~[4]のいずれかに記載のタイヤコード用ポリアミド繊維。
[6]寸法安定性が12%以上20%以下である、前記[1]~[5]のいずれかに記載のタイヤコード用ポリアミド繊維。
[7]繊維重量当たり0.01重量%以上0.1重量%以下のイオン性界面活性剤が表面に付与されている、前記[1]~[6]のいずれかに記載のタイヤコード用ポリアミド繊維。
[8]以下の物性(1)~(5):
(1)総繊度が900dtex以上2500dtex以下である;
(2)伸度が15%以上25%以下である;
(3)沸騰水収縮率が4%以上8%以下である;
(4)仕上剤付着率が0.5重量%以上1.5重量%以下である;及び
(5)単糸数が100本以上400本以下である;
を有するマルチフィラメント糸である、前記[1]~[7]のいずれかに記載のタイヤコード用ポリアミド繊維。
[9]エアノット部を有する、前記[1]~[8]のいずれかに記載のタイヤコード用ポリアミド繊維。
[10]前記[9]に記載のタイヤコード用ポリアミド繊維を用いた撚糸コード。
[11]前記[10]に記載の撚糸コードを用いた簾織物。
[12]溶融紡糸により紡糸されたポリアミド繊維を1つ以上の仕上剤付与装置、多段延伸ローラを経由して巻取るタイヤコード用ポリアミド繊維の製造方法であって、前記多段延伸ローラの延伸固定温度が205℃以上240℃以下である、前記[1]~[9]のいずれかに記載のタイヤコード用ポリアミド繊維の製造方法。
That is, the present invention is as follows.
[1] A polyamide fiber for tire cords having an air knot strength of 3.5 cN/dtex or more and 6.0 cN/dtex or less in an environment at a temperature of 180°C.
[2] The polyamide fiber for tire cord according to [1], wherein the number of inter-trip entanglements is 13 or more/m and 30 or less/m.
[3] The polyamide fiber for tire cords according to [1] or [2] above, having an air knot strength at 25°C of 6.4 cN/dtex or more and 9.0 cN/dtex or less.
[4] The polyamide fiber for tire cord according to any one of [1] to [3], having a knot strength at 25°C of 4.5 cN/dtex or more and 6.5 cN/dtex or less.
[5] The polyamide fiber for tire cord according to any one of [1] to [4] above, having a tensile strength of 8.7 cN/dtex or more and 11.0 cN/dtex or less.
[6] The polyamide fiber for tire cord according to any one of [1] to [5] above, having a dimensional stability of 12% or more and 20% or less.
[7] The polyamide fiber for tire cord according to any one of [1] to [6], wherein an ionic surfactant is applied to the surface in an amount of 0.01% by weight or more and 0.1% by weight or less per weight of the fiber.
[8] The following physical properties (1) to (5):
(1) The total fineness is 900 dtex or more and 2500 dtex or less;
(2) The elongation is 15% or more and 25% or less;
(3) The boiling water shrinkage rate is 4% or more and 8% or less;
(4) The finishing agent adhesion rate is 0.5% by weight or more and 1.5% by weight or less; and (5) The number of single yarns is 100 or more and 400 or less;
The polyamide fiber for tire cord according to any one of [1] to [7], which is a multifilament yarn having the following structure:
[9] The polyamide fiber for tire cord according to any one of [1] to [8] above, which has an air knot portion.
[10] A twisted cord using the polyamide fiber for tire cords described in [9] above.
[11] A woven blind fabric using the twisted yarn cord described in [10] above.
[12] A method for producing a polyamide fiber for a tire cord, in which a polyamide fiber spun by melt spinning is passed through one or more finishing agent application devices and a multistage drawing roller and wound up, wherein the drawing fixation temperature of the multistage drawing roller is 205°C or higher and 240°C or lower. The method for producing a polyamide fiber for a tire cord according to any one of [1] to [9] above.
本発明のタイヤコード用ポリアミド繊維は、タイヤコード及びタイヤコード簾織物の製造工程での高温張力下におけるコード切れが抑制される。 The polyamide fiber for tire cords of the present invention reduces cord breakage under high temperature and tension during the manufacturing process of tire cords and tire cord woven fabrics.
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明の1の実施形態は、タイヤコード用ポリアミド繊維であって、温度180℃環境下でのエアノット強度が3.5cN/dtex以上6.0cN/dtex以下であるタイヤコード用ポリアミド繊維である。
本実施形態のタイヤコード用ポリアミド繊維の温度180℃環境下でのエアノット強度は3.5cN/dtex以上6.0cN/dtex以下、好ましくは4.0cN/dtex以上5.0cN/dtex以下、より好ましくは4.2cN/dtex以上4.5cN/dtex以下である。エアノット強度は後述する実施例に記載の方法で測定することができる。温度180℃環境下でのエアノット強度が3.5cN/dtex以上であると、緊張熱処理下での撚糸コード切れを抑制できる。他方、温度180℃環境下でのエアノット強度6.0cN/dtex以下であると、エアノット部の単糸同士の絡み合いが密になりすぎを回避し、継ぎ目のゲージ太りによる簾織物厚みの不均一さが生じにくい。尚、エアノット強度とは、繊維に特定のエアノット操作を行いその糸繋ぎ特性を測定するものであり、繊維が有する特性である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
One embodiment of the present invention is a polyamide fiber for tire cords, which has an air knot strength of 3.5 cN/dtex or more and 6.0 cN/dtex or less in an environment at a temperature of 180°C.
The air knot strength of the polyamide fiber for tire cords of this embodiment in an environment at a temperature of 180°C is 3.5 cN/dtex or more and 6.0 cN/dtex or less, preferably 4.0 cN/dtex or more and 5.0 cN/dtex or less, and more preferably 4.2 cN/dtex or more and 4.5 cN/dtex or less. The air knot strength can be measured by the method described in the Examples below. An air knot strength of 3.5 cN/dtex or more in an environment at a temperature of 180°C can suppress twisted cord breakage during tension heat treatment. On the other hand, an air knot strength of 6.0 cN/dtex or less in an environment at a temperature of 180°C can prevent the single yarns in the air knot portion from becoming too tightly entangled, making it less likely that unevenness in the thickness of the cord fabric will occur due to an increase in the gauge at the seam. The air knot strength is a characteristic of the fiber, measured by performing a specific air knot operation on the fiber and measuring its yarn joining properties.
本実施形態のタイヤコード用ポリアミド繊維の25℃(常温)エアノット強度は、好ましくは6.4cN/dtex以上9.0cN/dtex以下であり、より好ましくは6.8cN/dtex以上8.0cN/dtex以下、さらに好ましくは7.0cN/dtex以上7.5cN/dtex以下である。常温エアノット強度が6.4cN/dtex以上であると、緊張熱処理下においてもコード切れを抑制できる。他方、常温エアノット強度が9.0cN/dtex以下であると、エアノット部の単糸同士の絡み合いが密になりすぎを回避し、継ぎ目のゲージ太りによる簾織物厚みの不均一さが生じにくい。The air knot strength of the tire cord polyamide fiber of this embodiment at 25°C (room temperature) is preferably 6.4 cN/dtex or more and 9.0 cN/dtex or less, more preferably 6.8 cN/dtex or more and 8.0 cN/dtex or less, and even more preferably 7.0 cN/dtex or more and 7.5 cN/dtex or less. A room temperature air knot strength of 6.4 cN/dtex or more can suppress cord breakage even under tension heat treatment. On the other hand, a room temperature air knot strength of 9.0 cN/dtex or less prevents the single yarns in the air knot from becoming too tightly entangled, making it less likely that unevenness in the thickness of the cord fabric will occur due to a thicker gauge at the seam.
本実施形態のタイヤコード用ポリアミド繊維の常温(25℃)結節強度は、好ましくは4.5cN/dtex以上6.5cN/dtex以下、より好ましくは5.0cN/dtex以上6.0cN/dtex以下、さらに好ましくは5.2cN/dtex以上5.8cN/dtex以下である。25℃結節強度が4.5cN/dtex以上であると、緊張熱処理下でのコード切れを抑制できる。他方、25℃結節強度が6.5cN/dtex以下であると、毛羽や糸切れの増加による著しい工程安定性の低下なく生産することができる。 The room temperature (25°C) knot strength of the polyamide fiber for tire cords of this embodiment is preferably 4.5 cN/dtex or more and 6.5 cN/dtex or less, more preferably 5.0 cN/dtex or more and 6.0 cN/dtex or less, and even more preferably 5.2 cN/dtex or more and 5.8 cN/dtex or less. A 25°C knot strength of 4.5 cN/dtex or more can suppress cord breakage during tension heat treatment. On the other hand, a 25°C knot strength of 6.5 cN/dtex or less can be produced without a significant decrease in process stability due to increased fuzz or yarn breakage.
本実施形態のタイヤコード用ポリアミド繊維の引張強度は、好ましくは8.7cN/dtex以上11.0cN/dtex以下、より好ましくは9.0cN/dtex以上10.5cN/dtex以下、さらに好ましくは9.4cN/dtex以上10.2cN/dtex以下である。引張強度が8.7cN/dtex以上であると、引張強力に優れ、前記エアノット強度、前記結節強力の発現に寄与する。他方、引張強度が11.0cN/dtex以下であると、毛羽や糸切れの増加による著しい工程安定性の低下なく生産することができる。 The tensile strength of the polyamide fiber for tire cords of this embodiment is preferably 8.7 cN/dtex or more and 11.0 cN/dtex or less, more preferably 9.0 cN/dtex or more and 10.5 cN/dtex or less, and even more preferably 9.4 cN/dtex or more and 10.2 cN/dtex or less. A tensile strength of 8.7 cN/dtex or more provides excellent tensile strength, contributing to the development of the air knot strength and knot strength. On the other hand, a tensile strength of 11.0 cN/dtex or less allows production without a significant decrease in process stability due to increased fuzz or yarn breakage.
本実施形態のタイヤコード用ポリアミド繊維の寸法安定性は、好ましくは12%以上20%以下、より好ましくは15%以上19%以下、さらに好ましくは16%以上18%以下である。寸法安定性とは、繊維の沸騰水収縮率と中間伸度(破断強力の1/2強力負荷時の伸度)の和により求めることができる。寸法安定性が12%以上であると、タイヤコード等のゴム補強用途におけるタフネスが向上する。他方、寸法安定性が20%以下であると、高温での強度保持に寄与し、高温時の引張強力に優れ、前記、温度180℃環境下のエアノット強力、25℃結節強力の発現に寄与する。The dimensional stability of the polyamide fiber for tire cords of this embodiment is preferably 12% or more and 20% or less, more preferably 15% or more and 19% or less, and even more preferably 16% or more and 18% or less. Dimensional stability can be calculated as the sum of the fiber's boiling water shrinkage and intermediate elongation (elongation at a load equal to 1/2 the breaking strength). Dimensional stability of 12% or more improves toughness in rubber reinforcement applications such as tire cords. On the other hand, dimensional stability of 20% or less contributes to strength retention at high temperatures, excellent tensile strength at high temperatures, and contributes to the expression of the air knot strength in a 180°C environment and knot strength at 25°C.
本実施形態のタイヤコード用ポリアミド繊維のインタートリップ交絡数は13個/m以上30個/m以下が好ましく、より好ましくは13個/m以上25個/m以下、さらに好ましくは17個/m以上23個/m以下である。インタートリップ交絡数とは、自動交絡度試験機によって測定される交絡度において、トリップレベルに対し60%強度を満たす交絡度のことをいう。インタートリップ交絡数が13個/m以上であれば、エアノット作製時の単糸同士の絡み合いが促進され、温度180℃環境下のエアノット強度に優れる繊維を得られる。他方、インタートリップ交絡数が30個/m以下であると、撚糸工程での単糸ばらけおよびそれによる単糸毛羽立ちが抑制され、撚糸効率の低下を招いたり、織物品位を損なうことがない。
また、エアノットの形状が均一化され、簾織物製造時の吊り弛みが抑制されるという観点からは、インタートリップ交絡数が25個/m以上30個/m以下であることも好ましい。
The intertrip entanglement number of the polyamide fiber for tire cord of this embodiment is preferably 13 or more and 30 or less, more preferably 13 or more and 25 or less, and even more preferably 17 or more and 23 or less. The intertrip entanglement number refers to the degree of entanglement measured by an automatic entanglement tester, which satisfies 60% strength relative to the trip level. If the intertrip entanglement number is 13 or more, entanglement of single yarns during air knot formation is promoted, resulting in a fiber with excellent air knot strength in an environment at a temperature of 180°C. On the other hand, if the intertrip entanglement number is 30 or less, single yarn unraveling during the twisting process and the resulting single yarn fuzzing are suppressed, preventing a decrease in twisting efficiency and a loss of woven quality.
In addition, from the viewpoint of making the shape of the air knots uniform and suppressing hanging slack during the production of the cord fabric, it is also preferable that the number of inter-trip entanglements is 25 or more/m and 30 or less/m.
本実施形態のタイヤコード用ポリアミド繊維は、イオン性界面活性剤を繊維重量当たり0.01重量%以上0.1重量%以下で付着していることが好ましく、より好ましくは0.012重量%以上0.08重量%以下、さらに好ましくは0.02重量%以上0.06重量%以下である。イオン性界面活性剤を前記程度含有することで、他の仕上げ剤成分の効果を高めて糸の極圧性が向上し、引張時におけるエアノットにかかる応力が分散しやすく、結節強度を向上させる。ポリアミド繊維が高強度であることと、イオン性界面活性剤が繊維表面に存在することが相俟って、結節強度が向上する。イオン性界面活性剤の含有率が0.01重量%以上であると、結節強度を向上させて、エアノット強度向上に寄与する。他方、イオン性界面活性剤の含有率が0.1重量%以下であると、延伸工程におけるロール表面汚れで、ロール清掃頻度の増加を招くことが少ない。イオン性界面活性剤は、製糸工程の仕上げ剤付与によってポリアミド繊維に付与されることができる。The polyamide fiber for tire cords of this embodiment preferably has an ionic surfactant attached at a concentration of 0.01% by weight to 0.1% by weight per fiber, more preferably 0.012% by weight to 0.08% by weight, and even more preferably 0.02% by weight to 0.06% by weight. The inclusion of this amount of ionic surfactant enhances the effects of other finishing agent components, improving the extreme pressure properties of the yarn, facilitating the dispersion of stress applied to air knots during tension, and improving knot strength. The high strength of the polyamide fiber, combined with the presence of the ionic surfactant on the fiber surface, improves knot strength. An ionic surfactant content of 0.01% by weight or more improves knot strength and contributes to improved air knot strength. On the other hand, an ionic surfactant content of 0.1% by weight or less reduces roll surface contamination during the drawing process, leading to increased roll cleaning frequency. The ionic surfactant can be applied to the polyamide fiber by adding a finishing agent during the spinning process.
本実施形態のタイヤコード用ポリアミド繊維は、以下の物性(1)~(5):
(1)総繊度が900dtex以上2500dtex以下である;
(2)伸度が15%以上25%以下である;
(3)沸騰水収縮率が4%以上8%以下である;
(4)仕上剤付着率が0.5重量%以上1.5重量%以下である;及び
(5)単糸数が100本以上400本以下である;
を有するマルチフィラメント糸であることが好ましい。総繊度が900dtex以上のものは、タイヤコード及びタイヤコード用簾織物にした場合、十分な機械物性を有する。他方、軽量化の観点から、総繊度2500dtex以下のものが好ましい。
The polyamide fiber for tire cord of the present embodiment has the following physical properties (1) to (5):
(1) The total fineness is 900 dtex or more and 2500 dtex or less;
(2) The elongation is 15% or more and 25% or less;
(3) The boiling water shrinkage rate is 4% or more and 8% or less;
(4) The finishing agent adhesion rate is 0.5% by weight or more and 1.5% by weight or less; and (5) The number of single yarns is 100 or more and 400 or less;
Multifilament yarns having a total fineness of 900 dtex or more have sufficient mechanical properties when used for tire cords and tire cord woven fabrics. On the other hand, from the viewpoint of weight reduction, those having a total fineness of 2500 dtex or less are preferred.
伸度は15~25%であることが好ましい。伸度が15%以上であれば、タイヤコード等のゴム補強用途における十分なタフネスが得られる。また、伸度と強度はトレードオフであり、強度とのバランスをとるために伸度は25%以下であることが好ましい。 The elongation is preferably 15 to 25%. An elongation of 15% or more provides sufficient toughness for rubber reinforcement applications such as tire cords. Furthermore, there is a trade-off between elongation and strength, and to achieve a balance with strength, it is preferable that the elongation be 25% or less.
また、沸騰水収縮率は4~8%の範囲が好ましい。沸騰水収縮率が4.0%以上であれば、熱収縮応力が高くなるためディップ処理時の延伸が抑制され高強力のディップコードを得ることが可能となる。他方、沸騰水収縮率が8.0%以下であれば、寸法安定性にも優れ高温でのエアノット強度の発現に寄与する。 The boiling water shrinkage rate is preferably in the range of 4 to 8%. If the boiling water shrinkage rate is 4.0% or higher, the heat shrinkage stress will be high, suppressing stretching during the dipping process and making it possible to obtain a high-strength dipped cord. On the other hand, if the boiling water shrinkage rate is 8.0% or lower, it will have excellent dimensional stability and contribute to the development of air knot strength at high temperatures.
また、製糸工程において糸条に付与される仕上剤付着率は0.5重量%以上1.5重量%以下の範囲であることが好ましい。タイヤコード等のゴム補強用途のポリアミド繊維は高張力で延伸ロールに接して延伸されるため、極圧性と金属表面との摩擦抵抗低減(平滑性)に優れ、加硫コードの強力低下抑制、及び耐疲労性向上のため、繊維を形成する単繊維間の摩擦抵抗を低減する仕上剤は、繊維の表面に均一に付着されている必要がある。仕上剤の付着量が0.5重量%未満になると、極圧性と金属表面との摩擦抵抗低減効果(平滑性)が十分でなく高強力ポリアミド繊維を安定的に生産することが困難となる。また、仕上剤の付着量が1.5重量%を超えると、ディップ処理時に、ディップ液のポリアミド繊維に対する浸透性が阻害されゴムとの接着性が大きく低下する。In addition, the deposition rate of the finishing agent applied to the yarn during the spinning process is preferably in the range of 0.5% by weight to 1.5% by weight. Polyamide fibers for rubber reinforcement applications such as tire cords are drawn at high tension against a drawing roll. Therefore, the finishing agent, which reduces the frictional resistance between the individual fibers that make up the fiber, must be uniformly deposited on the fiber surface in order to provide excellent extreme-pressure properties and reduced frictional resistance with metal surfaces (smoothness). This prevents a decrease in strength of the vulcanized cord and improves fatigue resistance. If the deposition amount of the finishing agent is less than 0.5% by weight, the effect of reducing extreme-pressure properties and frictional resistance with metal surfaces (smoothness) is insufficient, making it difficult to consistently produce high-strength polyamide fibers. Furthermore, if the deposition amount of the finishing agent exceeds 1.5% by weight, the penetration of the dipping solution into the polyamide fiber during dipping is hindered, significantly reducing adhesion to rubber.
また、単糸数は100本以上400本以下であることが好ましい。単糸数が100本以上のマルチフィラメントであることにより、比表面積が増えることや、外部からの応力に柔軟に対応できることから、ゴム接着性や耐疲労性が向上する。他方、単糸数が400本以下であることで、溶融紡糸時の単糸同士の融着を避けることができる。 It is also preferable that the number of single threads is 100 or more and 400 or less. A multifilament with 100 or more single threads increases the specific surface area and allows for flexible response to external stress, improving rubber adhesion and fatigue resistance. On the other hand, a single thread count of 400 or less prevents the single threads from fusing together during melt spinning.
本実施形態のタイヤコード用ポリアミド繊維としては、ポリアミド6、ポリアミド6・6、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミド6・10、ポリアミド6・12、ポリアミド4・6、それらの共重合体及びそれらの混合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の繊維が挙げられる。中でも、主としてポリヘキサメチレンアジパミド繊維からなるポリアミド6・6繊維が好ましい。ポリヘキサメチレンアジパミド、とは100%のヘキサメチレンジアミンとアジピン酸とから構成される融点が250℃以上のポリアミド繊維を指す。ポリアミド6・6繊維は、融点が250℃未満とならない範囲で、ポリヘキサメチレンアジパミドにポリアミド8、ポリアミド6.I、ポリアミド10、ポリアミド6・Tなどを共重合した、又はブレンドしたポリマーからなる繊維でもよい。The polyamide fiber for tire cords in this embodiment may be at least one fiber selected from the group consisting of polyamide 6, polyamide 6.6, polyamide 11, polyamide 12, polyamide 6.10, polyamide 6.12, polyamide 4.6, their copolymers, and mixtures. Among these, polyamide 6.6 fiber primarily made of polyhexamethylene adipamide fiber is preferred. Polyhexamethylene adipamide refers to a polyamide fiber composed of 100% hexamethylenediamine and adipic acid and having a melting point of 250°C or higher. Polyamide 6.6 fiber may also be a fiber made of a polymer copolymerized or blended with polyamide 8, polyamide 6.1, polyamide 10, polyamide 6.T, etc., as long as the melting point is not less than 250°C.
本発明の他の実施形態は、溶融紡糸により紡糸されたポリアミド繊維を1つ以上の仕上剤付与装置、多段延伸ローラを経由して巻取るタイヤコード用ポリアミド繊維の製造方法であって、前記多段延伸ローラの延伸固定温度が205℃以上240℃以下である、タイヤコード用ポリアミド繊維の製造方法である。
以下、本実施形態発明によるタイヤコード用ポリアミド繊維の製造方法の一例を説明する。
図1は、本実施形態のタイヤコード用ポリアミド繊維を製造する設備の一例を示す説明図である。まず、溶融状態のポリマーはスピンヘッド1と呼ばれる紡糸機の一部によって均温化され、紡糸口金2より紡出される。紡出されたポリマーは、口金直下に設けられた加熱筒3を通過し、冷却チャンバー4からの冷風により固化され糸条を形成する。各エンドにまとめられた糸条は、その後、仕上剤付与装置5で仕上剤を付与された後、引き取りローラ6、第1ローラ7、第2ローラ8、第3ローラ9、第4ローラ10からなるローラ群による延伸工程へと進む。すなわち、糸条はローラ6により所定の速度で引き取られた後、若干の緊張力で第1段ローラ7に導かれ、第1段ローラ7から多段の加熱延伸ローラ8、9、10により延伸される。その後、交絡付与装置11に供給され、巻取り機12で巻取られる。
Another embodiment of the present invention is a method for producing a polyamide fiber for a tire cord, in which a polyamide fiber spun by melt spinning is passed through one or more finishing agent application devices and a multistage drawing roller and wound up, wherein the drawing fixation temperature of the multistage drawing roller is 205°C or higher and 240°C or lower.
An example of the method for producing polyamide fibers for tire cords according to the present embodiment of the present invention will now be described.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of equipment for producing a tire cord polyamide fiber according to this embodiment. First, a molten polymer is uniformly heated by a part of a spinning machine called a spin head 1 and spun out of a spinneret 2. The spun polymer passes through a heating cylinder 3 located directly below the spinneret and is solidified by cold air from a cooling chamber 4 to form a yarn. The yarn gathered at each end is then treated with a finishing agent in a finishing agent application device 5 and then proceeds to a drawing process using a group of rollers consisting of a take-up roller 6, a first roller 7, a second roller 8, a third roller 9, and a fourth roller 10. Specifically, the yarn is taken up at a predetermined speed by roller 6, then guided under slight tension to a first-stage roller 7, from which it is drawn by multiple heated and drawn rollers 8, 9, and 10. The yarn is then fed to an entanglement device 11 and wound up by a winder 12.
仕上剤付与装置5は、特に限定されるものではないが、一般的にはロールタイプ又はノズルタイプが用いられる。仕上剤付与装置5にて付与される仕上剤は、繊維重量当たり0.5重量%以上1.5重量%以下であることが好ましい。仕上げ剤が0.5重量%以上であることにより、撚糸からディップ加工までで安定して加工ができ、単糸切れなどなく品質が良くなる。仕上げ剤が1.5重量%以下であることにより、ノット部で引張素抜けするようなトラブルにならない。 The finishing agent applicator 5 is not particularly limited, but is generally a roll or nozzle type. The amount of finishing agent applied by the finishing agent applicator 5 is preferably 0.5% by weight or more and 1.5% by weight or less per fiber weight. A finishing agent of 0.5% by weight or more allows for stable processing from twisting to dip processing, eliminating single yarn breakage and improving quality. A finishing agent of 1.5% by weight or less prevents problems such as pulling out at the knot.
仕上げ剤を繊維に付与する際に、イオン性界面活性剤を繊維に付与することができる。イオン性界面活性剤は、P原子を含むアニオン性界面活性剤及びS原子を含むアニオン性界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む。P原子を含むアニオン性界面活性剤は、特に限定されないが、例えば、アルキルリン酸エステル(以下、ホスフェートと略記する。)の金属塩又はアミン塩、ポリオキシエチレンアルキルホスフェートの金属塩又はアミン塩が挙げられる。より具体的には、例えば、ラウリルホスフェートカリウム塩、ラウリルホスフェートナトリウム塩、オクチルホスフェートカリウム塩、オクチルホスフェートナトリウム塩等が挙げられる。S原子を含むアニオン性界面活性剤は、特に限定されないが、例えば、アルカンスルホン酸塩が挙げられる。When applying a finishing agent to fibers, an ionic surfactant can be applied to the fibers. The ionic surfactant includes at least one selected from the group consisting of anionic surfactants containing a phosphorus atom and anionic surfactants containing a sulfur atom. Examples of anionic surfactants containing a phosphorus atom include, but are not limited to, metal or amine salts of alkyl phosphate esters (hereinafter abbreviated as phosphate), and metal or amine salts of polyoxyethylene alkyl phosphate. More specific examples include potassium lauryl phosphate, sodium lauryl phosphate, potassium octyl phosphate, and sodium octyl phosphate. Examples of anionic surfactants containing a sulfur atom include, but are not limited to, alkanesulfonates.
給油する仕上剤成分としては、上述したイオン性界面活性剤の他に、製糸工程における糸条の延伸がスムーズに行われるように平滑性に優れ、かつ耐熱性を有する成分を用いることが糸条品位、産業資材用途の観点から好ましい。平滑剤としての成分は、エステル化合物が好ましい。分子中にエステル結合を3つ以上有するエステル化合物、及び分子中に硫黄元素を有するエステル化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種のエステル化合物を含むものが好ましい。In addition to the ionic surfactants mentioned above, it is preferable to use a component with excellent smoothness and heat resistance as the finishing agent component to be oiled, so that the yarn can be smoothly drawn during the spinning process, from the perspective of yarn quality and industrial material applications. The component used as the smoothing agent is preferably an ester compound. It is preferable to use at least one ester compound selected from the group consisting of ester compounds with three or more ester bonds in the molecule and ester compounds with a sulfur element in the molecule.
分子中に硫黄元素を有するエステル化合物は、例えば、(1)ジアルキルチオジプロピオナート等の二価カルボン酸と一価アルコールとのエステル化合物、(2)アルキルメルカプトプロピオナート等の1価カルボン酸と1価アルコールとのエステル化合物等が挙げられる。 Examples of ester compounds having a sulfur element in the molecule include (1) ester compounds of dicarboxylic acids and monohydric alcohols, such as dialkylthiodipropionates, and (2) ester compounds of monocarboxylic acids and monohydric alcohols, such as alkylmercaptopropionates.
分子中にエステル結合を3つ以上有するエステル化合物としては、例えば、(3)トリメチロールプロパントリアルキレート、グリセリントリ脂肪酸エステル、ペンタエリスリトールテトラ脂肪酸エステル、トリメチロールプロパン脂肪酸エステル等の多価アルコールと一価カルボン酸とのエステル化合物、(4)トリアルキルトリメリタート、クエン酸トリエチル等の多価カルボン酸と一価アルコールとのエステル化合物、(5)ひまし油、パーム油、ナタネ白絞油等の天然油脂等が挙げられる。これらの成分は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。Examples of ester compounds having three or more ester bonds in the molecule include (3) ester compounds of polyhydric alcohols and monocarboxylic acids, such as trimethylolpropane trialchelate, glycerin trifatty acid ester, pentaerythritol tetrafatty acid ester, and trimethylolpropane fatty acid ester; (4) ester compounds of polycarboxylic acids and monohydric alcohols, such as trialkyl trimellitate and triethyl citrate; and (5) natural fats and oils, such as castor oil, palm oil, and refined rapeseed oil. These components may be used alone or in combination of two or more.
非イオン界面活性剤は、乳化作用、摩擦作用の調節剤として用いることができる。例えば、(1)ポリエチレングリコールジアルキレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノアルキレート、ポリオキシブチレンソルビタントリアルキレート、ポリオキシプロピレンひまし油、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシエチレンプロピレン硬化ひまし油トリアルキレート、ポリオキシエチレン硬化ひまし油トリアルキレート、ひまし油のエチレンオキサイド(以下、EOともいう。)付加物及び硬化ひまし油のEO付加物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物と、モノカルボン酸及びジカルボン酸とを縮合させたエーテルエステル化合物等のポリオキシアルキレン多価アルコール脂肪酸エステル型ノニオン界面活性剤、(2)有機酸、有機アルコール、有機アミン、及び有機アミドから選ばれる少なくとも一種に炭素数2~4のアルキレンオキサイドを付加した化合物、より具体的には、例えばポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルメチルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミノエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸アミドエーテル等のエーテル型ノニオン界面活性剤、(3)ソルビタンモノ脂肪酸エステル、ソルビタントリ脂肪酸エステル、グリセリンモノ脂肪酸エステル等の多価アルコール部分エステル型ノニオン界面活性剤、(4)ジエタノールアミンモノ脂肪酸アミド等のアルキルアミド型ノニオン界面活性剤等が挙げられる。これらの成分は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。Nonionic surfactants can be used as agents for modulating emulsification and friction. Examples include: (1) polyoxyalkylene polyhydric alcohol fatty acid ester-type nonionic surfactants, such as ether ester compounds obtained by condensing at least one compound selected from the group consisting of polyethylene glycol dialkylate, polyoxyethylene sorbitan monoalkylate, polyoxybutylene sorbitan trialchelate, polyoxypropylene castor oil, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, polyoxyethylene propylene hydrogenated castor oil trialchelate, polyoxyethylene hydrogenated castor oil trialchelate, ethylene oxide (EO) adducts of castor oil, and EO adducts of hydrogenated castor oil with monocarboxylic acids and dicarboxylic acids; and (2) at least one compound selected from the group consisting of organic acids, organic alcohols, organic amines, and organic amides. Compounds having an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms added to the species, more specifically, for example, ether-type nonionic surfactants such as polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid ester methyl ethers, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene nonylphenyl ethers, polyoxyethylene alkylamino ethers, and polyoxyethylene fatty acid amide ethers, (3) polyhydric alcohol partial ester-type nonionic surfactants such as sorbitan mono-fatty acid esters, sorbitan tri-fatty acid esters, and glycerin mono-fatty acid esters, and (4) alkylamide-type nonionic surfactants such as diethanolamine mono-fatty acid amides, etc. These components may be used alone or in combination of two or more.
仕上剤の付与は、鉱物油などで希釈されたもの、水系のエマルジョンなど限定されるものではないが、後工程における水との相溶性を考慮した際にはエマルジョンで付与することが好ましい。 The finishing agent can be applied in any form, including diluted with mineral oil or as a water-based emulsion, but it is preferable to apply it as an emulsion when considering compatibility with water in subsequent processes.
多段の加熱延伸ローラ10においては、延伸固定温度として205℃以上240℃以下で温度付与される。延伸固定温度は、好ましくは210℃以上230℃以下であり、より好ましくは215℃以上220℃以下である。205℃以上とすることで、コード加工における高温時の寸法安定性に優れる。他方、延伸固定温度が240℃以上であると、沸騰水収縮率4%以上のポリアミド繊維を安定的に生産することが困難である。 The multi-stage heated stretching rollers 10 apply a stretching temperature of 205°C or higher and 240°C or lower. The stretching temperature is preferably 210°C or higher and 230°C or lower, and more preferably 215°C or higher and 220°C or lower. A stretching temperature of 205°C or higher provides excellent dimensional stability at high temperatures during cord processing. On the other hand, if the stretching temperature is 240°C or higher, it is difficult to stably produce polyamide fiber with a boiling water shrinkage of 4% or higher.
交絡付与装置11は、交絡ノズルにより圧縮流体を糸条に噴射する公知の装置を用いることができるが、糸条への圧縮流体は、1.0~1.5kWのエネルギーにて供給をすることが好ましい。圧縮流体の供給エネルギー(空気供給エネルギー)は、供給圧(MPa)と使用流量(Nm3/hr)の積により算出することができ、供給圧、交絡ノズルの流体導入口径を任意に選択することにより、上記供給エネルギーの範囲を満足することができる。さらに、より好ましくは1.3kW以上1.5kW以下のエネルギーにて供給をすることが好ましい。上記供給エネルギーの範囲を満足することで撚糸加工時の工程安定性を損なうことなく、好適なインタートリップ交絡数を得ることができ、エアノット作製時における単糸同士の絡み合いが促進され、エアノット強度に優れる繊維を得られる。 The entanglement device 11 can be a known device that sprays compressed fluid onto the yarn using an entanglement nozzle. However, it is preferable to supply the compressed fluid to the yarn with an energy of 1.0 to 1.5 kW. The compressed fluid supply energy (air supply energy) can be calculated by multiplying the supply pressure (MPa) by the flow rate (Nm3/hr). The above supply energy range can be satisfied by arbitrarily selecting the supply pressure and the fluid inlet diameter of the entanglement nozzle. It is even more preferable to supply an energy of 1.3 kW or more and 1.5 kW or less. Satisfying the above supply energy range allows for an appropriate inter-trip entanglement number to be obtained without compromising process stability during twisting, promotes entanglement of single yarns during air knot creation, and produces fibers with excellent air knot strength.
本実施形態のポリアミド繊維は、エアノットで連結された撚糸コード(タイヤコード)、及びそれを用いた簾織物に好適に利用可能である。本実施形態のポリアミド繊維を用いることで、撚糸コード及び簾織物の製造工程でのコード切れを抑制することができる。 The polyamide fiber of this embodiment can be suitably used for twisted cords (tire cords) connected with air knots, and for woven blinds made therefrom. Use of the polyamide fiber of this embodiment can reduce cord breakage during the manufacturing process of twisted cords and woven blinds.
次に、実施例、比較例により本発明を具体的に説明する。尚、本発明は本実施例に限定されるものではない。
まず、実施例、比較例で用いた物性の定義、測定方法等を説明する。
EXAMPLES Next, the present invention will be specifically explained with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
First, the definitions and measurement methods of the physical properties used in the examples and comparative examples will be explained.
(1)エアノット強力、強度
繋ぎ糸条は株式会社マシンテックス製ジョイントエアー116型を用い、繊度に応じて前記エアスプライサーのチェンバー、チェンバーカバーを適宜選択して取り付け、下記条件でエアスプライサー所定の手順でポリアミド繊維を繋いだ。
供給空気圧力:0.5MPa
空気噴射時間:1秒
糸はし長さ:20mm
1箇所のエアノット部を有する150mmの繊維試料(繋ぎ糸条)について、JIS L 1013 8.5に準拠して、試験温度25℃(常温)及び180℃、引張速度300mm/分の条件で引張り破断強力を測定し、各温度におけるエアノット強力とした。測定は1水準につき2回行い、その平均値をエアノット強力とした。
(1) Air knot strength and tenacity A Joint Air 116 manufactured by Machinetex Corporation was used as the connecting yarn, and the chamber and chamber cover of the air splicer were appropriately selected and attached depending on the fineness, and the polyamide fibers were spliced using the air splicer in the specified procedure under the following conditions.
Supply air pressure: 0.5 MPa
Air injection time: 1 second Thread length: 20 mm
For a 150 mm fiber sample (binder yarn) having one air knot, the tensile breaking strength was measured at test temperatures of 25°C (room temperature) and 180°C and a pulling rate of 300 mm/min in accordance with JIS L 1013 8.5, and the air knot strength at each temperature was recorded. Measurements were made twice per level, and the average value was recorded as the air knot strength.
(2)結節強力、強度
JIS L 1013 8.6に準拠して、25℃において、150mmの繊維試料を引張速度300mm/分で測定した。測定は1水準につき2回行い、その平均値を結節強力とした。
(2) Knot strength and strength: According to JIS L 1013 8.6, a 150 mm fiber sample was measured at a pulling rate of 300 mm/min at 25° C. The measurement was carried out twice for each level, and the average value was taken as the knot strength.
(3)インタートリップ交絡数
ASTM D 4724に準拠して、LENZING INSTUMENTS社製 RAPID 600Vを用いて、以下の表1に示す条件下、トリップレベルの60%強度交絡数(インタートリップ交絡数)を測定した。測定は1水準につき10回行い、その平均値をインタートリップ交絡数とした。
(4)繊度
巻き返し速度を60回/分とすること以外は、JIS L 1013 8.3.1 A法に準拠して測定した。
(4) Fineness The fineness was measured in accordance with JIS L 1013 8.3.1 Method A, except that the rewinding speed was set to 60 times/min.
(5)引張強力、引張強度、伸度、中間伸度
JIS L 1013 8.5に準拠して、150mmの繊維試料を引張速度300mm/分で測定した。測定は1水準につき3回行い、その平均値を引張強力とした。但し、中間伸度は、破断強力の1/2強力負荷時の伸度(%)を用いた。
(5) Tensile strength, tensile strength, elongation, intermediate elongation According to JIS L 1013 8.5, a 150 mm fiber sample was measured at a pulling speed of 300 mm/min. Measurements were performed three times for each level, and the average value was taken as the tensile strength. However, the intermediate elongation was the elongation (%) at a load of 1/2 the breaking strength.
(6)仕上剤付着率
JIS L 1013 8.27に準拠して測定した。溶媒はシクロヘキサンを使用。
(6) Finishing agent adhesion rate: Measured in accordance with JIS L 1013 8.27. Cyclohexane was used as the solvent.
(7)沸騰水収縮率
JIS L 1013 8.18に準拠して測定した。
(7) Boiling Water Shrinkage: Measured in accordance with JIS L 1013 8.18.
(8)寸法安定性
得られた沸騰水収縮率と中間伸度(破断強力の1/2強力負荷時の伸度)の和により求めた。
(8) Dimensional stability: Dimensional stability was determined as the sum of the boiling water shrinkage and intermediate elongation (elongation at a load of 1/2 the breaking strength).
(9)撚糸フィラメント乱れ
原糸を、下撚り26.5回/100mm、上撚り26.5回/100mmで2本撚りした。原糸パッケージの糸継ぎを、上記エアノット強度計測と同様にエアノッターで継いで連続撚糸した。この撚糸コードで簾製織を行い、供給撚糸コードを大広社製 KH-700 赤外線センサ、春日電機社製 SF2―A 光電管センサで製織用に除去措置が必要なフィラメント乱れをカウントした。フィラメント乱れには、撚糸コードの単糸がばらけ(バラケ)ているもの、毛羽立っているものなど、簾にした際に厚みムラを誘発させる恐れのあるものが含まれる。撚糸フィラメント乱れは、撚糸コード1,000本、1,000mあたりで、以下の評価基準で評価した。
(評価基準)
◎:フィラメント乱れが1.0個未満である;
○:フィラメント乱れが1.0個以上5.0個未満である;
△:フィラメント乱れが5.0個以上10.0個未満である;
×:フィラメント乱れが10.0個以上である。
(9) Twisted Yarn Filament Disorder The raw yarn was twisted in two with a first twist of 26.5 turns/100 mm and a second twist of 26.5 turns/100 mm. The raw yarn package was joined using an air knotter in the same manner as in the air knot strength measurement described above to form a continuous twisted yarn. This twisted yarn cord was used to weave a blind, and the supplied twisted yarn cord was counted for filament disorder that required removal measures for weaving using a Daikosha KH-700 infrared sensor and a Kasuga Electric SF2-A photocell sensor. Filament disorder includes loosened or frayed single yarns in the twisted yarn cord, which may cause thickness unevenness when made into a blind. Twisted yarn filament disorder was evaluated per 1,000 twisted yarn cords, 1,000 meters, according to the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
⊚: The number of disordered filaments is less than 1.0;
Good: The number of disordered filaments is 1.0 or more and less than 5.0;
△: The number of disordered filaments is 5.0 or more and less than 10.0;
×: The number of disordered filaments is 10.0 or more.
(10)平坦性
前記(9)で得た簾製織において、製織後の簾を目視で検反を行い、撚糸コードの吊り弛みをカウントした。吊り弛みには、撚糸コードが張っていたり緩んでいたりして、他のコードとの整列が乱れているなど、簾の筋ムラを引き起こしているものが含まれる。撚糸コードが張っていれば光沢がかって見え、緩んでいれば逆に黒みがかって見える。吊り弛みは、撚糸コード2,000本、1,000mあたりで、以下の評価基準で評価した。
(評価基準)
◎:吊り弛みが1.0個未満である;
○:吊り弛みが1.0個以上だが、反物の張力調整で修正可能である;
×:吊り弛みが1.0個以上であり、コードの差し替えを要する。
(10) Flatness In the weaving of the blinds obtained in (9) above, the blinds were visually inspected after weaving, and the hanging slack of the twisting cords was counted. Hanging slack includes cases where the twisting cords are taut or loose, causing the blind to be out of alignment with other cords, resulting in uneven streaks. If the twisting cords are taut, they appear glossy, and if they are loose, they appear blackish. Hanging slack was evaluated per 2,000 twisting cords and 1,000 m, according to the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
◎: The number of hanging slacks is less than 1.0;
○: The number of hanging slacks is 1.0 or more, but it can be corrected by adjusting the tension of the roll of fabric;
x: The number of loosened cords is 1.0 or more, and the cord needs to be replaced.
(11)コード切れ
前記(9)で得た撚糸コードを用いて、幅1580mm、ピック数2.0本/50mm、経糸本数1091本、経糸密度34.5本/inchにて3200mの簾織物を作製し、処理速度86m/min、処理温度140~240℃、処理張力300~5500kgfにてRFL液(レゾルシン―ホルマリン―ラテックス液)を用いディップ処理を実施した。この製織、加工処理を10回繰り返した。このときの加工工程通過性を評価した。コード切れは、以下の評価基準で評価した。
(評価基準)
○:コード切れが0.1回未満で工程通過性に問題のなかった;
△:コード切れが0.1回以上2回未満で発生した;
×:コード切れが2回以上発生し工程通過性に問題があった。
(11) Cord Breakage Using the twisted yarn cord obtained in (9) above, a 3200 m long cord fabric was produced with a width of 1580 mm, a pick count of 2.0/50 mm, a warp count of 1091, and a warp density of 34.5/inch. The fabric was then subjected to a dipping treatment using an RFL solution (resorcinol-formalin-latex solution) at a processing speed of 86 m/min, a processing temperature of 140 to 240°C, and a processing tension of 300 to 5500 kgf. This weaving and processing treatment was repeated 10 times. The processing passability at this time was evaluated. Cord breakage was evaluated according to the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
○: The cord breakage occurred less than 0.1 times, and there was no problem with process passability;
△: Cord breakage occurred 0.1 times or more but less than 2 times;
x: Cord breakage occurred two or more times, and there was a problem with process passability.
[実施例1~4、比較例1]
公知の溶融重合法及び溶融重合の最終段階で真空状態にすることにより、蟻酸相対粘度82のポリヘキサメチレンアジパミドポリマーを得た。このポリマーを、溶融状態のまま、図1に例示する溶融紡糸機及び延伸機に導き、1440dtex/210fの高強力ポリヘキサメチレンアジパミド繊維を得た。具体的には、ポリマーを300℃にて溶融後、スピンヘッド1により305℃にて均温化させ、孔数210の紡糸口金2により吐出して、設定温度300℃の長さ70mmの加熱筒3にて加熱雰囲気下を通過させ、冷風チャンバー4にて冷却固化され糸条を形成した後、仕上剤付与装置5、引取りローラ6、第1ローラ7から第3ローラ9、設定温度220℃の第4ローラ10を順次通過させ、交絡付与装置11にて糸条に交絡を付与し、巻取り機12にて巻き取った。第1ローラ7から第4ローラ10間では、得られる原糸引張強度が、以下の表2に示す値(8.46cN~9.99cN)となるよう延伸倍率を変化させ巻き取った。巻き取った繊維を撚糸し、生コード、簾織物を作製しRFL液にてディップ処理を行った。
[Examples 1 to 4, Comparative Example 1]
A polyhexamethylene adipamide polymer with a relative formic acid viscosity of 82 was obtained by a known melt polymerization method using a vacuum at the final stage of the melt polymerization. This polymer, in its molten state, was introduced into a melt spinning machine and drawing machine as shown in Figure 1 to obtain a high-tenacity polyhexamethylene adipamide fiber with a 1440 dtex/210 f. Specifically, the polymer was melted at 300°C, uniformly heated to 305°C using a spin head 1, and extruded through a spinneret 2 with 210 holes. The extruded fiber was passed through a 70 mm-long heating cylinder 3 set at 300°C under a heated atmosphere, and then cooled and solidified in a cold air chamber 4 to form a filament. The filament then passed sequentially through a finishing agent applicator 5, a take-up roller 6, a first roller 7 to a third roller 9, and a fourth roller 10 set at 220°C. The filament was entangled in an entanglement applicator 11 and wound on a winder 12. Between the first roller 7 and the fourth roller 10, the draw ratio was changed and the yarn was wound so that the resulting raw yarn tensile strength would be the value (8.46 cN to 9.99 cN) shown in Table 2 below. The wound fibers were twisted to prepare raw cord and woven fabrics, which were then dipped in RFL liquid.
仕上剤付与装置5では、下記組成の仕上剤(イオン性界面活性剤を1.5重量%含有する)を、付着率が1.1重量%となるように付与した。交絡付与装置11への圧縮空気の付与は0.45MPaで、空気供給エネルギーは1.3kWとした。得られたポリアミド66繊維の引張強力(強度)、エアノット強力(強度)、結節強力(強度)、交絡強度、寸法安定性等を評価した。また、撚糸工程、ディップ処理工程での工程安定性、撚糸フィラメント乱れ、コード切れを評価した。結果を、以下の表2に示す。
(仕上剤組成)
(a1)トリメチロールプロパントリラウレート:10重量部
(a2)ジオレイルチオジプロピオネート:40重量部
(b)POEOステアリルポリエーテル:20重量部
(c1)硬化ヒマシ油EO25トリイソステアレート:15重量部
(c2)硬化ヒマシ油EO25マレイン酸ステアリン酸エステル:15重量部
(d)イオン性界面活性剤
(d1)アルキル(C10-16)硫酸ナトリウム塩:0.5重量部
(d2)アルキル(C12-18)アシッドホスフェート、アルキル(C12-14)アミン塩:1重量部
The finishing agent applicator 5 applied a finishing agent (containing 1.5% by weight of an ionic surfactant) with the following composition to a deposition rate of 1.1% by weight. Compressed air was applied to the entanglement applicator 11 at 0.45 MPa, with an air supply energy of 1.3 kW. The resulting polyamide 66 fibers were evaluated for tensile strength, air knot strength, knot strength, entanglement strength, dimensional stability, and other characteristics. Additionally, process stability, twisting filament disorder, and cord breakage in the twisting and dipping processes were evaluated. The results are shown in Table 2 below.
(Finishing agent composition)
(a1) Trimethylolpropane trilaurate: 10 parts by weight (a2) Dioleyl thiodipropionate: 40 parts by weight (b) POEO stearyl polyether: 20 parts by weight (c1) Hydrogenated castor oil EO25 triisostearate: 15 parts by weight (c2) Hydrogenated castor oil EO25 maleic acid stearate: 15 parts by weight (d) Ionic surfactant (d1) Alkyl (C10-16) sulfate sodium salt: 0.5 parts by weight (d2) Alkyl (C12-18) acid phosphate, alkyl (C12-14) amine salt: 1 part by weight
[実施例5]
交絡付与工程にて、空気供給エネルギーを1.0kWとした以外は、実施例1と同様に実施した。結果を以下の表2に示す。
[Example 5]
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the air supply energy in the entanglement step was set to 1.0 kW. The results are shown in Table 2 below.
[実施例6]
延伸工程にて、延伸固定温度を210℃とした以外は、実施例1と同様に実施した。結果を以下の表2に示す。
[Example 6]
The same procedure as in Example 1 was carried out except that in the stretching step, the stretching and fixing temperature was set to 210° C. The results are shown in Table 2 below.
[実施例7]
給油工程にて、下記組成のイオン性界面活性剤含有率を4.5重量%含有する仕上剤を付与した以外は、実施例1と同様に実施した。結果を以下の表2に示す。
(イオン性界面活性剤)
(d1)アルキル(C10-16)硫酸ナトリウム塩:1.5重量部
(d2)アルキル(C12-18)アシッドホスフェート、アルキル(C12-14)アミン塩:3重量部
[Example 7]
The same procedure as in Example 1 was repeated, except that a finishing agent containing 4.5% by weight of an ionic surfactant of the following composition was applied in the oiling step. The results are shown in Table 2 below.
(ionic surfactants)
(d1) Alkyl (C10-16) sulfate sodium salt: 1.5 parts by weight (d2) Alkyl (C12-18) acid phosphate, alkyl (C12-14) amine salt: 3 parts by weight
[比較例2]
交絡付与工程にて、空気供給エネルギーを1.6kWとした以外は、実施例1と同様に実施した。結果を以下の表2に示す。
[Comparative Example 2]
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the air supply energy in the entanglement step was set to 1.6 kW. The results are shown in Table 2 below.
[比較例3]
交絡付与工程にて、空気供給エネルギーを1.8kWとした以外は、実施例1と同様に実施した。結果を以下の表2に示す。
[Comparative Example 3]
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the air supply energy in the entanglement step was set to 1.8 kW. The results are shown in Table 2 below.
[比較例4]
延伸工程にて、延伸固定温度を200℃とした以外は、実施例1と同様に実施した。結果を以下の表2に示す。
[Comparative Example 4]
The same procedure as in Example 1 was carried out except that in the stretching step, the stretching and fixing temperature was set to 200° C. The results are shown in Table 2 below.
[比較例5]
給油工程にて、イオン性界面活性剤を含まない仕上剤を、付着率が1.1重量%となるように付与した以外は、実施例1と同様に実施した。結果を以下の表2に示す。
[Comparative Example 5]
The same procedure as in Example 1 was carried out, except that in the oiling step, a finish containing no ionic surfactant was applied so that the adhesion rate was 1.1% by weight. The results are shown in Table 2 below.
[比較例6]
給油工程にて、下記組成のイオン性界面活性剤含有率を0.7重量%と含有する仕上剤を付与した以外は、実施例1と同様に実施した。結果を以下の表2に示す。
(イオン性界面活性剤)
(d1)アルキル(C10-16)硫酸ナトリウム塩:0.2重量部
(d2)アルキル(C12-18)アシッドホスフェート、アルキル(C12-14)アミン塩:0.5重量部
[Comparative Example 6]
The same procedure as in Example 1 was repeated, except that a finishing agent containing 0.7% by weight of an ionic surfactant of the following composition was applied in the oiling step. The results are shown in Table 2 below.
(ionic surfactants)
(d1) Alkyl (C10-16) sulfate sodium salt: 0.2 parts by weight (d2) Alkyl (C12-18) acid phosphate, alkyl (C12-14) amine salt: 0.5 parts by weight
[比較例7]
給油工程にて、イオン性界面活性剤を含まない仕上剤を、付着率が1.1重量%となるように付与し、繊維引張強度が8.49cN/stexである以外は、実施例1と同様に実施した。結果を以下の表2に示す。
[Comparative Example 7]
The same procedure as in Example 1 was repeated except that a finish containing no ionic surfactant was applied in the oiling step to a deposition rate of 1.1 wt % and the fiber tensile strength was 8.49 cN/stex. The results are shown in Table 2 below.
[比較例8]
交絡付与工程にて、空気供給エネルギーを0.8kWとした以外は、実施例1と同様に実施した。結果を以下の表2に示す。
[Comparative Example 8]
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the air supply energy in the entanglement step was set to 0.8 kW. The results are shown in Table 2 below.
本発明のタイヤコード用ポリアミド繊維は、タイヤコード及びタイヤコード簾織物の製造工程での高温張力下におけるコード切れが抑制される。 The polyamide fiber for tire cords of the present invention reduces cord breakage under high temperature and tension during the manufacturing process of tire cords and tire cord woven fabrics.
1 スピンヘッド
2 紡口口金
3 加熱筒
4 冷風チャンバー
5 仕上剤付与装置
6 引き取りローラ
7 第1ローラ
8 第2ローラ
9 第3ローラ
10 第4ローラ
11 交絡付与装置
12 巻取り機
REFERENCE SIGNS LIST 1 Spin head 2 Spinneret 3 Heating barrel 4 Cold air chamber 5 Finishing agent applying device 6 Take-up roller 7 First roller 8 Second roller 9 Third roller 10 Fourth roller 11 Entanglement applying device 12 Winder
Claims (11)
(1)総繊度が900dtex以上2500dtex以下である;
(2)伸度が15%以上25%以下である;
(3)沸騰水収縮率が4%以上8%以下である;
(4)仕上剤付着率が0.5重量%以上1.5重量%以下である;及び
(5)単糸数が100本以上400本以下である;
を有するマルチフィラメント糸である、請求項1又は2に記載のタイヤコード用ポリアミド繊維糸条。 The following physical properties (1) to (5):
(1) The total fineness is 900 dtex or more and 2500 dtex or less;
(2) The elongation is 15% or more and 25% or less;
(3) The boiling water shrinkage rate is 4% or more and 8% or less;
(4) The finishing agent adhesion rate is 0.5% by weight or more and 1.5% by weight or less; and (5) The number of single yarns is 100 or more and 400 or less;
The polyamide fiber yarn for tire cord according to claim 1 or 2, which is a multifilament yarn having the following structure:
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