KR100807367B1 - 라이오셀 가교 코드 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라이오셀 가교 코드 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 라이오셀 멀티 필라멘트에 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고, 상기 하연사를 2본 또는 3본으로 합사하여 상연을 가하여 생코드로 제조하고, 상기 생코드를 트리아진계 화합물을 포함하는 가교 수용액으로 가교화 반응시킨 라이오셀 가교 코드에 관한 것이다.

라이오셀 가교 코드, 생코드, 가교제 투입장치, 내피로도

Description

라이오셀 가교 코드 및 제조방법{Cross-linked lyocell cord and preparation method thereof}

도 1은 본 발명에 따른 가교반응용 보빈을 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 가교반응용 보빈을 이용한 가교제 투입장치를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 가교반응용 보빈 12a, 12b : 보빈축

13a, 13b : 관통공

30 : 가교제 공급관로 40 : 밀폐용기

본 발명은 라이오셀 가교 코드 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 라이오셀 멀티 필라멘트에 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고, 상기 하연사를 2본 또는 3본으로 합사하여 상연을 가하여 생코드로 제조하고, 상기 생코드를 트리아 진(Triazine)계 화합물을 포함하는 가교 수용액으로 가교화 반응시킨 라이오셀 가교 코드에 관한 것이다. 또한 본 발명은 권취된 생코드의 가교반응을 효과적으로 유도할 수 있는 가교제 투입장치 및 이를 이용하여 제조되는 라이오셀 가교 코드에 관한 것이다.

타이어 내부를 이루고 있는 골격으로 타이어코드가 다량 사용되고 있는데, 이는 타이어 형태 유지나 승차감에 있어서 중요한 요소로 여겨지며, 현재 사용되고 있는 코드 소재는 폴리에스테르, 나일론, 아라미드, 레이온 및 스틸까지 여러 종류가 있지만, 타이어코드에 요구되는 다양한 기능을 완전히 만족시키지는 못한다. 이러한 타이어코드 소재에 필요한 기본 성능으로는 (1) 강도, 초기 모듈러스가 클 것, (2) 내열성이 있고, 건습열에서 취화되지 않을 것, (3) 내피로성이 우수할 것, (4) 형태안정성, 및 (5) 고무와의 접착성이 우수할 것 등을 들 수 있다. 따라서 각 코드 소재의 고유물성에 따라 그 용도를 정하여 사용하고 있다.

이 중에서 레이온 타이어코드의 가장 큰 장점은 내열성과 형태안정성이며 고온에서도 탄성계수가 유지된다는 것이다. 따라서 이러한 레이온 타이어 코드의 낮은 수축률과 우수한 형태안정성 때문에 승용차 등의 고속주행용 래디얼 타이어에 주로 사용되어 왔다. 그러나 레이온 타이어코드는 강도 및 모듈러스가 낮고 흡습하기 쉬운 화학적, 물리적 구조로 인해 흡습에 따른 강력저하가 나타나는 결점이 있다.

한편 셀룰로오스로 이루어진 인조섬유인 라이오셀 섬유는 신도가 낮고, 강도는 높아 형태안정성이 뛰어날 뿐만 아니라, 습윤 시에도 레이온(60%)에 비해 강력 유지율이 80% 이상이며 모듈러스 저하가 작다. 따라서, 레이온과 같이 내열성과 형태안정성이 우수하면서 습윤 시 상대적으로 우수한 물성이 유지되는 장점이 있는바, 레이온을 대체할 수 있는 소재로 생각될 수 있으나, 타이어 코드용으로의 방사가 문제되어 아직까지 이를 사용한 타이어 코드는 존재하고 있지 않은 형편이다.

미국특허 제5,942,327호에는 중합도(DP) 1,360인 셀룰로오스를 NMMO 수화물에 녹인 용액으로 공기층 방사를 실시하여 강도 50 ~ 80cN/tex, 신도 6 ~ 25%의 물성을 갖는 1.5dtex의 단사 섬도를 갖는 섬유를 제조하는 기술이 개시되어 있으나, 필라멘트가 50가닥에 불과하다. 통상 타이어 코드용 필라멘트는 1,500데니어 전후로 되기 위해 수백 가닥의 필라멘트로 이루어지는 점을 감안하면 연사 및 딥핑 후 타이어코드의 요구 물성을 확보하기는 어렵다고 판단된다. 실제로 섬유의 방사에 있어서는 세데니어 섬유의 방사보다 태데니어 섬유의 방사시에 섬유의 냉각, 건조, 수세 조건의 조절이 어려우며, 이로 인해 일정 수준 이상의 물성을 발현하는 것과 전체적으로 필라멘트 개개의 균일성을 유지하는 것이 어렵기 때문에, 단순히 50가닥 정도의 섬유물성을 참조하여 산업용 사에 적용하는 것에는 어려움이 있는 것으로 판단된다. 공기층 방사는 필라멘트수의 증가에 따라 방사 노즐에 토출된 필라멘트의 점착에 대한 공정안정성 및 냉각효율이 달라지므로 방사 노즐의 외경, 오리피스 직경, 오리피스 간격, 공기층 길이, 냉각공기 부여 조건, 응고액의 진행방향 및 방사속도에 따른 건조조건 등을 고려한 새로운 설계가 필요하며 그 설계에 따라 물성 차이를 유발할 수 있다.

미국특허 제5,252,284호는 필라멘트 수 800 내지 1,900까지 사용하였으나, 10mm 이내의 짧은 공기층과 권취 속도 45m/min의 조건으로 방사한 결과, 낮은 연신배향으로 인하여 신도는 15.4%로써 높은 편이나 강도는 최대 47.8cN/tex로써, 강도와 생산성 면에서 타이어 코드 원사로 활용하기에는 힘든 단점이 있다.

또한 셀룰로오스로 이루어진 인조섬유인 라이오셀 섬유는 신도가 낮고, 강도는 높은 장점은 갖고 있으나, 낮은 신도로 인하여 타이어의 장시간 반복주행에 요구되는 내피로성이 다소 부족할 수 있다. 그리고 라이오셀 섬유의 특성은 고배향, 고결정화도로 인해 섬유 표면에 미세 피브릴이 생성되는 특징이 있다. 따라서 의류용 라이오셀 직물의 경우 피브릴 생성을 억제하기 위해 원사 단계에서 가교 처리를 하는 경우도 있다. 이때 방사 단계에서 연속적으로 처리하기 위해서 다양한 방법이 제안되어 왔다.

하지만, 라이오셀을 타이어 코드로 사용하기 위해서는 의류용 스테이플 섬유가 아닌 필라멘트 섬유로 제조되어야 하며, 매우 빠른 방사 속도로 권취해야 한다. 이때 방사단계에서 연속적으로 가교 처리를 할 경우, 가교 효과가 매우 낮아서 가교 처리 후에도 피브릴이 생성된다. 따라서 본 특허에서는 가교 효과를 극대화하기 위해 생코드 단계에서 가교 처리하는 것을 특징으로 하며, 가교 처리를 통해서 피브릴에 의한 강도 저하를 방지하고, 반복적인 피로에 대한 저항이 우수한 라이오셀 타이어 코드를 제조하는 기술을 제공한다.

본 발명은 500 내지 3000 데니어의 라이오셀 멀티필라멘트에 꼬임을 부여하 여 하연사를 제조하고, 상기 하연사를 2본 또는 3본으로 합사하여 상연을 가하여 생코드로 제조하고 가교반응용 보빈에 권취한 후, 상기 가교반응용 보빈에 권취된 생코드를 트리아진계 수용액으로 가교화 반응을 진행시킴으로써 고강도의 섬유 물성이 발휘되도록 한 가교제 투입장치 및 이를 이용하여 제조되는 라이오셀 가교 코드를 제공하는데 그 기술적 과제를 두고 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, A) 셀룰로오스를 N-메틸모폴린-N-옥사이드(이하, NMMO)/물 혼합용매에 용해시켜 방사원액(Dope)을 제조하고, 상기 방사원액을 노즐을 통해 압출 방사하여, 섬유상의 방사원액이 공기층을 통과하여 응고욕에 도달하도록 한 후, 이를 응고, 수세 및 건조시켜 라이오셀 멀티필라멘트를 수득하는 단계, B) 상기 라이오셀 멀티필라멘트에 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고, 상기 하연사를 2본 또는 3본으로 합사하여 상연을 가하여 생코드로 제조하는 단계, 및 C) 상기 생코드를 가교제에 침지시켜 가교 반응 처리하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되는 가교 처리된 라이오셀 코드를 제공한다.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 가교제는 1,3,5-트리아크릴로일헥사하이드로-s-트리아진(triacrylohexahydro-s-triazine)을 사용하고, 촉매는 탄산나트륨(Na₂CO₃)을 사용할 수 있다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 가교 처리된 라이오셀 코드 에는 가교제가 0.05 ~ 1% 부착된다. 가교 처리된 라이오셀 코드에 부착된 가교제의 함량이 0.05% 미만이 되면 내피로성 향상에 거의 기여하지 못하고, 1% 초과하는 경우에는 강력 저하가 커서 고강력 타이어코드로서의 사용은 어렵게 된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 라이오셀 생코드를 권취하기 위한 원주 면에 다수의 관통공이 형성되고 하부에는 결합턱이 형성되어 있는 중공 원통형 보빈축으로 이루어진 제 1보빈, 및 라이오셀 생코드를 권취하기 위한 원주 면에 다수의 관통공이 형성되고 상부에는 상기 제 1보빈의 결합턱과 결합디는 결합홈이 형성되어 있는 중공 원통형 보빈축으로 이루어진 제 2보빈으로 구성된 가교반응용 보빈; 상기 제 1보빈의 중공 상부에 결합되어 권취되는 라이오셀 생코드의 이탈을 방지함과 동시에 상기 가교반응용 보빈의 중공을 밀폐시키는 제 1보빈휠; 상기 제 2보빈의 중공 하부에 결합되고, 권취되는 라이오셀 생코드의 이탈을 방지함과 동시에 상기 가교반응용 보빈의 중공 내측으로 가교제를 가압 또는 감압하여 공급하기 위한 가교제 공급관로가 결합되는 제 2보빈휠; 및 상기 가교제, 가교반응용 보빈, 제 1보빈휠 및 제 2보빈휠을 수용하는 밀폐용기로 이루어진 가교제 투입장치가 제공된다. 상기 가교제 투입장치에는 가교제가 충전되고, 가교반응용 보빈은 가교제에 침지되어 있다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, A) 셀룰로오스를 N-메틸모폴린-N-옥사이드(이하, NMMO)/물 혼합용매에 용해시켜 방사원액(Dope)을 제조하고, 상기 방사원액을 노즐을 통해 압출 방사하여, 섬유상의 방사원액이 공기층을 통과하여 응고욕에 도달하도록 한 후, 이를 응고, 수세 및 건조시켜 라이오셀 멀티필라 멘트를 수득하는 단계, B) 상기 라이오셀 멀티필라멘트에 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고, 상기 하연사를 2본 또는 3본으로 합사하여 상연을 가하여 생코드로 제조하는 단계, C) 상기 생코드를 생지로 제직하는 단계, D) 상기 생지를 가교제에 침지시켜 가교 반응 처리하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되는 가교 처리된 라이오셀 직물을 제공한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 본 발명은 상기 가교 처리된 라이오셀 코드 또는 직물을 접착액(RFL)으로 처리하여 제조된 타이어코드용 딥코드를 제공한다.

본 발명에서는 가교 효율을 높이고 섬유 손상을 방지하기 위해서 라이오셀 생코드에 가교제를 침투시킨 후 가교 반응시켜서 높은 강도 및 우수한 내피로성을 가지는 고강도 라이오셀 코드를 제조한다.

또한 본 발명은 선택적으로 라이오셀 생코드를 생지로 제직한 후, 상기 생지를 가교제에 침지시켜 가교 반응 처리하여 가교 처리된 라이오셀 직물을 제조할 수도 있다.

이하에서 본 발명의 라이오셀 섬유 제조방법에 대하여 하기와 같이 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 라이오셀 필라멘트를 제조하기 위해서는 셀룰로오스의 순도가 높은 펄프를 사용해야 하며. 고품질의 셀룰로오스계 섬유를 제조하기 위해서는 α-셀룰로오스 함량이 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이것은 중합도가 높은 셀룰로오스 분자를 사용하여 고배향구조를 가지게 하고 고결정화시킴으로써 높은 강도와 높은 초기 모듈러스를 기대할 수 있기 때문이다. 따라서, 본 발명에서 사용된 셀룰로오스는 중합도(DP) 1,100 이상 , α-셀룰로오스 함량이 93% 이상인 우드 펄프다.

NMMO는 셀룰로오스에 대한 용해력이 우수하고 독성이 없는 용매로 알려져 있으며, 본 발명에서 NMMO는 약 87% 수준으로 조절된 수화물을 사용하게 되는데 이는 결정성이 높은 셀룰로오스의 포어(pore)를 열리게 하여 용해력을 가지게 하는데 물의 존재가 필수적이기 때문이다. 이러한 NMMO 수화물의 열분해를 억제하고, 셀룰로오스 용액의 안전성을 위해서 3,4,5-트리하이드록시벤조산프로필에스테르(Trihydroxybenzoic acid propyl ester)(이하, '프로필갈레이트'(propyl gallate)라 한다)를 미량 첨가하였다.

본 발명에서는 상기 제조된 균질 셀룰로오스 용액을 오리피스(orifice) 직경 100 ~ 200㎛, 오리피스 길이 200 ~ 1,600㎛로써 오리피스 직경과 길이의 비가 2 ~ 8배 정도인 노즐을 통하여 방사한 후 라이오셀 필라멘트를 얻을 수 있다. 본 발명의 라이오셀 필라멘트를 생산하는 것을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 방사 노즐로부터 압출된 용액은 수직방향으로 에어 갭(air gap)을 통과하고 응고욕에서 응고된다. 이때 에어 갭은 치밀하고 균일한 섬유를 얻기 위해서, 또 원활한 냉각효과를 부여하기 위해서 약 10 ~ 300mm의 범위 내에서 방사가 이루어진다.

이후, 응고욕를 통과한 필라멘트는 수세조를 통과하게 된다. 이때 응고욕과 수세조의 온도는 급격한 탈용매로 인한 섬유조직 내의 공극(pore) 등의 형성으로 인한 물성의 저하를 막기 위해서 0 ~ 30℃ 정도로 유지 관리된다.

그리고, 수세조를 통과한 섬유는 수분제거를 위해 스퀴징 롤러를 통과한 후, 유제처리장치를 통과한다. 여기서 얻어진 필라멘트사는 스퀴징 롤러와 1차 유제처리장치의 효과로 높은 편평성을 가지며, 유제와 수분을 함께 함유하게 된다. 이후 필라멘트사는 건조 장치를 거치면서 건조된다.

다음으로 산업용 소재들 중 타이어코드로 사용되는 라이오셀 섬유에는 높은 강력과 내피로성이 요구되므로, 라이오셀 멀티필라멘트를 연사하여 생코드를 제조한다. 일반적인 합성섬유 연사공정에서 연수가 증가하면 강력은 저하되지만 내피로성은 향상되는 경향을 지닌다. 따라서, 사용 목적에 따라서 적정 연수를 선정하는 작업은 매우 중요하다. 예를 들어 타이어 카카스 부분에 사용되는 타이어코드는 1650d/2p를 300 ~ 500TPM(꼬임수/M)으로 하연 및 상연의 연수를 부여하여 사용된다.

본 발명에서는 라이오셀의 강도를 증가시키고, 내피로성을 향상시키기 위해서 생코드에 가교제를 부여하여 반응시킨다.

본 발명의 가교제는 1,3,5-트리아크릴로헥사하이드로-s-트리아진이 바람직하고, 촉매는 탄산나트륨(Na₂CO₃)이 바람직하다.

가교 화합물은 가교 화합물 수용액에 대하여 0.01 ~ 10wt%의 농도로 사용될 수 있고, 0.05 ~ 5.0wt% 범위가 바람직하다. 0.01wt% 미만인 경우는 내피브릴 효과가 떨어지고, 10wt%를 초과할 경우에는 라이오셀 표면에 과량의 가교제가 있어 타이어코드로서 필요한 접착력에 방해가 된다.

가교 화합물이 라이오셀의 OH기와 반응하기 위해서는 가교 화합물 수용액에 촉매가 필요하다. 촉매로서 Na₂CO₃ (탄산나트륨) 또는 NaOH (수산화나트륨)이 사용될 수 있으며, 탄산나트륨이 반응속도 조절 및 안정성을 고려할 때 더 바람직하다. 촉매 농도는 가교 화합물 수용액에 대하여 0.1 내지 10wt%인 것이 바람직한데, 이는 0.1wt% 미만이면 가교화 반응속도가 너무 느리게 진행되고, 10wt% 초과하여 사용하면 반응 후에 수세공정에서 제거가 어렵다.

본 발명에서의 또 다른 핵심적인 기술사항은 라이오셀 멀티 필라멘트를 2본 또는 3본으로 합사하여 가교반응용 보빈에 권취된 생코드를 제조한 후, 상기 가교반응용 보빈에 권취된 생코드를 가교액에 침지시켜 가교화 반응을 진행시키는 것이다.

결정성이 높은 라이오셀 섬유의 비결정 영역에 가교 화합물을 침투시키기 위하여 반응액의 온도를 50℃ 이상으로 하여 가교 화합물의 활성도를 높이는 방법이 사용되었으며, 반응 용기를 가압하여 사용하였다. 또한 가교 반응 시간은 가교 화합물 및 조건에 따라서 상이하지만 30분 이상이면 효과적으로 처리된다. 다만 너무 과도한 시간 동안 가교 반응을 시켰을 경우 강력 저하가 크게 된다.

가교 처리된 라이오셀 섬유는 세정 및 건조하여 고무와의 접착성을 향상시키 기 위해서 RFL 액을 부착(이하, 딥핑이라 칭한다)하여 건조 및 열처리를 실시한다. 딥핑 공정을 상세히 설명하면, 딥핑은 섬유의 표면에 RFL (레소시놀-포르말린-라텍스(Resorcinol- Formaline-Latex))이라 불리는 수지층을 함침하여 줌으로써 달성되는데 원래 고무와의 접착성이 떨어지는 타이어 코드용 섬유의 단점을 개선하기 위하여 실시된다.

본 발명에서 라이오셀 생코드와 고무의 접착을 위한 접착액은 하기에 기재한 바와 같이 조제될 수 있다. 하기에 기재된 예는 본 발명을 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.

29.4wt% 레소시놀 45.6 중량부

순수 255.5 중량부

37% 포르말린 20 중량부

10wt%수산화나트륨 3.8 중량부

상기 액을 조제 후, 25℃에서 5시간 교반시키며 반응시킨 후, 다음의 성분을 추가한다.

40wt% VP-라텍스 300 중량부

순수 129 중량부

28% 암모니아수 23.8 중량부

상기 성분 첨가 후 25℃에서 20시간 숙성시켜 고형분 농도 19.05%를 유지한 다.

RFL 부착시 RFL액이 내부까지 깊게 침투하는 것을 피하기 위해서 RFL액 부착시 0.5 내지 3%의 스트레치를 부여하며 RFL액 부착율(이하, DPU라 한다)은 3.0 내지 9.0wt%로 한다. 0.5% 이하 스트레치에서는 DPU가 9wt% 이상 과량으로 되므로 단섬유 내부까지 깊게 침투하여 내피로성을 저하시킨다. 또한 3% 이상 스트레치에서는 생코드에 과도한 장력이 걸려 생코드에 손상을 초래한다.

상기 상술한 가교 처리 시 사용되는 가교반응용 보빈 및 이의 사용상태를 간단히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 가교반응용 보빈을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가교반응용 보빈의 사용상태를 나타내는 단면도이다.

상술한 가교 처리시에는 가교반응용 보빈(10)이 사용되며, 상기 가교반응용 보빈(10)은 가교반응용 보빈(10)의 일측을 형성하는 제 1보빈(10a)과 상기 제 1보빈(10a)에 분리 가능하게 결합되어 가교반응용 보빈(10)의 타측을 형성하는 제 2보빈(10b)이 마련되며, 상기 제 1보빈(10a) 및 제 2보빈(10b)은 각각 중공(16a), (16b)이 형성되고 원주 면에 다수의 관통공(13a), (13b)이 형성되어 있는 라이오셀 생코드(1)를 권취하기 위한 원통 형상의 보빈축(12a), (12b)으로 이루어지고, 상기 제 1보빈(10a)의 하부와 제 2보빈(10b)의 상부에는 상기 제 1보빈(10a)과 제 2보빈(10b)이 결합되는 결합턱(18a)과 결합홈(18b)이 대응하게 형성된다.

이에 라이오셀 생코드(1)가 권취된 상기 가교반응용 보빈(10)은 가교처리 시 가교제(2)가 충전된 밀폐용기(40)에 상기 가교제(2)에 침지되는 상태로 되며, 상기 가교제 공급관로(30)를 통하여 가교제(2)가 소정의 압력으로 가압 또는 감압되어 공급된다. 공급되는 상기 가교제(2)는 상기 가교반응용 보빈(10)의 각 보빈축(12a), (12b)에 형성된 다수의 관통공(13a), (13b)을 통하여 권취된 라이오셀 생코드(1)의 내측에서 외측으로 이동되거나 또는 라이오셀 생코드(1)의 외측에서 내측으로 이동되어, 상기 가교반응용 보빈(10)에 권취된 라이오셀 생코드(1)의 내부와 외부를 균일하게 가교 반응시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 선택적으로 라이오셀 멀티필라멘트를 가교제에 침지시켜 가교 반응 처리시킨 후, 상기 가교화된 라이오셀 멀티필라멘트에 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고, 상기 하연사를 2본 또는 3본으로 합사하여 상연을 가하여 가교 처리된 라이오셀 생코드를 제조할 수도 있다.

이하, 구체적인 실시 예 및 비교 예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 더 상세히 설명하지만, 이들 실시 예는 단지 본 발명을 더 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 실시 예 및 비교 예에서 제조된 딥코드를 하기와 같은 방법으로 물성을 평가하였다.

(a) 중합도

용해한 셀룰로오스의 고유점도[IV]는 우베로드점도계를 이용하여 ASTM D539- 51T에 따라 만들어진 0.5M 큐프리에틸렌디아민히드록사이드 용액으로 25±0.01℃에서 0.1 내지 0.6 g/dl의 농도범위에서 측정하였다. 고유점도는 비점도를 농도에 따라 외삽하여 구하며 이를 마크-호우윙크의 식에 대입하여 중합도를 구한다.

[IV] = 0.98×10^-2DP_w ^{0 .9}

(b) 강도(g/d) 및 초기 모듈러스(g/d)

107℃로 2시간 건조 후에 렌징사의 모노 필라멘트 인장시험기 바이브로젯(Vibrojet) 2000을 이용하여 초하중 200mg을 가한 후, 시료장 20mm, 인장속도 20mm/min으로 측정한다. 초기 모듈러스는 항복점 이전의 그래프의 기울기를 나타낸다.

(c) 내피로도(%)

타이어 코드의 피로 시험에 통상적으로 사용되는 굳리치 디스크 피로 시험기(Goodrich Disc Fatigue Tester)를 이용하여 피로시험 후 잔여강력을 측정하여 내피로도를 비교하였다. 피로 시험 조건은 120℃, 2500RPM, 압축 10% 및 18%의 조건이었으며, 피로 시험 후 테트라클로로에틸렌 액에 24시간 침지하여 고무를 팽윤시킨 후 고무와 코드를 분리하여 잔여강력을 측정하였다. 잔여 강력의 측정은 107℃, 2시간 건조 후 통상의 인장 강도 시험기를 이용하여 앞의 (b)방법에 따라 측정하였다.

(d) 가교 코드 내의 가교 화합물의 함량(%)

가교 코드 내 부착된 가교제의 함량은 무게법으로 측정한다. 가교 처리 전 코드의 무게 대비 가교 후 코드의 무게비를 계산하여 가교제의 함량을 계산한다.

실시 예

[실시 예 1]

중량 평균 중합도가 1200인 셀룰로오스 시트를 100메쉬 필터가 장착된 분쇄기에 넣어 직경이 500㎛ 이하인 셀룰로오스 분말을 제조하고, 상기 셀룰로오스 분말을 NMMO에 용해시켰다. 이때 상기 NMMO용액 중 셀룰로오스의 함량은 1중량%, 산화방지제는 최종 셀룰로오스에 대해 0.070중량%가 되도록 용해하였다.

상기 셀룰로오스 용액으로 최종 필라멘트 섬도가 1,500 데니어가 되도록 조절하여 건습식 방사하였다.

이와 같은 라이오셀 멀티필라멘트를 하연과 상연 각각 470/470TPM이 되도록 꼬임을 주어서 코드사를 제조하고, 가교반응용 보빈에 권취시켜 가교 반응을 효과적으로 유도할 수 있는 가교제 투입 장치에 넣은 후 가교 처리한다. 가교 처리는 물 20리터에 가교제 1,3,5-트리아크릴로헥사하이드로-s-트리아진을 100g을 사용하고, 촉매로 탄산나트륨(Na₂CO_{3 )}을 100g 사용하여 실시하였다. 약 80℃에서 90분 동안 침지시켜 반응 후 물로 세척하고 건조하였다. 가교 후 생코드를 RFL액에서 침지 시키고 열처리하여 라이오셀 딥코드를 제조한다. 결과는 표 1에 나타내었다.

[실시 예 2 ~ 4]

실시 예 1에서 가교제, 촉매 사용량, 가교 처리 온도와 시간을 조절하여 가교처리 후 강력 및 내피로도를 비교하였다. 실시 조건 및 처리결과는 표 1에 나타내었다.

[비교 예1]

비교 예1은 가교 처리를 실시하지 않은 경우로서 실시 조건 및 처리결과는 표 1과 같다.

[표 1]

구 분		실시 예1	실시 예2	실시 예3	실시 예4	비교 예1
가 교 조 건	가교제 농도 (wt%/수용액)	0.5	1	3	1	-
	촉매 농도 (wt%/수용액)	0.5	1	1	4	-
	반응온도(℃)	80	80	80	80	-
	반응시간(분)	90	90	80	80	-
섬 유 특 성	생코드 강력(kgf)	19.0	19.0	19.0	19.0	19.0
	가교-생코드 강력(kgf)	19.3	19.7	20.3	18.1	-
	딥코드 강력(kgf)	19.5	19.4	19.2	19.3	18.7
	내피로성(%)	95	92	94	98	54
	가교화합물의 함량(%)	0.10	0.2	0.7	0.27	-

본 발명에 의하면 500 내지 3000 데니어의 라이오셀 멀티필라멘트에 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고, 상기 하연사를 2본 또는 3본으로 합사하여 상연을 가하여 생코드로 제조하고 가교반응용 보빈에 권취한 후, 상기 가교반응용 보빈에 권취된 생코드를 가교제 1,3,5-트리아크릴로헥사하이드로-s-트리아진(Triacryloylhexahydro-s-triazine)과 촉매로 탄산나트륨(Na₂CO₃)을 사용하여 가교 수용액에 가교 반응시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되는 가교 처리된 생코드가 제공된다. 이와 같은 가교 처리된 생코드는 강도가 우수할 뿐만 아니라 내피로성을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

1. A) 셀룰로오스를 N-메틸모폴린-N-옥사이드(이하, NMMO)/물 혼합용매에 용해시켜 방사원액(Dope)을 제조하고, 상기 방사원액을 노즐을 통해 압출 방사하여, 섬유상의 방사원액이 공기층을 통과하여 응고욕에 도달하도록 한 후, 이를 응고, 수세 및 건조시켜 라이오셀 멀티필라멘트를 수득하는 단계;

   B) 상기 라이오셀 멀티필라멘트에 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고, 상기 하연사를 2본 또는 3본으로 합사하여 상연을 가하여 생코드로 제조하는 단계; 및

   C) 상기 생코드를 가교제인 1,3,5-트리아크릴로헥사하이드로-s-트리아진(triacrylohexahydro-s-triazine)와 촉매인 탄산나트륨을 포함하는 가교 수용액에 침지시켜 가교 반응 처리시키는 단계를 포함하고,

   가교 처리된 라이오셀 코드에는 가교제가 0.05 ~ 1% 부착되게 가교 처리시키는 것을 특징으로 하는 라이오셀 코드의 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. A) 셀룰로오스를 N-메틸모폴린-N-옥사이드(NMMO)/물 혼합용매에 용해시켜 방사원액(Dope)을 제조하고, 상기 방사원액을 노즐을 통해 압출 방사하여, 섬유상의 방사원액이 공기층을 통과하여 응고욕에 도달하도록 한 후, 이를 응고, 수세 및 건조시켜 라이오셀 멀티필라멘트를 수득하는 단계,

   B) 상기 라이오셀 멀티필라멘트에 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고, 상기 하연사를 2본 또는 3본으로 합사하여 상연을 가하여 생코드로 제조하는 단계,

   C) 상기 생코드를 생지로 제직하는 단계,

   D) 상기 생지를 가교제인 1,3,5-트리아크릴로헥사하이드로-s-트리아진(triacrylohexahydro-s-triazine)와 촉매인 탄산나트륨을 포함하는 가교 수용액에 침지시켜 가교 반응 처리하는 단계를 포함하는 가교 처리된 라이오셀 직물의 제조방법.
6. 제 1항 또는 제 5항에 의하여 제조된 가교 처리된 라이오셀 섬유 또는 직물을 접착액(RFL)으로 처리하여 제조된 타이어코드용 딥코드.

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