KR101175332B1 - Dope for spinning lyocell, method for preparing lyocell filament fibers therefrom, lyocell filament fibers prepared therefrom, and tire cord comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셀룰로오스, 공극형성물질, N-메틸몰포린-N-옥사이드(N-methylmorpholine-N-oxide; NMMO) 및 물을 포함하는 라이오셀 방사용 도프, 이를 이용한 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조 방법, 이로부터 제조되는 라이오셀 필라멘트 섬유, 및 상기 필라멘트 섬유를 포함하는 타이어 코오드에 관한 것이다. The present invention is a lyocell spinning dope comprising cellulose, pore-forming material, N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) and water, a method for producing a lyocell filament fiber using the same, It relates to a lyocell filament fiber produced therefrom, and a tire cord comprising the filament fiber.

본 발명의 라이오셀 방사용 도프는 공극형성물질을 도프 내에 포함시켜 방사한 후, 수세를 통해 이를 제거하여 라이오셀 필라멘트 섬유에 미세 공극을 생성시킴으로써 신도를 개선하는 효과가 있다.The lyocell spinning dope of the present invention has an effect of improving elongation by forming a pore in the lyocell filament fiber by removing the pore-forming material in the dope and then spinning it by washing with water.

타이어 코오드, 라이오셀, 폴리에틸렌글리콜 Tire cord, lyocell, polyethylene glycol

Description

라이오셀 방사용 도프, 이를 이용한 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조방법, 이로부터 제조되는 라이오셀 필라멘트 섬유, 및 이를 포함하는 타이어 코오드{DOPE FOR SPINNING LYOCELL, METHOD FOR PREPARING LYOCELL FILAMENT FIBERS THEREFROM, LYOCELL FILAMENT FIBERS PREPARED THEREFROM, AND TIRE CORD COMPRISING THE SAME}DELOP FOR SPINNING LYOCELL, METHOD FOR PREPARING LYOCELL FILAMENT FIBERS THEREFROM, LYOCELL FILAMENT FIBERS PREPARED THEREFROM , AND TIRE CORD COMPRISING THE SAME}

본 발명은 라이오셀 방사용 도프, 이를 이용한 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조방법, 이로부터 제조되는 라이오셀 필라멘트 섬유, 및 이를 포함하는 타이어 코오드에 관한 것이다.The present invention relates to a lyocell spinning dope, a method for producing a lyocell filament fiber using the same, a lyocell filament fiber produced therefrom, and a tire cord comprising the same.

타이어는 섬유/강철/고무의 복합체이며, 도 1과 같은 구조를 가지는 것이 일반적이다. 즉, 강철과 섬유 코오드는 고무를 보강하는 역할을 하며, 타이어 내에서 기본 골격 구조를 형성한다. 즉, 사람 인체와 비교하면 뼈와 같은 역할이다. The tire is a composite of fiber / steel / rubber and generally has a structure as shown in FIG. 1. In other words, steel and fiber cords serve to reinforce rubber and form a basic skeletal structure in the tire. In other words, compared to the human body is a bone-like role.

타이어 보강재로써 코오드에 요구되는 성능은 내피로성, 전단강도, 내구성, 반발탄성 그리고 고무와의 접착력 등이다. 따라서, 타이어에 요구되는 성능에 따라 적절한 소재의 코오드를 사용하게 된다. The performance required for the cord as a tire reinforcement is fatigue resistance, shear strength, durability, resilience and adhesion to rubber. Therefore, a cord of appropriate material is used according to the performance required for the tire.

현재 일반적으로 사용되는 코오드용 소재는 레이온, 나일론, 폴리에스터, 스 틸, 및 아라미드 등이 있으며, 레이온과 폴리에스테르는 보디 플라이(또는 카커스라고도 함) (도 1의 6)에, 나일론은 주로 캡플라이(도 1의 4)에, 그리고, 스틸과 아라미드는 주로 타이어 벨트부(도 1의 5)에 사용된다. Currently commonly used materials for the cord include rayon, nylon, polyester, steel, and aramid, and rayon and polyester are used for body ply (also called carcass) (6 in FIG. 1), and nylon is mainly used. In the cap ply (4 in FIG. 1), and steel and aramid are mainly used for the tire belt portion (5 in FIG. 1).

다음은 도 1에 나타낸 타이어 구조와 그 특성을 간략하게 나타내었다. The following briefly illustrates the tire structure and its characteristics shown in FIG. 1.

트레드 (Tread) (1): 노면과 접촉하는 부분으로 제동, 구동에 필요한 마찰력을 주고 내마모성이 양호하여야 하며 외부 충격에 견딜 수 있어야 하고 발열이 적어야 한다. Tread (1): This part is to be in contact with the road surface to provide the necessary frictional force for braking and driving, to have good abrasion resistance, to withstand external shocks, and to generate little heat.

보디 플라이(Body Ply) (또는 카커스(Carcass)) (6): 타이어 내부의 코오드 층으로, 하중을 지지하고 충격에 견디며 주행 중 굴신 운동에 대한 내피로성이 강해야 한다. Body Ply (or Carcass) (6): A layer of cord inside the tire, which must support loads, withstand impacts, and be resistant to fatigue during rolling.

벨트 (Belt) (5): 보디플라이 사이에 위치하고 있으며, 대부분의 경우에 철사(Steel Wire)로 구성되며 외부의 충격을 완화시키는 것은 물론 트레드의 접지면을 넓게 유지하여 주행안정성을 우수하게 한다. Belt (5): Located between the body plies, consisting of steel wires in most cases to mitigate external shocks and maintain a wide tread ground to provide excellent driving stability.

사이드 월(Side Wall) (3): 숄더(2) 아래 부분부터 비드(9) 사이의 고무층을 말하며 내부의 보디 플라이(6)를 보호하는 역할을 한다. Side Wall (3): refers to the rubber layer between the lower part of the shoulder (2) from the bead (9) and serves to protect the body ply (6) inside.

비드(BEAD) (9): 철사에 고무를 피복한 사각 또는 육각형태의 Wire Bundle로 타이어를 Rim에 안착하고 고정시키는 역할을 한다. BEAD (9): A square or hexagonal wire bundle with rubber coating on the wire that rests and secures the tire to the rim.

인너라이너(Inner Liner) (7): 튜브대신 타이어의 안쪽에 위치하고 있는 것으로 공기누출 방지하여 공기입 타이어를 가능케 한다. Inner Liner (7): Located on the inside of the tire instead of the tube, this prevents air leakage and enables pneumatic tires.

캡 플라이(CAP PLY) (4): 일부 승용차용 래디얼 타이어의 벨트 위에 위치한 특수 코오드지로서, 주행 시 벨트의 움직임을 최소화 한다. CAP PLY (4): A special cord paper placed on the belt of some passenger radial tires that minimizes belt movement when driving.

에이펙스(APEX) (8): 비드의 분산을 최소화하고 외부의 충격을 완화하여 비드를 보호하며 성형시 공기의 유입을 방지하기 위하여 사용하는 삼각형태의 고무 충진재이다. APEX (8): A triangular rubber filler used to minimize the dispersion of beads, to mitigate external impacts, to protect the beads, and to prevent the ingress of air during molding.

일반적으로 사용되는 타이어 코오드용 소재로는 나일론, 폴리에스테르, 레이온 등이 사용되고 있다. 이러한 소재들은 각각의 장단점으로 인하여, 사용되는 타이어의 규격이나 용도 등이 한정되어 있다. Generally used tire cord material is nylon, polyester, rayon and the like. These materials are limited in size and use, etc. of the tires used due to their advantages and disadvantages.

나일론 섬유는 인장신도와 강력이 높아서, 고중량의 하중이 가해지는 대형트럭 및 비포장 도로와 같은 굴곡이 많은 노면에 사용되는 타이어에 주로 사용된다. 그러나, 상기 나일론 섬유는 타이어 내부에 집중적인 열축적이 발생하고, 모듈러스가 낮아서 고속으로 주행되거나, 승차감이 요구되는 승용차용 타이어에는 적합하지 못하다. Nylon fiber has high tensile elongation and high strength, and is mainly used for tires used on curved roads such as heavy trucks and unpaved roads. However, the nylon fiber is not suitable for a tire for a passenger car in which concentrated heat accumulation occurs inside the tire, and a low modulus is used to travel at high speed or require a ride comfort.

폴리에스테르 섬유는 나일론에 비해 형태안정성과 가격경쟁력이 우수하며, 지속적인 연구로 인해 강도 및 접착력이 향상되고 있어서, 타이어 코오드 분야에서 그 사용량이 증가하고 있는 추세이다. 그러나, 아직까지는 내열성 및 접착력 등에 한계가 있어서 고속주행용 타이어에는 적합하지 못하다. Polyester fiber has better shape stability and price competitiveness than nylon, and strength and adhesion are improved due to continuous research, and its usage is increasing in the tire cord field. However, it is not suitable for high-speed running tires because of limitations in heat resistance and adhesive strength.

재생 셀룰로오스 섬유인 레이온 섬유는 고온에서 우수한 강력유지율과 형태안정성을 보인다. 따라서, 레이온 섬유는 최적의 타이어 코오드용 소재로 알려져 있다. 그러나 수분에 의한 강력저하가 심하기 때문에 타이어 제조시 철저한 수분관리가 요구되며, 원사 제조시의 불균일성으로 인해, 불량품 발생 비율이 높다. 무엇보다도 다른 소재에 비하여 가격대비 성능(가격대비 강력)이 매우 낮아 주로 초고속용 또는 고가의 타이어에만 적용되고 있다. Rayon fiber, a regenerated cellulose fiber, exhibits excellent strength retention and shape stability at high temperatures. Therefore, rayon fiber is known as an optimal tire cord material. However, due to the strong deterioration due to moisture, thorough moisture management is required during tire manufacturing, and due to the nonuniformity in yarn manufacturing, the rate of defective products is high. Above all, its price / performance ratio is very low compared to other materials, and it is mainly applied only to high speed or expensive tires.

따라서, 종래에 고속주행성 및 형태안정성이 우수한 타이어 코오드를 제조하는 데 있어서, 라이오셀 필라멘트 섬유가 갖는 구조의 강직성 및 낮은 신도의 개선에 대한 연구가 필요하다. Therefore, in the manufacture of tire cords having excellent high-speed driving properties and shape stability in the related art, research on the improvement of the rigidity and low elongation of the structure of lyocell filament fibers is required.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 라이오셀 필라멘트 섬유의 낮은 신도의 문제점을 개선하기 위한 라이오셀 방사용 도프를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a lyocell spinning dope for improving the problem of low elongation of lyocell filament fiber.

본 발명의 목적은 또한, 상기의 라이오셀 방사용 도프를 이용하여 라이오셀 필라멘트 섬유를 제조하는 방법과, 이로부터 제조되는 라이오셀 필라멘트 섬유를 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide a method for producing lyocell filament fibers using the lyocell spinning dope and lyocell filament fibers produced therefrom.

본 발명의 또 목적은 상기 라이오셀 필라멘트 섬유를 포함하며, 우수한 물성을 갖는 타이어 코오드를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a tire cord comprising the lyocell filament fibers and having excellent physical properties.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 셀룰로오스, 공극형성물질, N-메틸몰포린-N-옥사이드(N-methylmorpholine-N-oxide; NMMO) 및 물을 포함하는 라이오셀 방사용 도프를 제공한다. The present invention provides a lyocell spinning dope comprising cellulose, a pore-forming material, N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) and water to achieve the above object.

본 발명은 또한 상기 라이오셀 방사용 도프로부터 제조되는 라이오셀 필라멘트 섬유 및 타이어 코오드를 제공한다. The present invention also provides lyocell filament fibers and tire cords prepared from the lyocell spinning dope.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서 복수개의 필라멘트 섬유를 포함하는 필라멘트 다발을 ‘멀티 필라멘트’라 하고, 상기 멀티 필라멘트를 상연 및 하연(또는 하연 및 상연)하여 제조되는 로코오드(raw cord)를 ‘합연사’라 하고, 상기 합연사에 타이어 코오드용 접착제로 처리된 딥 코오드를 ‘타이어 코오드’라 한다. In the present invention, a filament bundle including a plurality of filament fibers is referred to as a 'multi filament', and a raw cord manufactured by upper and lower edges (or lower and upper edges) of the multifilament is referred to as 'ply twisted yarn', The dip cord treated with the adhesive for tire cord in the twisted yarn is referred to as 'tire cord' .

본 발명에 따른 라이오셀 방사용 도프는 셀룰로오스(cellulose), 공극형성물질, N-메틸몰포린-N-옥사이드(N-methylmorpholine-N-oxide; NMMO) 및 물을 포함한다. The lyocell spinning dope according to the present invention includes cellulose, a pore-forming material, N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) and water.

상기 셀룰로오스는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 것을 사용할 수 있으나, 섬유의 물성 향상을 위하여 알파-셀룰로오스(α-cellulose)의 함량이 96% 이상인 것을 사용할 수 있다. 특히 알파-셀룰로오스의 함량이 96%인 서든 파인 펄프(southern pine pulp)를 사용할 수 있다. The cellulose may be conventional in the art to which the present invention pertains, but may be used in an amount of 96% or more of alpha-cellulose to improve physical properties of the fiber. In particular, southern pine pulp containing 96% alpha-cellulose can be used.

본 발명의 라이오셀 방사용 도프에는 방사 특성을 고려하여 셀룰로오스가 5 내지 35 중량%로 포함될 수 있고, 또한 7 내지 18중량%로 포함될 수 있다. The lyocell spinning dope of the present invention may include 5 to 35% by weight of cellulose in consideration of spinning properties, and may also be included as 7 to 18% by weight.

본 발명에서 공극형성물질은 섬유내 공극(void)를 형성시켜 라이오셀 필라멘트 신율을 개선하는 효과를 얻을 수 있도록 하는 것으로, 도프 용매와 친화성 등을 고려하여 폴리에틸렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜 등과 같은 폴리알킬렌글리콜을 사용할 수 있다. In the present invention, the pore-forming material is to form voids in the fiber to obtain the effect of improving the lyocell filament elongation, in consideration of the dope solvent and affinity, such as polyethylene glycol, polybutylene glycol Alkylene glycol can be used.

특히, 폴리알킬렌글리콜은 도프 용매와 친화성이 우수하며, 상온에서 고상으로 유지되고 고온에서 액상으로 변화되는 특성이 있어, 라이오셀 필라멘트 섬유 제조 공정에서 섬유 내에 고상으로 존재하였다가 고온으로 수세시에 용출됨으로써, 섬유내 공극(void)을 형성시킴과 동시에 소량의 잔류 폴리에틸렌글리콜은 가소제로서의 역할을 하여 라이오셀 필라멘트 신율을 개선하는 데 우수한 효과를 얻을 수 있다. In particular, the polyalkylene glycol has excellent affinity with the dope solvent, it is maintained in a solid state at room temperature and changes from a high temperature to a liquid phase, so that the polyalkylene glycol is present in the solid phase in the fiber during the lyocell filament fiber manufacturing process and washed at high temperature By eluting in, it is possible to form voids in the fiber and at the same time, a small amount of residual polyethylene glycol serves as a plasticizer to obtain an excellent effect of improving lyocell filament elongation.

이러한 라이오셀 필라멘트 섬유의 신도 및 우수한 강도특성으로 위하여, 상기 폴리알킬렌글리콜은 수평균분자량 1,000 내지 20,000인 화합물을 사용할 수 있다. For the elongation and excellent strength characteristics of the lyocell filament fibers, the polyalkylene glycol may be a compound having a number average molecular weight of 1,000 to 20,000.

본 발명에 따른 라이오셀 방사용 도프는 제조되는 라이오셀 필라멘트 섬유에 충분한 신도를 부여하기 위하여 상기 공극형성물질을 0.1 중량% 이상 포함할 수 있고, 우수한 강도특성을 유지하기 위하여 5 중량% 이하로 포함할 수 있다. The lyocell spinning dope according to the present invention may include 0.1 wt% or more of the pore-forming material to impart sufficient elongation to the lyocell filament fibers to be manufactured, and to maintain excellent strength characteristics. It may be included in the wt% or less.

또한, 본 발명의 방사용 도프에 포함되는 용매는 N-메틸몰폴린-N-옥사이드(NMMO):물을 포함하는 혼합용매이며, 상기 혼합용매에서 NMMO와 물의 중량비는 용매의 용융점이 상승되거나 제조 온도가 지나치게 높아지는 것을 방지함과 동시에 셀룰로오스에 대한 최소한의 용해성 및 팽윤성 확보를 위하여 93:7 내지 85:15일 수 있다. 상기 혼합용매는 도프 내에 60 내지 94.9 중량%로 포함될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, the solvent included in the spinning dope of the present invention is a mixed solvent containing N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO): water, the weight ratio of NMMO and water in the mixed solvent is the melting point of the solvent is increased or prepared It may be 93: 7 to 85:15 in order to prevent excessively high temperature and at the same time to ensure the minimum solubility and swelling of the cellulose. The mixed solvent may be included in the dope 60 to 94.9% by weight, but is not necessarily limited thereto.

본 발명의 방사 도프는 N-메틸몰폴린-N-옥사이드(NMMO):물을 중량비 90:10 내지 50:50로 포함하는 혼합용매에 폴리에틸렌글리콜과 셀룰로오스를 넣고 팽윤시킨 후, N-메틸몰폴린-N-옥사이드(NMMO):물의 중량비가 93:7 내지 85:15, 셀룰로오스의 최종 함량이 5 내지 35 중량%, 보다 바람직하게는 7 내지 18 중량%가 되도록 물을 제거하는 공정에 따라 제조될 수 있다. In the spinning dope of the present invention, after swelling polyethylene glycol and cellulose in a mixed solvent containing N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO): water in a weight ratio of 90:10 to 50:50, N-methylmorpholine -N-oxide (NMMO): water by weight ratio of 93: 7 to 85:15, the final content of cellulose is 5 to 35% by weight, more preferably 7 to 18% by weight according to the process for removing water Can be.

또한, 본 발명은 셀룰로오스, 공극형성물질, N-메틸몰포린-N-옥사이드(N-methylmorpholine-N-oxide; NMMO) 및 물을 포함하는 라이오셀 방사용 도프를 방사, 응고, 수세, 및 건조하는 단계를 포함하는 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조방법을 제공한다. In addition, the present invention is spinning, coagulation, washing, and drying the lyocell spinning dope containing cellulose, pore-forming material, N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) and water It provides a method for producing a lyocell filament fiber comprising the step of.

특히, 본 발명의 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조방법은 상기 방사용 도프를 방사노즐을 통하여 방사하여 필라멘트를 제조하는 단계, 상기 필라멘트를 응고시키는 단계, 상기 응고된 필라멘트를 수세액으로 수세하는 단계, 및 상기 수세된 필라멘트를 건조시키는 단계를 포함하는 제조방법에 따라 제조할 수 있으며, 상기 수세 단계에서 수세액을 이용하여 공극형성물질을 제거하는 단계를 포함한다. In particular, the method for producing a lyocell filament fiber of the present invention comprises the steps of producing a filament by spinning the spinning dope through a spinning nozzle, the step of solidifying the filament, washing the solidified filament with a washing solution, and It may be prepared according to a manufacturing method comprising the step of drying the washed filament, and the step of removing the pore-forming material using the washing liquid in the washing step.

이때 압출 방사 온도는 70 내지 130℃로 유지할 수 있다. At this time, the extrusion spinning temperature can be maintained at 70 to 130 ℃.

방사된 필라멘트의 응고는 응고욕에서 실시하며, 응고 온도는 45℃ 이하일 수 있다. 이는 응고 온도가 45℃ 이하인 것은 온도가 필요 이상으로 높지 않아 응고 속도가 적절히 유지되도록 하기 위한 것이다. 여기서 상기 응고욕은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 조성으로 제조하여 사용할 수 있으므로 특별히 한정되지 않는다. Solidification of the spun filament is carried out in a coagulation bath, the coagulation temperature may be 45 ℃ or less. This means that the solidification temperature is 45 ° C. or lower so that the temperature is not too high than necessary so that the solidification rate is properly maintained. Here, the coagulation bath is not particularly limited because it can be prepared and used in a conventional composition in the art.

이어서 상기 제조된 멀티 필라멘트를 수세 및 건조하는 단계를 거친다.Subsequently, the prepared multifilament is washed with water and dried.

본 발명에 따르면, 수세 후 용제의 회수 및 재사용의 용이성을 고려하여, 수세액으로 NMMO를 먼저 한 후, 상기 수세의 마지막 단계에서 30℃ 내지 100℃의 물을 이용하여 상기 공극형성물질을 제거할 수 있다. 이 때, 상기 수세액으로는 물을 이용할 수 있으며, 필요에 따라 기타의 첨가 성분을 더욱 포함시킬 수도 있다.According to the present invention, in consideration of the ease of recovery and reuse of the solvent after washing, NMMO first with a washing liquid, and then in the last step of washing with water to remove the pore-forming material by using water of 30 ℃ to 100 ℃ Can be. At this time, water may be used as the washing liquid, and other additives may be further included if necessary.

상기 필라멘트의 건조 온도는 90 내지 200℃, 또는 100 내지 150℃로 조절할 수 있다. 상기 건조 단계는 1 단계 건조 공정으로 진행될 수 있으며, 또한 구간을 나누어 건조 공정 조건을 달리하는 다단의 건조 공정으로 진행될 수 있다. 상기 다단의 건조공정에 있어서 각 단계의 구체적인 건조 조건은 상기 온도 범위 내에서 필요에 따라 임의로 선택할 수 있으며, 상기 조건 이외에는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 조건을 사용할 수 있다. The drying temperature of the filament can be adjusted to 90 to 200 ℃, or 100 to 150 ℃. The drying step may be carried out in a one-step drying process, it may also be carried out in a multi-stage drying process to vary the drying process conditions by dividing the interval. Specific drying conditions of each step in the drying step of the multi-stage can be arbitrarily selected as necessary within the above temperature range, in addition to the above conditions, can be used in the technical field to which the present invention belongs.

상기와 같은 조성 및 제조방법을 통해 제조된 본 발명의 라이오셀 필라멘트 섬유는 강도가 5g/d 내지 10g/d이고, 신도가 6% 내지 15%이다.The lyocell filament fibers of the present invention prepared through the composition and preparation method as described above have an intensity of 5 g / d to 10 g / d and an elongation of 6% to 15%.

한편, 본 발명은 상기 라이오셀 필라멘트 섬유로부터 제조되는 타이어 코오드를 제공한다.On the other hand, the present invention provides a tire cord made from the lyocell filament fibers.

본 발명의 타이어 코오드는 상기 라이오셀 필라멘트 섬유를 포함한다. 상기 타이어 코오드는 총 필라멘트 수가 400 내지 6000이고, 총 섬도가 400 내지 9000 데니어이며, 꼬임수가 200 내지 600 TPM인 2 내지 3 플라이의 합연사를 포함할 수 있다. The tire cord of the present invention comprises the lyocell filament fibers. The tire cord may comprise a composite yarn of 2-3 plies having a total number of filaments of 400 to 6000, a total fineness of 400 to 9000 deniers, and a twist number of 200 to 600 TPM.

본 발명의 라이오셀 타이어 코오드는 형태안정성과 내구성이 우수하여 공기주입식 타이어의 보디 플라이 또는 캡플라이 등의 용도로 적용될 수 있다.The lyocell tire cord of the present invention is excellent in shape stability and durability and can be applied to applications such as body plies or cap plies of pneumatic tires.

본 발명의 타이어 코오드는 상기 라이오셀 필라멘트 섬유를 연사하여 2 내지 3 플라이(ply)의 합연사를 제조하고, 상기 합연사를 통상적인 딥핑 방법에 따라 타이어 코오드용 접착제 용액으로 처리하고, 이를 건조 및 열처리함으로써 제조될 수 있다. Tire cord of the present invention by twisting the lyocell filament fibers to produce a ply twisted yarn of 2 to 3 ply (ply), the twisted yarn is treated with an adhesive solution for tire cord according to a conventional dipping method, and dried and It can be produced by heat treatment.

또한, 상기 접착제 용액으로는 통상적인 타이어 코오드용 함침 용액을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 레솔시놀-포름알데히드-라텍스(RFL) 접착제 용액을 사용할 수 있다. In addition, the adhesive solution may be a conventional tire cord impregnation solution, preferably a resorcinol-formaldehyde-latex (RFL) adhesive solution may be used.

상기 접착제 용액을 통과한 코오드는 건조공정과 열처리공정을 거쳐 타이어 코오드로 제조된다. 상기 건조공정은 105 내지 160℃에서 1분 내지 10분간 20 내지 2000 g/cord의 장력으로 실시하고, 상기 열처리공정은 105 내지 220℃에서 1분 내지 10분간 20 내지 2000 g/cord의 장력으로 실시할 수 있다. The cord passing through the adhesive solution is manufactured as a tire cord through a drying process and a heat treatment process. The drying process is carried out with a tension of 20 to 2000 g / cord for 1 minute to 10 minutes at 105 to 160 ℃, the heat treatment process is carried out with a tension of 20 to 2000 g / cord for 1 minute to 10 minutes at 105 to 220 ℃ can do.

상기 건조공정에서는 라이오셀 내에 존재하는 수분을 건조시키며, 상기 열처리공정에서는 함침용액을 반응시켜 타이어 코오드에 접착력을 부여하게 된다.In the drying step, moisture existing in the lyocell is dried, and in the heat treatment step, the impregnation solution is reacted to impart adhesion to the tire cord.

본 발명에 있어서 상기 기재된 내용 이외의 사항은 필요에 따라 가감이 가능한 것이므로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니한다.In the present invention, matters other than those described above can be added or subtracted as required, and therefore, the present invention is not particularly limited thereto.

본 발명의 라이오셀 방사용 도프로 제조된 라이오셀 필라멘트 섬유 및 타이어 코오드는 우수한 신도 특성을 나타낸다. The lyocell filament fibers and tire cords made with the lyocell spinning dope of the present invention exhibit excellent elongation properties.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시예Example 1 One

셀룰로오스 시트(buckeye사 V-81)를 100 메쉬 필터가 장착된 분쇄기에 넣어 직경이 1700 ㎛이하인 셀룰로오스 분말을 제조하였다. The cellulose sheet (buckeye V-81) was put into a grinder equipped with a 100 mesh filter to prepare a cellulose powder having a diameter of 1700 μm or less.

상기 셀룰로오스 분말과 수평균분자량 1000인 폴리에틸렌글리콜(polyethyleneglycol, PEG)을 50 중량% NMMO 수용액에 팽윤시켰다. 이때 상기 NMMO 수용액 중 셀룰로오스의 함량은 6.5 중량%이고, 상기 폴리에틸렌글리콜의 함량은 0.06 중량%가 되도록 첨가하였다. The cellulose powder and polyethylene glycol (PEG) having a number average molecular weight of 1000 were swollen in a 50 wt% NMMO aqueous solution. In this case, the content of cellulose in the NMMO aqueous solution is 6.5% by weight, and the content of polyethylene glycol was added to 0.06% by weight.

상기 팽윤된 셀룰로오스 슬러리를 내부온도 90℃로 유지되고, 절대압력 50 mmHg으로 유지된 니더에 로터리 밸브식 펌프로 16 kg/시간 속도로 주입하면서, 50 중량%의 NMMO 수용액이 89 중량%의 NMMO 수용액으로 되도록 여분의 수분을 제거하면서 셀룰로오스를 완전히 용해시킨 후에 배출 스크류를 통해 방사 도프를 배출하였다. 이 때, 배출된 방사도프의 셀룰로오스 농도는 11 중량%였으며, 상기 폴리에틸렌글리콜의 함량은 0.1 중량%였고, 미용해된 셀룰로오스 입자가 함유되지 않은 균질한 상태임을 확인하였다. The swelled cellulose slurry was maintained at an internal temperature of 90 ° C. and injected into a kneader maintained at an absolute pressure of 50 mmHg at a rate of 16 kg / hour using a rotary valve pump, while 50% by weight of NMMO aqueous solution was 89% by weight of NMMO aqueous solution. After dissolving the cellulose completely while removing excess moisture, the spinning dope was discharged through the discharge screw. At this time, the cellulose concentration of the discharged spinning dope was 11% by weight, the content of the polyethylene glycol was 0.1% by weight, it was confirmed that the homogeneous state does not contain undissolved cellulose particles.

상기 셀룰로오스 도프를 최종 필라멘트 총 섬도가 1,650 데니어가 되도록 조절하여 노즐 수가 1000개이고, 노즐 단면적이 0.047㎟ 인 노즐을 사용해서 방사하였다. 이 때, 노즐과 응고욕 사이에는 30 mm의 공기층을 두었다. The cellulose dope was adjusted so that the final filament total fineness was 1,650 denier, and was spun using a nozzle having 1000 nozzles and a nozzle cross-sectional area of 0.047 mm 2. At this time, an air layer of 30 mm was placed between the nozzle and the coagulation bath.

토출되어 응고된 멀티 필라멘트에 수세액을 스프레이 하여 NMMO를 제거하였다. 또한, 상기 수세 공정의 마지막 단계에서 60 ℃의 수세액을 이용하여 폴리에틸렌글리콜을 용출시켜 제거하였다. NMMO was removed by spraying a flushing liquid on the discharged and solidified multifilament. In addition, polyethylene glycol was eluted and removed using a 60 ° C washing solution at the last step of the washing process.

상기 수세 공정후에, 미건조 멀티필라멘트를 건조롤에서 건조하여 라이오셀 멀티필라멘트 원사를 얻었다.After the water washing step, the undried multifilament was dried on a drying roll to obtain a lyocell multifilament yarn.

상기 방법으로 제조된 라이오셀 필라멘트사의 건조강도(절단강도)는 7.0 g/d, 절단신도는 7 %이었다.The dry strength (cutting strength) of the lyocell filament yarn prepared by the above method was 7.0 g / d, and the breaking elongation was 7%.

실시예Example 2 2

도프 내의 폴리에틸렌글리콜의 함량이 1 중량%인 방사용 도프를 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필라멘트 섬유를 제조하였다. A lyocell filament fiber was prepared in the same manner as in Example 1, except that a spinning dope having a polyethylene glycol content of 1% by weight was used.

상기 방법으로 제조된 라이오셀 필라멘트사의 건조강도(절단강도)는 6.8 g/d, 절단신도는 7.4 %이었다.The dry strength (cutting strength) of the lyocell filament yarn prepared by the above method was 6.8 g / d, and the cutting elongation was 7.4%.

실시예Example 3 3

도프 내의 폴리에틸렌글리콜의 함량이 5 중량%인 방사용 도프를 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필라멘트 섬유를 제조하였다. A lyocell filament fiber was prepared in the same manner as in Example 1, except that a spinning dope having a polyethylene glycol content of 5% by weight was used.

상기 방법으로 제조된 라이오셀 필라멘트사의 건조강도(절단강도)는 5.9 g/d, 절단신도는 7.9 %이었다.The dry strength (cutting strength) of the lyocell filament yarn prepared by the above method was 5.9 g / d, and the breaking elongation was 7.9%.

실시예Example 4 4

도프 내에 수평균 분자량 10000인 폴리에틸렌글리콜을 1 중량%로 포함하는 방사용 도프를 이용하고, 수세 공정의 마지막 단계에서 80 ℃의 수세액을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필라멘트 섬유를 제조하였다. The lyocell filament was used in the same manner as in Example 1 except for using a spinning dope containing 1 wt% of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 10000 in the dope, and using a wash solution at 80 ° C. at the end of the washing process. Fibers were prepared.

상기 방법으로 제조된 라이오셀 필라멘트사의 건조강도(절단강도)는 6.2 g/d, 절단신도는 7.5 %이었다.The dry strength (cutting strength) of the lyocell filament yarn prepared by the above method was 6.2 g / d, and the cutting elongation was 7.5%.

실시예Example 5 5

도프 내에 수평균 분자량 20000인 폴리에틸렌글리콜을 1 중량%로 포함하는 방사용 도프를 이용하고, 수세 공정의 마지막 단계에서 100 ℃의 수세액을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필라멘트 섬유를 제조하였 다. The lyocell filament was used in the same manner as in Example 1, except that a dope for spinning containing 1 wt% of polyethyleneglycol having a number average molecular weight of 20000 was used in the dope, and a washing solution at 100 ° C. was used at the end of the washing process. Fibers were prepared.

상기 방법으로 제조된 라이오셀 필라멘트사의 건조강도(절단강도)는 6 g/d, 절단신도는 8 %이었다.The dry strength (cutting strength) of the lyocell filament yarn prepared by the above method was 6 g / d, and the cutting elongation was 8%.

비교예Comparative example 1 One

도프 제조 시에 폴리에틸렌글리콜을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 라이오셀 필라멘트 섬유를 제조하였다. A lyocell filament fiber was prepared in the same manner as in Example 1 except that polyethylene glycol was not added at the time of dope preparation.

상기 방법으로 제조된 라이오셀 필라멘트사의 건조강도(절단강도)는 7.2 g/d, 절단신도는 6 %이었다.The dry strength (cutting strength) of the lyocell filament yarn prepared by the above method was 7.2 g / d, and the breaking elongation was 6%.

상기 실시예 및 비교예에 있어서, 건조강도와 절단신도는 인스트론사의 인장시험기(Model 5566)을 이용하여 실온에서 수행하였으며, 이때 크로스헤드 스피드는 20 mm/min로 하였다. 건조강도 및 신도 값은 적어도 10번 반복실험의 평균치로 결정하였다. In the above Examples and Comparative Examples, the dry strength and the elongation at break was performed at room temperature using an Instron tensile tester (Model 5566), wherein the crosshead speed was 20 mm / min. Dry strength and elongation values were determined as averages of at least 10 replicates.

본 발명에 따른 라이오셀 방사용 도프로부터 제조된 라이오셀 필라멘트 섬유는 신도가 개선되어 보다 우수한 성능의 고속주행용 타이어 코오드를 제조할 수 있도록 함으로써 산업발전에 이바지할 수 있는 유용한 기술이다. The lyocell filament fiber prepared from the lyocell spinning dope according to the present invention is a useful technology that can contribute to industrial development by improving the elongation to produce a high-speed running tire cord.

도 1은 일반적인 타이어의 구성을 나타낸 부분 절개 사시도.1 is a partial cutaway perspective view showing a configuration of a general tire.

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 셀룰로오스, 공극형성물질, N-메틸몰포린-N-옥사이드(N-methylmorpholine-N-oxide; NMMO) 및 물을 포함하는 방사용 도프를 방사하여 필라멘트를 제조하는 단계; Preparing a filament by spinning a spinning dope comprising cellulose, a pore-forming material, N-methylmorpholine-N-oxide (NMMO) and water; 상기 필라멘트를 응고시키는 단계; Solidifying the filament; 상기 응고된 필라멘트를 온도 30 내지 100 ℃의 수세액으로 수세하여 공극형성물질을 제거하는 단계; 및Washing the solidified filament with a washing solution having a temperature of 30 to 100 ° C. to remove pore-forming material; And 상기 수세된 필라멘트를 건조시키는 단계를 포함하는 라이오셀 필라멘트 섬유의 제조방법. Method for producing a lyocell filament fiber comprising the step of drying the washed filament. 삭제delete 제7항에 따라 제조되는 라이오셀 필라멘트 섬유. A lyocell filament fiber made according to claim 7. 제9항에 따른 라이오셀 필라멘트 섬유를 포함하는 타이어 코오드.A tire cord comprising lyocell filament fibers according to claim 9.
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