KR102227154B1 - Polyester tire cord with improved heat resistance and tire comprising the same - Google Patents

Polyester tire cord with improved heat resistance and tire comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR102227154B1
KR102227154B1 KR1020190110269A KR20190110269A KR102227154B1 KR 102227154 B1 KR102227154 B1 KR 102227154B1 KR 1020190110269 A KR1020190110269 A KR 1020190110269A KR 20190110269 A KR20190110269 A KR 20190110269A KR 102227154 B1 KR102227154 B1 KR 102227154B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cord
polyester
tire
tire cord
toughness
Prior art date
Application number
KR1020190110269A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
주시환
김철
박진경
Original Assignee
효성첨단소재 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 효성첨단소재 주식회사 filed Critical 효성첨단소재 주식회사
Priority to KR1020190110269A priority Critical patent/KR102227154B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102227154B1 publication Critical patent/KR102227154B1/en

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/48Tyre cords
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/06Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
    • B60C15/0628Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead comprising a bead reinforcing layer
    • B60C15/0653Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead comprising a bead reinforcing layer with particular configuration of the cords in the respective bead reinforcing layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/0042Reinforcements made of synthetic materials
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/78Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
    • D01F6/84Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyesters

Abstract

The present invention relates to a polyester tire cord, in a tire cord composed of a polyester yarn, wherein the tire cord has a cord strength of 4.3 g/d or more at 80°C after vulcanizing the tire cord at 177°C for 15 minutes, cord strength at 120°C is 4.0 g/d or more, and the toughness retention at 80°C and the toughness retention at 120°C after vulcanizing the tire cord at 177° C for 15 minutes are 60% or more. The tire cord of the present invention has the same strength and modulus as rayon even in a high temperature environment of 120°C or higher, and has excellent dimensional stability and heat resistance, so it can be advantageously applied to high-performance tires.

Description

내열성이 우수한 폴리에스터 타이어 코드 및 그를 포함하는 타이어{POLYESTER TIRE CORD WITH IMPROVED HEAT RESISTANCE AND TIRE COMPRISING THE SAME}Polyester tire cord with excellent heat resistance, and tires containing the same TECHNICAL FIELD {POLYESTER TIRE CORD WITH IMPROVED HEAT RESISTANCE AND TIRE COMPRISING THE SAME}

본 발명은 폴리에스터 섬유로 구성된 타이어 코드 및 그를 포함하는 타이어에 관한 것으로서, 특히 내열성 및 치수안정성이 우수한 폴리에스터 타이어 코드 및 그것을 사용하여 구성되는 고성능 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a tire cord composed of polyester fibers and a tire including the same, and in particular, to a polyester tire cord having excellent heat resistance and dimensional stability, and a high performance tire constructed using the same.

타이어 코드용 섬유로서는 폴리에스터, 나일론 및 레이온 등이 사용되고 있고 최근에는 아라미드 섬유도 타이어 코드용으로 개발되고 있다. 나일론 섬유는 강도 및 터프니스가 높기 때문에 예로부터 타이어 코드용 섬유로서 사용되어 왔다. 그러나 나일론 섬유는 열수축율이 높고 모듈러스가 낮기 때문에 고성능 타이어 코드로서는 사용되지 못하고 대형차의 바이어스 타이어용으로 사용되고 있다. Polyester, nylon, rayon, and the like are used as fibers for tire cords, and aramid fibers are also being developed for tire cords in recent years. Nylon fibers have long been used as fibers for tire cords because of their high strength and toughness. However, nylon fibers are not used as high-performance tire cords because of their high heat shrinkage and low modulus, and are used for bias tires of large vehicles.

레이온 섬유 코드는 열적안정성이 우수하여 고온에서의 기계적 성질의 저하가 매우 적기 때문에 고성능 타이어용으로 사용되고 있으나, 강도 수준이 낮고 제조 원가가 비싸며 제조공정이 복잡하고 이산화황을 사용하기 때문에 환경오염 문제가 대두되어 사용이 점차 줄고 있는 추세이다. Rayon fiber cord is used for high-performance tires because it has excellent thermal stability and very little deterioration in mechanical properties at high temperatures.However, it has a low strength level, high manufacturing cost, complicated manufacturing process, and environmental pollution problems due to the use of sulfur dioxide. As a result, its use is gradually decreasing.

폴리에스터 섬유는 나일론 섬유에 비해 모듈러스가 높고 열수축율이 낮기 때문에 타이어 코드용으로도 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 폴리에스터 섬유는 온도에 따른 내열성 저하로 타이어의 성형(가류 공정)시 탄성률 저하 및 수축률이 증가하는 등 치수안정성이 불량한 문제점이 있다. 특히 폴리에스터 섬유 코드의 치수안정성은 레이온 섬유 코드의 치수안정성 수준을 크게 밑돌고 있어 초고성능 타이어에 적용이 어려운 한계가 있다. 폴리에스터 코드에 있어서 레이온 코드 수준의 치수안정성을 추구하기 위해서 고속방사 및 스핀드래프트 증가 기술을 적용하고 있다. Polyester fibers are widely used for tire cords because they have higher modulus and lower heat shrinkage than nylon fibers. However, polyester fiber has a problem of poor dimensional stability, such as a decrease in elastic modulus and an increase in shrinkage during molding (vulcanization process) of a tire due to a decrease in heat resistance according to temperature. In particular, the dimensional stability of the polyester fiber cord is far below the dimensional stability level of the rayon fiber cord, so there is a limitation that it is difficult to apply it to ultra-high performance tires. For polyester cords, high-speed spinning and spin draft increase technologies are applied to pursue dimensional stability comparable to that of rayon cords.

그러나 이러한 기술 적용 시에는 과도한 미연신사의 결정성 증가로 인한 방사연신성 저하로 원사 및 딥코드의 강력 수준이 저하되는 문제가 발생한다. 한편, 타이어 코드의 강력을 향상시키기 위해서 연신성을 증가시킬 경우에는 공정성 불량이 발생하여 원사의 외관 불량 및 강력이용율 저하가 발생한다. However, when such a technique is applied, there is a problem that the strength level of the yarn and the dip cord is lowered due to the decrease in the spinnability due to the increase in the crystallinity of the excessive undrawn yarn. On the other hand, when the stretchability is increased in order to improve the strength of the tire cord, poor fairness occurs, resulting in poor appearance of the yarn and a decrease in the strength utilization rate.

또한 폴리에스터 섬유를 타이어 코드용으로 사용하기 위해서는 강도 이외에도 타이어의 주행 환경에 적합하게 고온에서 형태의 변형이 발생하지 않도록 치수안정성의 향상이 요구된다. 폴리에스터 타이어 코드의 경우에도 파킹 시에 고속에서 가열된 타이어를 냉각하는 결과로서 야기되는 일시적인 기하학적 변형인 플랫스팟 현상이 발생하고, 이로 인해 차량에 장착 시 소음이 발생되는 문제가 있다. 또한 폴리에스터 타이어 코드는 치수안정성이 일부 개선되더라도 타이어 주행 시 발생하는 120℃ 이상의 고온 환경에서 탄성률이 개선되지 않는 고온 내열성 저하가 발생하기 때문에 초고성능 타이어에 레이온을 대체하여 사용할 수 없는 한계가 있다.In addition, in order to use polyester fibers for tire cords, in addition to strength, it is required to improve dimensional stability so that shape deformation does not occur at high temperatures suitable for the driving environment of the tire. Even in the case of polyester tire cords, a flat spot phenomenon, which is a temporary geometrical deformation caused as a result of cooling the heated tire at high speed during parking, occurs, and this causes noise when mounted on a vehicle. In addition, even if the dimensional stability of the polyester tire cord is partially improved, there is a limitation in that it cannot be used as a substitute for rayon in an ultra-high performance tire because the elastic modulus is deteriorated in the high temperature environment of 120°C or higher that occurs during tire driving.

US 4101525 BUS 4101525 B US 5067538 BUS 5067538 B US 5472781 BUS 5472781 B EP 0423213 BEP 0423213 B

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 하나의 목적은 120℃ 이상의 고온 환경에서도 레이온과 대등한 탄성률을 갖고, 치수안정성 및 내열성이 우수한 폴리에스터 타이어 코드를 제공하는 것이다. The present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, one object of the present invention is a polyester tire cord having an elastic modulus equivalent to that of rayon even in a high temperature environment of 120°C or higher, and excellent in dimensional stability and heat resistance. Is to provide.

본 발명의 다른 목적은, 치수안정성이 우수한 타이어 코드를 포함하여 경량화가 가능하고, 플랫스팟 현상 감소에 의해 주행 중 소음이 감소되는 등 주행성능이 향상되고, 회전 저항 감소로 연비 성능이 향상된 고성능 타이어를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is a high-performance tire that can reduce weight, including a tire cord having excellent dimensional stability, improve driving performance, such as reducing noise during driving by reducing a flat spot phenomenon, and improving fuel economy performance by reducing rolling resistance Is to provide.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, One aspect of the present invention for solving the above-described problem,

폴리에스터 원사로 구성되는 타이어 코드에 있어서, 상기 타이어 코드는 타이어 코드를 177℃에서 15분 동안 가류(0.01 g/d)한 후의 80℃에서의 코드 강도가 4.3 g/d 이상이고, 120℃에서의 코드 강도가 4.0 g/d 이상이며, 타이어 코드를 177℃에서 15분 동안 가류한 후의 하기 수식 1에 의해 산출되는 80℃에서의 터프니스 유지율 및 120℃에서의 터프티스 유지율이 각각 60% 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에스터 타이어 코드에 관한 것이다. In the tire cord composed of polyester yarn, the tire cord has a cord strength of 4.3 g/d or more at 80° C. after vulcanizing the tire cord at 177° C. for 15 minutes (0.01 g/d), and at 120° C. The cord strength of is 4.0 g/d or more, and the toughness retention rate at 80° C. and the toughness retention rate at 120° C. calculated by the following Equation 1 after vulcanizing the tire cord at 177° C. for 15 minutes are 60% or more, respectively. It relates to a polyester tire cord, characterized in that.

[수식 1][Equation 1]

터프니스 유지율(T25-T80) = (T80 조건에서의 터프니스값/T25 조건에서의 터프니스값)X100Toughness retention rate (T 25 -T 80 ) = (Toughness value under T 80 condition/Toughness value under T 25 condition) X100

터프니스 유지율(T25-T120) = (T120 조건에서의 터프니스값/T25조건에서의 터프니스값)X100Toughness retention rate (T 25 -T 120 ) = (Toughness value under T 120 condition/Toughness value under T 25 condition) X100

(상기 식에서 폴리에스터 코드는 25℃, 65RH%에서 24시간 방치 후 측정한 값으로, T25 조건에서의 터프니스값은 25℃ 분위기온도 하에서 측정한 터프니스 값이고, T80 조건에서의 터프니스값은 80℃ 분위기온도 하에서 측정한 코드의 터프니스 값이고, T120 조건에서의 터프니스값은 120℃ 분위기온도 하에서 측정한 코드의 터프니스 값임) (In the above formula, the polyester cord is a value measured after standing at 25°C and 65RH% for 24 hours , the toughness value under the T 25 condition is the toughness value measured under the 25°C ambient temperature, and the toughness under the T 80 condition The value is the toughness value of the code measured under an atmosphere temperature of 80℃, and the toughness value under the condition T 120 is the toughness value of the code measured under an atmosphere temperature of 120℃)

본 발명에서 상기 폴리에스터 타이어 코드는, 80℃에서 5% LASE가 0.8 g/d 이상이고, 중간신도(@2.25 g/d)가 9~11%이며, 120℃에서 5% LASE가 0.5 g/d 이상이고, 중간신도(@2.25 g/d)가 9~12%일 수 있다. In the present invention, the polyester tire cord has a 5% LASE of 0.8 g/d or more at 80° C., a median elongation (@2.25 g/d) of 9 to 11%, and a 5% LASE of 0.5 g/d at 120° C. d or more, and the median elongation (@2.25 g/d) may be 9-12%.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양상은, 본 발명의 폴리에스터 타이어 코드를 포함하는 타이어에 관한 것이다. Another aspect of the present invention for solving the above-described problem relates to a tire comprising the polyester tire cord of the present invention.

본 발명의 폴리에스터 타이어 코드는 레이온과 대등한 탄성률을 갖고 내열성과 치수안정성이 우수하므로, 레이온 코드를 사용하는 초고성능 타이어(Ultra High Performance Tire, UHPT)의 일부 규격을 폴리에스터 타이어 코드로 대체할 수 있다. 본 발명에 의하면 레이온 코드 제조 시에 발생하는 환경오염 문제도 해결할 수 있을 뿐만 아니라 상대적으로 저가인 폴리에스터 타이어 코드를 사용함으로써 초고성능 타이어의 제조 원가를 절감하는 현저한 효과를 수득할 수 있다. Since the polyester tire cord of the present invention has an elastic modulus equal to that of rayon and has excellent heat resistance and dimensional stability, some standards of ultra high performance tires (UHPT) using rayon cords can be replaced with polyester tire cords. I can. According to the present invention, not only can the environmental pollution problem occurring during the manufacture of the rayon cord be solved, but also a remarkable effect of reducing the manufacturing cost of the ultra-high performance tire can be obtained by using a relatively inexpensive polyester tire cord.

또한 본 발명의 폴리에스터 타이어 코드는 내열성 및 치수안정성이 우수하므로, 타이어 성형 시에 코드의 사용량을 줄여도 코드 탄성률이 유지되어 타이어 성능 저하 없이 타이어 경량화 및 저회전저항이 가능하여, 자동차의 연비를 향상시킬 수 있다. In addition, since the polyester tire cord of the present invention has excellent heat resistance and dimensional stability, the elastic modulus of the cord is maintained even when the use of the cord is reduced during tire molding, thereby reducing tire weight and low rolling resistance without deteriorating tire performance, thereby improving fuel economy of automobiles. I can make it.

또한 본 발명의 고내열성 및 고탄성 폴리에스터 타이어 코드는 상대적으로 절신이 높아 터프니스가 좋으며, 고온 환경에서의 터프니스 유지율이 우수하여, 타이어 내구성 및 고온탄성률 향상에 따른 플랫스팟 현상 개선, 주행 소음 감소, 승차감 향상, 핸들링 향상, 고속내구성 향상 및 뛰어난 타이어 주행 성능을 발휘할 수 있다.In addition, the high heat resistance and high elasticity polyester tire cord of the present invention is relatively high in cut and has good toughness, and has excellent toughness retention in high-temperature environments, improving the flat spot phenomenon due to the improvement of tire durability and high-temperature elastic modulus, and reducing running noise. , Improved ride comfort, improved handling, improved high-speed durability, and excellent tire driving performance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 타이어 코드에 사용되는 폴리에스터 원사의 6단 방사설비 및 연신 공정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스터 타이어 코드를 사용하여 제조된 타이어의 개략단면도이다.
1 schematically shows a six-stage spinning facility and a stretching process of a polyester yarn used in a polyester tire cord according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of a tire manufactured using a polyester tire cord according to an embodiment of the present invention.

이하에서 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 구현예에 대해서 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 본원 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소(성분)를 "포함한다"고 할 때, 이는 특별히 상반되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소(성분)를 배제하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In the present specification, when a part "includes" a certain component (component), it does not exclude other components (components), but may further include other components, unless otherwise stated to the contrary. Means.

본 명세서에서 사용되는 경우, "코드(cord)"는 타이어의 보강 구조를 구성하는 보강 스트랜드로서, 여러 가닥의 사를 꼬임 배합하여 형성한 제품을 의미한다.As used herein, "cord" is a reinforcing strand constituting a reinforcing structure of a tire, and refers to a product formed by twisting and blending several strands of yarn.

본 명세서에서 "LASE (Load at Specified Elongation)"는 특정 연신률에서의 하중을 의미한다. In the present specification, "LASE (Load at Specified Elongation)" means a load at a specific elongation.

본 발명에서 "치수안정성(E-S)"은 중간신도(E)와 건열수축률(S)의 합으로 나타낸다. 치수안정성(E-S) 수치가 낮은 타이어는 열에 의한 변형량이 작기 때문에, E-S 수치가 낮은 코드를 사용한 타이어의 경우, 높은 코드를 사용하는 타이어보다 타이어의 균일도가 높아지고 타이어 성능의 향상도 가능하다.In the present invention, "dimensional stability (E-S)" is expressed as the sum of intermediate elongation (E) and dry heat shrinkage (S). Since tires with a low dimensional stability (E-S) value have a small amount of deformation due to heat, tires using a cord with a low E-S value have higher tire uniformity and improved tire performance than a tire with a high cord.

본 명세서에서 "카카스(carcass)"는 타이어의 벨트 구조, 트레드, 언더트레드(undertread), 및 플라이 상의 측벽 고무를 제외한 비드를 포함하는 타이어 구조를 의미한다.In the present specification, "carcass" refers to a tire structure including a bead excluding a belt structure, a tread, an undertread, and sidewall rubber on a ply of a tire.

본 명세서에서 "고유연신계수(Specific draw ratio)"는 총연신비에 대한 스핀드래프트(spin draft)의 비를 의미한다. In the present specification, "specific draw ratio" means a ratio of a spin draft to a total draw ratio.

본 명세서에서 "스핀드래프트(spin draft)는"는 방사노즐에서의 단위면적 당 폴리머 토출속도에 대한 첫 번째 연신롤러의 선속도(m/min)의 비를 의미한다. In the present specification, "spin draft" means the ratio of the linear speed (m/min) of the first drawing roller to the polymer discharge speed per unit area in the spinning nozzle.

본 명세서에서 "플랫스팟"이라는 용어는 타이어 코드의 유리전이온도가 낮고, 열수축률이 높은 경우에, 풋프린트에서 수축후, 이 위치에서 냉각되는 경우, 코드가 그의 유리전이온도에 다시 도달할 때까지 플랫스팟(flatspot)을 유지하는 현상을 의미한다. In this specification, the term "flat spot" refers to a case where the glass transition temperature of the tire cord is low and the heat shrinkage rate is high, after shrinking in the footprint, cooling at this position, and when the cord reaches its glass transition temperature again. It means a phenomenon that maintains a flatspot up to.

본 발명의 일 실시예의 폴리에스터 타이어 코드는 폴리에스터 원사로 구성되는 타이어 코드로서, 상기 타이어 코드는 타이어 코드를 177℃에서 15분 동안 가류(0.01 g/d)한 후의 80℃에서의 코드 강도가 4.3 g/d 이상이고, 120℃에서의 코드 강도가 4.0 g/d 이상이며, 타이어 코드를 177℃에서 15분 동안 가류한 후의 하기 수식 1에 의해 산출되는 80℃에서의 터프니스 유지율 및 120℃에서의 터프티스 유지율이 각각 60% 이상이다. The polyester tire cord of an embodiment of the present invention is a tire cord made of polyester yarn, and the tire cord has a cord strength at 80° C. after vulcanizing the tire cord at 177° C. for 15 minutes (0.01 g/d). 4.3 g/d or more, the cord strength at 120° C. is 4.0 g/d or more, and the toughness retention at 80° C. and 120° C. calculated by the following equation 1 after vulcanizing the tire cord at 177° C. for 15 minutes The retention rate of toughness in is 60% or more, respectively.

[수식 1][Equation 1]

터프니스 유지율(T25-T80) = (T80 조건에서의 터프니스값/T25 조건에서의 터프니스값)X100Toughness retention rate (T 25 -T 80 ) = (Toughness value under T 80 condition/Toughness value under T 25 condition) X100

터프니스 유지율(T25-T120) = (T120 조건에서의 터프니스값/T25조건에서의 터프니스값)X100Toughness retention rate (T 25 -T 120 ) = (Toughness value under T 120 condition/Toughness value under T 25 condition) X100

(상기 식에서 폴리에스터 코드는 25℃, 65RH%에서 24시간 방치 후 측정한 값으로, T25 조건에서의 터프니스값은 25℃ 분위기온도 하에서 측정한 터프니스 값이고, T80 조건에서의 터프니스값은 80℃ 분위기온도 하에서 측정한 코드의 터프니스 값이고, T120 조건에서의 터프니스값은 120℃ 분위기온도 하에서 측정한 코드의 터프니스 값임) (In the above formula, the polyester cord is a value measured after standing at 25°C and 65RH% for 24 hours , the toughness value under the T 25 condition is the toughness value measured under the 25°C ambient temperature, and the toughness under the T 80 condition The value is the toughness value of the code measured under an atmosphere temperature of 80℃, and the toughness value under the condition T 120 is the toughness value of the code measured under an atmosphere temperature of 120℃)

본 발명의 폴리에스터 타이어 코드는, 80℃에서 5% LASE가 0.8 g/d 이상이고, 중간신도(@2.25 g/d)가 9~11%이며, 120℃에서 5% LASE가 0.5 g/d 이상이고, 중간신도(@2.25 g/d)가 9~12%이다. 타이어 코드의 LASE 및 중간신도 값이 상기 범위를 벗어나게 되면 고온에서 강도가 저하되고 수축율이 높아져 형태안정성이 저하될 수 있다. The polyester tire cord of the present invention has a 5% LASE of 0.8 g/d or more at 80° C., a median elongation (@2.25 g/d) of 9 to 11%, and a 5% LASE of 0.5 g/d at 120° C. It is above, and the median elongation (@2.25 g/d) is 9-12%. When the LASE and intermediate elongation values of the tire cord are out of the above ranges, the strength decreases at a high temperature and the shrinkage rate increases, thereby reducing the shape stability.

본 발명에서 사용가능한 폴리에스터 섬유로서는, 디카르복실산과 글리콜로 이루어지는 폴리에스터를 바람직하게 들 수 있다. 상기 디카르본산 성분으로서는, 테레프탈산, 2, 6-나프탈렌 디카르복실산, 이소프탈산, 1, 4-시클로 헥산디카르복실산 등을 들 수 있다. 또, 글리콜 성분으로서는, 에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 1, 4-시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다. 상기 디카르본산 성분의 일부를, 아디프산, 세바스산, 다이머산, 술폰산 금속 치환 이소프탈산 등으로 대체해도 좋다. 또, 상기의 글리콜 성분의 일부를, 디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1, 4-사이클헥산 디올, 1,4-시클로헥산디메탄올 및 폴리알킬렌글리콜 등으로 대체하여도 좋다. 이들 중에서도, 디카르본산 성분의 90 몰% 이상이 테레프탈산으로 구성되고, 글리콜 성분의 90 몰% 이상이 에틸렌글리콜로 구성되는, 폴리에틸렌테레프탈레이트가 적합하다. 폴리에스터 원사로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 이외에 폴리부틸렌 텔레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 또는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)를 사용할 수도 있다. 가장 바람직한 폴리에스터 폴리머 유형은 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 폴리에틸렌나프탈레이트이다.As the polyester fiber usable in the present invention, a polyester comprising a dicarboxylic acid and a glycol is preferably exemplified. Examples of the dicarboxylic acid component include terephthalic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, isophthalic acid, and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid. Moreover, ethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, 1, 4-cyclohexane dimethanol, etc. are mentioned as a glycol component. A part of the dicarboxylic acid component may be replaced with adipic acid, sebacic acid, dimer acid, sulfonic acid metal substituted isophthalic acid, or the like. In addition, some of the above glycol components may be replaced with diethylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexane diol, 1,4-cyclohexanedimethanol, polyalkylene glycol, or the like. Among these, polyethylene terephthalate, in which 90 mol% or more of the dicarboxylic acid component is composed of terephthalic acid, and 90 mol% or more of the glycol component is composed of ethylene glycol, is suitable. As the polyester yarn, in addition to polyethylene terephthalate (PET), polybutylene telephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), or polytrimethylene terephthalate (PTT) may be used. The most preferred polyester polymer types are polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate.

폴리에스터에는, 산화티탄, 산화규소, 탄산칼슘, 틱화규소, 진흙, 탈크, 카올린, 지르코늄산 등의 각종 무기입자나 가교 고분자 입자, 각종 금속입자 등의 입자류 외, 종래부터 있는 항산화제, 금속이온봉쇄제, 이온교환제, 착색방지제, 왁스류, 실리콘 오일, 각종 계면활성제 등이 첨가될 수 있다. Polyester includes various inorganic particles such as titanium oxide, silicon oxide, calcium carbonate, silicon thimide, mud, talc, kaolin, zirconic acid, and other particles such as crosslinked polymer particles and various metal particles, as well as conventional antioxidants and metals. Ion sequestering agents, ion exchangers, coloring inhibitors, waxes, silicone oils, various surfactants, and the like may be added.

본 발명의 타이어 코드는 강도가 5.0 g/d 이상이고, 177℃에서 0.05g/d 하중에서 2분 경과후 건열수축률이 3% 이하이며, 실온에서의 5% LASE는 2 g/d 이상이고, 2.25 g/d 하중 하에서의 중간신도는 4~6%의 범위 내일 수 있다. 타이어 코드의 수축율이 3%를 초과하면 타이어 제작 시 타이어 변형증가로 인하여 타이어성능이 저하될 수 있다.The tire cord of the present invention has a strength of 5.0 g/d or more, a dry heat shrinkage of 3% or less after 2 minutes under a load of 0.05 g/d at 177°C, and a 5% LASE at room temperature of 2 g/d or more, The median elongation under 2.25 g/d load can be in the range of 4-6%. If the shrinkage ratio of the tire cord exceeds 3%, tire performance may deteriorate due to increased tire deformation during tire manufacturing.

본 발명의 타이어 코드에 사용되는 폴리에스터 원사는 중간신도(@2.25 g/d): 2.5% ~ 3.0%, 중간신도(@4.5 g/d) : 5.0% ~ 6.0% 및 중간신도(@6.75 g/d) : 7.5 ~ 9.0%의 조건을 동시에 만족한다. 중간신도가 상기 요건을 충족시키지 못하는 경우에는 타이어 코드용으로서 사용하는 경우, 타이어 제작 시 코드 탄성률 차이로 인한 형태 변형이 증가하여 타이어 불량 및 성능 저하가 발생될 수 있다. The polyester yarn used in the tire cord of the present invention has intermediate elongation (@2.25 g/d): 2.5% to 3.0%, intermediate elongation (@4.5 g/d): 5.0% to 6.0% and intermediate elongation (@6.75 g /d): It satisfies the conditions of 7.5 ~ 9.0% at the same time. When the intermediate elongation does not meet the above requirements, when used for a tire cord, shape deformation due to a difference in the elastic modulus of the cord increases during the manufacture of tires, resulting in poor tire performance and poor performance.

또한 상기 폴리에스터 원사는 하기의 조건 (1) 내지 (6)을 동시에 만족할 수 있다. In addition, the polyester yarn may simultaneously satisfy the following conditions (1) to (6).

(1) 고유점도(I.V) : 0.85 ~ 1.00(1) Intrinsic viscosity (I.V): 0.85 ~ 1.00

(2) 원사강도 : 7.0 g/d 이상(2) Yarn strength: 7.0 g/d or more

(3) 비정배향계수(Amorphous Orientation Factor; AOF) : 0.70 ~ 0.80 (3) Amorphous Orientation Factor (AOF): 0.70 ~ 0.80

(4) 수축율 : 4.0% 이하(4) Shrinkage: 4.0% or less

(5) 결정화도 : 50% 이상(5) Crystallinity: 50% or more

(6) 치수안정성(E-S index) 8.5% 이하(6) Dimensional stability (E-S index) 8.5% or less

본 발명에서 치수안정성(E-S index) 치수는 건열수축률(@ 177℃ 온도에서 0.05 g/d의 하중 하에서 2분 경과)과 중간신도(@2.25 g/d의 하중)의 합으로서, 그 수치가 낮을수록 타이어 코드의 형태 변화가 작고 내열특성이 우수함을 나타낸다. In the present invention, the dimensional stability (ES index) dimension is the sum of dry heat shrinkage (2 minutes elapsed under a load of 0.05 g/d at a temperature @ 177°C) and intermediate elongation (a load of @ 2.25 g/d), and the value is low. The more it is, the smaller the change in the shape of the tire cord is and the heat resistance is excellent.

본 발명에서 폴리에스터 원사는 1000 내지 4000 데니어의 태섬도로 제조될 수 있어, 우수한 물성을 나타내면서 큰 섬도를 갖는 타이어 코드를 얻고자 하는 당업계의 요구에 부응할 수 있다. 폴리에스터 원사의 섬도가 1000 데니어 미만이면 타이어코드로서의 충분한 강력이 확보되지 못하고, 4000 데니어를 초과하면 안정된 제사가 곤란할 뿐만 아니라 타이어의 경량화를 저해할 수 있다. In the present invention, the polyester yarn may be manufactured with a fineness of 1000 to 4000 denier, and thus it may meet the needs of the art to obtain a tire cord having a large fineness while exhibiting excellent physical properties. If the fineness of the polyester yarn is less than 1000 denier, sufficient strength as a tire cord cannot be secured, and if it exceeds 4000 denier, it is difficult not only to make stable spinning, but also it may hinder the weight reduction of the tire.

본 발명에 따른 폴리에스터 타이어 코드의 제조방법을 설명하면 다음과 같다. 먼저 본 발명에서 타이어 코드용 폴리에스터 원사의 제조는, 방사 속도 3,500 이상으로 초고속방사를 통하여 스핀드래프트(Spin-draft)를 1500~2500 범위로 증가시키고, 고유연신계수를 800~1400 범위로 하고, 권취도는 원사의 총연신비를 1.6~1.9 범위로 조정하여 최종 원사의 미세구조를 변화시켜 종래의 폴리에스터 고탄성 저수축(High Modulus Low Shrinkage, HMLS) 원사 및 딥 코드(Dip Cord) 대비 향상된 내열성 및 치수안정성을 가지는 타이어 코드를 제조할 수 있다.A method of manufacturing a polyester tire cord according to the present invention will be described as follows. First, the production of polyester yarn for tire cord in the present invention is to increase the spin-draft in the range of 1500-2500 through ultra-high-speed spinning at a spinning speed of 3,500 or more, and the intrinsic elongation coefficient in the range of 800-1400, Winding degree is improved heat resistance compared to conventional polyester high modulus low shrinkage (HMLS) yarn and dip cord by changing the microstructure of the final yarn by adjusting the total draw ratio of the yarn in the range of 1.6 to 1.9. Tire cords having dimensional stability can be manufactured.

먼저, 고유점도가 1.0 내지 1.15인 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 용융하여 노즐을 통과시키면서 압출하여 방출사를 제조한다. 여기서, 폴리에틸렌테레프 탈레이트 중합물은 최소한 85몰%의 에틸렌테레프탈레이트 단위를 포함할 수 있지만, 선택적으로 에틸렌테레프탈레이트 단위만을 포함할 수도 있다.First, a polyethylene terephthalate chip having an intrinsic viscosity of 1.0 to 1.15 is melted and extruded while passing through a nozzle to prepare a discharge yarn. Here, the polyethylene terephthalate polymer may contain at least 85 mol% of ethylene terephthalate units, but may optionally contain only ethylene terephthalate units.

선택적으로 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트는 에틸렌글리콜 및 테레프탈렌 디카르복실산 또는 이들의 유도체 그리고 하나 또는 그 이상의 에스테르-형성 성분으로부터 유도된 소량의 단위를 공중합체 단위로 포함할 수 있다.Optionally, the polyethylene terephthalate may include, as a copolymer unit, a small amount of units derived from ethylene glycol and terephthalene dicarboxylic acid or derivatives thereof and one or more ester-forming components.

폴리에틸렌 테레프탈레이트 단위와 공중합가능한 다른 에스테르 형성 성분의 예는 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 등과 같은 글리콜과, 테레프탈산, 이소프탈산, 헥사하이드로테레프탈산, 스틸벤디카르복실산, 디벤조산, 아디프산, 세바스산, 아젤라산과 같은 디카르복실산을 포함한다.Examples of other ester-forming components copolymerizable with polyethylene terephthalate units include glycols such as 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, terephthalic acid, isophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, and stilbendica. Dicarboxylic acids such as carboxylic acid, dibenzoic acid, adipic acid, sebacic acid, and azelaic acid are included.

제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩에 테레프탈산(TPA)과 에틸렌글리콜 원료가 2.0 내지 2.3의 비율로 용융 혼합되고, 용융혼합물은 에스테르 교환반응 및 축중합반응이 되어 로우 칩(raw chip)으로 형성된다. 이후, 상기 로우 칩은 220℃ 내지 240℃의 온도 및 진공 하에서 1.00 내지 1.15의 고유점도를 갖도록 고상중합이 된다. 이때, 고상중합 칩의 고유점도가 1.00 미만일 경우, 최종 연신사의 고유점도가 낮아져 열처리 후 처리 코드로서 고강도를 발휘할 수 없게 되며, 칩의 고유점도가 1.15를 초과할 경우에는 폴리머 용융상의 불균일 및 미용해 결정물질 증가로 인하여 방사장력 및 방출사의 단면이 불균일해져 연신 중 필라멘트 컷이 많이 발생하여 방사 작업성이 불량해진다.Terephthalic acid (TPA) and ethylene glycol raw materials are melt-mixed in a ratio of 2.0 to 2.3 in the prepared polyethylene terephthalate chip, and the melt mixture undergoes transesterification and condensation polymerization to form raw chips. Thereafter, the low chip is subjected to solid-phase polymerization to have an intrinsic viscosity of 1.00 to 1.15 at a temperature of 220° C. to 240° C. and a vacuum. At this time, if the intrinsic viscosity of the solid-phase polymerization chip is less than 1.00, the intrinsic viscosity of the final drawn yarn is lowered, so that it cannot exhibit high strength as a treated cord after heat treatment.If the intrinsic viscosity of the chip exceeds 1.15, the polymer melt phase is uneven and undissolved. Due to the increase in the crystalline material, the spinning tension and the cross section of the emitting yarn become uneven, causing a lot of filament cuts during stretching, resulting in poor spinning workability.

또한, 선택적으로 축중합 반응 과정에서 중합촉매로 안티몬 화합물, 바람직하게는 삼산화안티몬이 최종 중합체 중의 안티몬 금속 잔존 양이 180 내지 300 ppm이 되도록 첨가될 수 있다. 잔존 양이 180 ppm 미만일 경우에 중합In addition, optionally, an antimony compound, preferably antimony trioxide, may be added as a polymerization catalyst during the condensation polymerization reaction so that the residual amount of antimony metal in the final polymer is 180 to 300 ppm. Polymerization when the residual amount is less than 180 ppm

반응 속도가 느려져 중합효율이 저하되며, 잔존 양이 300 ppm을 초과할 경우에는 필요 이상의 안티몬 금속이 이물질로 작용하여 방사 연신 작업성이 저하될 수 있다.The reaction rate is slow, the polymerization efficiency is lowered, and when the residual amount exceeds 300 ppm, more than necessary antimony metal acts as a foreign material, and the spinning and stretching workability may be deteriorated.

상기와 같은 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 용융하여 방사노즐을 통과시키면서 압출하여 방출사를 제조하게 된다. 이때, 상기 방사노즐의 직경은 1.1~1.4 ㎜인 것이 바람직하다. 이후, 상기 방출사를 냉각구역을 통과시켜 급냉 고화시킨다. 이때, 필요에 따라 노즐 직하에서 냉각구역 시작점까지의 거리, 즉 후드의 길이(L) 구간에 어느 정도 길이의 가열장치를 설치한다. 이 구역을 지연 냉각구역 또는 가열구역이라 하는데, 이 구역은 50 내지 150 ㎜의 길이 및 300 내지 400℃의 온도(공기 접촉 표면온도)를 갖는다.The polyethylene terephthalate chip as described above is melted and extruded while passing through a spinning nozzle to produce a discharge yarn. At this time, the diameter of the spinning nozzle is preferably 1.1 ~ 1.4 mm. Thereafter, the discharged sand is rapidly cooled and solidified by passing through a cooling zone. At this time, if necessary, a heating device of a certain length is installed in the distance from directly under the nozzle to the starting point of the cooling zone, that is, in the length (L) section of the hood. This zone is called a delayed cooling zone or a heating zone, which has a length of 50 to 150 mm and a temperature of 300 to 400°C (air contact surface temperature).

상기 냉각구역에서는 냉각공기를 불어주는 방법에 따라 오픈 냉각(open quenching)법, 원형 밀폐 냉각(circular closed quenching)법, 방사형 아웃플로우 냉각(radial outflow quenching)법 및 방사형 인플로우 냉각(radial in flow quenching)법 등을 적용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 상기 냉각구역 내에 급냉각을 위하여 주입되는 냉각 공기의 온도는 10℃ 내지 30℃로 조절된다. 이와 같은 후드와 냉각구역 사이의 급격한 온도 차이를 이용한 급냉각은 방사된 중합체의 고화점 및 방사 장력을 높여 미연신사의 배향 및 결정과 결정 사이의 연결 사슬의 형성을 증가시키기 위함이다. 이후, 냉각구역을 통과하면서 고화된 방출사를 단사간 마찰계수를 줄임과 동시에 연신성, 열효율이 우수한 유제를 적용한 유제 부여장치에 의해 방출사에 대해 0.3 내지 1.0중량%로 오일링할 수 있다.In the cooling zone, an open quenching method, a circular closed quenching method, a radial outflow quenching method, and a radial in flow quenching method are performed according to the method of blowing cooling air. ) Method may be applied, but is not limited thereto. At this time, the temperature of the cooling air injected for rapid cooling in the cooling zone is adjusted to 10°C to 30°C. The rapid cooling using such a rapid temperature difference between the hood and the cooling zone is to increase the solidification point and spinning tension of the spun polymer to increase the orientation of the undrawn yarn and the formation of a linking chain between the crystal and the crystal. Thereafter, the discharged yarn, which has been solidified while passing through the cooling zone, can be oiled at 0.3 to 1.0% by weight of the discharged yarn by an oil agent applying an oil agent having excellent stretchability and thermal efficiency while reducing the coefficient of friction between the single yarns.

상기 오일링된 방출사를 방사하여 미연신사를 형성한다. 이때, 스핀드래프트는 1500 내지 2500, 방사속도(제1 고뎃롤러(GR1) 속도)는 3,000 m/min 이상, 바람직하게 3,500 m/min 이상이 바람직하다. 상기 범위의 스핀드래프트 및 방사속도로 방사할 경우, 낮은 연신비에서도 원사의 우수한 강력을 확보할 수 있다. 상기 스핀드래프트가 1500 미만이거나 방사속도(제1 고뎃롤러(GR1)속도)가 3,000 m/min 미만이면 원사의 단면 균일성이 나빠져 연신 작업성이 떨어지며 미연신사의 배향도가 감소하여 결정화도가 저하되고 결정부가 발달하지 않아 연신 및 디핑처리할 때, 열 안전성이 낮아져 타이어 코드의 강력이 저하되며, 강력 및 모듈러스 향상을 위해 고연신을 하게 되는 경우에는 치수안정성이 저하될 수 있다. 상기 스핀드래프트가 2500을 초과하거나 방사속도가 4,000 m/분을 초과하면 미연신사의 연신성이 감소되어 원사의 강도와 연신작업성이 저하된다.The oiled discharged yarn is spun to form an undrawn yarn. At this time, the spin draft is 1500 to 2500, the spinning speed (first godet roller (GR1) speed) is preferably 3,000 m/min or more, preferably 3,500 m/min or more. When spinning at the spin draft and spinning speed in the above range, excellent strength of the yarn can be secured even at a low draw ratio. If the spin draft is less than 1500 or the spinning speed (the first godet roller (GR1) speed) is less than 3,000 m/min, the cross-sectional uniformity of the yarn deteriorates and the drawing workability decreases, and the degree of orientation of the undrawn yarn decreases, resulting in a decrease in crystallinity and crystallinity. Due to the lack of development, when stretching and dipping treatment, the thermal stability is lowered and the strength of the tire cord is lowered, and when high stretching is performed to improve strength and modulus, the dimensional stability may be deteriorated. When the spin draft exceeds 2500 or the spinning speed exceeds 4,000 m/min, the stretchability of the undrawn yarn is reduced, and the strength and the stretching workability of the yarn are deteriorated.

상기 미연신사를 연신롤러를 통과시켜 다단 연신하여 원사를 제조한다. 제1 연신롤러를 통과한 사를 스핀드로(spin draw) 공법으로 일련의 연신롤러를 통과시키면서 연신시킴으로써 원사를 형성하게 된다. 본 발명에서는 미연신사를 연신롤러를 6단(GR1~GR6)으로 적용한 설비를 이용하여 다단으로 연신을 진행할 수 있다.The undrawn yarn is passed through a draw roller and multi-stage stretched to produce a yarn. Yarn is formed by drawing the yarn that has passed through the first drawing roller while passing through a series of drawing rollers by a spin draw method. In the present invention, the undrawn yarn can be drawn in multiple stages by using a facility in which the drawing rollers are applied in 6 stages (GR1~GR6).

한편, 본 발명에서는 다단 연신 진행하는 경우에, 고유연신계수 (스핀드래프트/총연신비)를 800 내지 1400 범위 내가 되도록 유지한다. 고유연신계수가 800 미만인 경우에는 중신 및 수축률 증가로 치수안정성이 저하될 수 있고, 반대로 고유연신계수가 1500을 초과하는 경우에는 과도한 결정화 증가로 원사의 강도 수준이 낮아질 수 있다. 또한 연신조건으로는 제1 연신롤러(6)에서는 그 속도를 3000~4000 m/min의 범위로 설정할 수 있고, 제5 연신롤러(10)에서는 6000~7000m/min로 권취할 수 있다. On the other hand, in the present invention, in the case of multistage stretching, the intrinsic stretching factor (spindraft/total stretching ratio) is maintained in the range of 800 to 1400. If the intrinsic elongation coefficient is less than 800, the dimensional stability may decrease due to an increase in the median elongation and shrinkage. On the contrary, when the intrinsic elongation coefficient exceeds 1500, the strength level of the yarn may decrease due to an excessive increase in crystallization. Further, as a stretching condition, the first stretching roller 6 can set its speed in the range of 3000 to 4000 m/min, and the fifth stretching roller 10 can wind up at 6000 to 7000 m/min.

각각의 연신롤러의 온도는 미연신사의 유리전이온도보다 높고 95℃보다 낮은 온도이나, 제4 연신 연신롤러 및 제5 연신롤러(9, 10)에서의 온도는 200 내지 250℃, 더욱 바람직하게 240℃~250℃로 할 수 있다. 마지막 연신롤러의 온도가 200℃ 미만이면 연신 공정에서 결정화도 및 결정의 크기가 증가하지 못하여 원사의 강도와 열적 안정성을 발현하지 못하여 고온에서 치수안정성이 저하되며, 상기 마지막 연신롤러의 온도가 250℃를 초과하면 융점에 너무 근접하여 오히려 결정이 분해되는 등 원사의 미세구조가 불균일해져서 원사의 강도가 저하될 수 있다. The temperature of each drawing roller is higher than the glass transition temperature of the undrawn yarn and lower than 95° C., but the temperature in the fourth drawing roller and the fifth drawing roller 9, 10 is 200 to 250° C., more preferably 240. It can be set to ℃ ~ 250 ℃. If the temperature of the last drawing roller is less than 200°C, the crystallinity and the size of the crystal cannot be increased in the drawing process, and thus the strength and thermal stability of the yarn cannot be expressed, resulting in a decrease in dimensional stability at high temperatures, and the temperature of the last drawing roller is 250°C. If it is exceeded, it is too close to the melting point, and the microstructure of the yarn becomes uneven, such as crystal decomposition, and the strength of the yarn may decrease.

연신된 원사의 권취속도는 6,000 m/min 이상인 것이 바람직하다. 상기 권취속도가 6,000 m/min 미만이면 생산성이 저하될 수 있다. 연신된 원사는 바람직하게 6000~7000m/min로 권취할 수 있다.It is preferable that the winding speed of the stretched yarn is 6,000 m/min or more. If the winding speed is less than 6,000 m/min, productivity may decrease. The stretched yarn may preferably be wound at 6000 to 7000 m/min.

또한, 상기와 같이 권취로 형성된 원사의 총연신비가 1.6배 내지 1.9배인 것이 바람직하다. 연신비가 1.6배 미만이면 생산성이 저하되고 원사 및 코드의 강도와 형태안정성이 저하되며, 연신비가 1.9배를 초과할 경우에는 배향된 비결정부의 결정화가 증대하여 연신작업성이 저하되고 사절이 발생하며 원사의 미세구조에서 비결정부의 분자사슬이 끊어져 분자사슬의 균일성이 저하되어 오히려 강력이용률이 감소할 수 있어 바람직하지 못하다. 특히 초고속 방사의 경우 방사설비에 따른 연신비 조정의 제약으로 인해 연신비는 1.9배 이하인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the total draw ratio of the yarn formed by winding as described above is 1.6 to 1.9 times. If the draw ratio is less than 1.6 times, productivity decreases and the strength and shape stability of the yarn and cord are lowered. If the draw ratio exceeds 1.9 times, the crystallization of the oriented amorphous part increases, resulting in a decrease in drawing workability and trimming. In the microstructure of the yarn, the molecular chain of the amorphous portion is broken, resulting in a decrease in the uniformity of the molecular chain, which is not preferable because the strong utilization rate may be reduced. In particular, in the case of ultra-high-speed spinning, it is preferable that the draw ratio is 1.9 times or less due to the restriction of the draw ratio adjustment according to the spinning equipment.

이후, 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 이용하여 연사, 제직 및 디핑 처리하여 딥코드를 제조한다. 먼저, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사 3본을 가연 및 합연이 단계적으로 진행되는 연사기 또는 동시 진행되는 다이렉트 연사기로 연사하여 타이어 코드용 생코드(Raw Cord)를 제조한다. 상기 연사는 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사에 하연(ply twist)을 가한 후에 상연(cable twist)을 가하여 합연함으로써 제조되며, 일반적으로 상연과 하연은 같은 연수(꼬임의 수준) 혹은 필요에 따라서 다른 연수를 가하게 된다. Thereafter, a dip cord is prepared by twisting, weaving, and dipping using the manufactured polyethylene terephthalate yarn. First, the polyethylene terephthalate yarn The three copies are twisted with a twisting machine in which false twisting and twisting are carried out in stages or a direct twisting machine in which simultaneous twisting is performed to produce a raw cord for tire cord. The twisted yarn is manufactured by applying a ply twist to the polyethylene terephthalate yarn and then applying a cable twist to twist it. .

본 발명의 타이어 코드는 섬도가 2000 내지 8000 데니어이고, 2 내지 4 플라이 및 200 내지 500 TPM의 연수로 제조될 수 있다. 본 발명에서는 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드의 연수는 상/하연이 같은 수치로 200/200 TPM(Twist Per Meter) 내지 400/400 TPM으로 하게 된다. 상연과 하연을 같은 수치로 하게 될 경우, 제조된 딥코드가 회전이나 꼬임 등을 나타내지 않고 일직선상을 유지하기 쉽도록 하여 물성 발현을 최대로 할 수 있게 된다. 이때, 상/하연의 연수가 200/200 TPM 미만일 경우에는 생코드의 절신이 감소하여 내피로도가 저하하기 쉽고, 400/400 TPM을 초과할 경우에는 강력 저하가 커서 타이어 코드용으로 적절하지 않다.The tire cord of the present invention has a fineness of 2000 to 8000 denier, and can be manufactured with 2 to 4 ply and soft water of 200 to 500 TPM. In the present invention, the softness of the polyethylene terephthalate dip cord is 200/200 TPM (Twist Per Meter) to 400/400 TPM with the same value for the upper and lower edges. When the upper and lower edges are set to the same value, the manufactured dip cord does not exhibit rotation or twist, and it is easy to maintain a straight line, thereby maximizing the expression of physical properties. At this time, if the number of years of the upper/lower edge is less than 200/200 TPM, it is easy to reduce the fatigue resistance due to the decrease in the cut of the raw cord, and if it exceeds 400/400 TPM, the strength decrease is large, and thus it is not suitable for tire cord.

이후, 제직된 사를 디핑액에 디핑한 다음 건조하고 연신 및 열고정한 후, 다시 딥핑액에 침적한 다음 건조하고 열고정시켜 딥코드를 제조한다. 상기 디핑액은 특별히 한정되지 않으나, 에폭시, 파라클로로페놀계 레소시놀/포르말린 혼합수지 (Pexul)인 것이 바람직하다. 이때, 상기 건조는 고온에서 급격히 처리하는 것을 피해야 하며, 90℃ 내지 180℃에서 180 내지 220초 동안 실시하는 것이 바람직하다. 상기 건조 온도가 90℃ 미만이면 건조가 충분히 이루어지지 않을 수 있고, 건조하고 열처리할 때 디핑액 수지에 의한 겔이 발생할 수 있으며, 180℃ 초과하면 급격한 건조 인하여 디핑액 수지에 의한 겔이 발생할 수 있고 코드와 상기 딥 액 수지와의 불균일한 접착이 일어날 수 있다.Thereafter, the woven yarn is dipped in a dipping solution, dried, stretched and heat-set, then immersed in the dipping solution again, dried and heat-set to prepare a dip cord. The dipping solution is not particularly limited, but it is preferably an epoxy, parachlorophenol-based resorcinol/formalin mixed resin (Pexul). At this time, the drying should avoid rapid treatment at high temperatures, and is preferably carried out at 90°C to 180°C for 180 to 220 seconds. If the drying temperature is less than 90°C, drying may not be sufficiently performed, and when drying and heat treatment, gel due to the dipping solution resin may occur, and when it exceeds 180°C, gel due to the dipping solution resin may occur due to rapid drying. Non-uniform adhesion between the cord and the dip liquid resin may occur.

상기 열고정은 상기 디핑액에 함침된 코드가 타이어 고무와 적절한 접착력을 갖기 위하여 수행되는 것으로, 상기 열고정 온도는 220℃ 내지 250℃에서 50 내지 90초간 이루어지는 것이 바람직하다. 50초 미만으로 열고정을 할 경우 접착액의 반응시간이 부족하여 접착력이 낮아지게 되며, 90초 이상 동안 열고정을 할 경우에는 접착액의 경도가 낮아져서 코드의 내피로성이 감소될 수 있다.The heat setting is performed so that the cord impregnated with the dipping liquid has an appropriate adhesive strength with the tire rubber, and the heat setting temperature is preferably performed at 220° C. to 250° C. for 50 to 90 seconds. If heat setting is performed for less than 50 seconds, the adhesive strength is lowered due to insufficient reaction time of the adhesive solution, and when heat setting is performed for more than 90 seconds, the hardness of the adhesive solution decreases, and thus the fatigue resistance of the cord may be reduced.

본 발명의 다른 양상은 내열성 및 치수안정성이 우수한 고강력 폴리에스터 코드를 카카스에 적용한 타이어에 관한 것이다. 도 2는 본 발명에 따른 폴리에틸렌테레프 탈레이트 코드를 카카스에 적용하여 제조된 승용차용 타이어의 개략단면도이다. Another aspect of the present invention relates to a tire in which a high-strength polyester cord having excellent heat resistance and dimensional stability is applied to a carcass. 2 is a schematic cross-sectional view of a tire for a passenger car manufactured by applying a polyethylene terephthalate cord according to the present invention to a carcass.

도 2를 참조하면, 본 발명의 타이어는 트레드 부분(23)에서부터 사이드월 부분(13)을 거쳐 대향하는 비드부(17)의 비드 코어(18) 각각에까지 연장되는 카카스(14)와, 트레드(23)에서 카카스(14)의 반경 방향 외측에 배치된 벨트부(22)를 포함하고 있다. 카카스(14)는 타이어의 적도에 대해 본 발명의 폴리에스터 카카스 코드(cord)가 예를 들면 80°내지 90°의 각도로 배치되어 있는 적어도 하나의 카카스 플라이(15)를 포함한다. 카카스 플라이(15)는 하나의 비드 코어(18)로부터 대향하는 비드코어(18)까지 연장되어 타이어의 크라운 영역을 지나가는 토로이드(toroidal)형 본체부(15)와, 이 본체부의 양단부로부터 연장되어, 카카스 플라이를 고정시키도록 타이어의 축방향 내측에서부터 축방향 외측으로 비드코어(18) 둘레에 접어 올려지는 턴업부(turnup portion)(16)로 구성될 수 있다. 도 2에서 설명되지 않은 도면부호 19은 비드필러를 나타내고, 도면 부호 20, 21 및 22은 각각 벨트 구조체, 캡플라이 및 벨트플라이를 나타낸다. 2, the tire of the present invention includes a carcass 14 extending from the tread portion 23 to the bead core 18 of the bead portion 17 facing each other through the sidewall portion 13, and the tread. In (23), it includes a belt portion 22 disposed radially outward of the carcass 14. The carcass 14 comprises at least one carcass ply 15 in which the polyester carcass cord of the present invention is arranged at an angle of, for example, 80° to 90° with respect to the equator of the tire. The carcass ply 15 extends from one bead core 18 to the opposite bead core 18 to pass through the crown area of the tire, and extends from both ends of the main body. As a result, it may be composed of a turnup portion 16 that is folded around the bead core 18 from the inside in the axial direction to the outside in the axial direction of the tire to fix the carcass ply. Reference numeral 19, which is not described in FIG. 2, denotes a bead filler, and reference numerals 20, 21, and 22 denote a belt structure, a cap ply, and a belt ply, respectively.

상술한 바와 같이, 본 발명의 폴리에스터 타이어 코드는 모듈러스, 강도 및 신율 등의 기타 제반 특성이 우수하고, 고온 환경에서도 높은 내열성과 치수안정성을 나타내어 플랫스팟 현상을 저감하고, 본 발명의 코드를 채용한 타이어는 승차감 및 주행성능이 우수하면서도 연비 성능도 개선된 우수한 성능을 나타낸다. As described above, the polyester tire cord of the present invention has excellent other properties such as modulus, strength, and elongation, and exhibits high heat resistance and dimensional stability even in a high temperature environment to reduce the flat spot phenomenon, and adopt the cord of the present invention. One tire exhibits excellent performance with improved ride comfort and driving performance while also improving fuel efficiency.

이하에서, 실시예를 들어 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명할 것이나, 이러한 실시예들은 단지 예시를 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 이들 실시예로 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but these examples are for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

[폴리에스터 원사 및 타이어 코드의 물성평가방법][Method of evaluating properties of polyester yarn and tire cord]

아래의 실시예에서 수득된 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사 및 타이어 코드의 물성평가는 아래와 같이 측정 또는 평가하였다.The evaluation of physical properties of the polyethylene terephthalate yarn and tire cord obtained in the following examples was measured or evaluated as follows.

(1) 타이어 코드의 강력(kgf) (1) Tire cord strength (kgf)

25℃, 65% RH에서 24시간 방치한 후, 인스트롱사의 저속 신장형 인장시험기를 이용하였는데, 80 TPM의 꼬임을 부가한 후 시료장 250 ㎜, 인장속도 300 m/min으로 측정한다. After leaving for 24 hours at 25°C and 65% RH, an Instron's low-speed elongation type tensile tester was used. After adding 80 TPM of twist, the sample length was measured at 250 mm and a tensile speed of 300 m/min.

(2) 타이어 코드의 가류후 터프니스 유지율(%) (2) Toughness retention rate after vulcanization of tire cord (%)

타이어 코드를 177℃에서 15분 동안 가류(0.01 g/d)한 후에, 25℃, 65% RH에서 24시간 방치한 후 측정한 폴리에스터 코드의 터프니스와 80℃ 또는 120℃ 각각의 온도에서 측정한 터프니스를 이용하여 하기 수식 1에 따라서 터프니스 유지율을 산출하였다.After vulcanizing the tire cord at 177°C for 15 minutes (0.01 g/d), leave it at 25°C and 65% RH for 24 hours, and then measure the toughness of the polyester cord and measured at each temperature of 80°C or 120°C. Using one toughness, the toughness retention was calculated according to Equation 1 below.

[수식 1][Equation 1]

터프니스 유지율(T25-T80) = (T80 조건에서의 터프니스값/T25 조건에서의 터프니스값)X100Toughness retention rate (T 25 -T 80 ) = (Toughness value under T 80 condition/Toughness value under T 25 condition) X100

터프니스 유지율(T25-T120) = (T120 조건에서의 터프니스값/T25조건에서의 터프니스값)X100Toughness retention rate (T 25 -T 120 ) = (Toughness value under T 120 condition/Toughness value under T 25 condition) X100

(상기 식에서 폴리에스터 타이어코드는 25℃, 65RH%에서 24시간 방치 후 측정한 물성으로, T25 조건에서의 터프니스값은 80℃ 분위기 온도 하에서 측정한 코드의 터프니스 값이고, T120 조건에서의 터프니스값은 120℃ 분위기 온도 하에서 측정한 코드의 터프니스 값임.)(In the above formula, the polyester tire cord is a property measured after leaving it at 25°C and 65RH% for 24 hours, and the toughness value under the T 25 condition is the toughness value of the cord measured under the 80°C ambient temperature, and under the T 120 condition The toughness value of is the toughness value of the code measured under the ambient temperature of 120℃.)

(3) LASE(Load At Specified Elongation) (3) LASE (Load At Specified Elongation)

ASTM D885 측정법으로 얻어진 신장하중곡선에서 5%에 해당하는 신도에서의 하중을 취하였다. 측정하기 전의 시료는 20℃, 65% RH의 분위기에서 24시간 방치한 후 측정하였다. A load at elongation corresponding to 5% was taken from the elongation load curve obtained by the ASTM D885 measurement method. The sample before measurement was measured after leaving it for 24 hours in an atmosphere of 20°C and 65% RH.

(4) 원사 및 타이어 코드의 중간신도(%) (4) Median elongation of yarn and tire cord (%)

중간신도(Elongation at specific load)는 강신도 S-S 커브 상에서 원사는 2.25 g/d, 4.5 g/d 및 6.75 g/d에 해당하는 하중에서의 신도를 측정하고, 타이어 코드는 하중 2.25 g/d에서의 신도를 측정하였다.Elongation at specific load is measured on the elongation SS curve for yarn at 2.25 g/d, 4.5 g/d and 6.75 g/d, and tire cord at 2.25 g/d. Elongation was measured.

(5) 타이어 코드의 건열수축률(%, Shrinkage) (5) Dry heat shrinkage rate of tire cord (%, Shrinkage)

타이어 코드를 25℃, 65% RH에서 24시간 방치한 후, 0.05g/d 정하중에서 측정한 길이(L0)와 177℃ 2분간 0.05 g/d 정하중에서 처리한 후의 길이(L1)의 비를 이용하여 하기 수식 2에 따라서 건열수축률을 산출하였다. The ratio of the length measured at 0.05 g/d static load (L 0 ) and the length after treatment at 177° C. 2 minutes 0.05 g/d static load (L 1 ) after leaving the tire cord at 25°C and 65% RH for 24 hours The dry heat contraction rate was calculated according to Equation 2 below.

[수식 2][Equation 2]

S(%) = (L0 - L1) / L0 Х 100S(%) = (L 0 -L 1 ) / L 0 Х 100

(6) 원사의 고유점도(I.V.)(6) Intrinsic viscosity of yarn (I.V.)

페놀과 1,1,2,3-테트라클로로에탄올을 6:4의 무게비로 혼합한 시약(90℃)에 시료 0.1g을 농도가 0.4 g/100ml가 되도록 90분간 용해시킨 후 우베로데 (Ubbelohde) 점도계에 옮겨 담아 30℃ 항온조에서 10분간 유지시키고, 점도계와 흡인장치(aspirator)를 이용하여 용액의 낙하 초수를 구했다. 용매의 낙하 초수도 동일한 방법으로 구한 다음, 하기 수식 3 및 4에 의해 R.V.값 및 I.V.값을 계산하였다.0.1 g of a sample was dissolved in a reagent (90°C) in which phenol and 1,1,2,3-tetrachloroethanol were mixed in a weight ratio of 6:4 for 90 minutes to a concentration of 0.4 g/100ml, and then Ubbelohde (Ubbelohde) ) Transferred to a viscometer and held for 10 minutes in a 30°C constant temperature bath, and the number of seconds to fall of the solution was calculated using a viscometer and an aspirator. The number of seconds to fall of the solvent was also determined by the same method, and then the R.V. value and the I.V. value were calculated by the following Equations 3 and 4.

[수식 3][Equation 3]

상대점도(R.V.) = 시료의 낙하초수/용매의 낙하초수Relative viscosity (R.V.) = number of seconds to fall of sample/number of seconds to fall of solvent

[수식 4][Equation 4]

고유점도(I.V.) = 1/4 Х (R.V.- 1)/농도 + 3/4 Х (ln R.V./농도)Intrinsic viscosity (I.V.) = 1/4 Х (R.V.- 1)/concentration + 3/4 Х (ln R.V./concentration)

(7) 원사의 결정화도(%) (7) Crystallinity of yarn (%)

결정화도(degree of crystalinity)는 밀도법에 의하여 밀도구배관을 사용하여 측정된다. 결정 영역의 밀도를 ρc, 비결정 영역의 밀도를 ρa, 시료의 밀도를 ρ라고 하면, 결정화도(X)는 하기 수식 5에 따라서 산출한다.The degree of crystalinity is measured using a density gradient tube by the density method. Assuming that the density of the crystalline region is ρc, the density of the amorphous region is ρa, and the density of the sample is ρ, the degree of crystallinity (X) is calculated according to Equation 5 below.

[수식 5][Equation 5]

X(%)=(ρc-ρ)/(ρc-ρa)Х100X(%)=(ρc-ρ)/(ρc-ρa)Х100

폴리에스터의 경우 ρc=1.455 g/㎤, ρa=1.355 g/㎤이다.In the case of polyester, ρc=1.455 g/cm3 and ρa=1.355 g/cm3.

(8) 원사의 비결정배향함수(amorphous orietation function, Fa) (8) Yarn's amorphous orietation function (Fa)

편광현미경을 사용하여 측정된 복굴절율과 XRD로부터 측정된 결정배향함수 지수를 사용하여 하기의 수식 6을 통해서 비결정배향함수를 산출하였다.The amorphous orientation function was calculated through Equation 6 below using the birefringence index measured using a polarizing microscope and the crystal orientation function index measured from XRD.

[수식 6] [Equation 6]

Fa= (복굴절률-결정배향함수x0.251x(결정화도(%)/100))/(0.24x(1-결정화도(%)/100))Fa= (birefringence-crystal orientation functionx0.251x(crystallinity(%)/100))/(0.24x(1-crystallinity(%)/100))

(9) 치수안정성 지수(E-S) (9) Dimensional stability index (ES)

본 실시예에서 치수안정성 지수는 원사의 경우 4.5g/d , 처리코드의 경우 2.25g/d 하중에서 중간신도(E)와 건열수축률(S)의 합으로 구한다. In this embodiment, the dimensional stability index is calculated as the sum of the intermediate elongation (E) and dry heat shrinkage (S) at a load of 4.5 g/d for yarn and 2.25 g/d for processing cord.

[수식 7][Equation 7]

치수안정성(E-S) = 중간신도(E)+건열수축률(S)Dimensional stability (E-S) = Medium elongation (E) + dry heat shrinkage (S)

(9) 스핀드래프트 (9) Spin draft

스핀드래프트는 방사노즐에서의 폴리머 속도와 제1 연신롤러의 선속도와의 비로서 하기 수식 8에 따라서 산출한다 The spin draft is the ratio of the polymer speed in the spinning nozzle and the linear speed of the first drawing roller, and is calculated according to Equation 8 below.

[수식 8][Equation 8]

스핀드래프트 = V1/V0 Spindraft = V 1 /V 0

상기 수식에서, V1: 제1 연신롤러 선속도(m/min)In the above formula, V 1 : linear speed of the first stretching roller (m/min)

V0: 토출량/단면적=Q/(ðD2/4Xρ)V 0 : Discharge amount/sectional area=Q/(ðD 2 /4Xρ)

Q: 토출량(g/min), D: 원사직경(㎜), ρ: 용융밀도(1.18 g/㎤)Q: discharge amount (g/min), D: yarn diameter (mm), ρ: melt density (1.18 g/cm 3)

(10) 고유연신계수(10) Intrinsic elongation coefficient

[수식 9][Equation 9]

고유연신계수 = 스핀드래프트/총연신비Intrinsic Elongation Coefficient = Spin Draft/Total Elongation Ratio

실시예 1 Example 1

안티몬 금속을 250 ppm 포함하는 고유점도(I.V.) 1.08, 수분률 10 ppm의 고상중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 제조하였다. 제조된 칩을 압출기를 사용하여 300℃의 온도에서 1500 g/분의 토출량 및 1,800의 스핀드래프트비로 용융방사하였다. 이어, 방출사를 노즐 직하 길이 100 ㎜의 가열구역(분위기온도 380℃) 및 길이 530 ㎜의 냉각구역(20℃, 0.5m/초의 풍속을 갖는 냉각공기 취입)을 통과시켜 고화시킨 다음 솔벤트방사유제(파라핀오일 성분 30% 함유)로 오일링하였다. 방사속도(제1 고뎃롤러 속도) 3,500m/분으로 POY사를 권취하고, 제1단계 연신은 65℃에서 1.3배로, 제2단계 연신은 70℃에서 1.1배로, 제3단계 연신은 75℃에서 1.2배로 수행하고, 250℃에서 열고정하고 1.5% 이완시킨 다음 권취하여 2040 데니어의 최종 연신사(원사)를 제조하였다.A solid-phase polymerization polyethylene terephthalate chip having an intrinsic viscosity (I.V.) of 1.08 and a moisture content of 10 ppm containing 250 ppm of an antimony metal was prepared. The prepared chips were melt-spun at a temperature of 300°C using an extruder at a discharge rate of 1500 g/min and a spin draft ratio of 1,800. Then, the discharged yarn is solidified by passing through a 100 mm long heating zone (atmosphere temperature 380°C) and a 530 mm long cooling zone (20°C, cooling air with a wind speed of 0.5 m/sec) under the nozzle to solidify. It was oiled with (containing 30% paraffin oil component). Wind up the POY yarn at a spinning speed (first godet roller speed) of 3,500m/min, the first step stretching is 1.3 times at 65℃, the second step stretching is 1.1 times at 70℃, and the third step stretching is 75℃. Performed at a rate of 1.2, heat-set at 250° C., loosened by 1.5%, and then wound to prepare a final drawn yarn (yarn) of 2040 denier.

제조된 원사 3가닥을 276 TPM으로 가연 및 합연하여 생코드(Raw Cord)를 제조한 후, 이 생코드를 딥핑 탱크에서 에폭시수지와 Pexul 접착액에 침적한 다음 건조 지역에서 170℃로 3.5% 연신 하에 150초간 건조하고, 고온 연신 지역에서 245℃로 3.0% 연신 하에 150초간 열고정한 후, 다시 RFL에 침적한 다음 170℃로 100초간 건조하고 245℃로 -5.0% 연신하에 40초간 열고정시켜 딥코드를 제조하였다.After fabricating raw cord by twisting and twisting 3 strands of manufactured yarn at 276 TPM, the raw cord is immersed in epoxy resin and Pexul adhesive solution in a dipping tank, and then stretched 3.5% at 170℃ in a dry area. After drying for 150 seconds at 245℃ in a high-temperature drawing area, heat setting for 150 seconds under 3.0% stretching at 245℃, immersion in RFL again, drying at 170℃ for 100 seconds, and heat setting at 245℃ under -5.0% stretching for 40 seconds to dip The cord was prepared.

이와 같이 제조된 폴리에스터 연신사 및 딥코드의 물성을 평가하여 하기 표 1 및 표2 에 나타내었다.The physical properties of the polyester drawn yarn and dip cord thus prepared were evaluated and shown in Tables 1 and 2 below.

실시예 2~4 및 비교예 1~3Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 3

스핀드래프트, 연신비, 고유연신계수와 같은 방사조건들을 아래의 표 1과 같이 변화시키면서 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 비교예 1~3의 폴리에틸렌테레프탈레이트 연신사 및 딥코드를 제조하였다. Polyethylene terephthalate stretched yarns and dip cords of Comparative Examples 1 to 3 were prepared in the same manner as in Example 1 while changing spinning conditions such as spin draft, draw ratio, and intrinsic draw coefficient as shown in Table 1 below.

이와 같이 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 연신사 및 딥코드의 물성을 평가하여 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.The properties of the polyethylene terephthalate drawn yarn and dip cord thus prepared were evaluated and shown in Tables 1 and 2 below.

비교예Comparative example 실시예Example 1One 22 33 1One 22 33 44 제사조건Sacrificial conditions 방사설비Spinning equipment 5단5-speed 5단5-speed 5단5-speed 6단 6-speed 6단 6-speed 6단 6-speed 6단 6-speed 방사속도
(GR1속도, m/분)
Spinning speed
(GR1 speed, m/min)
2,5002,500 4,0004,000 4,4004,400 3,5003,500 3,8003,800 3,9003,900 4,0004,000
스핀드래프트Spin draft 690690 25002500 28002800 18001800 20002000 20502050 24002400 총연신비Total draw ratio 2.042.04 1.581.58 1.501.50 1.801.80 1.721.72 1.701.70 1.751.75 고유연신계수Intrinsic Elongation Coefficient 338338 15821582 18671867 10001000 11631163 12061206 13711371 원사
물성
Yarn
Properties
점도(dl/g)Viscosity (dl/g) 0.920.92 0.920.92 0.920.92 0.920.92 0.920.92 0.920.92 0.920.92
결정화도(%)Crystallinity (%) 44.1%44.1% 52.4%52.4% 56.5%56.5% 52.0%52.0% 54.5%54.5% 55.0%55.0% 54.8%54.8% 비결정배향함수Amorphous orientation function 0.780.78 0.650.65 0.780.78 0.750.75 0.740.74 0.740.74 0.710.71 섬도(d)Fineness (d) 20402040 20402040 20402040 20402040 20402040 20402040 20402040 강력(kg)Strong (kg) 15.515.5 12.412.4 12.912.9 15.615.6 15.615.6 15.715.7 14.514.5 강도(g/d)Strength (g/d) 7.67.6 6.16.1 6.36.3 7.67.6 7.67.6 7.77.7 7.17.1 중신(@2.25g/d)Zhongshin (@2.25g/d) 3.23.2 3.13.1 2.92.9 2.82.8 2.72.7 2.72.7 2.92.9 중신(@4.5g/d)Zhongshin (@4.5g/d) 6.36.3 7.57.5 5.85.8 5.75.7 5.65.6 5.65.6 5.95.9 중신(@6.75g/d)Zhongshin (@6.75g/d) 9.39.3 측정불가Not measurable 측정
불가
Measure
Impossible
8.28.2 8.18.1 8.08.0 8.88.8
절신(%)Desperate (%) 13.013.0 20.020.0 15.215.2 14.214.2 14.014.0 13.913.9 16.816.8 수축률(%)Shrinkage (%) 5.05.0 0.80.8 2.42.4 2.72.7 2.72.7 2.62.6 2.32.3 E-S(%,@4.5g/d)E-S (%, @ 4.5g/d) 11.311.3 8.38.3 8.28.2 8.48.4 8.38.3 8.28.2 8.28.2

비교예Comparative example 실시예Example 1One 22 33 1One 22 33 44 딥 코드Deep code 25℃25℃ 구조(denier/ply)Structure (denier/ply) 2000d/3p2000d/3p 2000d/3p2000d/3p 2000d/3p2000d/3p 2000d/3p2000d/3p 2000d/3p2000d/3p 2000d/3p2000d/3p 2000d/3p2000d/3p 연수(TPM)Training (TPM) 276276 276276 276276 276276 276276 276276 276276 데니어Denier 69206920 69206920 69206920 69206920 69206920 69206920 69206920 강력(kg)Strong (kg) 41.741.7 33.533.5 31.931.9 43.543.5 43.643.6 43.643.6 37.537.5 강도(g/d)Strength (g/d) 6.06.0 4.84.8 4.64.6 6.36.3 6.36.3 6.36.3 5.45.4 LASE(g/d,@5%)LASE(g/d,@5%) 1.851.85 1.531.53 2.732.73 2.602.60 2.652.65 2.652.65 2.152.15 중신(%,@2.25g/d)Jungshin(%,@2.25g/d) 6.26.2 7.77.7 3.73.7 4.24.2 4.24.2 4.14.1 5.85.8 절신(%)Desperate (%) 21.421.4 26.026.0 14.014.0 16.816.8 16.316.3 16.016.0 22.522.5 수축률(%)Shrinkage (%) 2.32.3 0.30.3 2.42.4 2.02.0 2.02.0 2.02.0 0.40.4 E-S(%)E-S(%) 8.58.5 8.08.0 6.16.1 6.26.2 6.26.2 6.16.1 6.26.2 터프니스(kg-㎜)Toughness (kg-㎜) 13451345 14831483 885885 11451145 11211121 11151115 12451245
가류후
딥코드

After curing
Deep code
가류후 25℃25℃ after curing 강력(kg)Strong (kg) 42.242.2 33.433.4 31.031.0 43.543.5 43.643.6 43.643.6 37.537.5
강도(g/d)Strength (g/d) 6.16.1 4.84.8 4.54.5 6.36.3 6.36.3 6.36.3 5.45.4 LASE(g/d,@5%)LASE(g/d,@5%) 1.11.1 0.90.9 1.81.8 1.41.4 1.41.4 1.51.5 1.11.1 중신(%,@2.25g/d)Jungshin(%,@2.25g/d) 10.510.5 9.99.9 7.07.0 8.38.3 8.28.2 8.28.2 9.89.8 절신(%)Desperate (%) 26.926.9 31.031.0 17.817.8 22.522.5 22.122.1 21.021.0 28.528.5 터프니스(kg-㎜)Toughness (kg-㎜) 15291529 17301730 12101210 14201420 13671367 13521352 15251525 가류후 80℃80℃ after curing 강력(kg)Strong (kg) 29.529.5 26.626.6 24.524.5 34.734.7 34.934.9 35.035.0 31.131.1 강도(g/d)Strength (g/d) 4.34.3 3.83.8 3.53.5 5.05.0 5.05.0 5.15.1 4.54.5 LASE(g/d,@5%)LASE(g/d,@5%) 0.80.8 0.80.8 1.21.2 1.01.0 1.01.0 1.01.0 0.80.8 중신(%,@2.25g/d)Jungshin(%,@2.25g/d) 12.012.0 11.511.5 8.48.4 9.69.6 9.69.6 9.59.5 10.410.4 절신(%)Desperate (%) 20.320.3 24.124.1 15.015.0 20.620.6 20.420.4 20.020.0 25.525.5 터프니스(kg-㎜)Toughness (kg-㎜) 707707 868868 552552 965965 935935 918918 11501150 터프니스 유지율(%)Toughness retention rate (%) 46.2%46.2% 58.5%58.5% 45.6%45.6% 68.0%68.0% 68.4%68.4% 67.9%67.9% 75.4%75.4% 가류후 120℃120℃ after curing 강력(kg)Strong (kg) 26.326.3 24.824.8 22.122.1 32.032.0 32.032.0 32.132.1 29.129.1 강도(g/d)Strength (g/d) 3.83.8 3.63.6 3.23.2 4.64.6 4.64.6 4.64.6 4.24.2 LASE(g/d,@5%)LASE(g/d,@5%) 0.50.5 0.50.5 1.01.0 0.80.8 0.80.8 0.80.8 0.60.6 중신(%,@2.25g/d)Jungshin(%,@2.25g/d) 13.113.1 12.512.5 9.69.6 10.110.1 10.010.0 10.010.0 11.611.6 절신(%)Desperate (%) 20.420.4 21.521.5 13.113.1 21.521.5 21.121.1 20.020.0 21.021.0 터프니스(kg-㎜)Toughness (kg-㎜) 595595 816816 482482 924924 896896 861861 10451045 터프니스 유지율(%)Toughness retention rate (%) 38.9%38.9% 55.0%55.0% 39.8%39.8% 65.1%65.1% 65.665.6 63.763.7 68.568.5

상기 표 2의 결과를 통해서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 4에서 제조된 타이어 코드들은 비교예 1~3에 제조된 타이어 코드들에 비해서 터프니스 유지율 및 치수안정성 지수(E-S) 값이 우수하다. 특히 실시예 1 내지 4에서 제조된 타이어 코드는 120℃의 고온 환경에서 측정된 강도, 터프니스 유지율, 중간신도 및 치수안정성이 우수한 것을 확인할 수 있다. As confirmed through the results of Table 2, the tire cords manufactured in Examples 1 to 4 of the present invention have toughness retention and dimensional stability index (ES) values compared to the tire cords manufactured in Comparative Examples 1 to 3 This is excellent. In particular, it can be seen that the tire cords manufactured in Examples 1 to 4 have excellent strength, toughness retention, intermediate elongation, and dimensional stability measured in a high temperature environment of 120°C.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 이러한 설명은 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 기술된 것으로, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변화 및 변경이 이루어질 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들에게 자명할 것이다. 따라서, 그러한 변화는 하기 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명의 보호범위에 포함되는 것으로 이해해야 한다.In the above, the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, but this description has been described for the purpose of illustrating the present invention, and various changes and changes can be made without departing from the scope of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the field. Accordingly, it should be understood that such changes are included in the protection scope of the present invention as defined by the following appended claims.

1: 방사팩 2: 방사노즐
3: 냉각구역 4: 방출사
5: 유제부여장치 6: 제1 연신롤러(GR1)
7: 제2 연신롤러(GR2) 8: 제3 연신롤러(GR3)
9: 제4 연신롤러(GR4) 10: 제5 연신롤러(GR5)
11: 제6 연신롤러(GR6)
12: 폴리에스터 타이어 코드용 원사
13: 사이드월 14: 카카스 플라이
15: 본체부 16: 턴업부
17: 비드영역 18: 비드코어
19: 비드필러 20: 벨트구조체
21: 캡플라이 22: 벨트플라이
23: 트레드
1: spinning pack 2: spinning nozzle
3: cooling zone 4: discharge yarn
5: emulsion application device 6: first drawing roller (GR1)
7: second drawing roller (GR2) 8: third drawing roller (GR3)
9: 4th drawing roller (GR4) 10: 5th drawing roller (GR5)
11: 6th drawing roller (GR6)
12: Polyester tire cord yarn
13: Sidewall 14: Carcass Fly
15: main body 16: turn-up portion
17: bead area 18: bead core
19: bead filler 20: belt structure
21: cap fly 22: belt fly
23: tread

Claims (9)

폴리에스터 원사로 구성되는 타이어 코드에 있어서, 상기 타이어 코드는 타이어 코드를 177℃에서 15분 동안 가류(0.01 g/d)한 후의 80℃에서의 코드 강도가 4.3 g/d 이상이고, 120℃에서의 코드 강도가 4.0 g/d 이상이며, 타이어 코드를 177℃에서 15분 동안 가류한 후의 하기 수식 1에 의해 산출되는 80℃에서의 터프니스 유지율 및 120℃에서의 터프티스 유지율이 각각 60% 이상인 것을 특징으로 하는 폴리에스터 타이어 코드.
[수식 1]
터프니스 유지율(T25-T80) = (T80 조건에서의 터프니스값/T25 조건에서의 터프니스값)X100
터프니스 유지율(T25-T120) = (T120 조건에서의 터프니스값/T25조건에서의 터프니스값)X100
(상기 식에서 폴리에스터 코드는 25℃, 65RH%에서 24시간 방치 후 측정된 값으로, T25 조건에서의 터프니스값은 25℃ 분위기 온도하에서 측정한 폴리에스터 코드의 터프니스 값이고, T80 조건에서의 터프니스값은 80℃ 분위기 온도하에서 측정한 코드의 터프니스 값이고, T120 조건에서의 터프니스값은 120℃ 분위기 온도하에서 측정한 코드의 터프니스 값임)
In the tire cord composed of polyester yarn, the tire cord has a cord strength of 4.3 g/d or more at 80° C. after vulcanizing the tire cord at 177° C. for 15 minutes (0.01 g/d), and at 120° C. The cord strength of is 4.0 g/d or more, and the toughness retention rate at 80°C and the toughness retention rate at 120°C calculated by the following equation 1 after vulcanizing the tire cord at 177°C for 15 minutes are 60% or more, respectively. Polyester tire cord, characterized in that.
[Equation 1]
Toughness retention rate (T 25 -T 80 ) = (Toughness value under T 80 condition/Toughness value under T 25 condition) X100
Toughness retention rate (T 25 -T 120 ) = (Toughness value under T 120 condition/Toughness value under T 25 condition) X100
(In the above formula, the polyester cord is a value measured after standing at 25°C and 65RH% for 24 hours, and the toughness value at the T 25 condition is the toughness value of the polyester cord measured at 25°C ambient temperature, and the T 80 condition The toughness value at is the toughness value of the code measured under 80℃ atmosphere temperature, and the toughness value under the T 120 condition is the toughness value of the code measured under 120℃ atmosphere temperature)
제1항에 있어서, 상기 폴리에스터 타이어 코드는, 80℃에서 5% LASE가 0.8 g/d 이상이고, 중간신도(@2.25 g/d)가 9~11%이며, 120℃에서 5% LASE가 0.5 g/d 이상이고, 중간신도(@2.25 g/d)가 9~12%인 것을 특징으로 하는 폴리에스터 타이어 코드.
The method of claim 1, wherein the polyester tire cord has a 5% LASE of 0.8 g/d or more at 80° C., a median elongation (@2.25 g/d) of 9 to 11%, and a 5% LASE at 120° C. Polyester tire cord, characterized in that it is 0.5 g/d or more and has a median elongation (@2.25 g/d) of 9 to 12%.
제1항에 있어서, 상기 타이어 코드는 강도가 5.0 g/d 이상이고, 177℃에서 0.05 g/d 하중에서 2분 경과후의 건열수축률이 3% 이하인 것을 특징으로 하는 폴리에스터 타이어 코드.
The polyester tire cord according to claim 1, wherein the tire cord has a strength of 5.0 g/d or more, and a dry heat shrinkage ratio of 3% or less after 2 minutes under a load of 0.05 g/d at 177°C.
제1항에 있어서, 상기 폴리에스터 원사는 중간신도(@2.25 g/d): 2.5% ~ 3.0%, 중간신도(@4.5 g/d) : 5.0% ~ 6.0% 및 중간신도(@6.75 g/d) : 7.5 ~ 9.0%의 조건을 동시에 만족하는 것을 특징으로 하는 폴리에스터 타이어 코드.
The method of claim 1, wherein the polyester yarn has intermediate elongation (@2.25 g/d): 2.5% to 3.0%, intermediate elongation (@4.5 g/d): 5.0% to 6.0% and intermediate elongation (@6.75 g/d). d): Polyester tire cord, characterized in that it satisfies the conditions of 7.5 to 9.0% at the same time.
제3항에 있어서, 상기 폴리에스터 원사는 하기의 조건 (1)~(6)을 동시에 만족하는 것을 특징으로 하는 폴리에스터 타이어 코드.
(1) 고유점도(I.V) : 0.85 ~ 1.00
(2) 강도 : 7.0 g/d 이상
(3) 비정배향계수(Amorphous Orientation Factor; AOF) : 0.70 ~ 0.80
(4) 수축율 : 4.0% 이하
(5) 결정화도 : 50% 이상
(6) 치수안정성이 8.5% 이하
The polyester tire cord according to claim 3, wherein the polyester yarn satisfies the following conditions (1) to (6) at the same time.
(1) Intrinsic viscosity (IV): 0.85 ~ 1.00
(2) Strength: 7.0 g/d or more
(3) Amorphous Orientation Factor (AOF): 0.70 ~ 0.80
(4) Shrinkage: 4.0% or less
(5) Crystallinity: 50% or more
(6) Dimensional stability is less than 8.5%
제1항에 있어서, 상기 폴리에스터가, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌 텔레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트
(PTT)인 것을 특징으로 하는 폴리에스터 타이어 코드.
The method of claim 1, wherein the polyester is polyethylene terephthalate, polybutylene telephthalate, polyethylene naphthalate or polytrimethylene terephthalate.
Polyester tire cord, characterized in that (PTT).
제1항에 있어서, 상기 타이어 코드는 코드 섬도 2000 내지 8000 데니어, 2 내지 4 플라이 및 200 내지 500 TPM인 것을 특징으로 하는 폴리에스터 타이어 코드.
The polyester tire cord according to claim 1, wherein the tire cord has a cord fineness of 2000 to 8000 denier, 2 to 4 plies and 200 to 500 TPM.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항의 폴리에스터 타이어 코드를 포함하는 타이어.
A tire comprising the polyester tire cord of any one of claims 1 to 7.
제8항에 있어서, 상기 타이어는 트레드부, 트레드부의 양측으로 배치된 한 쌍의 사이드 월, 사이드 월의 타이어 반경방향 내측에 배치된 한 쌍의 비드부를 구비하고, 상기 한 쌍의 비드부 사이에 복수의 카카스가 배치된 타이어에 있어서, 상기 카카스가 상기 폴리에스터 타이어 코드로 구성되는 것을 특징으로 하는 타이어.

The method of claim 8, wherein the tire includes a tread portion, a pair of sidewalls disposed on both sides of the tread portion, and a pair of bead portions disposed inside the tire radial direction of the sidewall, and between the pair of bead portions A tire in which a plurality of carcasses are disposed, wherein the carcasses are composed of the polyester tire cord.

KR1020190110269A 2019-09-05 2019-09-05 Polyester tire cord with improved heat resistance and tire comprising the same KR102227154B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190110269A KR102227154B1 (en) 2019-09-05 2019-09-05 Polyester tire cord with improved heat resistance and tire comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190110269A KR102227154B1 (en) 2019-09-05 2019-09-05 Polyester tire cord with improved heat resistance and tire comprising the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102227154B1 true KR102227154B1 (en) 2021-03-15

Family

ID=75134335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190110269A KR102227154B1 (en) 2019-09-05 2019-09-05 Polyester tire cord with improved heat resistance and tire comprising the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102227154B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024043707A1 (en) * 2022-08-25 2024-02-29 효성첨단소재 주식회사 Eco-friendly tire cord and tire using same

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4101525A (en) 1976-10-26 1978-07-18 Celanese Corporation Polyester yarn of high strength possessing an unusually stable internal structure
US5067538A (en) 1988-10-28 1991-11-26 Allied-Signal Inc. Dimensionally stable polyester yarn for highly dimensionally stable treated cords and composite materials such as tires made therefrom
EP0423213B1 (en) 1988-07-05 1992-05-27 AlliedSignal Inc. Dimensionally stable polyester yarn for high tenacity treated cords
US5472781A (en) 1991-12-13 1995-12-05 Kolon Industries, Inc. High strength polyester filamentary yarn
KR20110078773A (en) * 2009-12-31 2011-07-07 코오롱인더스트리 주식회사 Method for manufacturing poly(ethyleneterephthalate) drawn fiber, drawn fiber, method for manufacturing poly(ethyleneterephthalate) tire-cord, and tire-cord
KR20170082891A (en) * 2016-01-07 2017-07-17 주식회사 효성 Process for preparing polyester dip cord for motercycle
KR101979352B1 (en) * 2018-01-15 2019-05-17 효성첨단소재 주식회사 Process for preparing polyethylene terephthalate filament having excellent high strength and strength ratio

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4101525A (en) 1976-10-26 1978-07-18 Celanese Corporation Polyester yarn of high strength possessing an unusually stable internal structure
EP0423213B1 (en) 1988-07-05 1992-05-27 AlliedSignal Inc. Dimensionally stable polyester yarn for high tenacity treated cords
US5067538A (en) 1988-10-28 1991-11-26 Allied-Signal Inc. Dimensionally stable polyester yarn for highly dimensionally stable treated cords and composite materials such as tires made therefrom
US5472781A (en) 1991-12-13 1995-12-05 Kolon Industries, Inc. High strength polyester filamentary yarn
KR20110078773A (en) * 2009-12-31 2011-07-07 코오롱인더스트리 주식회사 Method for manufacturing poly(ethyleneterephthalate) drawn fiber, drawn fiber, method for manufacturing poly(ethyleneterephthalate) tire-cord, and tire-cord
KR20170082891A (en) * 2016-01-07 2017-07-17 주식회사 효성 Process for preparing polyester dip cord for motercycle
KR101979352B1 (en) * 2018-01-15 2019-05-17 효성첨단소재 주식회사 Process for preparing polyethylene terephthalate filament having excellent high strength and strength ratio

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024043707A1 (en) * 2022-08-25 2024-02-29 효성첨단소재 주식회사 Eco-friendly tire cord and tire using same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101225584B1 (en) Polyethyleneterephthalate filament having an excellent dimensional stability
KR101734892B1 (en) Process for preparing polyethylene terephthalate filament having excellent dimensional stability
JP3835803B2 (en) High-strength polyethylene-2,6-naphthalate fiber with excellent spinnability
KR101384671B1 (en) method of manufacturing polyester tire cord with high modulus-low shrinkage and polyester tire cord manufactured by the same method
KR101602385B1 (en) Dimensionally stable polyethyleneterephthalate dipped cord, method of manufacturing the same and tire including the same
KR102227154B1 (en) Polyester tire cord with improved heat resistance and tire comprising the same
KR101878787B1 (en) Dimensionally stable polyethyleneterephthalate tire cord, method of manufacturing the same and tire including the same
KR102227153B1 (en) Polyester tire code with improved heat resistance and tire comprising the same
KR20190049046A (en) Polyester tire cords and their use in radial tires
KR20150097126A (en) Dimensionally stable polyethyleneterephthalate dipped cord, method of manufacturing the same and tire including the same
KR20200120225A (en) High thermostable Polyethylene terephthalate cord and its manufacturing method
KR101551426B1 (en) High performance radial tire
KR20120069340A (en) Radial tire using polyester multifilamenr
KR100630263B1 (en) High performance radial tire using hybrid cord for carcass ply
KR100630269B1 (en) High performance radial tire
KR100674673B1 (en) High performance radial tire using hybrid cord
KR100556034B1 (en) High performance radial tire
KR101849196B1 (en) Pneumatic tire
KR100618398B1 (en) High tenacity polyethylene naphthalate tire cord, and high performance tire producted by the same
KR100584695B1 (en) High performance radial tire using polyethylene-2,6-naphthalate fiber
KR100548642B1 (en) High performance radial tire using polyethylenenaphthalate
KR102301287B1 (en) Process for preparing polyethyleneterephthalate dipped cord for bias tire
KR100630268B1 (en) Light weight pneumatic radial tire
KR20200111512A (en) Polyester tire cord and manufacturing method of the same
KR20050066055A (en) Polyethylene naphthalate tire cord and high performance tire using the same

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant