KR102301287B1 - 내열성과 접착력이 우수한 바이어스 타이어용 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터싸이클, 농경용 등에 사용되는 바이어스 타이어의 타이어 코드에 관한 것으로, 기존에 바이어스 타이어 코드로 사용되오던 나일론 6, 나일론 66의 대체용으로 가격 경쟁력이 있는 폴리에텔렌테레프탈레이트 코드의 접착력과 내열성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.

Description

내열성과 접착력이 우수한 바이어스 타이어용 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드의 제조방법 {Process for preparing polyethyleneterephthalate dipped cord for bias tire}
본 발명은 모터사이클 타이어코드용 폴리에틸렌테레프탈레이트의 원사 및 이를 이용한 딥코드에 관한 것으로 보다 상세하게는 내열성이 우수하고 접착력이 향상된 바이어스 타이어용 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드의 제조방법에 관한 것이다.
모터사이클, 농경용 등에 사용되는 바이어스 타이어(Bias Tire)는 변형·발열이 심하여 접착력과 내구성이 우수한 Nylon6, Nylon66이 사용되고 있다. 자동차용 타이어 코드에 사용되는 대표적인 폴리에스터인 '폴리에틸렌테레프탈레이트'는 1949년 ICI가 섬유용으로 처음 공업화한 것으로, 나일론 및 아크릴 섬유와 함께 이른바 3대 합성섬유의 하나로 성장하였으며, 비섬유 분야에서도 고강도, 고내열성, 투명성, 기체 차단성, 연신 가공성 등의 우수한 물성, 가공 특성 및 가격 경쟁력을 바탕으로 급격히 성장해 왔다. 특히 타이어코드용으로 사용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유는 경제성과 고강도면에서 유리하나, 형태안정성이 취약한 단점이 있다. 그러나, 생산 비용 절감에 대한 요구가 확대되면서 모터사이클용 고속 타이어나, 농업용 대형 타이어에 기존의 나일론 코드를 대체할 만한 폴리에틸렌테레프탈레이트 코드 적용에 대한 관심이 높아지는 추세여서 나일론 코드와 유사한 S-S curve 거동, 특히 플라이 간 접착력이 나일론 대비 동등 이상의 성능이 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트 코드 개발이 시급한 상황이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1205944호 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0079257호 일본 공개특허공보 제2010-53465호 일본 공개특허공보 제2013-193548호
본 발명은 내열성이 우수하고 접착력이 향상된 바이어스 타이어용 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사 및 이를 이용한 딥코드를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
본 발명은 에틸렌테레프탈레이트 단위를 85몰% 이상을 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 용융하여 노즐을 통과시키면서 압출하여 방출사를 형성하는 단계; 상기 방출사를 방사하여 미연신사를 형성하는 단계; 상기 미연신사를 연신 롤러를 통과시켜 다단 연신시켜 원사를 제조하는 단계; 상기 원사를 300 내지 500 TPM으로 상하연 연사하여 제직하는 단계; 및 상기 제직하는 단계를 통해 제직된 사를 에폭시화합물을 포함한 디핑액에 침적한 다음 건조하고 연신 및 열고정시켜 딥코드를 제조하는 단계를 포함하는 바이어스 타이어용 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 딥코드를 180℃에서 120분 가류한 후의 강력저하율이 5% 이하인 특성을 갖는 바이어스 타이어용 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 초기 H-접착력은 16.5kg이상, Peel 접착력은 16.0kg 이상, 강력은 19.5kg이상, 중간신도는 7.5%이상, 절단신도는 21% 이상, 수축률이 1.0% 이하의 물성을 갖는 바이어스 타이어용 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따라 제조된 원사를 이용한 타이어 코드는 온도가 상승함에 따른 물성 저하가 종래의 타이어 코드에 비해 월등히 개선되고, 타이어 코드의 내열특성이 우수해지므로 실제 타이어에 적용할 경우, 고성능 타이어의 성능평가의 척도로 표현되는 회전저항(Rolling Resistance)이 우수하며, 핸들링(Handling) 및 고속내구성이 향상되고, 뛰어난 타이어 주행 성능을 발휘할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 방사 및 연신 과정을 도시한 것이다.
본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 타이어 코드를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.
본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트 사의 제조를 위한 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합물은 최소한 85몰%의 에틸렌테레프탈레이트 단위를 함유할 수 있지만 선택적으로 에틸렌테레프탈레이트 단위만을 포함할 수 있다.
선택적으로 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트는 에틸렌글리콜 및 테레프탈렌 디카르복실산 또는 이들의 유도체 그리고 하나 또는 그 이상의 에스테르-형성 성분으로부터 유도된 소량의 유니트를 공중합체 유니트로 포함할 수 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 유니트와 공중합가능한 다른 에스테르 형성 성분의 예는 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올등과 같은 글리콜과, 테레프탈산, 이소프탈산, 헥사하이드로테레프탈산, 스틸벤 디카르복실산, 비벤조산, 아디프산, 세바스산, 아젤라산과 같은 디카르복실산을 포함한다.
제조된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 칩에 테레프탈산(TPA)과 에틸렌글리콜 원료가 2.0 내지 2.3의 비율로 용융혼합되고, 그리고 용융혼합물은 에스테르 교환반응 및 축-중합반응이 되어 고유점도 0.60 내지 0.70 수준의 로우 칩(raw chip)으로 만들어진다. 이후 로우 칩은 240 내지 260℃의 온도 및 진공 하에서 1.0 내지 1.2의 고유점도 및 30 ppm 이하의 수분율을 갖도록 고상중합이 된다.
만약 로우 칩의 고유점도가 1.0 보다 낮으면 최종 연신사의 고유점도가 낮아져 열처리 후 처리 코드로서 고강도를 발휘할 수 없게 되고, 반면 칩의 고유점도가 1.20보다 높으면 방사장력이 지나치게 증가하고 방출사의 단면이 불균일해져 연신 중 필라멘트 컷이 많이 발생하여 연신 작업성이 불량해진다. 아울러 칩의 수분율이 30ppm을 초과하면 용융방사 중 가수분해가 유발될 수 있다.
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 ppm보다 적으면 중합반응속도가 느려져 중합효율이 저하되고, 300 ppm보다 많으면 필요 이상의 안티몬 금속이 이물질로 작용하여 방사연신 작업성을 떨어뜨릴 수 있다.
이러한 방법으로 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩은 도 1에 도시된 과정을 통하여 섬유화가 된다.
도 1을 참조하면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 칩은 익스트루드(1), 기어펌프(2), 노즐(3) 및 가열장치(4)를 통해 290 내지 310℃의 방사온도 및 1200 내지 1500의 방사 드래프트비(최초 권취롤러 위에서의 선속도/노즐에서의 선속도)로 저온 용융 방사되어 열분해 및 가수분해에 의한 중합체의 점도의 저하가 방지된다. 방사 드래프트비가 1200보다 작으면 필라멘트 단면 균일성이 나빠져 연신작업성이 현저히 떨어지고, 반면에 1500을 초과하면 방사 중 필라멘트 파손이 발생하여 정상적인 원사의 생산이 어렵게 된다.
또한 고유점도가 1.0~1.2인 폴리에텔렌테레프탈레이트 칩을 직경이 1.0 ~ 1.4mm이고, 홀수가 300 내지 500인 노즐을 통해 압출하시키는 것이 바람직하다. 이때 노즐의 직경이 1.0 미만이면 미연신사의 연신성이 떨어지고 노즐 직경이 1.4mm를 초과하면 권취시 작업성이 떨어진다. 또한, 노즐의 홀수가 300개 미만이면 코드강력이 떨어지고 노즐의 홀수가 500개 초과하면 균일한 냉각이 어려워 연신성이 저하된다. 또한 노즐의 L/D가 4 이상인 것이 특징인데 4미만인 경우에는 연신사의 강도가 떨어진다.
제조된 용융 방출사는 냉각구역(5, 6)을 통과하여 급냉 고화되고, 그리고 필요에 따라 노즐(3)의 바로 아래쪽 냉각구역(5, 6) 시작점까지의 거리, 즉 후드의 길이(L) 구간에 짧은 가열장치(4)가 설치될 수 있다.
후드의 길이(L) 구간은 지연 냉각구역 또는 가열구역이 되고 그리고 50 내지 250mm의 길이 및 250 내지 400℃의 온도(공기접촉 표면온도)를 갖는다.
냉각구역(5, 6)에서 냉각공기를 불어주는 방법에 따라 오픈 냉각(open quenching)법, 원형 밀폐 냉각(circular closed quenching)법 및 방사형 아웃플로우 냉각(radial outflow quenching)법이 적용될 수 있지만 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 냉각구역(5, 6)을 통과하여 고화된 방출사는 유제 부여장치(7)에 의해 0.5 내지 1.0%로 오일링이 되어 미연사가 된다.
미연신사는 스핀드로(spin draw) 공법으로 방사속도가 2800 내지 3200m/min이고 권취속도가 5,500m/min이상으로 일련의 연신 롤러(8), (9), (10), (11) 및 (12)를 통과하여 총연신비 2.0배 이상, 바람직하기로는 2.0 내지 2.5배로 연신되어 권취 롤러에서 최종 연신사(13)로 얻어진다.
연신 공정에서는 미연신사는 3단 연신이 되고, 각각의 연신 온도는 미연신사의 유리전이온도인 95℃ 보다 더 낮게 되는 것을 특징으로 한다. 연신온도가 유리전이온도보다 낮으면 연신성이 떨어지고, 또한 95℃를 초과하면 연신중 결정화가 급속히 진행되어 3단 연신이 어렵게 된다.
방사 시 노즐과 냉각부 상단과의 거리를 가능한 작게 만드는 것은 최종 연신사에서 높은 강력을 갖도록 하는데 유리하도록 만든다. 만약 방사 시 노즐 밑에서 가열 장치 하단까지의 거리가 50mm 이하가 되든가(실제적으로는 노즐 직하에 길이가 약 50mm인 방사 블럭이 존재함으로 길이가 50mm인 가열장치를 사용하면 노즐 밑에서 가열장치 하단까지의 거리는 100mm가 됨), 또는 가열장치 하단과 냉각장치 상단과의 거리가 50 ~ 150mm를 벗어나면 미연신사의 불-균일이 상당한 수준으로 발생하여 정상적인 물성을 내는 연신이 어렵게 된다는 문제점이 발생한다.
제조된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유를 이용하여 딥 코드를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법은 전단계로 코드에 꼬임을 부여하여 생코드를 제조하는 단계(연사공정)를 포함한다.
본 발명에 따른 제조 방법에서 하연 또는 상연시 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유에 부여되는 꼬임의 수준(연수)에 따라 코드의 강신도, 중신, 내피로도 등의 물성이 변화된다. 일반적으로 꼬임이 높은 경우, 강력은 감소하며, 중신 및 절신은 증가하는 경향을 띠게 된다. 또한 내피로도는 꼬임의 증가에 따라 향상되는 추세를 보이게 된다. 본 발명에 따라 제조된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 타이어코드는 상/하연 동시에 300/300 내지 500/500 TPM, 바람직하게는 390/390 내지 440/440 TPM, 의 연수를 가지도록 제조되었다. 상연과 하연을 같은 수치가 되도록 한 것은 제조된 타이어 코드가 회전이나 꼬임 등을 나타내지 않고 일직선상을 유지하기 쉽도록 하여 물성 발현을 최대로 하기 위한 것이다. 만약 300/300 TPM 미만이 되면, 생코드의 절신이 감소하여 내피로도가 저하하기 쉽다. 다른 한편으로 500/500 TPM 초과하는 경우, 강력 저하가 커서 타이어코드용으로 적절하지 않게 된다.
제조된 생코드(Raw Cord)는 제직기(weaving machine)를 사용하여 제직되고, 그리고 수득된 직물은 딥핑액에 침지 및 경화되어 생코드 표면에 수지층이 부착된 타이어 코드용 딥 코드(Dip Cord)로 제조된다.
본 발명의 딥 코드의 제조방법은, 블록킹된 디이소시아네이트 및 에폭시 화합물을 포함하는 1차 처리액을 제조하는 단계; 폴리에틸렌테레프탈레이트 연사코드에 인장력을 가하면서 상기 1차 처리액에 통과시키는 단계; 상기 1차 처리액을 통과한 섬유를 건조 및 열처리하는 단계; 열처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유를 에폭시화된 페놀 수지를 포함하는 2차 처리액에 통과시키는 단계; 및 상기 2차 처리액을 통과한 섬유를 건조시키고 안정화시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유와 고무와의 접착을 위하여 블록킹된 이소시아네이트 및 에폭시를 주성분으로 하는 1차 처리액을 사용한다. 이후에 에폭시화된 페놀 수지에 고무 라텍스를 첨가하여 고무와의 상호작용을 할 수 있는 2차 처리액을 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유에 처리한다.
일반적으로 에폭시 화합물은 1분자 중에 적어도 2개 이상의 에폭시 기를 가지는 것으로서, 에피클로로히드린과 같은 할로겐화 화합물과 글리세롤, 에틸렌글리세롤, 디에틸렌 글리콜, 솔비톨, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 데나콜과 같은 다가 알코올 또는 다가 페놀과의 반응에 의해 형성되어지는 물질이다.
상기 디핑액은 고무 라텍스와 에폭시화된 페놀 수지의 결합력을 증가시키기 위하여, 헥사메톡시메틸멜라민 수지 파라클로로페놀계 레소시놀/포르말린 혼합수지(Pexul) 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유에 1차 처리액 및 상기 에폭시화된 페놀 및 헥사메톡시메틸멜라민 수지와 라텍스로 구성된 2차 처리액을 처리하는 단계에 대한 일례를 설명하면 다음과 같다.
방사 공정을 통하여 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유를 연사 및 제직한 후, 열처리하는 단계에 대해 설명하면 다음과 같다. 제조된 타이어 코드용 원사를 다이렉트 연사기를 이용하여 Z방향으로 하연, S방향으로 상연 2합으로 연사한 후 제직기(Weaving Machine)를 이용하여 제직함으로써 생지(Raw Fabric)를 제조한다. 이렇게 제조된 타이어 코드용 생지는 열처리공정 중에서 블로킹된 이소시아네이트와 에폭시로 구성된 1차 처리액으로 처리된다. 이후에 건조영역에서 수분이 제거되며 건조온도는 140 내지 180℃가 바람직하며, 20 내지 150초 동안 건조된다. 이후에 160 내지 250℃ 온도에서 20 내지 150초 동안 열처리를 통하여 블록킹된 디이소시아네이트가 해리되어 반응성을 가짐으로 에폭시와 화학반응을 통하여 섬유 표면에 반응성을 부여하게 된다.
이후, 2차 처리액을 제조하기 위하여, 2차 처리액 100중량%를 기준으로 에폭시화된 페놀 수지 0.5 내지 10중량%, 헥사메톡시메틸멜라민 0.1 내지 5중량%, 비닐피리딘라텍스 15 내지 20중량%를 포함한다.
상기 에폭시화된 페놀 수지는 고무와의 상호작용을 할 수 있는 역할을 한다. 이러한 에폭시화된 페놀 수지는 비스페놀-A와 에피클로로히드린, 노볼락과 에피클로로히드린, 또는 레졸과 에피클로로히드린으로 합성된 에폭시수지에 고분자량의 폴리이소시아네이트를 말단에 결합시키고 부탄올 등의 유기 용매에 분산시켜 제조할 수 있다. 또는, 비스페놀-A와 에피클로로히드린을 사용하여 합성된 액상 에폭시수지에 노볼락 또는 레졸 등을 부가중합하여 고분자의 에폭시를 합성한 이 후 레소시놀, 페놀, 카플로락탐 등으로 블록킹된 이소시아네이트를 말단에 결합시키고 부탄올 등의 유기 용매에 분산시켜 제조할 수 있다. 또 다른 합성 방법은 비스페놀-A와 에피클로로히드린을 사용하여 노볼락 또는 레졸 형태의 에폭시를 합성한 이 후 레소시놀 또는 레소시놀-포르말린 수지를 말단에 결합시키고 유기 용매에 분산시켜 제조할 수 있다. 상기의 합성방법 이외에도 노볼락 또는 레졸 형태의 에폭시와 페놀 수지를 물, 조용매(Co-solvent), 분산제와 함께 혼합한 후 가열하면서 매우 강한 전단력을 가하여 혼합액을 제조할 수 있다. 이 혼합액은 작은 입자상태로 균일한 분산성을 가지게 되며 냉각과정에서 분산제에 의해 안정한 상태로 유지될 수 있다. 이 때 조용제(Co-solvent)로는 알콜류 또는 에테르 글리콜(Glycol Ether)이 사용될 수 있다.
상기 에폭시화된 페놀 수지는 2차 처리액 100중량%를 기준으로 0.5 내지 10중량% 포함하는 것이 바람직하다. 에폭시 화합물의 함량이 0.5중량% 미만일 경우에는 섬유에 충분한 반응성을 부여하여 고무와의 접착력을 발현하기 어려우며, 10중량%를 초과하는 경우에는 높은 강성으로 인하여 가공성이 저하되고 코드의 내피로 특성이 저하되며 제조비용도 높아지게 된다.
또한, 상기 에폭시화된 페놀 수지와 헥사메톡시메틸멜라민 수지는 중량비로 1:0.1 내지 5:1인 것이 바람직하다. 만약, 상기 범위를 벗어나게 되면 충분한 접착력이 발현되지 않을 뿐만 아니라, 강성이 너무 높아 타이어 코드의 주요 요구 특성 중 하나인 내피로성이 떨어지게 되어 타이어 내구성이 떨어지는 결과를 초래하게 된다.
상기 비닐피리딘 라텍스의 함량은 1차 처리액 100중량%를 기준으로 15 내지 20중량%인 것이 바람직하며, 비닐피리딘 라텍스의 함량이 15중량% 이하인 경우에는 고무와의 충분한 접착력을 발현할 수 없으며, 20중량% 이상인 경우에는 초기접착력은 상승되지만 라텍스층이 두껍게 형성되어 고온에서 라텍스층에서의 박리현상이 발생할 수 있으며 높은 부착량으로 인하여 강성이 증가하게 되어 내피로성이 저하되며, 또한 열처리 설비 롤러에 라텍스가 부착되어 작업성이 저하되거나 최종 제품의 불량이 증가하게 된다.
이와 같이 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유는 고무와의 상호작용을 할 수 있는 에폭시화된 페놀 수지 및 고무 라텍스와 상기 에폭시화된 페놀 수지의 결합력을 증가시킬 수 있는 헥사메톡시메틸멜라민 수지의 혼합물을 이용하여 처리함으로써, 높은 내열 접착력과 고무 커버리지 및 우수한 내열특성, 내피로성을 발현할 수 있으며, 이로 인하여 고성능 타이어의 제조가 가능하다.
또한, 본 발명에서 사용하는 2차 처리액은 혼합 후에 바로 사용이 가능하기 때문에 반응 숙성시간이 필요하지 않고, 처리액 제조 시에 환경규제물질을 전혀 사용하지 않음으로써, 친환경적이며 외부 환경에 따른 영향도를 최소화하여 균일한 처리액의 부착을 가능하게 함으로써, 제조공정성 및 생산 비용을 절감할 수 있고 품질 균일성이 향상된 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유용 처리액을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 구체적으로 설명하나, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명의 한 형태를 예시하는 것에 불과할 뿐이며, 본 발명의 범위가 하기 실시예 및 실험예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
안티몬 금속을 220ppm 포함하는 고유점도(I.V.) 1.10, 수분률 10ppm의 고상중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 제조하였다. 제조된 칩을 압출기를 사용하여 290℃의 온도에서 방사 드래프트로 용융방사하였다. 이후, 방출사를 노즐 직하 길이 60mm의 가열구역(분위기 온도 340℃) 및 길이 250mm의 냉각구역(20℃, 0.5m/s의 풍속을 갖는 냉각공기 취입)을 통과시켜 고화시킨 다음 솔벤트 적용한 방사유제(파라핀오일 성분 70% 함유)로 오일링하였다. 미연신사를 다단 연신 후 권취하여 최종 원사를 제조하였다.
제조된 원사 2가닥을 390TPM으로 상하연하여 코드 사를 제조한 후, 상기 코드 사를 디핑 탱크에서 에폭시 수지와 Pexul의 접착액에 침적한 다음 건조 지역에서 170℃로 4.0% 연신 하에 150초간 건조하고, 고온 연신 지역에서 245℃로 3.0% 연신 하에 150초간 열고정한 후, 다시 레조시놀 포르말린 라텍스(RFL)에 침적한 다음 170℃로 100초간 건조하고 245℃로 4.5% 연신하에 40초간 열고정시켜 딥코드를 제조하였다.
실시예2
제조된 원사 2가닥을 440TPM으로 상하연하여 코드 사를 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예1과 동일한 방법으로 딥코드를 제조하였다.
비교예1
1260데니어의 나일론6 원사 2가닥을 360TPM으로 상하연하여 코드사를 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 딥코드를 제조하였다.
평가예 1
실시예 1~2 및 비교예 1에서 제조된 딥코드의 물성 및 가류전·후의 물성 변화를 하기와 같은 방법으로 평가하였으며, 결과는 하기 표 1, 표 2에 나타내었다.
항목/ 사종 PET 1300D Nylon6 1260D 비고(조건)
실시예 1 실시예 2 비교예 1
연수(TPM)/EPI 390/30 440/30 360/28
접착력 H-접착(kg) 16.7 17.2 13.9 @165°C ×15'
Peel접착(kg) 16.7 17.1 15.7 @145°C ×30'
Bias Carcass/Carcass 접착(kg)-Bias각: 40도 9.1 9.0 8.8 초기,@170°C ×10'
7.8 7.7 7.6 내열,@170°C ×60'
딥코드 물성 가류 전 강신도 강력(kg) 20.7 19.7 22.7
중신(%,@6.8kg) 7.5 8.2 10.1
절신(%) 22.7 21.0 26.0
가류 후 강신도
 강력(kg) 20.2(3%감소) 19.1(3%감소) 21.2(6%감소) 180°C ×120'
중신(%,@6.8kg) 10.6(41%증가) 11.5(40%증가) 18.8(86%증가)
절신(%) 24.6(9%증가) 24.9(18%증가) 42.1(62%증가)
수축율 (%), 0.7 1.0 7.5 @177˚C×2’×0.05g/d)
E-S(%) 8.0 9.2 17.6
Figure 112016006434817-pat00001
<가류전> <가류후>
실시예 및 비교예의 물성 평가는 아래와 같이 측정 또는 평가하였다.
1) 강력(kgf), 중간신도(%)
25℃, 65 %RH에서 24 시간 방치한 후, 인스트롱사의 저속 신장형 인장시험기를 이용하는데, 타이어 코드는 연신사에 80 TPM(Twist Per Meter)의 꼬임을 부가한 후 시료장 250 mm, 인장속도 300 m/min으로 측정한다.
2) 수축율
시표를 20℃, 65% 상대습도의 표준 상태하에서 24시간 방치한 후 0.05g/d에 상당하는 중량을 달아 길이(L0)를 측정하고, 무장력 상태하에서 드라이 오븐을 이용하여 177℃하엣 30분간 처리한 다음 꺼내어 2시간 이상 방치한 후, 0.05g/d에 상당하는 하중을 달아 길이(L)를 측정하여 수학식 1에 의해 수축율을 계산하였다.
수학식 1
S(%) = [(L0-L1)/L0]×100
3) E-S(형태안정성)
처리 코드의 형태안정성은 타이어 측벽 결각화(Side Wall Indentation, SWI) 및 핸들링에 관계되는 물성으로서 주어진 수축율에서의 높은 모듈러스로 정의되고, E2.25(2.25g/d에서의 신장율)+FS(자유수축율)는 서로 다른 열 처리 과정을 거친 처리 코드에 대한 형태안정성의 척도로서 유용하며 낮을수록 더 우수한 형태안정성을 나타낸다.
4) 접착력(kgf) 평가방법: H-테스트(H-Test) Peel 접착(kg/inch)
열처리 코드와 고무의 접착력을 나타내는 방법으로서, 코드를 고무블럭에 넣어 H-테스트는 165℃, 15분(초기) Peel 접착은 145℃, 30분 또는 Bias Carcass/Carcass 접착력은 170℃, 10분(초기), 60분(내열)으로 50kgf/cm2의 압력으로 가류한 이후에, 인스트롱사의 저속 신장형 인장시험기를 이용하여 인장속도 200m/min로 접착력을 측정한다. 같은 시험을 10회 실시하여 평균값을 구하였다. 이 외 방법은 H-테스트는 ASTM D4776-04, Peel 접착은 D4776-98에 따라 시행되었다.
1: 팩
2: 노즐
3: 냉각구역
4: 방출사
5: 유제 부여장치
6: 연신롤러 GR1
7: 연신롤러 GR2
8: 연신롤러 GR3
9: 연신롤러 GR4
10: 연신롤러 GR5
11: 원사
L: 후드의 길이

Claims (3)

  1. 에틸렌테레프탈레이트 단위를 85몰% 이상을 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 용융하여 홀수가 300 내지 500인 노즐을 통과시키면서 압출하여 방출사를 형성하는 단계;
    상기 방출사를 1200 내지 1500의 방사드래프트비로 방사하여 미연신사를 형성하는 단계;
    상기 미연신사를 연신 롤러를 통과시킨 후, 다단 연신시켜 원사를 제조하는 단계;
    상기 원사를 300 내지 500 TPM으로 상하연 연사하여 코드 사를 제조하는 단계; 및
    상기 코드 사를 에폭시화합물을 포함한 디핑액에 침적한 다음 건조하고 연신 및 열고정시켜 딥코드를 제조하는 단계를 포함하며,
    상기 딥코드는, 초기 H-접착력은 16.5kg이상, Peel 접착력은 16.0kg 이상, 강력은 19.5kg이상, 중간신도는 7.5%이상, 절단신도는 21% 이상, 수축률이 1.0% 이하이며, 180℃에서 120분 가류한 후의 강력저하율은 5% 이하인 바이어스 타이어용 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
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