KR19980020196A - 타이어 코드의 위사용 심사의 제조방법 및 이를 이용한 타이어 코드용 위사 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리아미드를 용융방사중에 방사통내에서 스팀공급으로 포화수증기를 미연신사에 공급하는 것을 특징으로 하는 타이어 코드의 위사용 심사의 제조방법에 관한 것으로서, 이와 같이 제조되는 심사는 방치상태에서 대기중의 수분에 의한 지관분리 현상이 발생하지 않아 해사가 용이하게 되므로 타이어 코드용 위사의 제조에 적합하게 된다.

Description

타이어 코드의 위사용 심사의 제조방법 및 이를 이용한 타이어 코드용 위사

제1도는 종래 방법에 의한 타이어 코드의 위사용 심사가 권취된 지관의 방치후의 상태를 나타낸 도면

제2도는 본 발명에 의한 타이어 코드의 위사용 심사가 권취된 지관의 방치후의 상태를 나타낸 도면

제3도는 본 발명에 의한 타이어 코드의 위사용 심사의 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 장치도

*도면중 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 방사블럭20: 방사팩

30: 가열통40: 퀀치챔버

50: 방사통51: 스팀자켓

본 발명은 타이어 코드용 위사에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 타이어 코드용 위사의 심가가 되는 폴리아미드 사에 관한 것이다.

일반적으로 래디얼 타이어의 제조시에 고무보강재료 사용되는 타이어 코드지는 타이어의 주행방향과 직각방향으로 직각방향으로 배열되어 있는데, 만일 타이어의 원주를 따라서 경사의 배열도가 불균일한 경우에는 경사밀도가 적은 부위의 고무층이 집중적으로 하중을 받게 되고 이 부분이 공기 팽창 압력에 의하여 부풀어져 타이어의 수명을 단축시키는 원인이 되고 있다. 그러므로 래디얼 타이어는 그 내부에서 보강작용을 하는 타이어 코드지의 경사밀도를 균일하게 유지시켜 주는 것이 매우 중요하다.

이러한 목적으로 본출원인은 복굴절(Δn)이 15×10-40×10이고 절단신도가 200g 이상이며 섬도는 100-200 데니어인 폴리아미드 미연신사에 면사를 600-1,000TPM으로 피복하여 제조한 타이어 코드용 위사를 발명하여 대한민국 특허출원 제94-15108호로 출원한 바 있다.

상기한 바와 같은 타이어 코드용 위사는 타이어 코드지의 절단신장율을 높일 수 있어 타이어 코드지의 경사밀도를 균일하게 유지시켜 줄 수 있으므로 유용한 효과를 갖는 것이나, 심사인 폴리아미드 미연신사를 권취한 후 방치하면 비정역에서 쉽게 대기중의 수분과 유화작용을 하여 결정성장으로 자발신장되어 벌지현상(부풀림 현상)이 발생하고 권취경도가 물렁해지면서 원사가 지관으로부터 이탈되기 쉬우며, 또한 이러한 원자는 커버링시에 해사가 불량하게 되는 등의 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 타이어 코드지용 위사의 심사가 되는 폴리아미드 미연신사가 지관으로부터 이탈되지 않고 커버링시에 해사가 용이하게 되도록 하는 것을 과제로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명자의 연구에서 타이어 코드지용 경사의 심사가 되는 폴리아미드의 미연신사를 방사중에 포화수증기를 부여하여 강제로 결정성장시키면 결과의 미연신사가 흡습성이 상실 또는 떨어져 상기한 바와 같은 벌지현상이나 권취경도가 물렁해지는 등의 문제가 발생하지 않고 지관에서 안정한 권치 상태를 유지하며 커버링시에 해사가 용이하게 된다는 사실을 알게 되어 본 발명을 완성하게 된 것이다.

그러므로 본 발명에 의하면 폴리아미드를 용융방사하여 미연신사로 권취하여 제조하는 타이어 코드의 위사용 폴리아미드 심사의 제조에 있어서, 방사중 방사통내에서 스팀공급으로 포화수증기를 미연신사에 공급하는 것을 특징으로 하는 타이어 코드의 위사용 심사의 제조방법이 제공된다.

또한 본 발명에 의하면 방사중에 포화수증기의 부여에 의해 결정성장된 폴리아미드 미연신사를 심사로하여 피복사가 커버링된 것을 특징으로 하는 타이어 코드용 위사가 제공된다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 있어서, 타이어 코드의 위사용 심사인 폴리아미드 미연신사는 방사중에 포화수증기의 부여에 의해 결정성장된다. 만일 이와 같이 미연신사의 방사중에 포화수증기를 부여하지 않게 되면, 권취완료후 비정영역에서 수분과 쉽게 유화작용을 함으로 응력에 대해서 쉽게 변형되며(제1도 참조), 커버링 가공시에 해사가 용이하지 않아 작업성이 불량하게 된다. 따라서, 방사중에 포화수증기를 미연신사에 부여하는 것이 유리하다. 이때 포화수증기의 부여는 방사통내에 스팀공급에 의해 수행할 수 있으며, 스팀의 온도는 퀀칭 이후에 냉결정화를 위하여 냉결정화 이상의 온도로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 방사중에 미연신사에 포화수증기를 부여한 후 권취한 지관의 방치후의 상태가 제2도에 제시된다. 제1도와 제2도에 예시되는 바와 같이, 방사중에 스팀을 부여하지 않으면 방치시 흡습에 의한 결정성장으로 실이 부풀어서 원사가 지관에서 이탈하기 쉬우며(제1도), 방사중에 스팀을 부여하면 방사중 결정성장이 촉진되어 방치후에도 원사가 지관에 단단히 감겨져 있게 된다(제2도).

본 발명에 있어서, 타이어 코드의 위사용 심사인 폴리아미드 미연신사는 폴리아미드-66 미연신사가 바람직하다. 폴리아미드-66 는 2.8 이상의 점도를 갖는 것이 바람직한 데, 그 이유는 2.8 미만의 경우 절단신도와 강도가 낮아 고 신도의 원사로 적용하기 곤란해지며, 후처리 공정에서 열노화가 커져 강력과 신도가 급격히 저하되기 때문이다.

이하 본 발명에 따르는 타이어 코드의 위사용 심사인 폴리아미드 사의 제조에 대해서 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.

제3도에는 본 발명에 따르는 타이어 코드의 위사용 심사의 제조장치의 일예가 개략적으로 도시된다. 도시되는 장치에서, 용융폴리아미드는 방사블럭(10), 방사팩(20), 가열통(30), 퀀치챔버(40), 스팀자켓(51)이 내벽에 설치된 방사통(50), 오일롤(60)을 순차적으로 통과한 후, 가이드(70), 제1고데트롤(81) 및 제2코데트롤(82)를 거쳐 와인더(90)에서 지관에 권취되어 타이어 코드의 위사용 폴리아미드 심사로 제조된다. 이때, 방사통을 통과하는 미연신사에는 오일롤(60)로부터 오일이 급유되기 전에 스팀자켓(51)으로부터 분사되는 스팀에 의해 포화수증기로 부여된다. 포화수증기는 0.5kgf/㎠ 이상의 분사량으로 미연신사에 충분히 공급하는 것이 바람직하다. 이와 같이 방사중에 포화수증기가 부여된 미연신사는 결정성장이 촉진되어 방치후에 수분의 흡습에 의한 상기한 바와 같은 문제의 발생이 미연에 방지된다.

이때, 방사속도는 700-1,300 MPM으로 하는 것이 바람직한데, 그 이유는 700 MPM 미만의 경우는 고 절단강력을 달성하기 어려우며, 1,300 MPM을 초과하는 경우는 복굴절(Δn)이 급격히 증가하여 고절단신율을 달성하기 어렵기 때문이다.

위에 설명한 바와 같이 심사는 피복사로 커버링하여 타이어 코드용 위사로 제조된다. 심사 주위를 커버링하는 피복사로는 비용융성이고, 표면에 매끄럽지 않아서 경사를 잡아줄 수 있으며, 코드지 제조에서 열처리시 접착제가 심사까지 침투하여 신장율을 저하시키는 것을 방지하여 줄 수 있는 소재의 피복사가 바람직하며, 그 대표적인 예로는 면사가 있다. 또한 심사 고유의 저배향상과 그 신장율 특성을 유지시키기 위해서는 피복사의 꼬임수가 중요하다. 바람직한 피복사의 꼬임수는 600-1,000이다. 한편, 면사를 피복사로 사용할 경우 그 혼합량은 코드지용 위사의 전체중량에 대해 20-45중량%가 바람직하다. 이와 같이 피복된 위사는 제직후에 열처리 공정에서 접착제를 묻힌 후 건조 및 열고정을 거쳐 코드지로 제조된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 비한정적인 실시예의 기재로부터 보다 명백하게 될 것이다.

[실시예 1]

제3도의 장치를 사용하여 폴리아미드-66의 상대점도가 2.8인 건조칩을 287℃의 온도에서 800 MPM의 방사속도로 용융방사하여 280℃의 가열통에서 배향시킨 후 즉시, 퀀치챔버(냉각존)을 통과시켜 냉각시킨 후 방사통을 통과시켜 스팀자켓을 통해 스팀을 0.5kgf/㎠의 양으로 부여하고 필라멘트를 오일로울러에서 광유물 오일을 사용하여 부착량이 0.6-1.0% 수준이 되도록 부착한다. 결과의 필라멘트를 고뎃로울러를 거쳐 권취기에서 700-1,200m/분 속도로 지관에 권취하여 타이어 코드의 위사용 심사를 제조하였다.

제조된 심사의 섬도, 절단강력, 절단신도, 복굴절을 측정하였으며, 심사가 권취된 지관을 3일간 방치한 후 권취품을 육안으로 확인하였다. 시험결과는 하기 표 1에 제시된다.

[실시예 2]

스팀공급량을 1.2kgf/㎠로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.

[실시예 3]

스팀공급량을 0.2kgf/㎠로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.

[비교예 1]

스팀을 공급하지 않는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.

상기 표 1에서, 결정크기는 폴리아미드-66의 (100)면 및 (010/110)면의 결정크기로서 광각 X선 회절도에서 적도회절곡선의 회절강도의 반기폭과 쉐러 방정식(Scherrer equation)을 이용하여 산출한다.

위 식에서, λ=X선의 파장(1.5418Å)B=반기폭(rad)

α=보정각(6.98×10^-3rad) θ=회절각도(도)

Claims (6)

1. 폴리이미드를 용융방사하여 미연신사로 권취하여 제조하는 타이어 코드의 위사용 폴리아미드 심사의 제조에 있어서, 방사중 방사통내에서 스팀공급으로 포화수증기를 미연신사에 공급하는 것을 특징으로 하는 타이어 코드의 위사용 심사의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 폴리아미드가 폴리아미드-66인 것을 특징으로 하는 타이어 코드의 위사용 심사의 제조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 폴리아미드 미연신사에 0.5kg/㎠ 이상의 포화수증기가 부여되는 것을 특징으로 하는 타이어 코드의 위사용 심사의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 포화수증기가 온도가 냉결정화 온도 이상임을 특징으로 하는 타이어 코드의 위사용 심사의 제조방법.
5. 폴리아미드 미연신사를 심사로 하여 피복사가 커버링된 타이어 코드용 위사에 있어서, 상기 심사가 방사중의 포화수증기의 부여에 의해 결정성된된 폴리아미드 미연시사인 것을 특징으로 하는 타이어 코드용 위사.
6. 제5항에 있어서, 상기 피복사가 면사인 것을 특징으로 하는 타이어 코드용 위사.