KR19980025672A

KR19980025672A - 폴리에스터 디프코드사의 제조방법

Info

Publication number: KR19980025672A
Application number: KR1019960043896A
Authority: KR
Inventors: 조은래; 이혁세
Original assignee: 김인환; 동양나이론 주식회사
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1996-10-04
Publication date: 1998-07-15
Also published as: KR100200047B1

Abstract

본 발명은 고유점도가 0.8~1.1인 폴리에스터 중합물을 방사구금으로부터 압출하여 냉각쳄버 내에서 냉각고화 하고 유제를 부여한 후 방사권취속도 1300~2500m/min로 권취하여, 다단연신 스핀드로우 공법(제 1도)이나 1단연신 스핀드로우 공법(제 2도)을 이용하여 120~200℃의 온도에서 1단 열연신한 후 연사 및 디핑처리하는 것을 특징으로 하는 고무제품 보강재용 폴리에스터 디프코드사의 제조방법에 관한 것으로 이를 이용하여 품질이 안정된 타이어코드를 제공하는 잇점이 있다.

Description

폴리에스터 디프코드사의 제조방법

제 1도는 본 발명의 폴리에스터 타이어코드용 원사를 생산하기 위한 다단연신 스핀드로우 공법을 사용한 제조공정 개략도

제 2도는 본 발명의 폴리에스터 타이어코드용 원사를 생산하기 위한 1단 연신 스핀드로우공법을 사용한 제조공정 개략도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 방사구금2 : 필라멘트

3 : 냉각쳄버4,5 : 유제부여장치

6 : 제 1 고데트롤러7 : 제 2 고데트롤러

8 : 제 3 고데트롤러9 : 제 4 고데트롤러

10 : 제 5 고데트롤러11 : 권취기

본 발명은 고무제품 보강재용 폴리에스터 산업용 원사 더욱 상세하게는 폴리에스터 타이어 코드지의 변부에 사용되는 고신도 저모듈러스 디프코드사 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 방사구금으로부터 압출된 필라멘트를 냉각시킨 후 1300~2500m/min의 속도로 권취 및 열연신 함으로써 연사 및 디프공정을 거친 디프코드사가 45~60%의 고신도를 시현함을 특징으로 하는 폴리에스터 디프코드사 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

종래 일반적으로 폴리에스터 타이어코드지에 사용되는 디프코드사의 신도는 14~25% 수준으로서, 폴리에스터 타이어 코드지의 변부에도 다른 부분과 같이 신도가 14~25% 수준인 디프코드사를 동일하게 사용하고 있다.

이와 같이 타이어코드지의 변부에도 다른 부분과 같이 신도가 14~25% 수준인 디프코드사를 사용함으로써 코드지의 겹치는 부분은 코드강력이 높아 잘 늘어나지 않게 되고 수축력도 높으므로 타이어 제조후, 타이어 사이드월(sidewall) 부분이 함몰되는 현상이 나타난다. 이러한 현상을 최소화하기 위하여는 코드지의 양변부에 각각 2~4본의 45% 이상의 고신도사를 사용함이 요구되고 있다.

그런데 일반적인 스핀드로우 공법으로 제조된 원사로서는 신도가 14~25% 수준인 디프코드사를 제조하는 것이 고작이고, 산업용 원사를 생산하는 기본적인 스핀드로우 공법인 2단 연신 및 릴렉스를 주어 생산하는 방법으로 생산된 원사로 제조된 디프코드사라 하여도 신도가 45%를 넘지 못하는 한계가 있다.

따라서 본 발명은 이러한 종래의 폴리에스터 디프코드사가 직면하게 되는 전술한 바와 같은 물성의 문제점을 극복하기 위해 예의 연구한 결과, 래디얼 타이어 제조시 코드지의 겹치는 부분과 겹치지 않는 부분과의 물성을 유사하게 하여 타이어 제조시 균일한 형태의 물성을 발현하기 위해서는, 폴리에스터 타이어코드지의 변부에 사용하는 디프코드사의 신도를 45~60%로 높임으로써 문제가 해결될 수 있음을 알게 되었다.

즉 본 발명은 95% 이상이 테레프탈릭에시드와 에틸렌 글리콜을 결합단위로 하는 고유점도가 0.8~1.1인 중합물을 방사구금으로부터 압출하여 필라멘트를 형성하고 냉각 및 유제를 부여한 후 방사권취속도 1300~2500m/min로 권취하여, 다단연신 스핀드로우 공법(제 1도)이나 1단연신 스핀드로우 공법(제 2도)을 이용하여 120~200℃의 온도에서 1단 열연신한 후 권취하여 생산한 원사를 일반 폴리에스터 타이어 코드 생산조건과 같은 조건으로 디핑하여 생산된 디프코드사의 신도가 45~60%임을 특징으로 하는 폴리에스터 디프코드사의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에서 디프코드사의 신도를 45~60%로 한정한 이유는 디프코드사의 신도가 45% 이하일 경우에는 타이어 사이드월(sidewall) 부분이 함몰되는 현상을 완전 해결하기가 어려우며, 60% 이상일 경우에는 폴리에스터 타이어코드의 강도가 너무 낮아지고 미연신사의 특성을 갖으므로 형태 안정성이 낮게 된다.

이와 같은 고신도특성을 수득하기 위해서는 상술한 중합물의 고유점도 0.8~1.1 범위의 것을 사용하고 방사권취속도 1300~2500m/min 범위를 유지하는 외 총연신비가 하기식

2300 방사권취속도(m/min) × 총연신비 3750

을 만족하도록 선택되는 것이 특히 중요하다. 여기에서 방사연신조건은 제 1도에 도시한 다단연신스핀드로우 공법이거나 제 2도에 도시한 1단연신 스핀드로우공법 중 어느것에 의해도 좋으나 상술한 조건과 그리고 120~200℃의 열연신조건하에서 수행함이 또한 중요하다.

이하에서 첨부한 도면을 참고하여 본 발명 고신도 폴리에스터 디프코드사의 제조방법을 상세히 설명한다.

제 1도는 다단연신스핀드로우공법에 따른 본 발명 고신도 폴리에스터 디프코드사용 원사 제조 공정 개략도이다. 용융한 폴리머를 스핀헤드에 장착된 방사구금(1)으로부터 압출하여 필라멘트(2)를 형성하고 냉각쳄버(3)내에서 냉각고화 한다. 이어서 2단의 유제부여장치(오일링롤러 또는 오일링노즐 ; 4,5)를 이용하여 0.3~0.8중량%로 하여 유제를 부여한 후, 제 1고데트롤러(6)에서 1300~2500m/min으로 권취하고 2단의 제 2 및 제 3 고데트롤러(7,8)로 120~200℃로 가열하면서 연신한다.

이후의 제 4 및 제 5 고데트롤러(9,10)는 기본적으로 연신과 릴렉스를 주지 않으면서 작업이 되는 조건으로 통과시켜 권취기(11)에 권취한다.

제 2도는 본 발명에 따른 또 다른 고신도 폴리에스터 디프코드사용 원사 제조공정 개략도로서, 용융한 폴리머를 스핀헤드에 장착된 방사구금(1)으로부터 압출하여 필라멘트(2)를 형성하고 냉각쳄버(3)내에서 냉각고화 한다.

이어서 2단의 유제부여장치(오일링롤러 또는 오일링노즐 ; 4,5)를 이용하여 0.3~0.8중량%로 하여 유제를 부여한 후, 제 1고데트롤러(6)에서 1300~2500m/min으로 권취하고 2단의 제 2 및 제 3 고데트롤러(7,8)로 120~200℃로 가열하면서 연신한 후, 권취기(11)에 권취한다.

본 발명에 있어서 방사속도는 1300~2500m/min으로서 총 연신비(권취속도/방사속도)가 아래의 식을 만족하여야만 타이어코드용 디프코드로서 강도 2.0g/d이상, 신도 45~60% 수준이 수득될 수 있다.

2300 방사권취속도(m/min) × 총연신비 3750

위의 식에서 값이 2300 이하가 되면 타이어코드용사로서 필요한 최소한의 강력(디프코드 강도기준 2.0g/d)에 미달하게 되고, 3750 이상이 되면 디프코드사의 신도가 45% 미만이 되어 요구하는 수준에 미달하게 된다. 본 발명에 있어서 1단열연신의 온도는 120~200℃가 적당하며, 120℃ 이하일 경우에는 사의 결정부분이 많으므로 형태 안정성이 저하되고 200℃ 이상일 경우에는 신도의 발현이 어렵다.

이하에서 실시예를 들어 본 발명을 상세히 설명하나 본 발명이 하기 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다. 실시예의 설명에 앞서 본 발명의 설명에 사용된 각종의 기술용어와 물성측정방법을 설명한다.

(1) 고유 점도

폴리에스터 폴리머의 중합도와 분자량을 측정하는 편리한 방법으로서 페놀과 테트라클로로에탄(60/40 무게비)용액으로서 상대점도(ηr)를 측정한 뒤 다음식으로 계산한다.

고유점도(I.V.) = 0.25(ηr-1)/C + 0.75 In ηr/C

C = 농도(g/100㎖)

(2) 강도 및 신도

표준상태 (20℃, 65% 상대습도)에서 시료장 250mm, 인장속도 300mm/min, 80TPM의 조건으로 측정하였다.

(3) 중신

강신도 S-S 커브상에서 원사 1000데니어 4.5kg의 하중하에서의 신도를 측정한 것이다.

(4) 가류후 강력

원사를 하연, 상연 각각 400회/m로 연사한 후 레소르시놀-포르말린-라텍스(RFL)접착제로 238℃에서 스트레치율 3%로 3분간 열처리한 후 측정한 강력이다.

[실시예 1~3]

고유점도 1.00인 폴리에스터 중합물을 사용하여 제 1도의 스핀드로우 방사기를 이용 하기 표-1의 방사조건으로 직접 방사연신법에 의하여 1000데니어/192필라멘트 원사를 제조하고 원사의 물성(강도, 신도, 중신)을 측정하였으며 이 원사들을 하연, 상연 각각 400회/m로 연사한 후 레소르시놀-포르말린-라텍스 접착제로 238℃에서 스트레치율 3%로 3분간 열처리한 후 강도, 신도, 중신을 측정하여 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

[비교예 1~3]

고유점도 1.00인 폴리에스터 중합물을 사용하여 제 1도의 스핀드로우 방사기를 이용 하기 표-1의 방사조건으로 직접 방사연신법에 의하여 1000데니어/192필라멘트 원사를 제조하고 원사의 물성(강도, 신도, 중신)을 측정하였으며 이 원사들을 하연, 상연 각각 400회/m로 연사한 후 레소르시놀-포르말린-라텍스 접착제로 238℃에서 스트레치율 3%로 3분간 열처리한 후 강도, 신도, 중신을 측정하여 결과를 하기 표 1에 함께 나타내었다.

표 1

* GR : 고데트롤러

[실시예 4~6]

고유점도 1.00인 폴리에스터 중합물을 사용하여 제 2도의 스핀드로우 방사기를 이용 하기 표-2의 방사조건으로 직접 방사연신법에 의하여 1000데니어/192필라멘트 원사를 제조하고 원사의 물성(강도, 신도, 중신)을 측정하였으며 이 원사들을 하연, 상연 각각 400회/m로 연사한 후 레소르시놀-포르말린-라텍스 접착제로 238℃에서 스트레치율 3%로 3분간 열처리한 후 강도, 신도, 중신을 측정하여 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

[비교예 4~6]

고유점도 1.00인 폴리에스터 중합물을 사용하여 제 2도의 스핀드로우 방사기를 이용 하기 표-2의 방사조건으로 직접 연신법에 의하여 1000데니어/192필라멘트 원사를 제조하고 원사의 물성(강도, 신도, 중신)을 측정하였으며 이 원사들을 하연, 상연 각각 400회/m로 연사한 후 레소르시놀-포르말린-라텍스 접착제로 238℃에서 스트페이율 3%로 3분간 열처리한 후 강도, 신도, 중신을 측정하여 결과를 하기 표 2에 함께 나타내었다.

표 2

* GR : 고데트롤러

Claims

고유점도가 0.8~1.1인 폴리에스터 중합물을 방사구금으로부터 압출하여 냉각쳄버 내에서 냉각고화 하고 유제를 부여한 후 방사권취속도 1300~2500m/min로 권취하여, 다단연신 스핀드로우 공법(제 1도)이나 1단연신 스핀드로우 공법(제 2도)을 이용하여 120~200℃의 온도에서 1단 열연신한 후 연사 및 디핑처리하는 것을 특징으로 하는 고무제품 보강재용 폴리에스터 디프코드사의 제조방법
제 1항에 있어서,

방사권취속도가 1300~2500m/min이고, 총 연신비가 다음식을 만족토록 함을 특징으로 하는 고무제품 보강재용 폴리에스터 디프코드사의 제조방법

2300 방사권취속도(m/min) × 총연신비 3750
제 1항 내지 2항의 방법에 따라 수득되고 신도가 45~60%인 고무제품 보강재용 폴리에스터 디프코드사