KR20100001572A - 셀룰로오스계 복합섬유, 그 제조방법 및 이를 포함하는타이어 코드 - Google Patents

셀룰로오스계 복합섬유, 그 제조방법 및 이를 포함하는타이어 코드 Download PDF

Info

Publication number
KR20100001572A
KR20100001572A KR1020080061530A KR20080061530A KR20100001572A KR 20100001572 A KR20100001572 A KR 20100001572A KR 1020080061530 A KR1020080061530 A KR 1020080061530A KR 20080061530 A KR20080061530 A KR 20080061530A KR 20100001572 A KR20100001572 A KR 20100001572A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cellulose
composite fiber
aramid
based composite
spinning
Prior art date
Application number
KR1020080061530A
Other languages
English (en)
Inventor
오영세
이재웅
김우철
정종철
Original Assignee
주식회사 코오롱
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 주식회사 코오롱 filed Critical 주식회사 코오롱
Priority to KR1020080061530A priority Critical patent/KR20100001572A/ko
Priority to PCT/KR2008/005290 priority patent/WO2009031869A2/en
Priority to EP08829157.0A priority patent/EP2185753B1/en
Priority to US12/674,880 priority patent/US8584440B2/en
Priority to CN200880105372.3A priority patent/CN101796229B/zh
Publication of KR20100001572A publication Critical patent/KR20100001572A/ko

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D1/00—Treatment of filament-forming or like material
    • D01D1/02—Preparation of spinning solutions
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/06—Washing or drying
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/04—Dry spinning methods
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/06—Wet spinning methods
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F2/00—Monocomponent artificial filaments or the like of cellulose or cellulose derivatives; Manufacture thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/02—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from cellulose, cellulose derivatives, or proteins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/12—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyamide as constituent
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/48—Tyre cords
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2501/00—Application field
    • D07B2501/20—Application field related to ropes or cables
    • D07B2501/2046—Tire cords
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00—Industrial
    • D10B2505/02—Reinforcing materials; Prepregs
    • D10B2505/022—Reinforcing materials; Prepregs for tyres
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S57/00—Textiles: spinning, twisting, and twining
    • Y10S57/902—Reinforcing or tire cords

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

본 발명은 셀룰로오스계 복합섬유, 그 제조방법 및 이를 포함하는 타이어 코드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 셀룰로오스계 중합체 : m-아라미드(m-aramid)를 70 : 30 내지 99.9 : 0.1의 중량비로 포함하는 셀룰로오스계 복합섬유, 그 제조방법 및 이를 포함하는 타이어 코드에 관한 것이다.
본 발명에 따른 셀룰로오스계 복합섬유는 우수한 모듈러스 및 신도를 나타냄에 따라, 타이어 코드 등에 바람직하게 적용될 수 있다.
셀룰로오스, m-아라미드, 신도, 타이어코드

Description

셀룰로오스계 복합섬유, 그 제조방법 및 이를 포함하는 타이어 코드{COMPOSITION FIBER CONTAINING CELLULOSE, ITS PREPARATION METHOD AND TIRE CORD COMPRISING THE SAME}
본 발명은 셀룰로오스계 복합섬유, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어 코드에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 우수한 모듈러스 및 신도를 나타내는 셀룰로오스계 복합섬유, 그 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어 코드에 관한 것이다.
최근 환경 오염이 중요한 사회 문제로 이슈화됨에 따라, 자동차 산업 분야에서는 자동차의 연비 향상과 아울러 타이어의 장기 사용과 재생성 향상에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 관점에서 타이어를 장기간 동안 사용할 수 있는 내구성 향상이 지구환경 보호에 중요한 부분으로 대두되고 있다. 이에 따라, 타이어 고무의 내부에 들어가는 보강재인 타이어 코드의 물리-화학적 특성의 향상이 계속적으로 요청되고 있다. 또한, 타이어 코드는 타이어의 형태 유지뿐 만 아니라 승차감에 있어서도 중요한 요소이므로, 이러한 측면에서도 그 특성 향상이 요청되고 있다.
현재 타이어 코드로 사용되는 보강재로는 폴리에스테르 코드, 나일론 코드, 아라미드 코드, 레이온 코드 또는 스틸 코드 등의 여러 종류가 있지만, 어떤 것도 타이어 코드에 필요한 모든 물성을 만족시키지는 못하고 있다.
이 중 셀룰로오스계 타이어 코드의 일종인 레이온 타이어 코드의 경우, 실제 타이어 주행 시의 온도인 80℃ 내지 100℃의 범위에서 물성의 저하가 적어 다른 재료에 비하여 우수한 조정 안정성을 갖는다. 그러나 강도가 다소 낮고 흡습에 의한 모듈러스의 저하가 심하여 타이어의 생산시 수분 및 공정 관리에 어려움이 있다. 또한 타이어 표면의 손상 등으로 인한 수분 침투시 강도 및 모듈러스가 크게 저하될 수 있다.
한편, 셀룰로오스(cellulose)를 N-메틸몰포린-N-옥사이드(N-methylmorpholine-N-oxide, 이하 'NMMO'라 함) 용매에 용해시킨 후 방사하여 만든 섬유인 라이오셀(lyocell)은 신도가 낮고 강도는 높아 형태 안정성이 뛰어나다. 또한 수분율이 낮아서 습윤 시에도 강도 유지율이 80% 이상이다. 따라서, 강력 유지율이 60%인 레이온에 비해 강도 저하율이 낮아 형태 변화가 적은 장점을 갖는다.
타이어 코드 또는 산업재 분야에 사용되는 섬유는 강도, 모듈러스 및 고무와의 접착력 등의 섬유 물성이 상품 가치를 결정한다. 따라서 섬유축을 따라서 고분자가 배향된 구조를 갖도록 연신하여 섬유의 기계적 물성을 향상시키기도 한다.
그러나 라이오셀은 통상적으로 셀룰로오스, NMMO 및 물의 3성분으로 구성된 방사 용액을 80℃ 내지 130℃의 고온 상태에서 방사 노즐을 응고욕에 침지시키는 습식 방사를 하여, 탈 용매에 따른 빠른 응고로 인해 충분한 연신 성능과 물성을 확보하기 힘들다. 또한 약 10,000poise의 고점도 셀룰로오스 용액은 건식 방사만으로는 용매의 증발을 기대하기 어렵다.
이를 개선하기 위하여 방사 노즐과 응고욕의 계면 사이에 있는 공기 층을 최대한 활용하여 물성 및 방사성 개선을 도모하는 기술로서 건습식 방사법이 있다.
그러나, 이러한 방법으로 얻어진 라이오셀 섬유 역시 물성면에서 타이어 코드 등으로 사용하기 적절하지 않은 강도와 신도를 나타낸다.
이에 따라, 라이오셀 섬유의 강도나 신도 또는 모듈러스 등의 제반 물성을 보다 향상시키기 위해, 종래의 NMMO 용매를 사용한 셀룰로오스와 다른 고분자의 혼합물 용액을 제조해 방사함으로서, 셀룰로오스계 복합섬유를 얻는 기술이 시도된 바 있다.
그러나, 이러한 종래의 셀룰로오스계 복합섬유 역시 타이어 코드 등에 사용하기에 적합한 충분한 강도, 신도 또는 모듈러스 등의 제반 물성을 나타내지는 못하고 있는 실정이다.
이에 본 발명은 충분한 신도나 모듈러스를 나타냄에 따라 타이어 코드 등의 산업용사로 바람직하게 적용 가능한 셀룰로오스계 복합섬유를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 또한, 상기 셀룰로오스계 복합섬유의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 셀룰로오스계 복합섬유를 포함하는 타이어 코드를 제공하기 위한 것이다.
이에 본 발명은 셀룰로오스(cellulose)계 중합체 : m-아라미드(m-aramid)을 70 : 30 내지 99.9 : 0.1의 중량비로 포함하는 셀룰로오스계 복합섬유를 제공한다.
또한, 본 발명은 ⅰ) N-메틸몰포린-N-옥사이드(N-methylmorpholine-N-oxide), N-메틸피롤리돈 또는 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide)를 포함하는 용매에 셀룰로오스계 중합체 및 m-아라미드를 70 : 30 내지 99.9 : 0.1의 중량비로 용해시켜 방사 도프(dope)를 제조하는 단계; ⅱ) 방사노즐을 통해 상기 방사 도프를 압출 방사 및 응고시켜 멀티 필라멘트를 제조하는 단계; 및 ⅲ) 상기 제조된 멀티 필라멘트를 수세 및 건조하는 단계를 포함하는 셀룰로오스계 복합섬유의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 셀룰로오스계 복합 섬유를 포함하는 타이어 코드를 제 공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 셀룰로오스계 복합섬유는 셀룰로오스(cellulose)계 중합체 및 m-아라미드(m-aramid)를 포함하며, 특히, 상기 셀룰로오스계 중합체 : m-아라미드의 함량비가 70 : 30 내지 99.9 : 0.1로 포함하는 것이다.
즉, 본 발명의 복합섬유는 m-아라미드를 0.1중량% 내지 30중량%로 포함하는데, 이로서, 우수한 신도, 강도 및 모듈러스 등의 제반 물성을 나타내어 타이어 코드 등에 바람직하게 적용될 수 있음이 밝혀졌다. 이러한 본 발명의 복합섬유에서, 상기 m-아라미드의 함량이 0.1중량% 이상인 경우에는 이러한 m-아라미드가 상기 복합섬유의 신도 등을 개선하는데 바람직하게 작용할 수 있고, 30중량% 이하인 경우에는 셀룰로오스계 중합체와의 상용성이 우수하여 상기 복합섬유가 셀룰로오스계 중합체 고유의 강도 등을 나타낼 수 있다.
한편, 상기 셀룰로오스계 복합섬유에 포함되는 셀룰로오스계 중합체는 통상적인 셀룰로오스로부터 제조되는 것일 수 있으나, 복합섬유의 물성 향상을 위하여 알파-셀룰로오스(α-cellulose)의 함량이 적어도 96%인 셀룰로오스로부터 제조되는 것이 바람직하며, 알파-셀룰로오스의 함량이 96%인 우드 펄프(wood pulp)로부터 제조되는 것이 더욱 바람직하며, 상기 셀룰로오스계 중합체가 라이오셀인 것이 가장 바람직하다.
또한, 상기 셀룰로오스계 복합섬유에 포함되는 m-아라미드는 고유점도(I.V) 가 0.8 이상인 것이 상기 복합섬유의 신도 개선 및 강력 유지 측면에서 바람직하고, 고유점도(I.V)가 2.0 미만인 것이 지나치게 높은 방사 온도에 의한 열분해 방지 및 복합섬유의 신도 개선 측면에서 바람직하다.
그리고, 본 발명의 셀룰로오스계 복합섬유는 필라멘트의 섬도가 1,000 내지 3,000d로 될 수 있다. 상기 셀룰로오스계 복합섬유의 필라멘트 섬도가 이러한 범위로 됨에 따라, 상기 셀룰로오스계 복합섬유가 타이어 코드 등에 바람직하게 적용될 수 있다.
이러한 셀룰로오스계 복합섬유는 기존의 셀룰로오스계 섬유에 비하여 우수한 강력과 신도를 나타내며, 특히 7 내지 10g/d의 강도를 가지고, 8% 내지 15%의 신도를 가지며, 150g/d 내지 400g/d의 초기탄성률을 가진다.
이상과 같은 특성을 가지는 본 발명의 셀룰로오스계 복합섬유는 연사 및 함침 공정을 통해 타이어 코드 등과 같은 산업용 섬유로 사용될 수 있으며, 특히 기존의 셀룰로오스 섬유에 비하여 신도특성이 우수하여 연사 공정에서의 강력 손실이 적고, 반복적인 피로에 대한 내피로특성이 우수한 장점을 가진다.
상기 복합섬유를 이용한 타이어 코드의 제조방법의 일례를 들자면 다음과 같다. 상기 셀룰로오스계 복합섬유를 연사기로 연사하여 생코드(raw cord)를 제조한 후, 이를 제직기(weaving machine)로 제직하여 딥핑액에 침지하는 공정을 거쳐 타이어 코드를 제조할 수 있다. 상기 타이어 코드의 제조방법은 상기한 방법에 국한되는 것은 아니며, 이 외에도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 알려진 제조방법을 이용하여 제조할 수 있다.
한편, 상술한 셀룰로오스계 복합섬유는 ⅰ) N-메틸몰포린-N-옥사이드(N-methylmorpholine-N-oxide), N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone) 또는 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide)를 포함하는 용매에 셀룰로오스계 중합체 및 m-아라미드를 70 : 30 내지 99.9 : 0.1의 중량비로 용해시켜 방사 도프(dope)를 제조하는 단계; ⅱ) 방사노즐을 통해 상기 방사 도프를 압출 방사 및 응고시켜 멀티 필라멘트를 제조하는 단계; 및 ⅲ) 상기 제조된 멀티 필라멘트를 수세 및 건조하는 단계를 포함하는 제조방법에 따라 제조될 수 있다.
이 때, 상기 방사 도프를 제조하는 단계는 디메틸아세트아미드에 m-아라미드를 용해시켜 m-아라미드 용액을 제조하고, 상기 m-아라미드 용액에 N-메틸몰포린-N-옥사이드를 혼합한 후, 셀룰로오스계 중합체를 첨가하여 용해시키는 단계를 포함하여 진행할 수 있다.
선택 가능한 다른 방법으로서, 상기 방사 도프를 제조하는 단계는 디메틸아세트아미드에 m-아라미드를 용해시켜 m-아라미드 용액을 제조하고, N-메틸몰포린-N-옥사이드에 셀룰로오스계 중합체를 용해시켜 셀룰로오스 용액을 제조한 후, 상기 m-아라미드 용액과 셀룰로오스 용액을 혼합하는 단계를 포함하여 진행할 수도 있다.
이때, 상기 셀룰로오스계 중합체는 알파-셀룰로오스의 함량이 적어도 96%인 것이 바람직하고, 알파-셀룰로오스의 함량이 96%인 우드 펄프(wood pulp)인 것이 더욱 바람직하며, 상기 m-아라미드는 고유점도(I.V)가 0.8 내지 2.0인 것이 바람직하다.
또한, 상기 m-아라미드 용액 중의 m-아라미드의 농도는 특히 한정되는 것은 아니지만 용매의 용해 특성 및 방사 성능 등의 측면에서 적어도 1 내지 50 중량%로 됨이 바람직하고, 5 내지 30 중량%의 범위로 됨이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 N-메틸몰포린-N-옥사이드의 셀룰로오스 용액 중의 셀룰로오스계 중합체의 농도는 셀룰로오스계 중합체의 용해 특성 및 방사 성능 등의 측면에서 5 내지 20 중량%로 됨이 바람직하고, 7 내지 15 중량%로 됨이 더욱 바람직하다
상기 방사 도프의 제조 공정은 압출기를 이용하여 70℃ 내지 130℃의 온도에서 진행하는 것이 원료 혼합물의 혼합, 팽윤, 용해 및 균질한 도프 제조 등의 측면에서 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 압출온도는 70℃ 내지 130℃로 유지하는 것이 바람직하며, 피딩부, 혼련부, 용해부 및 이송부가 구비된 쌍축 압출기를 이용하는 것이 더욱 바람직하다. 이때 상기 쌍축 압출기의 구간별 온도는 피딩부가 70℃ 내지 90℃, 혼련부가 100℃ 내지 110℃, 용해부가 100℃ 내지 120℃ 및 이송부가 110℃ 내지 120℃로 되도록 조절하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 원료 혼합물을 균질하게 용해시키면서 방사하는 방법으로는 상기 압출기를 이용하는 방법 이외에, 니더 또는 저조를 통해 혼합 용해시키는 방법 등을 이용할 수 있다.
이어서, ⅱ) 상기 방사 도프를 방사노즐을 통해 압출 방사 및 응고시켜 멀티 필라멘트를 제조한다.
이 멀티 필라멘트의 응고는 용매를 포함하는 응고욕에서 실시하는 것이 바람 직하며, 응고 온도는 45℃ 이하인 것이 바람직하다. 이는 응고 온도가 45℃를 초과하는 경우에는 사조의 견인성 부족하여 방사 안정성이 현저히 떨어지기 때문이다. 여기서 상기 응고욕은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 조성으로 제조하여 사용할 수 있으므로 특별히 한정하지 않는다.
이어서 ⅲ) 상기 제조된 멀티 필라멘트를 수세 및 건조하는 단계를 거친다. 이러한 수세 및 건조 공정의 진행 조건은 일반적인 셀룰로오스계 섬유, 예를 들어, 라이오셀 섬유 등의 제조 공정 중의 통상적 조건에 따른다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 셀룰로오스계 복합섬유는 기존의 셀룰로오스 섬유에 비하여 신도특성이 우수하여 연사 공정에서의 강력 손실이 적고, 반복적인 피로에 대한 내피로특성이 우수한 장점을 가진다.
따라서, 상기 셀룰로오스계 복합섬유는 우수한 신도, 강도 또는 모듈러스 등의 제반 물성을 나타내어 타이어 코드 등에 바람직하게 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하기로 한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확하기 이해시키기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 및 비교예]
실시예 1
먼저, 셀룰로오스(알파-셀룰로오스 함량 96% 이상; V-81, Buckeye사) 시트를 스크린 필터가 장착된 분쇄기에 넣어 분말 상태로 만들었다. m-아라미드 3kg을 100℃에서 디메틸아세트아미드 7kg에 용해시켜 m-아라미드 용액을 준비하였다. 이때, m-아라미드의 고유점도(I.V)는 1.5인 것을 사용하였다.
이어서 쌍축 압출기(스크류 직경(D) = 48mm, L/D = 52)에 상기 m-아라미드 용액(공급속도 = 99g/h) 및 액상 NMMO(89℃, 수분 함량 13%, 공급속도 = 5,000g/h)를 주입하고, 이어서 상기 셀룰로오스 분말(공급속도 = 561g/h)을 주입하였다. 이때, 셀룰로오스 : m-아라미드의 중량비가 85 : 15가 되도록 혼합기에 투입하였다.
스크류 회전 속도를 120rpm으로 하여 상기 혼합물을 균일하게 용해시킨 후, 용해된 혼합물을 방사노즐(직경 0.2mm, 오리피스 1,000개)을 통해 응고욕에 방사하였다.
상기 응고욕에 담긴 응고액으로는 NMMO를 포함하는 수용액을 사용하였으며, 온도는 25℃로 유지하였다.
상기 응고욕에서 복합섬유를 응고시킨 후 이를 수세욕에 담가 수세하고 건조하여 셀룰로오스계 복합섬유를 제조하였다.
실시예 2
셀룰로오스 : m-아라미드의 중량비가 99.9 : 0.1로 되는 것을 제외하고는 실 시예 1과 동일한 방법으로 셀룰로오스계 복합섬유를 제조하였다.
실시예 3
셀룰로오스 : m-아라미드의 중량비가 70 : 30으로 되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 셀룰로오스계 복합섬유를 제조하였다.
실시예 4
고유점도가 2.0인 m-아라미드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 셀룰로오스계 복합섬유를 제조하였다.
실시예 5
고유점도가 0.8인 m-아라미드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 셀룰로오스계 복합섬유를 제조하였다.
비교예 1
m-아라미드를 사용하지 않고, 셀룰로오스만을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 셀룰로오스계 복합섬유를 제조하였다.
비교예 2
셀룰로오스 : m-아라미드의 중량비가 55 : 45로 되는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 셀룰로오스계 복합섬유를 제조하였다.
상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 2에서 사용된 m-아라미드의 고유점도는 아래의 방법으로 측정하였으며, 측정된 고유점도에 따라 상기 실시예 1 내지 5 및 비교예 2에서 각각 사용하였다.
* 고유점도(I.V)
끊는 증류수로 충분히 수세한 m-아라미드 시료를 110℃ 에서 5시간 건조시킨 다음 0.125g을 취하여 25ml의 97% 황산에 4시간 동안 용하시켰다. 이후, Canon-Fenske 점도계 200번을 사용하여 다음 수학식 1을 사용해서 I.V를 측정하였다.
[수학식1]
I.V = [ln(t/t0)/0.5]
여기서 t는 시료용액의 낙류 시간이고 t0 는 황산의 낙류시간이다.
또한, 상기 실시예 1 내지 5, 비교예 1 및 2에서 제조된 셀룰로오스계 복합섬유를 각각 25℃, 65RH의 조건에서 24시간 동안 방치하고 컨디셔닝 한 후, 하기와 같은 방법으로 셀룰로오스계 복합섬유의 물성을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
* 강도[g/d], 신도[%] 및 초기탄성률[g/d]
각 셀룰로오스 복합섬유 시편을 110℃의 온도 하에서 2시간 건조하여 공정 수분율 이하로 건조시킨 후 인스트롱사의 저속 신장형 인장 시험기를 이용하여 10cm당 8회 꼬임(80Tpm)을 주어 시료 길이 250cm, 인장속도 300m/min으로 KSK0412 규격에 따라 강도, 신도 및 초기탄성률을 측정하였다.
[표 1]
강도 [g/d] 초기탄성률 [g/d] 신도 [%] 산업적 가치 상◎,중○,하△
실시예 1 7.8 250 13 ◎
실시예 2 7.2 230 7.5 ◎
실시예 3 6.9 200 8.6 ◎
실시예 4 7.6 230 11 ◎
실시예 5 7.5 210 12 ◎
비교예 1 6.9 180. 6.9 ○
비교예 2 6.2 170 5.9 △
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 복합섬유는 타이어 코드에 적용 가능한 우수한 강도, 초기탄성률 또는 신도 등의 뛰어난 제반 물성을 갖는 것으로 확인되었다.
이에 비해, 비교예 1 및 2에 따라 제조된 섬유는 제반 물성, 특히 신도 측면에서 저조한 물성을 나타내어 타이어 코드 등의 산업용사로의 사용에 한계가 있음이 확인되었다.

Claims (9)

  1. 셀룰로오스(cellulose)계 중합체 : m-아라미드(m-aramid)을 70 : 30 내지 99.9 : 0.1의 중량비로 포함하는 셀룰로오스계 복합섬유.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀룰로오스계 중합체는 알파-셀룰로오스(α-cellulose)의 함량이 적어도 96%인 것인 셀룰로오스계 복합섬유.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 m-아라미드는 고유점도가 0.8 내지 2.0인 것인 셀룰로오스계 복합섬유.
  4. 제 1 항에 있어서,
    강도가 7g/d 내지 8g/d이고, 신도가 7% 내지 13%이며, 초기탄성률이 150g/d 내지 400g/d인 것인 셀룰로오스계 복합섬유.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 셀룰로오스계 중합체는 라이오셀인 셀룰로오스계 복합섬유.
  6. ⅰ) N-메틸몰포린-N-옥사이드(N-methylmorpholine-N-oxide), N-메틸피롤리돈 또는 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide)를 포함하는 용매에 셀룰로오스(cellulose)계 중합체 및 m-아라미드를 70 : 30 내지 99.9 : 0.1의 중량비로 용해시켜 방사 도프(dope)를 제조하는 단계;
    ⅱ) 방사노즐을 통해 상기 방사 도프를 압출 방사 및 응고시켜 멀티 필라멘트를 제조하는 단계; 및
    ⅲ) 상기 제조된 멀티 필라멘트를 수세 및 건조하는 단계를 포함하는 셀룰로오스계 복합섬유의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 방사 도프를 제조하는 단계는 디메틸아세트아미드에 m-아라미드를 용해시켜 m-아라미드 용액을 제조하고, 상기 m-아라미드 용액에 N-메틸몰포린-N-옥사이드를 혼합한 후, 셀룰로오스계 중합체를 첨가하는 단계를 포함하는 셀룰로오스계 복합섬유의 제조방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 방사 도프를 제조하는 단계는 디메틸아세트아미드에 m-아라미드를 용해시켜 m-아라미드 용액을 제조하고, N-메틸몰포린-N-옥사이드에 셀룰로오스계 중합체를 용해시켜 셀룰로오스 용액을 제조한 후, 상기 m-아라미드 용액과 셀룰로오스 용액을 혼합하는 단계를 포함하는 셀룰로오스계 복합섬유의 제조방법.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 셀룰로오스계 복합섬유를 포함하는 타이어 코드.
KR1020080061530A 2007-09-07 2008-06-27 셀룰로오스계 복합섬유, 그 제조방법 및 이를 포함하는타이어 코드 KR20100001572A (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080061530A KR20100001572A (ko) 2008-06-27 2008-06-27 셀룰로오스계 복합섬유, 그 제조방법 및 이를 포함하는타이어 코드
PCT/KR2008/005290 WO2009031869A2 (en) 2007-09-07 2008-09-08 Cellulose-based fiber, and tire cord comprising the same
EP08829157.0A EP2185753B1 (en) 2007-09-07 2008-09-08 Cellulose-based fiber, and tire cord comprising the same
US12/674,880 US8584440B2 (en) 2007-09-07 2008-09-08 Cellulose-based fiber, and tire cord comprising the same
CN200880105372.3A CN101796229B (zh) 2007-09-07 2008-09-08 纤维素基纤维，和含有该纤维素基纤维的轮胎帘线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080061530A KR20100001572A (ko) 2008-06-27 2008-06-27 셀룰로오스계 복합섬유, 그 제조방법 및 이를 포함하는타이어 코드

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100001572A true KR20100001572A (ko) 2010-01-06

Family

ID=41811860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080061530A KR20100001572A (ko) 2007-09-07 2008-06-27 셀룰로오스계 복합섬유, 그 제조방법 및 이를 포함하는타이어 코드

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100001572A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100488604B1 (ko) 라이오셀 멀티 필라멘트
KR100575378B1 (ko) 셀룰로오스 섬유의 제조방법
KR101205940B1 (ko) 라이오셀 번들 및 이를 포함하는 타이어 코드
KR100721443B1 (ko) 고무보강용 셀룰로오스 열처리 코드
KR100949556B1 (ko) 셀룰로오스-폴리비닐알코올 가교 복합섬유의 제조방법 및이로부터 제조되는 가교 복합섬유
KR100464774B1 (ko) 타이어 코드용 라이오셀 멀티 필라멘트의 제조방법 및,이에 의해 제조된 라이오셀 멀티 필라멘트
KR101194357B1 (ko) 라이오셀 번들 및 이를 포함하는 타이어 코드
KR100486812B1 (ko) 타이어 코드용 라이오셀 멀티 필라멘트 및 이의 제조방법
KR101175328B1 (ko) 셀룰로오스계 섬유 방사용 도프, 그로부터 제조되는셀룰로오스계 섬유, 및 타이어 코오드
US8584440B2 (en) Cellulose-based fiber, and tire cord comprising the same
KR100618401B1 (ko) 선형 고분자를 포함하는 셀룰로오스 섬유 및 이의 제조방법
KR20100001572A (ko) 셀룰로오스계 복합섬유, 그 제조방법 및 이를 포함하는타이어 코드
KR100721447B1 (ko) 셀룰로오스 섬유를 이용한 호스용 고무제품
KR100807367B1 (ko) 라이오셀 가교 코드 및 제조방법
KR101186662B1 (ko) 셀룰로오스계 섬유 및 이를 포함하는 타이어 코오드
KR100530703B1 (ko) 승용차 타이어 캡플라이용 라이오셀 타이어 코드의 제조방법
KR100630265B1 (ko) 라이오셀 가교섬유 및 제조방법
KR101472096B1 (ko) 이온성 액체를 이용한 셀룰로오스 멀티 필라멘트
KR101150899B1 (ko) 타이어 코오드용 필라멘트 및 이를 포함하는 필라멘트 번들
KR20080111953A (ko) 셀룰로오스계 섬유 및 그 제조방법
KR100575377B1 (ko) 나노 입자를 포함하는 셀룰로오스 섬유의 제조 방법
KR101205947B1 (ko) 셀룰로오스계 타이어 코오드
KR101316019B1 (ko) 셀룰로오스계 섬유, 및 이를 포함하는 타이어 코오드
KR20090025947A (ko) 셀룰로오스계 섬유 및 이를 포함하는 타이어 코오드
KR101306233B1 (ko) 셀룰로오스계 필라멘트 섬유, 이의 제조 방법 및 이를포함하는 타이어 코오드

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application