KR20100035330A - 아라미드 섬유 코드 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강도(tenacity)와 성형성(formability)이 모두 우수한 아라미드 섬유 코드 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 아라미드 섬유 코드는 아라미드 합연사(cabled yarn)를 포함하되, 상기 아라미드 합연사는 각각이 제1 연수의 꼬임을 갖는 아라미드 단사들(single yarns)을 포함하고, 상기 아라미드 단사들이 제2 연수로 함께 꼬여져 있으며, 상기 제1 연수는 상기 제2 연수보다 적다.

아라미드, 섬유 코드

Description

아라미드 섬유 코드 및 그 제조방법{Aramid Fiber Cord and Method for Manufacturing The Same}

본 발명은 아라미드 섬유 코드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 강도(tenacity)와 성형성(formability)이 모두 우수한 아라미드 섬유 코드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

타이어, 컨베이어 밸트, V-밸트, 호스 등의 고무 제품의 보강재로서 섬유 코드, 특히 접착제로 처리된 섬유 코드가 널리 이용되고 있다. 섬유 코드의 재료로는 나일론 섬유, 폴리에스테르 섬유, 레이온 섬유 등이 있다. 최종 고무 제품의 성능을 향상시키는 중요한 방법들 중 하나는 보강재로서 사용되는 섬유 코드의 물성을 향상시키는 것이다.

일반적으로 우수한 신율과 강력을 갖는 나일론 섬유는 고중량의 하중이 가해지는 대형 트럭 및 비포장 도로와 같은 굴곡이 많은 노면을 주행하는 차량의 타이어에 사용된다. 그러나, 나일론 섬유는 낮은 모듈러스를 갖고 있기 때문에 고속으로 주행하는 경주용 차량 및 양호한 승차감이 요구되는 승용차의 타이어에는 적합하지 않다.

폴리에스테르 섬유는 나일론 섬유에 비해 형태 안정성과 가격 경쟁력이 우수하여 타이어 코드 분야에서 그 사용량이 증가하고 있는 추세이지만, 내열성 및 고무와의 접착력이 낮아 고속 주행용 차량의 타이어에는 적합하지 않다.

재생 셀룰로오스 섬유인 레이온 섬유는 고온에서 우수한 강력 유지율과 형태 안정성을 보인다. 그러나 레이온 섬유는 수분에 의한 강력 저하가 심하기 때문에 타이어 제조시 철저한 수분 관리가 요구되며, 무엇보다도 다른 다른 소재에 비해 가격 대비 강력이 매우 낮다는 문제점이 있다.

한편, 중장비 차량, 경주용 차량, 항공기, 농업용 차량 등 많은 응용에 있어서 타이어 보강용 섬유 코드는 폴리에스테르 섬유 또는 나일론 섬유에 의해 얻을 수 있는 것보다 훨씬 높은 강도와 모듈러스를 가질 것이 요구된다. 이와 같은 높은 강도와 모듈러스를 제공할 수 있는 섬유는 소위 아라미드로 일컬어지는 방향족 폴리아미드 섬유이다.

그러나, 아라미드 섬유는 고유의 높은 모듈러스 특성을 갖기 때문에 이를 이용하여 제조된 섬유 코드는 성형성이 매우 낮다. 이와 같이 낮은 성형성을 갖는 섬유 코드를 타이어의 보강재로 사용할 경우 타이어의 성형이 어렵다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 위와 같은 관련 기술의 제한 및 단점들에 기인한 문제점들을 방지할 수 있는 아라미드 섬유 코드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 이점은 고무 제품의 보강재에서 요구되는 강도 특성을 만족함과 동시에 우수한 성형성을 갖는 아라미드 섬유 코드 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술될 것이고, 부분적으로는 그러한 기술로부터 자명할 것이다. 또는, 본 발명의 실시를 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 학습되어질 수 있을 것이다. 본 발명의 목적들 및 다른 이점들은 첨부된 도면은 물론이고 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위에서 특정된 구조에 의해 실현되고 달성될 것이다.

위와 같은 이점들을 달성하기 위하여, 그리고 본 발명의 목적에 따라, 아라미드 합연사(cabled yarn)를 포함하되 상기 아라미드 합연사는 각각이 제1 연수의 꼬임을 갖는 아라미드 단사들(single yarns)을 포함하고, 상기 아라미드 단사들이 제2 연수로 함께 꼬여져 있으며, 상기 제1 연수는 상기 제2 연수보다 적은 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유 코드가 제공된다.

본 발명의 다른 측면으로서, 아라미드 멀티필라멘트를 제1 연수로 하연하여 아라미드 단사를 제조하는 단계; 및 상기 아라미드 단사 2 가닥(plies)을 제2 연수로 함께 상연하여 아라미드 합연사를 제조하는 단계를 포함하되, 상기 제1 연수는 상기 제2 연수보다 적은 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유 코드의 제조방법이 제공된다.

위와 같은 일반적 서술 및 이하의 상세한 설명 모두는 본 발명을 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐으로서, 특허청구범위의 발명에 대한 더욱 자세한 설명을 제공하기 위한 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 의한 아라미드 섬유 코드는, 중장비 차량, 경주용 차량, 항공기, 농업용 차량 등의 타이어 코드에 일반적으로 요구되는 강도 특성을 만족시키면서도 초기 모듈러스 값이 낮아 우수한 성형성을 갖는다. 따라서, 본 발명의 아라미드 섬유 코드는 타이어의 보강재로 사용될 경우 우수한 보강 기능을 수행할 뿐만 아니라 타이어의 성형을 용이하게 하여주는 효과를 갖는다.

본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변경 및 변형을 모두 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 '멀티필라멘트' 용어는 방사구금을 통해 방사된 방사 도프가 응고됨으로써 형성되는 필라멘트의 다발을 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 '단사(single yarn)'는 멀티필라멘트를 어느 한 쪽 방향으로 꼬아서 만든 한 가닥(ply)의 실을 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 '합연사(cabled yarn)'는 2 가닥 이상의 단사들을 어느 한 쪽 방향으로 함께 꼬아서 만든 실을 의미하며, '로 코드(raw cord)'로 지칭되기도 한다.

반시계 방향으로 실(yarn)을 꼬는 것을 하연(Z-twist)이라 하고, 시계 방향으로 실을 꼬는 것을 상연(S-twist)이라 한다.

본 명세서에서 사용되는 '연수(twist number)'는 1m 당 꼬임의 횟수를 의미하며, 그 단위는 TPM(Twist Per Meter)이다.

본 명세서에서 사용되는 '섬유 코드'는 고무 제품에 바로 체결(embeded)될 수 있도록 접착제를 함유한 합연사를 의미하며, '딥 코드(dipped cord)'로 지칭되기도 한다. 합연사를 짜서 직물을 제조한 후 이 직물을 접착제 용액에 침지(dipping)한 경우에는 접착제를 함유한 직물도 '섬유 코드'에 포함된다.

이하에서는, 본 발명의 아라미드 섬유 코드의 제조방법의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아라미드 섬유의 제조 시스템을 나타낸다.

먼저, 5.0 내지 7.0의 고유점도(inherent viscosity: I.V.)를 갖는 방향족 폴리아미드 중합체, 예를 들어 폴리(파라페닐렌테레프탈아미드: PPD-T)를 농황산 용매에 용해시킴으로써 제조된 방사 도프(spinning dope)를 방사구금(spinneret)(100)을 이용하여 방사(spinning)한 후 에어 갭(air gap)을 거쳐 응 고조(coagulation bath)(200) 내에서 응고시킴으로써 멀티필라멘트(multifilament)를 형성한다.

방사구금(100)을 통과한 방사물이 응고액을 통과하게 되면 방사물 내의 황산이 제거되면서 멀티필라멘트가 형성되는데, 황산이 방사물 표면으로부터 급격히 제거되면 그 내부에 함유된 황산이 미처 빠져나가기 전에 표면이 먼저 응고되어 멀티필라멘트의 균일도가 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 방사물 표면으로부터 황산이 급격히 빠져나오는 것을 방지하기 위하여 응고액에 황산을 첨가하는 것이 바람직하다.　

이어서, 얻어진 멀티필라멘트에 잔존하는 황산을 제거한다. 방사 도프의 제조에 사용된 황산은 방사물이 응고조(200)를 통과하면서 대부분 제거되기는 하지만 완전히 제거되지 않고 잔존할 수 있다. 또한 방사물로부터 황산이 균일하게 빠져나오게 하기 위하여 응고조(200)의 응고액에 황산을 첨가할 경우, 얻어지는 멀티필라멘트에는 황산이 잔존할 확률이 높다. 멀티필라멘트에 잔존하는 황산은 그 양이 아무리 소량이라 할지라도 아라미드 섬유 특성에 악영향을 미칠 수 있기 때문에, 멀티필라멘트에 잔존하는 황산을 완전히 제거하는 것이 매우 중요하다. 멀티필라멘트에 잔존하는 황산은 물, 또는 물과 알칼리 용액의 혼합용액을 이용한 수세공정을 통해 제거될 수 있다.

상기 수세 공정은 다단계로 수행할 수도 있는데, 예를 들면, 황산을 함유한 멀티필라멘트를 0.3 내지 1.3%의 가성 수용액(aqueous caustic solution)이 담긴 제1 수세조(300)에서 1차 수세하고, 이어서 0.01 내지 0.1%의 더 묽은 가성 수 용액이 담긴 제2 수세조(400)에서 2차 수세를 한다. 상기 제1 및 제2 수세조(300, 400) 내에는 제1 및 제2 수세 롤(310, 410)이 각각 설치되어 있어 멀티필라멘트를 이동시킨다.

이어서, 멀티필라멘트에 잔류하는 수분을 제거하기 위한 건조공정이 건조부(500) 에서 수행된다. 건조공정은 건조부(500) 내의 건조 롤(drying roll)(510)에 필라멘트가 닿는 시간을 조절하거나, 상기 건조 롤(510)의 온도를 조절함으로써 필라멘트의 수분 함유량을 조절할 수 있다.

건조된 멀티필라멘트는 다수의 열처리 롤(610)을 포함하는 열처리부(600)에서 열처리된다.

이어서, 아라미드 멀티필라멘트를 연사기를 이용하여 꼼으로써 아라미드 단사를 제조한다. 이어서, 2 가닥의 아라미드 단사들을 함께 꼼으로써 아라미드 합연사를 제조한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 아라미드 단사는 멀티필라멘트에 하연의 꼬임(twist in Z-direction)을 주어 제조되고, 아라미드 합연사는 2 가닥의 아라미드 단사들을 함께 상연 꼬임(twist in S-direction)을 주어 제조된다.

한편, 단사 및 합연사의 연수는 아라미드 섬유 코드의 물성을 결정하는 중요한 요소들 중 하나임에도 불구하고 그 각각이 어떤 물성에 얼마만큼 영향을 미치는 지에 대한 연구는 미미하였다. 이러한 이유로 통상의 아라미드 섬유 코드에서는 단사의 연수와 합연사의 연수가 동일하였고, 이러한 실시 태양이 아무런 거부감 없이 본 발명의 기술분야에서 일반적으로 받아들여졌다.

그러나, 본 발명의 발명자는 단사 및 합연사의 연수 각각이 아라미드 섬유 코드의 어떤 물성에 얼마만큼 영향을 미치는 지를 부단히 연구하였고, 그 결과 단사의 연수는 합연사의 연수에 비해 아라미드 섬유 코드의 강도에 더 많은 영향을 미치는데 반하여, 합연사의 연수는 단사의 연수에 비해 아라미드 섬유 코드의 초기 모듈러스, 예를 들어 0.5% 신장시 LASE(Load At Specific Elongation)에 더 많은 영향을 미친다는 사실을 발견하였다.

따라서, 단사의 연수와 합연사의 연수가 동일한 통상의 아라미드 섬유 코드와는 달리, 본 발명의 아라미드 코드는 단사의 연수가 합연사의 연수보다 적은 것을 특징으로 한다. 이것은, 아라미드 섬유 코드의 강도를 결정하는 중요한 인자인 단사의 연수를 합연사의 연수보다 적게 함으로써 우수한 강도를 확보하는 동시에, 아라미드 섬유 코드의 0.5% 신장시 LASE를 결정하는 중요한 인자인 합연사의 연수를 단사의 연수보다 많게 함으로써 낮은 0.5% 신장시 LASE 및 이로 인한 우수한 성형성을 얻을 수 있기 때문이다.

예를 들어, 단사의 연수가 200 TPM이고 합연사의 연수가 300 TPM인 아라미드 섬유 코드는, 단사 및 합연사의 연수가 모두 200 TPM인 아라미드 섬유 코드에 비해 강도가 거의 동일함에도 불구하고 더 우수한 성형성을 가지며, 단사 및 합연사의 연수가 모두 300 TPM인 아라미드 섬유 코드에 비해 성형성이 거의 동일함에도 불구하고 더 우수한 강도를 갖는다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 합연사의 연수는 200 내지 600 TPM이고 단사의 연수는 합연사의 연수보다 적다. 합연사의 연수가 200 TPM 미만일 경우에는 신율이 낮고 모듈러스가 높아 성형성이 낮다는 단점이 있다. 반대로, 합연사의 연 수가 600 TPM을 초과할 경우에는 합연사의 강도가 지나치게 낮아진다는 단점이 있다.

단사의 연수는 합연사의 연수의 60 내지 90%인 것이 바람직하다. 예를 들어, 합연사의 연수가 200 내지 600 TPM 중 일정 연수로 고정된다고 가정할 경우, 단사의 연수가 상기 고정된 합연사의 연수의 60% 미만이면 얻어지는 강도 이득에 비해 합연사의 모듈러스가 과도하게 높아 성형 특성이 저하되고, 타이어에 적용될 경우 타이어의 내구성을 저하시킬 수 있다. 반대로, 단사의 연수가 합연사 연수의 90%를 초과할 경우에는 얻어지는 성형 특성 이득에 비해 합연사의 강력 손실이 많아 비효율적이다.

위와 같이 제조된 아라미드 합연사를 레솔시놀-포름알데히드-라텍스(RFL) 용액에 침지시킨다. 이때 1욕 디핑(1-bath dipping) 또는 2욕 디핑(2-bath dipping)을 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, RFL 접착제 용액은 2.0 중량%의 레소시놀, 3.2 중량%의 포르말린(37%), 1.1 중량%의 수산화나트륨(10%), 43.9 중량%의 스티렌/부타디엔/비닐피리딘(15/70/15) 고무(41%), 및 물을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 접착제 수지의 픽업율이 아리미드 합연사를 기준으로 3 내지 12 중량%가 되도록 아라미드 합연사를 레솔시놀-포름알데히드-라텍스(RFL) 용액에 침지시킨다. 픽업율이 3 중량% 미만일 경우에는 아라미드 섬유 코드의 고무와의 접착력이 저하되고, 픽업율이 12 중량%를 초과하는 경우에는 RFL 용액의 섬유 코드 내로의 침투도가 너무 높게 되고, 결과적으로 섬유 코드의 강도 및 내피로 특성을 저하시킨다.

한편, 직물 형태의 아라미드 섬유 코드를 제조하기 위해서는, 아라미드 합연사로 직물을 짜고 이 직물을 RFL 용액에 침지시킨다.

침지에 의해 RFL 용액을 함유하게 된 아라미드 합연사 또는 직물을 105 내지 200℃에서 10 내지 400초 동안 건조시킨 후 105 내지 300℃에서 10 내지 400초 동안 열처리함으로써 아라미드 섬유 코드를 완성한다. 건조 공정은 아라미드 합연사 내에 존재하는 수분을 제거하기 위한 것이고, 열처리 공정은 아라미드 합연사 내에 함유된 RFL 용액을 반응시킴으로써 아라미드 섬유 코드에 고무와의 접착력을 부여하기 위한 것이다.

한편, 건조 및 열처리 시간 각각이 위 범위보다 짧거나, 건조 및 열처리 온도 각각이 위 범위보다 낮을 경우에는 아라미드 섬유 코드의 고무와의 접착력이 낮아진다. 반대로, 건조 및 열처리 시간 각각이 위 범위보다 길거나, 건조 및 열처리 온도 각각이 위 범위보다 높을 경우에도 과도한 열로 인해 아라미드 섬유 코드의 고무와의 접착력이 낮아질 뿐만 아니라 강도, 내피로도 등의 물성이 저하된다.

이하, 실시예 및 비교예들을 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐으로 이것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되어서는 않된다.

실시예 1

5.5의 고유점도(I.V.)를 갖는 폴리(파라페닐렌테레프탈아미드: PPD-T)를 100%의 농황산 용매에 용해시킴으로써 방사 도프를 제조하였다. 방사 도프를 방사구금을 통해 방사한 후 7 mm의 에어 갭을 거쳐 13%의 황산수용액이 담겨져 있는 응고조 내에서 응고시킴으로써 아라미드 멀티필라멘트를 제조하였다.

멀티필라멘트로부터 잔존 황산을 제거하기 위하여, 멀티필라멘트를 0.5%의 가성 수용액(aqueous caustic solution)이 담긴 제1 수세조에서 1차 수세하고, 이어서 0.05%의 더 묽은 가성 수용액이 담긴 제2 수세조에서 2차 수세를 하였다.

이어서, 멀티필라멘트에 잔류하는 수분을 제거하기 위한 건조 공정을 수행하였다. 건조된 멀티필라멘트는 다수의 열처리 롤을 포함하는 열처리부에서 열처리되었다.

알마사(Allma Co.)의 Ring type twister를 이용하여 열처리가 완료된 아라미드 멀티필라멘트를 285 TPM으로 하연(Z-twist)함으로써 아라미드 단사를 제조한 후, 2 가닥의 아라미드 단사들을 함께 300 TPM으로 상연(S-twist)함 으로써 아라미드 합연사를 제조하였다. 즉, 합연사의 연수에 대한 단사의 연수 비율은 약 95%이었다.

이렇게 제조된 아라미드 합연사를 2.0 중량%의 레소시놀, 3.2 중량%의 포르말린(37%), 1.1 중량%의 수산화나트륨(10%), 43.9 중량%의 스티렌/부타디엔/비닐피리딘(15/70/15) 고무(41%), 및 물을 포함하는 레솔시놀-포름알데히드-라텍스(RFL) 용액에 침지시켰다. 접착제 수지의 픽업율은 아리미드 합연사를 기준으로 약 10 중량%가 되도록 제어되었다.

침지에 의해 RFL 용액을 함유하게 된 아라미드 합연사를 약 150℃에서 100 초 동안 건조시킨 후 200℃에서 100초 동안 열처리함으로써 아라미드 섬유 코드를 완성하였다.

실시예 2 내지 8

아라미드 단사의 하연 연수 및 아라미드 합연사의 상연 연수가 아래의 표 1에 나타난 바와 같이 결정되었다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 아라미드 섬유 코드들을 제조하였다.

[표 1]

	실시예2	실시예3	실시예4	실시예5	실시예6	실시예7	실시예8
아라미드 단사의 연수 (TPM)	270	240	200	180	150	160	480
아라미드 합연사의 연수 (TPM)	300	300	300	300	300	200	600
합연사의 연수에 대한 단사의 연수 비율(%)	90	80	67	60	50	80	80

비교예 1 내지 4

아라미드 단사의 하연 연수 및 아라미드 합연사의 상연 연수가 아래의 표 2에 나타난 바와 같이 결정되었다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 아라미드 섬유 코드들을 제조하였다.

[표 2]

	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
아라미드 단사의 연수 (TPM)	200	300	120	520
아라미드 합연사의 연수 (TPM)	200	300	150	650
합연사의 연수에 대한 단사의 연수 비율(%)	100	100	80	80

위 실시예들 및 비교예들에 의해 얻어진 아라미드 섬유 코드의 강도(Tenacity) 및 0.5% 신장시 LASE를 다음의 방법으로 각각 구하였다.

아라미드 섬유 코드의 강도

ASTM D-885 시험방법에 따라, 인스트론 시험기(Instron Engineering Corp., Canton, Mass)를 이용하여 250 mm의 시료장에 대하여 300 m/min 인장속도를 가함으로써 아라미드 섬유 코드의 파단 강력(Strength at Break)을 측정하고, 이 측정된 파단 강력을 아라미드 섬유 코드의 섬도로 나눔으로써 강도(g/d)를 구하였다.

아라미드 섬유 코드의 0.5% 신장시 LASE

ASTM D-885 시험방법에 따라, 인스트론 시험기(Instron Engineering Corp., Canton, Mass)를 이용하여 응력-변형율 곡선(Stress-Strain Curve)를 얻었다. 이 응력-변형율 곡선을 이용하여 길이 변형율이 0.5%일 때의 하중(load)을 구함으로써 아라미드 섬유 코드의 0.5% 신장시 LASE(Kgf)를 얻었다.

위와 같은 방법에 의해 구한 실시예들 및 비교예들의 아라미드 섬유 코드의 강도 및 0.5% 신장시 LASE는 아래의 표 3과 같다.

[표 3]

	실시 예1	실시 예2	실시 예3	실시 예4	실시 예5	실시 예6	실시 예7	실시 예8	비교 예1	비교 예2	비교 예3	비교 예4
강도 (g/d)	17.5	18.3	18.5	18.9	19.0	19.2	20.2	15.5	18.9	17.3	21.9	14.5
0.5% 신장시 LASE (Kgf)	4.1	4.0	4.0	4.2	4.4	4.5	6.9	2.5	7.1	4.0	7.4	2.3

위 표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 아라미드 섬유 코드의 강도는 아라미드 단사의 연수와 특히 관련이 있으며, 아라미드 섬유 코드의 0.5% 신장시 LASE는 아라미드 합연사의 연수와 특히 관련이 있는 것으로 나타났다.

즉, 합연사의 연수가 300 TPM으로 일정하고 단사의 연수가 300 TPM보다 적은 실시예 1 내지 8의 아라미드 섬유 코드는, 단사의 연수 및 합연사의 연수 모두 300 TPM인 비교예 2의 아라미드 코드와 비교할 때 거의 동일한 0.5% 신장시 LASE(거의 동일한 성형성)을 나타냄에도 불구하고 더 높은 강도를 가짐을 알 수 있다.

한편, 단사의 연수가 200 TPM이고 합연사의 연수가 300 TPM인 실시예 4의 아라미드 섬유 코드는, 단사의 연수 및 합연사의 연수 모두 200 TPM인 비교예 1의 아라미드 코드와 비교할 때 거의 동일한 강도를 가짐에도 불구하고 더 낮은 0.5% 신장시 LASE(더욱 우수한 성형성)를 나타냄을 알 수 있다.

한편, 비교예 3의 경우와 같이, 단사의 연수가 합연사의 연수의 80%에 해당한다고 하더라도 합연사의 연수가 200 TPM 미만일 경우에는 0.5% 신장시 LASE 값이 높아 원하는 성형성을 확보할 수 없다. 반대로, 비교예 4의 경우와 같이, 단사의 연수가 합연사의 연수의 80%에 해당한다고 하더라도 합연사의 연수가 600 TPM을 초과할 경우에는 원하는 강도 특성을 확보할 수 없다.

결과적으로, 합연사의 연수가 200 내지 600 TPM이고 단사의 연수가 합연사의 연수보다 적은 본 발명의 아라미드 섬유 코드는 타이어의 보강재로 사용될 경우 높은 강도를 유지할 수 있어 우수한 보강 기능을 수행할 뿐만 아니라 낮은 초기 모듈러스를 가짐으로써 타이어의 성형을 용이하게 하여주는 효과를 동시에 갖는다.

한편, 합연사의 연수에 대한 단사의 연수의 비율이 60 내지 90% 범위를 벗어난 실시예 1 및 실시예 6의 경우에는 다른 실시예들에 비해 상대적으로 강도 및 0.5% 신장시 LASE 특성 중 어느 하나가 좋지 않게 나타났는데, 이로부터 합연사의 연수에 대한 단사의 연수의 비율이 60 내지 90% 범위 내에 있는 것이 특히 바람직함을 알 수 있다.

첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 본 명세서의 일부를 구성하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들을 예시하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아라미드 섬유의 제조 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

100 : 방사구금　　　　　　　　　　200 : 응고조

300 : 제1 수세조　　　　　　　　310 : 제1 수세 롤

400 : 제2 수세조　　　　　　　　410 : 제2 수세 롤

500 : 건조부　　　　　　　　　　　　510 : 건조 롤

600 : 열처리부　　　　　　　　　　610 : 열처리 롤

700 : 와인더

Claims (7)

1. 아라미드 합연사(cabled yarn)를 포함하되,

   상기 아라미드 합연사는 각각이 제1 연수의 꼬임을 갖는 아라미드 단사들(single yarns)을 포함하고,

   상기 아라미드 단사들이 제2 연수로 함께 꼬여져 있으며,

   상기 제1 연수는 상기 제2 연수보다 적은 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유 코드.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 아라미드 단사들 각각은 하연된(Z-twisted) 아라미드 멀티필라멘트이고,

   상기 아라미드 단사들은 함께 상연되어(S-twisted) 상기 아라미드 합연사를 이루는 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유 코드.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 연수 각각은 200 내지 600 TPM이고,

   상기 제1 연수는 상기 제2 연수의 40 내지 90%인 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유 코드.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 아라미드 섬유 코드는 15~21g/d의 강도(Tenacity) 및 2.5~7.0 Kgf의 0.5% 신장시 LASE(LASE at 0.5%) 값을 갖는 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유 코드.
5. 아라미드 멀티필라멘트를 제1 연수로 하연하여 아라미드 단사를 제조하는 단계; 및

   상기 아라미드 단사 2 가닥(plies)을 제2 연수로 함께 상연하여 아라미드 합연사를 제조하는 단계를 포함하되,

   상기 제1 연수는 상기 제2 연수보다 적은 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유 코드의 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 연수 각각은 200 내지 600 TPM이고,

   상기 제1 연수는 상기 제2 연수의 40 내지 90%인 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유 코드의 제조방법.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 아라미드 합연사를 접착제 용액에 침지시키는 단계;

   상기 접착제를 함유한 아라미드 합연사를 건조시키는 단계; 및

   상기 건조된 아라미드 합연사를 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아라미드 섬유 코드의 제조방법.

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