KR20110035198A - 셀룰로오스계 타이어 코오드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셀룰로오스계 타이어 코오드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 완전 건조 후, 표준조건에서 함수량 5% 에 도달할 때까지의 시간이 15 내지 30분인 셀룰로오스계 타이어 코오드를 제공한다.

본 발명은 함수율이 낮아 별도의 건조 공정없이도 바로 타이어 제조에 적용이 가능한 타이어 코오드를 제공할 수 있다.

셀룰로오스, 타이어 코오드, 함수량

Description

셀룰로오스계 타이어 코오드{CELLULOSE BASED TIRE CORD}

본 발명은 타이어의 내부에 포함되는 고무 셀룰로오스계 타이어 코오드에 관한 것이다.

타이어는 섬유/강철/고무의 복합체이며, 도 1과 같은 구조를 가지는 것이 일반적이다. 즉, 강철과 섬유 코오드는 고무를 보강하는 역할을 하며, 타이어 내에서 기본 골격 구조를 형성한다. 즉, 사람 인체와 비교하면 뼈와 같은 역할이다.

타이어 보강재로써 코오드에 요구되는 성능은 내피로성, 전단강도, 내구성, 반발탄성 그리고 고무와의 접착력 등이다. 따라서, 타이어에 요구되는 성능에 따라 적절한 소재의 코오드를 사용하게 된다.

현재 일반적으로 사용되는 코오드용 소재는 레이온, 나일론, 폴리에스터, 스틸, 및 아라미드 등이 있으며, 레이온과 폴리에스테르는 보디 플라이(또는 카커스라고도 함) (도 1의 6)에, 나일론은 주로 캡플라이(도 1의 4)에, 그리고, 스틸과 아라미드는 주로 타이어 벨트부(도 1의 5)에 사용된다.

다음은 도 1에 나타낸 타이어 구조와 그 특성을 간략하게 나타내었다.

트레드 (Tread) (1): 노면과 접촉하는 부분으로 제동, 구동에 필요한 마찰력을 주고 내마모성이 양호 하여야 하며 외부 충격에 견딜 수 있어야 하고 발열이 적어야 한다.

보디 플라이(Body Ply) (또는 카커스(Carcass)) (6): 타이어 내부의 코오드 층으로, 하중을 지지하고 충격에 견디며 주행 중 굴신 운동에 대한　내피로성이 강해야 한다.

벨트 (Belt) (5): 보디플라이 사이에 위치하고 있으며, 대부분의 경우에 철사(Steel Wire)로 구성되며 외부의 충격을 완화시키는 것은 물론 트레드의 접지면을 넓게 유지하여 주행안정성을 우수하게 한다.

사이드 월(Side Wall) (3): 숄더(2) 아래 부분부터 비드(9) 사이의 고무층을 말하며 내부의 보디 플라이(6)를 보호하는 역할을 한다.

비드(BEAD) (9): 철사에 고무를 피복한 사각 또는 육각형태의 Wire Bundle로 타이어를 Rim에 안착하고 고정시키는 역할을 한다.

인너라이너(Inner Liner) (7): 튜브대신 타이어의 안쪽에 위치하고 있는 것으로 공기누출 방지하여 공기입 타이어를 가능케 한다.

캡 플라이(CAP PLY) (4): 일부 승용차용 래디얼 타이어의 벨트 위에 위치한 특수 코오드지로서, 주행 시 벨트의 움직임을 최소화 한다.

에이펙스(APEX) (8): 비드의 분산을 최소화하고 외부의 충격을 완화하여 비드를 보호하며 성형시 공기의 유입을 방지하기 위하여 사용하는 삼각형태의 고무 충진재이다.

일반적으로 사용되는 타이어 코오드용 소재로는 나일론, 폴리에스테르, 레이온 등이 사용되고 있다. 이러한 소재들은 각각의 장단점으로 인하여, 사용되는 타이어의 규격이나 용도 등이 한정되어 있다.

나일론 섬유는 인장신도와 강력이 높아서, 고중량의 하중이 가해지는 대형트럭 및 비포장 도로와 같은 굴곡이 많은 노면에 사용되는 타이어에 주로 사용된다. 그러나, 상기 나일론 섬유는 타이어 내부에 집중적인 열축적이 발생하고, 모듈러스가 낮아서 고속으로 주행되거나, 승차감이 요구되는 승용차용 타이어에는 적합하지 못하다.

폴리에스테르 섬유는 나일론에 비해 형태안정성과 가격경쟁력이 우수하며, 지속적인 연구로 인해 강도 및 접착력이 향상되고 있어서, 타이어 코오드 분야에서 그 사용량이 증가하고 있는 추세이다. 그러나, 아직까지는 내열성 및 접착력 등에 한계가 있어서 고속주행용 타이어에는 적합하지 못하다.

재생 셀룰로오스 섬유인 레이온 섬유는 고온에서 우수한 강력유지율과 형태안정성을 보인다. 따라서, 레이온 섬유는 최적의 타이어 코오드용 소재로 알려져 있다. 그러나 수분에 의한 강력저하가 심하기 때문에 타이어 제조시 철저한 수분관리가 요구되며, 원사 제조시의 불균일성으로 인해, 불량품 발생 비율이 높다. 무엇보다도 다른 소재에 비하여 가격대비 성능(가격대비 강력)이 매우 낮아 주로 초고속용 또는 고가의 타이어에만 적용되고 있다.

또한, 셀룰로오스 섬유로 만든 타이어 코오드는 일반적으로 빠른 속도로 수분을 흡수하고, 타이어 코오드의 함수량이 높을 경우 에어 블리스터와 같은 문제를 일으켜 물성이 저하될 수 있다.

본 발명은 타이어의 고속주행 안정성과 형태안정성이 우수한 셀룰로오스계 타이어 코오드를 제공하고자 한다.

본 발명은 완전 건조 후, 표준조건에서 함수량 5% 에 도달할 때까지의 시간이 15 내지 30분인 셀룰로오스계 타이어 코오드를 제공한다.

이하에서 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명에서 복수개의 필라멘트 섬유를 포함하는 필라멘트 다발을 ‘멀티 필라멘트’라 하고, 상기 멀티 필라멘트를 상연 및 하연(또는 하연 및 상연)하여 제조되는 로코오드(raw cord)를 ‘합연사’라 하고, 상기 합연사에 타이어 코오드용 접착제로 처리된 딥 코오드를 ‘타이어 코오드’라 한다.

기존에는 타이어 코오드의 수분문제로 인해, 빠른 시간내에 타이어를 제조해야 하는 시간적 한계를 가지고 있었다.

본 발명자들은 수분에 의한 문제를 해결하고자 예의 실험한 결과, 함수량 5% 도달할 때 까지의 시간을 길어지게 하면 물성특성은 유지하면서 건조 공정없이 실제 사용환경에 바로 적용할 수 있는 타이어를 제공할 수 있음을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.

즉, 타이어 코오드는 흡습속도가 낮을수록 좋기 때문에, 본 발명은 함수량이 5%에 도달할 때까지의 시간이 보다 길어지게 되는 타이어 코오드를 제공하는 것이다. 이에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

타이어 있어서, 함수량이 5% 이상인 경우 높은 수분율로 인해 에어 블리스터와 같은 문제를 야기할 수 있어 건조공정을 필요로 하게 된다. 반면, 타이어의 함수량이 5%인 경우 별도의 건조 공정 없이 타이어 제조에 직접 사용이 가능하다. 또한, 타이어 코오드는 배향도가 높거나 딥액 픽업율이 높을수록 소정 함수량에 도달할 때까지의 시간이 길어진다. 또한, 딥액은 수분 베리어로 작용한다.

따라서, 본 발명은 소정 함수량에 도달할 때까지의 시간이 길어지는 타이어 코오드를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명의 셀룰로오스계 타이어 코오드는 완전 건조 후, 표준조건에서 함수량 5% 에 도달할 때까지의 시간이 15 내지 30분이 된다.

상기 함수량이 5%에 도달할 때까지의 시간은 표준조건하에 수분율 측정기를 개방해 놓고, 타이어 코오드를 방치하여 시간별 함수량을 재는 방법으로 측정할 수 있다. 상기 표준상태는 25℃, 65 RH%의 상태를 의미한다.

또한, 본 발명은 소정 함수량에 도달할 때까지의 시간이 길어지게 되는 타이어 코오드를 제공하기 위해, 딥액 픽업율(RPU: 딥 공정 전후의 코오드의 무게차이를 딥공정 전 코오드 무게로 나눈값의 백분율, %)을 높이는 제반 수단을 사용할 수도 있다.

이러한 방법을 사용할 경우, 딥액 픽업율은 5~8% 정도, 바람직하게 6~8%정도 로 향상되어 딥액이 보다 코오드에 많이 침투하여 함수량을 종래보다 높일 수 있다.

따라서, 본 발명에 있어서, 상기 조건을 만족하기 위한, 셀룰로오스계 딥코오드의 제조방법은 셀룰로오스계 멀티 필라멘트를 합연사하는 단계; 상기 셀룰로오스계 합연사를 접착제 용액에 특정조건으로 딥핑하는 단계; 상기 딥핑된 합연사를 건조시키는 단계; 및 상기 건조된 합연사를 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 딥핑하는 시간은 30초 내지 1분이고 장력조건은 80 내지 150 g/cord인 것이 바람직하다.

또한, 상기 접착제 용액의 농도는 15 내지 25 중량%의 수용액일 수 있다. 상기 접착제 용액으로는 RFL, 에폭시계, 또는 아이소시아네이트계 화합물을 주성분으로 포함하는 수용액을 사용할 수 있으며, 통상적인 타이어 코오드용 함침 용액에 사용하는 것이라면 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 접착제 용액은 리소시놀-포름알데히드-라텍스(RFL)를 주성분으로 하는 15 내지 25 중량%의 수용액을 사용할 수 있다. 또한, 상기 접착제 용액은 습윤제를 0.1 내지 3 중량% 더 포함할 수 있다. 상기 습윤제로는 통상의 PVA, GUM등이 사용될 수 있다.

이들 공정 구성을 통해, 본 발명은 기존 타이어 코오드의 수분문제로 인한 문제를 해결함으로써, 타이어 코오드의 물성특성을 그대로 유지하면서 건조 공정 없이 실제 사용환경에 바로 적용할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 타이어 코오드는 신도가 8 내지 11 %인 셀룰로오스계 타이어 코오드일 수 있다. 또한, 상기 타이어 코오드는 모듈러스가 140 내지 160g/d인 셀룰로오스계 타이어 코오드일 수 있다.

본 발명은 상기 조건을 만족하여, 별도의 건조 공정 없이 바로 타이어 제조에 적용할 수 있고 형태안정성도 우수하게 되므로, 고속 주행이 가능한 타이어 코오드를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 타이어 코오드는 셀룰로오스계 멀티 필라멘트를 합연사한 후, 통상적인 딥핑 방법에 따라 타이어 코오드용 접착제 용액을 처리하고, 이를 건조 및 열처리 함으로써 제조될 수 있다.

상기 셀룰로오스계 섬유는 그 종류가 특별히 한정되지 않으며, 라이오셀 필라멘트 섬유, 레이온 필라멘트 섬유, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 셀룰로오스 합연사일 수 있다.

따라서, 본 발명의 셀룰로오스계 타이어 코오드는 라이오셀 필라멘트 섬유, 레이온 필라멘트 섬유, 또는 이들의 혼합물을 이용하여 얻을 수 있으며, 그 형태는 특별히 한정되지는 않는다. 다만, 타이어 코오드로서 적합한 물성을 나타내기 위해서 상기 셀룰로오스계 타이어 코오드는 총 필라멘트 수가 400 내지 6000이고, 총 섬도 가 400 내지 9000 데니어이며, 합연사시의 꼬임수가 200 내지 600 TPM인 2 내지 3 플라이(ply) 합연사를 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 타이어 코오드에 사용되는 셀룰로오스계 멀티 필라멘트는 셀룰로오스를 N-메틸몰폴린-N-옥사이드(이하, NMMO) 및 물의 혼합용제에 용해시켜 방사 도프를 제조하는 단계; 방사노즐이 장착된 방사장치를 이용하여 상기 방사원액으로부터 셀룰로오스계 필라멘트를 방사하는 단계; 및 상기 방사된 셀룰로오스계 필라멘트를 수세 및 건조하는 단계; 및 상기 필라멘트를 연사하는 단계를 포함하는 제조방법에 따라 제조될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 일실시예에 따른 라이오셀 멀티 필라멘트의 제조방법에 대하여, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

이때, 본 발명의 셀룰로오스계 멀티 필라멘트의 제조방법이 하기 바람직한 실시예에 특별히 한정되지 않으며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 권리 범위가 이에 특별히 한정되는 것은 아니고 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 2는 본 발명의 셀룰로오스계 멀티 필라멘트의 제조장치의 일실시예에 따른 구성을 간략히 도시하여 나타낸 것이다.

도 2의 구성을 참조하면, 셀룰로오스계 필라멘트 제조 장치는 방사 원액을 일정한 압력으로 공급하기 위한 기어 펌프(10), 상기 압출기로부터 공급받은 방사 원액을 섬유의 형태로 방사하는 방사 구금(20), 상기 방사구금으로부터 토출되는 미응고 섬유(30)를 응고시키기 위한 제1 응고욕(40), 및 제2 응고욕(42)을 구비한다. 제1 응고욕(40)을 통과한 필라멘트는 견인부의 롤러(50)의 구동에 의해 제 2 응고욕(42)을 거치고, 수세장치(60)에서 물에 의해 방사 도프 등에 포함된 용매 등을 제거한다. 이어서, 상기 수세장치를 거친 필라멘트는 건조장치(70)에서 건조된 후 권취롤에 와인딩되어 최종 셀룰로오스계 필라멘트를 얻을 수 있다.

이때, 본 발명의 셀룰로오스계 필라멘트 섬유의 방사 방법이 도 2에 도시된 방법에 특별히 한정되는 것은 아니며, 비연속식과 연속식이 모두 사용될 수 있다.

비연속식인 경우 원심식 방사법과 보빈식 방사법으로 나누어지고, 연속식인 경우 대표적인 방법으로 넬슨식, 오스카 코오혼식, 커디언식 등이 사용될 수 있다. 또한, 셀룰로오스계 섬유인 레이온 필라멘트사의 제조에 사용되는 방사 방법을 라이오셀 공정에 수정하여 사용할 수도 있다. 또한, 응고욕(40, 42)은 방사구금에서 토출된 필라멘트 섬유를 응고시키는 것으로 이 역시 통상의 장치가 사용될 수 있는 것이다.

본 발명의 셀룰로오스계 필라멘트의 제조방법의 일실시예를 들면, 도면에는 도시하지 않았지만, 본 발명은 셀룰로오스 시트를 스크린 필터가 장착된 분쇄기에 넣어 분말 상태로 만들어 펄프 분말 저장탱크에 저장하고, 이어서 방사구금(20)에 연결 설치된 쌍축 압출기의 피딩부(feeding part)에 상기 셀룰로오스 분말과 액상 방사용액의 혼합물을 주입할 수 있다.

이후, 상기 혼합물은 혼련부 및 용해부를 거쳐 균일한 용액이 되고, 이어서 방사노즐이 장착된 방사팩을 통해 수직 응고욕(40, 42)에 방사된다. 수직 응고욕에서 응고된 필라멘트는 수세장치(60)에서 NMMO성분이 없는 물에 의해 NMMO가 제거된다.

이어서, 수세장치(60)에서 용매를 제거하고, 수세장치(60)를 거친 필라멘트는 건조장치(70)를 통해 건조된 후 와인딩되어 최종 멀티 필라멘트를 얻을 수 있다.

이 때, 상기 방사원액으로는 N-메틸몰폴린-N-옥사이드(NMMO):물을 중량비 93:7 내지 85:15로 포함하는 혼합용매에 셀룰로오스가 7 내지 18 중량%로 용해되어 있는 것을 이용할 수 있다. 상기 방사원액은 N-메틸몰폴린-N-옥사이드(NMMO):물을 중량비 90:10 내지 50:50로 포함하는 혼합용매에 셀룰로오스를 팽윤시킨 후, N-메틸몰폴린-N-옥사이드(NMMO):물의 중량비가 93:7 내지 85:15, 셀룰로오스의 최종 함량이 5 내지 35 중량%, 보다 바람직하게는 7 내지 18 중량%가 되도록 물을 제거하는 공정에 따라 제조될 수 있다. 상기 혼합용매의 함량비와 셀룰로오스의 함량은 최적의 조건으로 셀룰로오스계 필라멘트 섬유를 제조하기 위한 범위를 임의로 설정한 것일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 필라멘트의 건조 단계에서 건조 온도는 90 내지 200℃, 또는 100 내지 150℃로 조절할 수 있다. 상기 건조 단계는 1단계 건조 공정으로 진행될 수 있으며, 또한 구간을 나누어 건조 공정 조건을 달리하는 다단의 건조 공정으로 진행될 수 있다. 상기 다단의 건조공정에 있어서 구체적인 건조 조건은 상기 온도 범위 내에서 필요에 따라 임의로 선택할 수 있다.

또한, 상기 멀티 필라멘트의 건조 단계에서 장력 및 온도 범위는 필요에 따라 임의로 선택할 수 있고, 특별히 그 조건이 한정되는 것은 아니다.

또한, 필라멘트 섬유의 방사 후 수세, 건조, 후처리 기술은 일반적인 습식방 사의 것을 사용하여 제조할 수 있다. 또한, 셀룰로오스계 섬유인 레이온 필라멘트사의 제조에 사용되는 방사 방법을 라이오셀 공정에 수정하여 사용할 수도 있다.

또한, 셀룰로오스계 멀티 필라멘트 합연사를 딥핑하는 공정에서 딥핑하는 시간은 30초 내지 1분이고 장력조건은 80 내지 150 g/cord인 것이 바람직하다.

또한, 상기 접착제 용액의 농도는 15 내지 25 중량%일 수 있다. 상기 접착제 용액으로는 RFL, 에폭시, 아이소시아네이트를 포함하는 용액을 사용할 수 있으며, 통상적인 타이어 코오드용 함침 용액을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 접착제 용액은 리소시놀-포름알데히드-라텍스(RFL)를 주성분으로 하는 수용액을 사용할 수 있다. 또한, 상기 접착제 용액은 습윤제를0.1 내지 3 중량% 더 포함할 수 있다. 상기 습윤제로는 통상의 PVA, GUM 등이 사용될 수 있다

상기 접착제 용액을 통과한 연사물은 건조공정과 열처리공정을 거쳐 타이어 코오드로 제조된다. 또한, 상기 건조 단계는 105 내지 160℃의 온도에서 20 내지 2000 g/cord의 장력을 주면서 1분 내지 10분 동안 건조시킬 수 있다. 상기 온도범위에서 상기 조건으로 장력을 주면서 건조할 경우에는 접착액의 빠른 건조로 인해 접착제의 침투 속도를 늦출 수 있으며, 건조 코오드의 손상을 최소화하여 강력 발현에 유리한 특성을 얻을 수 있다.

또한, 상기 건조된 코오드에 대한 열처리 단계는 105 내지 220℃의 온도, 또는 150 내지 220℃의 온도에서 20 내지 2000 g/cord의 장력을 주면서 1분 내지 10분 동안 열처리할 수 있다. 상기 온도 범위에서 상기 조건으로 장력을 주면서 열처리할 경우에는 라이오셀 합연사와 접착제 사이의 반응을 촉진하여 코오드의 손상 을 적게 주면서 접착력을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

상기 건조공정에서는 셀룰로오스계 타이어 코오드 내에 존재하는 수분을 건조시키며, 상기 열처리공정에서는 함침용액을 반응시켜 타이어 코오드에 접착력을 부여하게 된다.

본 발명에 있어서 상기 기재된 내용 이외의 사항은 필요에 따라 가감이 가능한 것이므로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니한다.

본 발명은 물성의 저하 없이 함수량 5%에 도달할 때 까지의 시간이 보다 길어진 타이어 코오드를 제공하여 별도의 건조공정이 없이 바로 타이어 제조에 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 소정 함수량 도달까지의 시간을 길어지게 하여 사용되는 시간을 그 만큼 늘일 수 있어, 종래와 같이 타이어를 빠른 시간에 제조해야 하는 문제점을 해결할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

총 데니어가 1650인 레이온 섬유(SUPPER III, CORDENKA 사 제품)에 대하여, Cable & Cord 3 type twister (C.C Twister, Allma Co.)를 이용하고, Z연과 S연을 각 420 TPM 으로 하여 2ply 합연사를 제조하였다.

상기 제조된 레이온 합연사를 100 g/cord의 장력하에서 통상의 RFL 용액에 침지 통과시킨 후 150℃에서 2분간 건조시키고, 150 g/cord의 장력하에서 140℃에서 3분간 열처리하여 타이어 코오드를 제조하였다.

[실시예 2]

셀룰로오스 시트(buckeye사 V-81)를 100 메쉬 필터가 장착된 분쇄기에 넣어 직경이 1700㎛이하인 셀룰로오스 분말을 제조하였다.

상기 셀룰로오스 분말을 50 중량% NMMO 수용액에 팽윤시켰다. 이때 상기 NMMO용액 중 셀룰로오스의 함량은 6.5 중량%가 되도록 하였다.

상기 팽윤된 셀룰로오스 슬러리를 내부온도 90℃로 유지되고, 절대압력 50 mmHg으로 유지된 니더에 로터리 밸브식 펌프로 16 kg/시간 속도로 주입하면서, 50 중량%의 NMMO 수용액이 89 중량%의 NMMO 수용액으로 되도록 여분의 수분을 제거하면서 셀룰로오스를 완전히 용해시킨 후에 이를 배출하여 방사도프를 제조하였다. 이때 제조된 방사도프의 셀룰로오스 농도는 11 중량%였으며, 미용해된 셀룰로오스 입자가 함유되지 않은 균질한 상태임을 확인하였다. 또한, 상기 방사도프를 도 2의 구성을 기본으로 하는 방사 장치를 이용하여 방사, 응고, 수세, 및 건조하여 필라멘트 섬유를 제조하였다.

상기 셀룰로오스 도프를 최종 필라멘트 총 섬도가 1,650 데니어가 되도록 조절하여 노즐 수가 1000개이고, 노즐 단면적이 0.047㎟ 인 노즐을 사용해서 방사하 였다.

토출되어 응고된 멀티 필라멘트사는 견인롤을 통해 수세장치로 이동시키고, 수세장치로 이동된 필라멘트는 스프레이된 수세액에 의해서 NMMO를 완전 제거하였으며, 건조장치에 의해 1단 120℃, 2단 150℃로 필라멘트사를 건조하고 권취 및 와인딩하여 라이오셀 멀티필라멘트 원사를 얻었다.

상기 라이오셀 멀티 필라멘트 섬유를 Cable & Cord 3 type twister (C.C Twister, Allma Co.)를 이용하고, Z연과 S연을 각 400 TPM으로 하여 2 ply 라이오셀 합연사를 제조하였다.

상기 제조된 라이오셀 합연사를 100 g/cord의 장력하에서 통상의 RFL 용액에 침지 30초 통과시킨 후 150℃에서 2분간 건조시키고, 150 g/cord의 장력하에서 140℃에서 3분간 열처리하여 라이오셀 타이어 코오드를 제조하였다.

[실시예 3]

라이오셀 멀티 필라멘트 제조시 건조조건을 10℃ 상승시켜 160℃ 이상의 높은 열처리 및 방사시 장력(TENSION)을 가해 수분제어 효과를 높인 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 라이오셀 타이어 코오드를 제조하였다.

[비교예 1]

라이오셀 필라멘트 제조시 건조조건을 1단 90℃, 2단 130℃ 로 건조하여 제조하고 통상의 RFL 용액에서 침지시간을 20초 통과시킨 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방법으로 수행하여 라이오셀 타이어 코오드를 제조하였다

[실험예]

상기 실시예 1-3에서 제조된 타이어 코오드 및 비교예 1의 시험편을 KSK 0901에 따른 표준상태(25℃, 65% RH)에서 24시간 이상 방치하여 수분평형상태에 도달하게 한 후, 105℃에서 2시간 건조하였다.

표준조건하에, 상기 건조된 시험편을 수분율 측정기에 넣은 후, 수분율 측정기를 개방한 상태로 타이어 코오드 시편을 방치하여 시간별 함수량을 측정하여, 함수량이 5%에 도달할 때까지의 시간을 측정하였고, 20분 경과후 시험편을 인스트롱사(Instron사)의 저속 신장형 인장시험기를 이용하여 시료 장 250mm, 인장 속도 300 mm/min으로 KSK 0412 규격에 따라 강력, 신도, 모듈러스를 측정하였다.

또한, 딥핍 공정 전후의 코오드의 무게비를 측정하여 하기 계산식에 따라 딥액 픽업율(RPU, %)을 계산하였다.

[계산식]

RPU (%) = (딥핍 공정 후 코오드의 무게 ㅡ 딥핑공정 전 코오드의 무게)/ (딥핑 전 코오드 무게) X 100

상기에서 측정된 각 물성결과는 하기 표 1에 나타내었다.

[표 1]

	함수량 5% 도달시까지의 시간(분)	딥액픽업율 (%)	강도 (kgf)	신도 (%)	모듈러스 (g/d)
실시예1	15	6	16	10	140
실시예2	16	7	16.5	9	150
실시예3	18	7	17	9	150
비교예1	10	4	15.5	8	130

상기 표 1 결과로부터, 본 발명의 경우 타이어 코오드 사용시 물성의 큰 저하 없이 함수량 5%에 도달할 때 까지의 시간이 길어, 별도의 건조 없이 바로 적용 이 가능하였다.

반면, 비교예의 경우 함수량 5%에 도달할 때까지의 시간이 짧아 별도의 건조 공정의 수행이 없이 타이어로 바로 적용이 불가능하였다.

본 발명의 셀룰로오스계 타이어 코오드는 강도, 신도 등의 물성은 유지하면서 함수량 5%에 도달시까지의 시간이 길어져 별도의 건조 공정없이 바로 타이어 코오드 제조에 적용할 수 있다.

도 1은 일반적인 타이어의 구성을 나타낸 부분 절개 사시도.

도 2는 본 발명의 셀룰로오스계 타이어 코오드 제조시 사용되는 필라멘트 섬유의 제조장치의 일실시예에 따른 구성도.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 기어펌프

20: 방사구금 30: 미응고 섬유

40: 제1 응고욕 42: 제2 응고욕

50: 견인부의 롤러 60: 수세장치

70: 건조장치

Claims (4)

1. 완전 건조 후, 표준조건에서 함수량 5% 에 도달할 때까지의 시간이 15 내지 30분인 셀룰로오스계 타이어 코오드.
2. 제 1항에 있어서, 상기 타이어 코오드는 신도가 8 내지 11 %인 셀룰로오스계 타이어 코오드.
3. 제 1항에 있어서, 상기 타이어 코오드는 모듈러스가 140 내지 160g/d인 셀룰로오스계 타이어 코오드.
4. 제 1항에 있어서, 상기 타이어 코오드는 딥액 픽업율이 5 내지 8%인 셀룰로오스계 타이어 코오드.

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