KR20110073985A - Method for producing polyester tire cords - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폴리에스테르 섬유의 표면을 처리하여 타이어코드용 폴리에스테르 섬유를 제조하는 방법에 관한 것으로, 반응성이 없는 폴리에스테르 표면에 반응성을 부여하여 고무와 폴리에스테르 타이어코드 간의 접착력을 높이고, 열안정성이 우수한 방향족 에폭시 수지를 도입하여 높은 내피로성을 가질 수 있도록 하고, 또한 반응성이 부여된 폴리에스테르 섬유를 사용함으로써 기존의 딥핑 공정을 단순화할 수 있는 타이어코드용 폴리에스테르 섬유의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a polyester fiber for tire cords by treating the surface of the polyester fiber, to impart a reactivity to the surface of the non-reactive polyester to increase the adhesion between the rubber and the polyester tire cord, thermal stability The present invention relates to a method for producing a polyester fiber for tire cords by introducing an excellent aromatic epoxy resin to have a high fatigue resistance and to simplify the existing dipping process by using a polyester fiber imparted with reactivity.
일반적으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate)로 대표되는 폴리에스테르 섬유 보강재는 고무보강재가 가져야 할 중요한 특성인 우수한 기계적 강도, 탄성 계수, 치수 안정성 및 내열성을 가지고 있기 때문에 고무 합성재, 예를 들어 타이어, 벨트 또는 호스 등을 위한 보강재로 널리 이용되고 있다. 그러나 폴리에스테르 섬유 표면이 불활성이기 때문에 고무와의 접착력이 좋지 않으므로 파라 클로로페놀계 RF수지(PEXUL), 에폭시 및 디이소시아네이트 화합물을 섬유의 표면에 처리하여 고무에 대한 섬유의 접착성을 개량하는 방법이 오랫동안 연 구되어 왔다.Polyester fiber reinforcements, typically represented by polyethylene terephthalate, have excellent mechanical strength, modulus of elasticity, dimensional stability, and heat resistance, which are important properties of rubber reinforcements, and thus, rubber composites, such as tires, belts or It is widely used as a reinforcing material for hoses and the like. However, since the surface of the polyester fiber is inert, the adhesion to rubber is not good. Therefore, a method of improving the adhesiveness of the fiber to rubber by treating parachlorophenol-based RF resin (PEXUL), epoxy and diisocyanate compound on the surface of the fiber It has been studied for a long time.
파라 클로로페놀계 RF수지(PEXUL)을 사용하는 방법으로 물, 레소시놀, 포르말린, 고무 라텍스 및 파라 클로로페놀계 수지로 이루어진 1차 처리액으로 섬유를 처리한 후, 일반적인 레소시놀 포르말린 라텍스(Resorcinol-Formaline Latex, 이하 RFL)로 2차 처리하는 방법이 알려져 있다. 그러나 상기 1차 처리액의 경우에는 파라 클로로페놀계 RF수지의 주 용매인 암모니아수를 70%이상 함유하게 되고, 이러한 암모니아 성분을 처리하기 위한 별도의 정제시설이 필요하게 된다.Parachlorophenol-based RF resin (PEXUL) is used to treat the fibers with a primary treatment solution consisting of water, resorcinol, formalin, rubber latex, and parachlorophenol-based resin, followed by general resorcinol formalin latex ( Resorcinol-Formaline Latex (hereinafter referred to as RFL) is a secondary treatment method. However, the primary treatment solution contains 70% or more of ammonia water, which is the main solvent of the parachlorophenol-based RF resin, and requires a separate purification facility for treating such ammonia components.
이러한 문제점을 개선하기 위해 개발된 에폭시 및 디이소시아네이트 화합물을 주성분으로 하는 접착제의 경우에는 카프로락탐 또는 페놀을 사용하여 블로킹된 디이소시아네이트와 에폭시 화합물의 혼합액으로 이루어진 1차 처리액으로 폴리에스테르 섬유를 처리하고, RFL 접착액으로 2차 처리하는 방법이 제안되어 사용되고 있다.In the case of adhesives based on epoxy and diisocyanate compounds developed to solve these problems, the polyester fiber is treated with a primary treatment liquid consisting of a mixed solution of blocked diisocyanate and epoxy compound using caprolactam or phenol. The method of secondary treatment with RFL adhesive liquid is proposed and used.
미국특허 제3,730,892호, 제4,054,634호 및 제4,108,781호에서는 에폭시기로 유기 기능화된 실란(Organo-functionalized Silane)을 합성하여 이를 폴리에스테르 섬유대비 0.2 내지 1.5 중량부로 처리한 후 통상의 RFL 접착액으로 2차 처리하여 접착력을 향상시킨 폴리에스테르 타이어코드를 제조하는 방법을 제안하고 있으나, 이 방법은 초기 접착력은 향상되는 결과를 나타내지만 에폭시 실란의 과량 사용으로 인하여 최종 폴리에스테르 타이어 코드의 강성(Stiffness)이 상승되어 가공성 및 피로특성의 저하를 유발할 수 있으며, 에폭시 실란의 과량 사용으로 최종 제품의 가격이 상승되는 단점을 보인다.U.S. Patent Nos. 3,730,892, 4,054,634 and 4,108,781 synthesized organic functionalized silanes with epoxy groups and treated them with 0.2 to 1.5 parts by weight relative to polyester fibers, followed by secondary with conventional RFL adhesive. Although a method of manufacturing a polyester tire cord with improved adhesion is proposed, this method results in an improvement in initial adhesive strength, but increases the stiffness of the final polyester tire cord due to the excessive use of epoxy silane. This may cause deterioration of workability and fatigue properties, and the excessive use of epoxy silane increases the price of the final product.
또한 미국특허 제6,686,301호 및 국제 공개특허 WO99/046324호는 아미노기로 기능화된 실란(Amino-functionalized Silane)과 유기작용기로 기능화된 실란(Organo-functionalized Silane)을 혼합하여 사용함으로써 고무와 폴리에스테르 섬유 간의 접착력을 향상시키는 방법을 제안하고 있으나, 이 방법 또한 초기 접착력은 향상되는 결과를 나타내지만 고온에서는 아미노 실란의 아민분해(Aminolysis)로 인하여 폴리에스테르 타이어코드와 고무와의 접착력과 내피로성이 현저히 떨어지는 단점을 보인다.U.S. Patent No. 6,686,301 and WO 99/046324 also use a mixture of rubber and polyester fibers by using a mixture of amino-functionalized Silanes and organo-functionalized Silanes. Although a method of improving adhesion is proposed, this method also shows an improvement in initial adhesive strength, but at a high temperature, due to the aminolysis of amino silane, the adhesion and fatigue resistance of polyester tire cord and rubber are significantly decreased. Seems.
본 발명의 목적은, 에폭시 실란과 방향족 에폭시 수지 또는 에폭시 실란 및 메타크릴 실란과 방향족 에폭시 수지의 혼합액으로 표면 처리한 폴리에스테르 섬유를 RFL 접착액으로 2차 처리하여 폴리에스테르 섬유에 반응성을 부여함으로써, 고무에 대한 초기접착력 및 내열접착력이 우수하고, 낮은 강성을 유지하여 가공성이 우수한 폴리에스테르 섬유의 제조방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a reactivity to a polyester fiber by treating the polyester fiber surface-treated with an epoxy silane and an aromatic epoxy resin or a mixture of an epoxy silane and a methacryl silane and an aromatic epoxy resin with an RFL adhesive. It is to provide a method for producing a polyester fiber excellent in workability by maintaining excellent rigidity, excellent initial adhesion to the rubber and heat-resistant adhesion.
본 발명의 적절한 실시형태에 따르면, 본 발명의 폴리에스테르 섬유의 제조 방법은 실란-에폭시 혼합액 100 중량부 대비 유화제를 70 내지 80 중량부, 에폭시 실란을 10 내지 20 중량부, 메타크릴 실란을 0 내지 15 중량부 및 방향족 에폭시 수지를 1 내지 7 중량부로 이루어진 실란-에폭시 혼합액을 제조하는 단계와, 폴리에스테르 섬유의 방사공정 중에 상기 폴리에스테르 섬유에 상기 실란-에폭시 혼합액을 처리하는 단계와, 상기 공정에 의해 제조된 폴리에스테르 섬유를 연사하고 제직하여 연사직물을 제조하는 단계와, 상기 연사직물을 건조하고 장력을 가하면서 열처리하여 열처리된 폴리에스테르 섬유를 얻는 단계와, 상기 열처리된 폴리에스테르 섬유를 2차 처리액인 RFL 접착액에 통과시키는 단계와, 2차 RFL 처리액을 통과한 섬유를 건조시키고 안정화시키는 단계를 포함한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the method for producing a polyester fiber of the present invention is 70 to 80 parts by weight of an emulsifier, 10 to 20 parts by weight of epoxy silane, 0 to 0 to methacryl silane relative to 100 parts by weight of silane-epoxy mixture Preparing a silane-epoxy mixture comprising 15 parts by weight and 1 to 7 parts by weight of an aromatic epoxy resin, treating the polyester fiber with the silane-epoxy mixture during the spinning process of polyester fibers, and Twisting and weaving the polyester fiber produced by the present invention to prepare a twisted fabric, and drying and twisting the twisted fabric to obtain a heat-treated polyester fiber by applying tension, and heat treating the polyester fiber in a secondary manner. Passing the RFL adhesive liquid, which is the treatment liquid, and drying and stabilizing the fibers that passed through the second RFL treatment liquid The key comprises a step.
본 발명의 다른 적절한 실시형태에 따르면, 본 발명의 폴리에스테르 섬유의 제조 방법에 있어서, 폴리에스테르 섬유 100 중량부 대비 실란-에폭시 혼합액이 0.1 내지 0.5 중량부 부착된다.According to another suitable embodiment of the present invention, in the method for producing the polyester fiber of the present invention, 0.1 to 0.5 part by weight of the silane-epoxy mixed solution is attached to 100 parts by weight of the polyester fiber.
본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 본 발명의 제조 방법으로 제조된 폴리에스테르 섬유로 이루어지고, (1) H-테스트(H-Test)로 측정된 고무와의 초기 접착력이 15kgf 이상이며 내열 접착력이 12kgf 이상, (2) 크로스 필 테스트(Cross Peel Test)로 측정된 고무와의 초기 접착력이 14kgf/inch 이상이며 내열 접착력이 10kgf/inch 이상, (3) 강성 시험기(Stiffness Tester)를 이용하여 측정된 강성이 5.0g/10cords 이하, (4) 슈샤인 유형(Shoe-shine Type)의 굴곡 피로 시험기를 이용하여 측정된 피로 시험 실시 후 코드의 강력잔존율이 60% 이상의 물성을 가지는 타이어 코드를 제공한다.According to another suitable embodiment of the present invention, it is made of polyester fiber produced by the production method of the present invention, and (1) the initial adhesive strength with the rubber measured by H-Test is 15 kgf or more and heat-resistant 12kgf or more of adhesive force, (2) Initial adhesive force of 14kgf / inch or more with rubber measured by Cross Peel Test, heat resistance of 10kgf / inch or more, and (3) Stiffness Tester The measured rigidity is 5.0g / 10cords or less, and (4) tire cords having a strength residual ratio of 60% or more after the fatigue test performed using a Shoe-shine type bending fatigue tester. to provide.
본 발명에 따라 타이어코드용 폴리에스테르 섬유를 제조하면, 반응성 작용기의 도입으로 폴리에스테르 코드가 높은 초기 접착력을 보이며, 에폭시 실란과 메타크릴 실란, 방향족 에폭시 수지의 혼합액을 사용함으로써 강성이 낮아 가공성이 높은 특성을 보이며, 고온에서의 아민분해에 의한 접착력 저하가 없어 고온접착력이 우수하며, 내피로성이 우수한 특성을 나타내는 유리한 효과를 가진다. When the polyester fiber for tire cord is manufactured according to the present invention, the polyester cord shows a high initial adhesive force by the introduction of a reactive functional group, and the rigidity is low due to the use of a mixture of epoxy silane, methacryl silane and aromatic epoxy resin. It shows the characteristics, there is no deterioration in adhesion force due to amine decomposition at high temperature, and thus has an advantageous effect of excellent properties of high temperature adhesion and excellent properties of fatigue resistance.
본 발명의 폴리에스테르 섬유의 제조 방법은, 에폭시 실란 단독 또는 에폭시 실란과 메타크릴 실란의 혼합액과 유화제에 방향족 에폭시 수지를 용해하여 실란-에폭시 혼합액을 제조하는 단계와, 폴리에스테르 섬유의 방사공정 중에 실란-에폭시 혼합액을 처리하는 단계와, 상기 공정에 의해 제조된 폴리에스테르 섬유를 연사 하고 제직하여 연사직물을 제조하는 단계와, 직물을 건조하고 장력을 가하면서 열처리하는 단계와, 열처리된 폴리에스테르 섬유를 2차 처리액인 RFL 접착액에 통과시키는 단계와, 2차 처리액을 통과한 섬유를 건조시키고 안정화시키는 단계를 포함한다.The method for producing the polyester fiber of the present invention comprises the steps of dissolving an aromatic epoxy resin in an epoxy silane alone or a mixture of an epoxy silane and methacryl silane and an emulsifier to produce a silane-epoxy mixture, and a silane during the spinning process of the polyester fiber. Treating the epoxy mixed liquor, twisting and weaving the polyester fiber produced by the above process to produce a twisted fabric, heat treating the fabric with drying and tensioning, and heat treating the polyester fiber. Passing through the RFL adhesive liquid, which is the secondary treatment liquid, and drying and stabilizing the fibers passed through the secondary treatment liquid.
본 발명은 타이어코드용 폴리에스테르 섬유에 반응성을 부여하고 내피로성을 향상시키기 위하여 에폭시 실란과 메타크릴 실란 및 방향족 에폭시 수지를 주성분으로 하는 실란-에폭시 혼합액을 처리한다. 이후에 폴리에스테르 섬유와 고무와의 접착을 위하여 RFL 접착제를 주성분으로 하는 2차 처리액을 사용한다. 여기서 실란-에폭시 혼합액은 폴리에스테르 섬유에 반응성을 부여하여 섬유와 RFL 간의 접착성을 부여하며, 2차 처리액은 1차 처리된 폴리에스테르 섬유를 고무와 접착시키는 역할을 한다.The present invention treats a silane-epoxy mixed solution containing epoxy silane, methacryl silane, and aromatic epoxy resin as a main component to impart reactivity to tire fibers and to improve fatigue resistance. Subsequently, a secondary treatment liquid containing RFL adhesive as a main component is used for adhesion between polyester fibers and rubber. Here, the silane-epoxy mixed solution imparts reactivity to the polyester fiber to impart adhesion between the fiber and RFL, and the secondary treatment liquid serves to bond the primary treated polyester fiber with rubber.
본 발명에 따른 실란-에폭시 혼합액을 제조하는 단계에 대해 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실란-에폭시 혼합액은 전체 혼합액 100 중량부에 대하여, 유화제를 70 내지 80 중량부 포함하며 에폭시 실란을 10 내지 20 중량부, 메타크릴 실란을 0 내지 15 중량부, 그리고 방향족 에폭시 수지를 1 내지 7 중량부 포함하는 것이 바람직하다.Hereinafter, the steps for preparing the silane-epoxy mixed solution according to the present invention will be described. The silane-epoxy mixture of the present invention contains 70 to 80 parts by weight of an emulsifier, 10 to 20 parts by weight of epoxy silane, 0 to 15 parts by weight of methacryl silane, and 1 aromatic epoxy resin based on 100 parts by weight of the total mixture. It is preferable to include from 7 parts by weight.
에폭시 실란이 10 중량부보다 낮은 경우에는 폴리에스테르 섬유에 충분한 반응성을 부여하여 고무와의 접착력을 발현하기 어려우며, 에폭시 실란이 20 중량부보다 높은 경우에는 높은 강성으로 인하여 가공성이 저하되고 코드의 내피로 특성이 저하되며 제조비용도 높아지게 된다. 또한, 방향족 에폭시 수지가 1 중량부 미 만인 경우에는 강성이 높아 가공성의 저하를 가져올 수 있고 내피로성의 향상효과가 없고, 메타크릴 실란이 15 중량부보다 높거나 방향족 에폭시 수지가 7 중량부를 초과하는 경우에는 반응성이 약하여 접착력의 저하를 가져오게 된다. 실란-에폭시 혼합액의 양은 폴리에스테르 섬유 대비 0.1 내지 0.5 중량부가 바람직하다. 0.1 중량부 미만이면 고무와의 접착력이 떨어지고, 0.5 중량부를 초과하면 높은 강성으로 인하여 가공성이 떨어진다.If the epoxy silane is lower than 10 parts by weight, it is difficult to express sufficient adhesion to the rubber by giving sufficient reactivity to the polyester fiber, and when the epoxy silane is higher than 20 parts by weight, the workability is reduced due to the high stiffness and the fatigue resistance of the cord The characteristics are lowered and the manufacturing cost is increased. In addition, when the aromatic epoxy resin is less than 1 part by weight, the rigidity may be high, leading to a decrease in workability, and there is no effect of improving fatigue resistance, and the methacryl silane is higher than 15 parts by weight or the aromatic epoxy resin is greater than 7 parts by weight. In this case, the reactivity is weak, resulting in a decrease in adhesion. The amount of the silane-epoxy mixture is preferably 0.1 to 0.5 parts by weight relative to the polyester fiber. If it is less than 0.1 part by weight, the adhesive strength with rubber is inferior, and if it is more than 0.5 part by weight, workability is inferior due to high rigidity.
본 발명에 따른 폴리에스테르 섬유에 상기 실란-에폭시 혼합액을 처리하는 단계에 대해 설명하면 다음과 같다. 실란-에폭시 혼합액의 제조 후, 폴리에스테르 섬유의 방사공정 중에 상기 실란-에폭시 혼합액을 처리한다.Referring to the step of treating the silane-epoxy mixed solution to the polyester fiber according to the present invention. After preparation of the silane-epoxy mixture, the silane-epoxy mixture is treated during the spinning process of the polyester fibers.
본 발명에 따른 상기 공정에 의해 제조된 폴리에스테르 섬유를 연사 및 제직 한 후 열처리하는 단계에 대해 설명하면 다음과 같다. 제조된 폴리에스테르 원사를 다이렉트 연사기를 이용하여 Z방향으로 하연, S방향으로 상연 2합으로 연사한 후 제직기(Weaving Machine)를 이용하여 제직함으로써 생지(Raw Fabric)를 제조한다. 이렇게 제조된 폴리에스테르 생지는 열처리공정 중의 건조영역에서 건조된다. 건조온도는 140 내지 170℃가 바람직하며, 20 내지 150초 동안 건조된다. Referring to the step of heat treatment after weaving and weaving the polyester fiber produced by the above process according to the present invention. Raw yarn is manufactured by weaving the polyester yarn with a direct weaving machine in the lower direction in the Z direction, and the upper edge in two directions in the S direction, and then weaving using a weaving machine. The polyester dough thus produced is dried in the drying zone during the heat treatment process. The drying temperature is preferably 140 to 170 ° C. and dried for 20 to 150 seconds.
본 발명에 따라 건조된 폴리에스테르 섬유를 2차 처리액인 RFL액에 통과시키고 건조 및 안정화시키는 단계에 대해 설명하면 다음과 같다. 건조가 끝난 폴리에스테르 생지는 다시 RFL 접착제를 주성분으로 하는 2차 처리액을 통과하게 되며, 상기 2차 처리액을 통과한 폴리에스테르 생지는 다시 건조공정을 거친 후 안정화 영역에서 열처리하여 안정화시킴으로써 폴리에스테르 섬유 표면에 접착력이 부여된 다.Referring to the step of passing through the polyester fiber dried according to the present invention in the RFL liquid, which is a secondary treatment solution, and dried and stabilized as follows. The dried polyester dough is passed through the secondary treatment solution mainly composed of RFL adhesive, and the polyester dough passed through the secondary treatment solution is subjected to the drying process and stabilized by heat treatment in the stabilization region. Adhesion is given to the fiber surface.
이와 같이 제조된 실란-에폭시 혼합액 중의 에폭시 작용기는 폴리에스테르 섬유 표면의 카르복실기 또는 하이드록실기와 화학반응을 통하여 RFL과의 상용성을 높이고, 메타크릴 실란은 에폭시 작용기 사이에서 가교역할을 하여 에폭시의 높은 반응성에 의한 분자경화를 조절하게 되며, 방향족 에폭시에 존재하는 벤젠고리는 안정적인 화학구조로 인하여 고온에서도 분자 내에서 사슬 끊김이 발생하지 않게 되기 때문에, 이 실란-에폭시 혼합액 및 RFL 접착액으로 제조된 폴리에스테르 타이어 코드는 고무와 높은 초기 접착력을 발현하며, 동시에 고온에서의 아민분해에 의한 접착력 저하가 없어 고온접착력이 우수하고 방향족 에폭시 수지의 도입으로 내피로성이 우수한 특성을 나타내는 유리한 효과를 가진다.Epoxy functional groups in the silane-epoxy mixture thus prepared increase the compatibility with RFL through chemical reactions with carboxyl groups or hydroxyl groups on the surface of polyester fiber, and methacryl silane crosslinks between epoxy functional groups to increase the epoxy content. Reactive molecular curing is controlled, and the benzene ring in the aromatic epoxy prevents chain breakage in the molecule even at high temperatures due to its stable chemical structure. Thus, the polypropylene prepared with this silane-epoxy mixture and RFL adhesive Ester tire cords exhibit high initial adhesive strength with rubber, and at the same time have no favorable deterioration in adhesive strength due to amine decomposition at high temperatures, and thus have an advantageous effect of having excellent high temperature adhesive strength and excellent fatigue resistance by introduction of an aromatic epoxy resin.
본 발명에서 사용된 실란과 방향족 에폭시 수지는 아래와 같은 화학구조식을 가지는 것이 바람직하다.The silane and aromatic epoxy resin used in the present invention preferably has the following chemical structural formula.
- 에폭시 실란 : 
- 메타크릴 실란 : 
- 아미노 실란 : 
- 방향족 에폭시 : 
이하에서 구체적인 실시예 및 비교예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 비교예와 실시예에서는 다음과 같은 평가방법이 활용되어졌다.Hereinafter, the configuration and effects of the present invention will be described in more detail with specific examples and comparative examples, but these examples are only intended to more clearly understand the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention. In the comparative example and the Example, the following evaluation methods were utilized.
(a) 접착력(kgf) 평가방법: H-테스트(H-Test)(a) Evaluation method of adhesive force (kgf): H-Test
열처리 코드와 고무의 접착력을 나타내는 방법으로서, 코드를 고무블럭에 넣어 160℃, 20분(초기) 또는 170℃, 60분(내열)으로 50kgf/cm2의 압력으로 가류한 이후에, 인스트롱사의 저속 신장형 인장시험기를 이용하여 인장속도 200m/min로 접착력을 측정한다. 같은 시험을 10회 실시하여 평균값을 구하였다. 이 외 방법은 ASTM D4776-98에 따라 시행되었다.As a method of showing the adhesive strength between the heat treated cord and the rubber, the cord was placed in a rubber block and vulcanized at a pressure of 50 kgf / cm 2 at 160 ° C. for 20 minutes (initial) or 170 ° C. for 60 minutes (heat resistance). Adhesion is measured at a tensile speed of 200 m / min using a slow elongation type tensile tester. The same test was carried out 10 times to obtain an average value. Other methods were performed according to ASTM D4776-98.
(b) 크로스 필(Cross Peel) 접착력(kgf/inch) 평가방법(b) Evaluation method of cross peel adhesive force (kgf / inch)
열처리 코드와 고무의 접착력을 나타내는 방법으로서, 코드에 고무를 토핑한 후 2층의 토핑된 코드를 교차시켜 시편을 제작하고, 이를 몰드에 넣어 160℃, 20 분(초기) 또는 170℃, 60분(내열)으로 50kgf/cm2의 압력으로 가류한 이후에, 토핑된 코드를 1inch로 칼집을 낸 후에 인스트롱사의 저속 신장형 인장시험기를 이용하여 인장속도 200m/min로 박리되는 접착력을 측정한다. 같은 시험을 10회 실시하여 평균값을 구하였다. A method of expressing the adhesion between the heat treated cord and the rubber, topping the rubber on the cord, and then making a specimen by crossing two layers of the topping cord, and placing it in a mold 160 ° C, 20 minutes (initial) or 170 ° C, 60 minutes After vulcanization at a pressure of 50 kgf / cm 2 (heat resistance), the topping cord was cut into 1 inch, and then the adhesive force peeled off at a tensile speed of 200 m / min was measured using an Instron low speed tensile tester. The same test was carried out 10 times to obtain an average value.
(c) 강성(Stiffness) 평가방법(c) Stiffness Evaluation Method
열처리 코드의 강직한 특성을 나타내는 방법으로서, 10가닥의 코드를 채취하여 강성 시험기(Stiffness Tester)에 장착하고 하중을 가하여 코드가 구부러지는 하중을 측정함으로써 강성을 측정한다. 같은 시험을 5회 실시하여 평균값을 구하였다. As a method of showing the rigid characteristics of the heat treated cord, the stiffness is measured by taking 10 cords, mounting them in a stiffness tester, and applying a load to measure the load in which the cord is bent. The same test was carried out five times to obtain an average value.
(d) 내피로성 평가방법(d) Evaluation method of fatigue resistance
열처리 코드의 외부 응력에 대한 저항값을 나타내는 척도로서, 타이어 주행조건을 모사하여 실시한다. 본 발명에서는 슈샤인 유형(Shoe-shine Type)의 내피로 시험을 실시하였으며 30EPI(Ends Per Inch) 간격의 코드에 고무를 토핑하여 2겹으로 붙인 후 160℃에서 20분 동안 가류하여 시편을 제작하고, 굴곡 피로 시험기(Fatigue Tester)에서 하중 80kg을 가하고 100,000회 반복 하중을 가한 후에 코드를 채취하여 인스트롱사의 저속 신장형 인장시험기를 이용하여 인장속도 300m/min로 강력을 측정하여 피로 전 원강력에 대한 강력잔존율을 측정한다. 코드 의 강력측정은 피로 전후 10가닥의 코드를 채취하여 실시하였으며, 피로시험 결과는 3회의 내피로시험을 실시하여 평균값을 구하였다. 코드 강력 측정 방법은 ASTM D885에 따라 시행되었다.A measure of the resistance value against external stress of the heat treatment cord, which simulates tire running conditions. In the present invention, a shoe-shine type endothelial test was carried out. Topping the rubber on the cord of 30EPI (Ends Per Inch) spacing and attaching it in two layers, followed by vulcanization at 160 ° C. for 20 minutes to produce a specimen. , 80kg load in a bending fatigue tester and 100,000 repeated loads were applied, and then the cord was collected and the strength was measured at a tensile speed of 300m / min using an Instron low speed extension type tester. Measure the strong survival rate. The strength of the cord was measured by taking 10 strands of cord before and after fatigue, and the fatigue test was performed three times. Code strength measurement was performed according to ASTM D885.
[실시예 1 내지 실시예 4][Examples 1 to 4]
폴리옥시에틸렌(Polyoxyethylene, POE)을 유화제로 사용하고, 에폭시 실란으로는 γ-글라이시독시프로필트리메톡시실란(γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan) (Dow Corning® Z-6040)을 사용하고 메타크릴 실란으로는 γ-메타크릴록시프로필트리메톡시실란(γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilane) (Dow Corning® Z-6030)을 사용하였다. 또한 방향족 에폭시 수지로는 오르소-크레실릭노볼락(Ortho-Cresylic Novolac) 타입의 Hexion사의 EPI-REZ™ Resin 6006-W-68을 사용하였다. 함량은 실란혼합액 100 중량부 대비 POE는 72.5 중량부, 에폭시 실란은 20 중량부, 그리고 메타크릴 실란은 2.5 중량부 사용하고, 방향족 에폭시 수지는 5 중량부를 사용하였다. 폴리에스테르 섬유(1500d) 방사 공정 중에 상기 제조된 실란-에폭시 혼합액을 처리하여 원사를 제조하였다. 이 때 부착된 실란-에폭시 혼합액의 양은 폴리에스테르 원사 100 중량부당 0.30 중량부로 하였다. 제조된 폴리에스테르 원사를 다이렉트 연사기를 이용하여 Z방향으로 하연, S방향으로 상연을 각각 390TPM(Twist Per Meter) 가하여 2합으로 연사한 후 제직기(Weaving Machine)를 이용하여 제직함으로써 생지(Raw Fabric)를 제조한다. 이렇게 제조된 폴리에스테르 생지를 160℃로 건 조하고, 2차 처리액인 RFL 접착제 용액에 함침시킨 후에 160℃ 온도에서 건조하고, 245℃ 온도에서 안정화함으로써 고무 보강용 폴리에스테르 섬유를 제조하였다. 상기 실시예의 실란혼합액 제조 조건 및 RFL 접착액의 조성을 표 1 및 표 2에 나타내었으며, 얻어진 폴리에스테르 타이어코드의 평가결과를 표 3에 나타내었다.Polyoxyethylene (Polyoxyethylene, POE) is used as an emulsifier, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan (Dow Corning ® Z-6040) is used as the epoxy silane, and γ is used as the methacryl silane. - a-methacryloxypropyltrimethoxysilane propyltrimethoxysilane (γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane) (Dow Corning ® Z-6030) was used. As an aromatic epoxy resin, EPI-REZ ™ Resin 6006-W-68 manufactured by Hexion of Ortho-Cresylic Novolac type was used. The content was 72.5 parts by weight of POE, 20 parts by weight of epoxy silane, 2.5 parts by weight of methacryl silane and 5 parts by weight of aromatic epoxy resin, based on 100 parts by weight of silane mixture. Yarn was prepared by treating the silane-epoxy mixture prepared above during the polyester fiber (1500d) spinning process. The amount of the silane-epoxy mixed solution attached at this time was 0.30 parts by weight per 100 parts by weight of polyester yarn. Raw fabric is twisted in two directions by adding 390TPM (Twist Per Meter) in the Z direction and directing the S in the S direction using a direct weaving machine, and then weaving using a weaving machine. ). The polyester dough thus prepared was dried at 160 ° C., impregnated in the RFL adhesive solution as a secondary treatment solution, dried at 160 ° C., and stabilized at 245 ° C. to prepare a polyester fiber for rubber reinforcement. The conditions for preparing the silane mixture solution and the composition of the RFL adhesive solution of the example are shown in Table 1 and Table 2, and the evaluation results of the obtained polyester tire cord are shown in Table 3.
[비교예 1 내지 비교예 4]Comparative Example 1 to Comparative Example 4
실란-에폭시 혼합액에 메타크릴 실란을 10 중량부, 아미노 실란을 15 중량부를 사용하여 제조하였다. 이 때 아미노 실란은 N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란(N-(β-aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilan) (Dow Corning® Z-6020)을 사용하였고, 방향족 에폭시 수지를 5 중량부 사용하였다. 비교예들에 사용된 실란혼합액의 조성은 아래의 표 1과 같으며, 실시예와 같은 조성의 RFL 접착액으로 2차 처리하였다. 이때의 평가결과를 표 3에 나타내었다.The silane-epoxy mixture was prepared using 10 parts by weight of methacryl silane and 15 parts by weight of amino silane. In this case, the amino silane was N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane (N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilan) (Dow Corning ® Z-6020), and an aromatic epoxy resin was used. 5 parts by weight was used. The composition of the silane mixture used in the comparative examples is shown in Table 1 below, and was treated with the RFL adhesive solution of the same composition as in Example. The evaluation results at this time are shown in Table 3.
본 발명이 실시예를 이용하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 실시예에 대한 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이러한 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않는다.Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments, those skilled in the art will be able to make various modifications and modifications to the embodiments without departing from the spirit of the invention. The invention is not limited by these variations and modifications.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101594150B1 (en) * | 2014-09-18 | 2016-02-17 | 주식회사 효성 | Polyester fiber, method for preparing the same and tire cord including the same |
-
2009
- 2009-12-24 KR KR1020090130805A patent/KR20110073985A/en not_active Application Discontinuation
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