KR20160071714A

KR20160071714A - 치수안정성 및 내열강력이 우수한 타이어코드용 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 제조방법

Info

Publication number: KR20160071714A
Application number: KR1020140179216A
Authority: KR
Inventors: 주시환; 박진경; 김홍운; 황수연
Original assignee: 주식회사 효성
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2016-06-22

Abstract

본 발명은 타이어코드용 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 치수안정성 및 내열강력을 향상시키기 위해 냉각공기의 온도구배를 주고, 일반적인 공기를 이용하지 않고 고온의 스팀을 이용함으로써 필라멘트 내/외부의 배향도를 조절하여 타이어코드용 소재로 사용할 수 있는 우수한 물성의 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 제조방법에 관한 것이다.

Description

치수안정성 및 내열강력이 우수한 타이어코드용 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 제조방법{PROCESS FOR PREPARING POLYESTER MULTIFILAMENT HAVING EXCELLENT DIMENSIONAL STABILITY AND HEAT-RESISTANCE FOR TIRE CORD}

고강력 폴리에스테르 섬유는 고무보강용 타이어코드, 좌석벨트, 콘베이어벨트, V-벨트 및 호우스(hose)등을 포함하는 산업적인 용도에 다양하게 사용되고 있는바, 특히 타이어의 섬유 보강재로 적용하기 위하여 라텍스 처리 및 열처리하여 처리코드로 전환시키는 경우 더욱 우수한 형태안정성 및 강도가 요구되고 있다.

높은 고유점도(I.V.)에서, 좋기로는 고유점도(I.V.) 0.9 ~ 1.2에서 2,000 ~ 3,200m/분의 고속방사속도 범위 내에서는 중합물과 방사온도가 같고, 강력이 동일한 경우에 방사속도가 빠르면 빠를수록 처리코드의 형태안정성(dimensional stability) 및 원사의 강력이용율이 더욱 향상되는 경향을 보인다는 것은 산업용 폴리에스테르사의 제조분야에서는 일반적으로 잘 알려진 사실이다.

이것을 이론적으로 고찰해보면 산업용 폴리에스테르사를 제조할 때 방사장력을 증가시켜 미연신사의 배향 및 결정과 결정을 연결해주는 타이체인(tie chain)의 형성을 증가시켜야만 최종 처리코드의 형태안정성(dimensional stability) 및 원사의 강력이용율을 높일 수 있으며, 보다 더 고강도의 처리코드를 얻기 위해서는 이러한 고배향의 미연신사를 가지고 고배율의 연신이 가능하도록 미연신사 필라멘트간의 섬도, 배향도에 대한 균일성을 더욱 향상시켜야한다.

미국 특허 제 4,101,525 호 및 미국 특허 제 4,491,657 호에서는 높은 초기 모듈러스 및 낮은 수축율을 갖는 산업용 폴리에스테르 멀티필라멘트사를 개시하고 있다. 그러나 상기 특허들에 개시된 원사는 처리 코드로 전환되는 경우 강도가 감소하여 타이어 코드의 필요한 특성을 가지지 못한다는 단점을 가진다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 멀티필라멘트 폴리에스테르 섬유의 강도를 높이는 방법으로 미국 특허 제4,690,866 호에서는 1.2 이상의 높은 고유점도(I.V.)를 갖는 폴리에스테르 칩을 사용하여 방사하는 방법이 제안되었다. 이와 같이 칩의 점도를 높이면 방사장력을 증가시켜 미연신사의 배향 및 결정과 결정을 연결해 주는 타이 체인(tie chain)의 형성을 증가시켜서 처리 코드로 전환하는 경우 우수한 강도를 나타낼 수 있도록 한다.

그러나 상기 방법에서 사용한 높은 고유점도의 폴리에스테르는 고상중합 시 표면과 중심 부분의 고유점도 차이가 심해 용융-방사하는 경우 점도 불 균일에 의해 방사성이 저하되고 필라멘트 컷(cut)이 발생하여 공정성 및 외관이 불량해질 뿐만 아니라, 높은 온도로 용융-방사시켜야하기 때문에 열분해 및 가수분해 등이 발생하여 실제로 방사된 섬유는 칩이 갖는 만큼 높은 점도를 갖지 않는다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 냉각공기(Quenching Air)의 온도구배를 부여하고, 일반적으로 사용하는 공기가 아닌 고온의 스팀을 이용함으로써, 필라멘트 내/외부의 배향도 차이를 감소시킴과 동시에 외부 표면층의 배향도를 증가시켜 최종 딥코드의 치수안정성 및 내열강력이 향상된 타이어코드용 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 에틸렌테레프탈레이트 단위를 함유하는 고상중합 폴리에스테르 칩을 290 내지 300℃의 온도로 압출용융하여 방출사를 제조하는 단계; 상기 방출사를 핫스팀(Hot Steam) 온도를 80 내지 120℃로 지연냉각시키는 단계; 핫스팀 냉각 직후 쿨에어(Coo Air) 온도를 20 내지 25℃로 급냉각 고화시키는는 단계; 사를 권취하는 단계; 및 권취된 사를 다단연신시키는 단계를 포함하는 타이어코드용 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 제조방법을 제공한다.

여기서, 상기 핫스팀을 부여하는 부와 쿨에어를 부여하는 부의 길이비가 1:1 내지 7:3의 비율인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 핫스팀을 부여하는 부의 배출부 길이는 30 내지 60㎝이고, 핫스팀은 0.3 내지 0.8m/s의 속도로 주입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 냉각공기(Quenching Air)의 온도구배를 주고, 일반적인 공기를 이용하지 않고 고온의 스팀을 이용하여, 필라멘트 내/외부의 배향도 차이를 감소시킴과 동시에 외부 표면층의 배향도를 증가시킴으로써 고강도, 저수축의 폴리에스테르 멀티필라멘트사를 얻을 수 있게 할 뿐만 아니라, 특히 표면 배향도 증가 및 필라멘트 간의 균일성 향상으로 인하여 치수안정성 및 내열강력이 향상되어 타이어코드용으로의 적용이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어코드용 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 제조공정에서 사용되는 방사장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 타이어코드용 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 제조공정에서 사용되는 방사장치 중 일부를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 타이어코드용 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 제조공정에서 온도 구배에 따른 멀티필라멘트사의 내/외부간의 배향도 차이를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 타이어코드용 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 제조공정에서 온도 구배에 따른 멀티필라멘트사의 지름 변화를 나타내는 그래프를 도시한 것이다.

이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시예에서는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시한 것이며, 그 기술적인 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

본 발명은 에틸렌테레프탈레이트 단위를 함유하는 고상중합 폴리에스테르 칩을 290 내지 300℃의 온도로 압출용융하여 방출사를 제조하는 단계; 상기 방출사를 핫스팀(Hot Steam) 온도를 80 내지 120℃로 지연냉각시키는 단계; 핫스팀 냉각 직후 쿨에어(Coo Air) 온도를 20 내지 25℃로 급냉각 고화시키는 단계; 사를 권취하는 단계; 및 권취된 사를 다단연신시키는 단계를 포함하는 타이어코드용 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 타이어코드용 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 에틸렌테레프탈레이트 단위를 함유하는 고상중합 폴리에스테르 칩을 용융하여 노즐을 통과시키면서 압출하여 방출사를 제조한다.

여기서, 폴리에스테르는 최소한 85몰%의 에틸렌테레프탈레이트 단위를 함유할 수 있지만, 선택적으로 에틸렌테레프탈레이트 단위만을 포함할 수 있다.

선택적으로 상기 폴리에스테르는 에틸렌글리콜 및 테레프탈렌 디카르복실산 또는 이들의 유도체 그리고 하나 또는 그 이상의 에스테르-형성 성분으로부터 유도된 소량의 단위를 공중합체 단위로 포함할 수 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 단위와 공중합 가능한 다른 에스테르 형성 성분의 예는 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 등과 같은 글리콜과, 테레프탈산, 이소프탈산, 헥사하이드로테레프탈산, 스틸벤 디카르복실산, 비벤조산, 아디프산, 세바스산, 아젤라산과 같은 디카르복실산을 포함한다.

제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩에 테레프탈산(TPA)과 에틸렌글리콜 원료가 2.0 내지 2.3의 비율로 용융 혼합되고, 용융혼합물은 에스테르 교환반응 및 축-중합반응이 되어 로우 칩(raw chip)으로 형성된다. 이후, 상기 로우 칩은 240- 내지 260℃의 온도 및 진공 하에서 1.0 내지 1.2의 고유점도를 갖도록 고상중합이 된다.

이때, 로우 칩의 고유점도가 1.0 미만일 경우, 최종 연신사의 고유점도가 낮아져 열처리 후 처리 코드로서 고강도를 발휘할 수 없게 되며, 칩의 고유점도가 1.2를 초과할 경우에는 방사장력이 지나치게 증가하고 방출사의 단면이 불균일해져 연신 중 필라멘트 컷이 많이 발생하여 연신 작업성이 불량해진다.

또한, 선택적으로 축중합 반응 과정에서 중합촉매로 안티몬 화합물, 바람직하게는 삼산화안티몬이 최종 중합체 중의 안티몬 금속 잔존 양이 180 내지 300ppm이 되도록 첨가될 수 있다. 잔존 양이 180ppm 미만일 경우에 중합반응 속도가 느려져 중합효율이 저하되며, 잔존 양이 300ppm을 초과할 경우에는 필요 이상의 안티몬 금속이 이물질로 작용하여 방사 연신 작업성이 저하될 수 있다.

상기와 같은 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 290 내지 300℃의 온도로 압출용융하여 방출사를 제조하게 된다.

이후, 상기 방출사를 냉각구역을 통과시켜 급냉 고화시키게 된다.

이때, 냉각공기의 온도구배를 주는 것을 특징으로 한다.

먼저, 상기 방출사를 핫스팀(Hot Steam) 온도를 80 내지 120℃로 조절하여 지연냉각시킨다.

이때, 일반적인 공기(Air)가 아닌 고온의 스팀(Steam)을 이용함으로써, 필라멘트 내/외부의 배향도 차이를 감소시킴과 동시에 외부 표면층의 배향도 및 필라멘트 균일성 향상을 증가시켜 최종 딥코드의 치수안정성 및 내열강력을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 핫스팀을 부여하는 부의 배출부 길이는 30 내지 60cm이고, 핫스팀은 0.3 내지 0.8m/s의 속도로 주입되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이후, 핫스팀 냉각 직후 쿨에어(Coo Air) 온도를 20 내지 25℃로 조절하여 급냉각 고화시킨다.

여기서, 상기 핫스팀을 부여하는 부와 쿨에어를 부여하는 부의 길이비가 1:1 내지 7:3의 비율인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 냉각구역에서는 냉각공기를 불어주는 방법에 따라 오픈 냉각(open quenching)법, 원형 밀폐 냉각(circular closed quenching)법, 방사형 아웃플로우 냉각(radial outflow quenching)법 및 방사형 인플로우 냉각(radial in flow quenching)법 등을 적용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

이때, 상기 냉각구역 내에 급냉각을 위하여 주입되는 냉각 공기의 온도는 20 내지 25℃로 조절된다. 이와 같은 후드와 냉각구역 사이의 급격한 온도 차이를 이용한 급냉각은 방사된 중합체의 고화점 및 방사 장력을 높여 미연신사의 배향 및 결정과 결정 사이의 연결 사슬의 형성을 증가시키기 위함이다.

이후, 냉각구역을 통과하면서 고화된 방출사를 단사간 마찰계수를 줄임과 동시에 연신성, 열효율이 우수한 유제를 적용한 유제 부여장치에 의해 방출사에 대해 0.5 내지 1.2중량%로 오일링할 수 있다.

상기 오일링된 방출사를 방사하여 미연신사를 형성한다. 이때, 방사 드래프트는 1500 내지 1800, 방사속도는 3,000 내지 3,200m/min이 바람직하며, 상기 범위의 방사 드래프트 및 방사속도로 방사할 경우, 낮은 연신비에서도 원사의 우수한 강력을 확보할 수 있다.

이후, 상기 미연신사를 연신 롤러를 통과시켜 다단 연신하여 원사를 제조한다.

첫 번째 연신 롤러를 통과한 사를 스핀드로(spin draw) 공법으로 일련의 연신 롤러를 통과시키면서 연신시킴으로써 원사를 형성하게 된다.

연신 공정에서 미연신사는 다단 연신될 수 있으며, 각각의 연신 롤러 온도는 미연신사의 유리전이온도보다 높고 95℃보다 낮은 온도이나, 마지막 연신 롤러 온도는 200 내지 250℃인 것이 바람직하다.

상기 마지막 연신 롤러 온도가 200℃ 미만이면 연신 공정에서 결정화도 및 결정의 크기가 증가하지 못하여 원사의 강도와 열적 안정성을 발현하지 못하여 고온에서 형태안정성이 저하되며, 상기 마지막 연신 롤러 온도가 250℃를 초과하면 융점에 너무 근접하여 오히려 결정이 분해되는 등 원사의 미세구조가 불균일해져서 원사의 강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.

이때, 연신된 원사의 권취속도는 5,800m/min 이상인 것이 바람직하다. 상기 권취속도가 5,800m/min 미만이면 생산성이 저하될 수 있다. 또한, 상기와 같이 권취로 형성된 원사의 총연신비가 1.9 내지 2.0인 것이 바람직하다.

이후, 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 이용하여 연사, 제직 및 디핑 처리하여 딥코드를 제조하게 된다.

먼저, 상기 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 300 내지 500 twist/meter로 상하여 연신하여 제직하는데, 이에 한정되지 않는다.

상기 연사는 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사에 하연(ply twist)을 가한 후에 상연(cable twist)을 가하여 합연함으로써 제조되며, 일반적으로 상연과 하연은 같은 연수(꼬임의 수준) 혹은 필요에 따라서 다른 연수를 가하게 된다.

본 발명에서는 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드의 연수는 상/하연이 같은 수치로 300/300 TPM(Twist Per Meter) 내지 500 내지 500 TPM으로 하게 된다. 상연과 하연을 같은 수치로 하게 될 경우, 제조된 딥코드가 회전이나 꼬임 등을 나타내지 않고 일직선상을 유지하기 쉽도록 하여 물성 발현을 최대로 할 수 있게 된다. 이때, 상/하연의 연수가 300/300TPM 미만일 경우에는 생코드의 절신이 감소하여 내피로도가 저하하기 쉽고, 500/500TPM을 초과할 경우에는 강력 저하가 커서 타이어 코드용으로 적절하지 않다.

이후, 제직된 사를 디핑액에 짐척한 다음 건조하고 연신 및 열고정한 후, 다시 딥핑액에 침적한 다음 건조하고 열고정시켜 딥코드를 제조한다.

상기 디핑액은 특별히 한정되지 않으나, 에폭시, 파라클로로페놀계 레소시놀/포르말린 혼합수지(Pexul)인 것이 바람직하다.

이때, 상기 건조는 고온에서 급격히 처리하는 것을 피해야 하며, 90 내지 180℃에서 180 내지 220초 동안 실시하는 것이 바람직하다. 상기 건조 온도가 90℃ 미만이면 건조가 충분히 이루어지지 않을 수 있고, 건조하고 열처리할 때 디핑액 수지에 의한 겔이 발생할 수 있으며, 180℃ 초과하면 급격한 건조 인하여 디핑액 수지에 의한 겔이 발생할 수 있고 코드와 상기 딥 액 수지와의 불균일한 접착이 일어날 수 있다.

상기 열고정은 상기 딥 액 수지에 함침된 코드가 타이어 고무와 적절한 접착력을 갖기 위하여 수행되는 것으로, 상기 열고정 온도는 220 내지 250℃에서 50 내지 90초간 이루어지는 것이 바람직하다. 50초 미만으로 열고정을 할 경우 접착액의 반응시간이 부족하여 접착력이 낮아지게 되며, 90초 이상 동안 열고정을 할 경우에는 접착액의 경도가 낮아져서 코드의 내피로성이 감소될 수 있다.

도 2을 참조하면, 종래에는 에틸렌 테레프탈레이트 단위를 함유하는 폴리에스테르 칩을 압출용융된 방출사를 급냉각 고화단계를 거친 다음 방사하여 최종원사를 제조되는데 반해, 본 발명은 폴리에스테르 칩을 압출용융된 방출사를 핫스팀으로 지연냉각시키는 단계와 쿨에어로 급냉각 고화시키는 단계로 온도구배를 부여하는 방법으로 최종원사가 제조되어진다.

도 3을 참조하면, 온도구배를 부여하여 제조된 최종원사는 종래의 방법으로 제조된 폴리에스테르 필라멘트사에 비해 내/외부 배향도의 차이를 감소시킴과 동시에 외부 표면층의 배향도가 증가되어 치수안정성 및 내열성이 향상되는 특징을 가진다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

안티몬 금속을 220ppm 포함하는 고유점도(I.V.) 1.10, 수분률 10ppm의 고상중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 제조하였다. 제조된 칩을 압출기를 사용하여 290℃의 온도에서 압출용융하였다. 이후, 방출사를 핫스팀부 배출길이가 30cm이고 80℃의 조건에서 지연냉각시킨 다음, 쿨에어부 배출길이가 30cm이고 20℃의 조건에서 급냉각 고화시켜 제조하였다. 연신사를 권취하여 최종 원사를 제조하였다.

제조된 원사 2가닥을 370twist/meter로 상하연하여 코드 사를 제조한 후, 상기 코드 사를 디핑 탱크에서 에폭시 수지와 Pexul의 접착액에 침적한 다음 건조 지역에서 170℃로 4.0% 연신 하에 150초간 건조하고, 고온 연신 지역에서 245℃로 3.0% 연신 하에 150초간 열고정한 후, 다시 레조시놀 포르말린 라텍스(RFL)에 침적한 다음 170℃로 100초간 건조하고 245℃로 -4.5% 연신하에 40초간 열고정시켜 딥코드를 제조하였다.

실시예 2 내지 4

핫스팀부 배출길이 및 온도, 쿨에어부 배출길이 및 온도를 하기 표 1에 기재된 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정을 통하여 미연신사, 연신사 및 딥코드를 제조하였다.

비교예 1

안티몬 금속을 220ppm 포함하는 고유점도(I.V.) 1.10, 수분률 10ppm의 고상중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 제조하였다. 제조된 칩을 압출기를 사용하여 290℃의 온도에서 압출용융하였다. 이후, 방출사를 쿨에어부 배출길이가 60cm이고 20℃의 조건에서 급냉각 고화시켜 제조하였다. 최종 원사를 제조하였다.

비교예 2

쿨에어부 배출길이 및 온도, 방사속도를 하기 표 1에 기재된 바와 같이 조절한 것을 제외하고는, 비교예 1과 동일한 과정을 통하여 미연신사, 연신사 및 딥코드를 제조하였다.

평가예

실시예 1 내지 4, 비교예 1 및 2에서 각각 제조된 미연신사 및 연신사의 물성은 하기와 같은 방법으로 평가였으며, 그 결과는 각각 하기 표 1 및 2에 나타내었다.

또한, 온도 구배를 부여하지 않는 조건에서 제조한 비교예 1 및 온도 구배를 부여하여 제조한 실시예 3의 원사, 생코드(Raw cord) 및 딥코드(Dipped cord)의 물성을 하기와 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다.

1) 강신도

Instron 5565(Instron, USA)를 이용하여, ASTM D 885에 따라 표준 상태(20℃, 65% 상대습도)하에서 시료길이 250mm, 인장속도 300mm/분 및 80turns/m의 조건으로 측정하였다.

2) 중간신도

강신도 S-S 커브 상에서 원사는 4.5g/d에 해당하는 하중에서의 신도를 측정하고, 처리 코드는 하중 2.25g/d 에서의 신도를 측정하였다.

3) 수축율

시료를 20, 65% 상대습도의 표준 상태하에서 24시간 이상 방치한 후 0.05g/d에 상당하는 중량을 달아 길이(L0)를 측정하고, 무장력 상태하에서 드라이 오븐을 이용하여 150℃하에서 30분간 처리한 다음 꺼내어 4시간 이상 방치한 후, 0.05g/d에 상당하는 하중을 달아 길이(L)를 측정하여 하기 수학식 4에 의해 수축율을 계산하였다.

수학식 1

S(%) = (L0 - L)/L0 × 100

4) E-S(치수안정성)

처리 코드의 치수안정성은 타이어 측벽 결각화(Side Wall Indentation, SWI) 및 핸들링에 관계되는 물성으로서 주어진 수축율에서의 높은 모듈러스로 정의되고, E2.25(2.25g/d에서의 신장율)+FS(자유수축율)는 서로 다른 열처리과정을 거친 처리 코드에 대한 치수안정성의 척도로서 유용하며 낮을수록 더 우수한 치수안정성을 나타낸다.

		비교예 1	비교예 2	실시예	실시예	실시예	실시예 4
핫스팀 (Hot Steam)	온도(℃)		-	-	80	80	110	110
	배출길이(cm)				30	30	60	60
	풍량(m/s)				0.6	0.6	0.6	0.6
쿨에어 (Cool Air)	온도(℃)		20	25	20	25	20	25
	배출길이(cm)		60	60	30	30	40	40
	풍량(m/s)		0.6	0.6	0.6	0.6	0.6	0.6
UDY복굴절률(×10³)		58	62	70	71	78	82
UDY밀도(g/cm³)		1.348	1.351	1.358	1.361	1.368	1.371

		비교예 1	비교예 2	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4
핫스팀 (Hot Steam)	온도(℃)		-	-	80	80	110	110
	배출길이(cm)				30	30	60	60
	풍량(m/s)				0.6	0.6	0.6	0.6
쿨에어 (Cool Air)	온도(℃)		20	25	20	25	20	25
	배출길이(cm)		60	60	30	30	40	40
	풍량(m/s)		0.6	0.6	0.6	0.6	0.6	0.6
GR1 Speed(m/min)		2800	2850	2900	2900	3000	2980
GR4 Speed(m/min)		6000	6000	6000	6000	6000	6000
Denier		1541	1540	1538	1539	1540	1542
강력(kg)		13.25	13.15	13.56	13.72	13.85	14.02
강도(g/d)		8.6	8.5	8.8	8.9	9.0	9.1
중신(%, @6.8kg)		5.0	5.2	5.3	5.3	5.3	5.3
절신(%)		10.9	11.4	12.1	12.0	12.4	12.3
수축율(%)		7.4	7.0	6.5	6.4	6.0	6.0
E-S (%)		12.4	12.2	11.8	11.7	11.3	11.3

일반	항목	단위	비교예 1	실시예 3
Denier/fila數			1500d/384f
Q/A조건	Hot Air	온도(℃)	-	110
		배출길이(cm)		60
		풍량(m/s)		0.6
	Cool Air	온도(℃)	20	20
		배출길이(cm)	60	40
		풍량(m/s)	0.6	0.6
권취 속도	GR 1	m/min	2800	3000
	GR 4	m/min	6000	6000
	DRt	-	2.14	2.00
Yarn	Denier	-	1541	1540
	강력	kg	13.25	13.85
	강도	g/d	8.6	9.0
	중신	%, @6.8kg	5.0	5.3
	절신	%	10.9	12.4
R/C 물성	강력	kg	23.7	24.9
	중신	%, @6.8kg	5.1	5.4
	절신	%	13.7	14.8
	연수	T/10cm	37	37
D/C 물성	강력	kg	23.2	24.9
	중신	%, @6.8kg	3.6	3.8
	절신	%	11.2	12.5
	수축율	%, 177℃×2'	2.3	2.0
	E-S	%	5.9	5.8
	강력이용율	%, R/CD/C	97.9	100.0
	강력이용율	%, YD/C	87.5	89.9
	열처리조건		Stretch:3.5/2.5/0.0/-5.5=0.5%, Temp. : 160/242/160/242
D/C 내열물성	가류후 강력	kg	17.3	20.1
D/C 내열물성	강력보존율	%	74.6	80.7
내피로	내피로후 강력	kg	20.3	22.4
내피로	내피로도	%	87.5	90.0

본 발명에 따라 제조된 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 물성은 강력이용율(YarnD/C)이 89.9%이고, 가류후 강력보존율 및 내피로도가 각각 80.7%, 90.0%로 비교예 1에 비하여 향상되었다. 또한, 실시예 3의 최종 딥코드(D/C)의 수축율은 2.0%로, 비교예 1의 최종 딥코드(D/C)의 수축율은 2.3%보다 더 향상된 수치를 나타내었다. 이것으로 핫스팀으로 지연냉각시키는 단계와 쿨에어로 급냉각 고화시키는 온도구배를 부여하여 제조된 최종원사가 저수축의 효과를 보이는 것으로 나타났다.

1 : 익스트루더 2 : 노즐
3 : 가열장치 4 : 지연냉각구역
5 : 급냉각구역 6 : 유제공급장치
7, 8, 9, 10, 11 : 연신롤러 12 : 권취롤러

Claims

에틸렌테레프탈레이트 단위를 함유하는 고상중합 폴리에스테르 칩을 290 내지 300℃의 온도로 압출용융하여 방출사를 제조하는 단계;
상기 방출사를 핫스팀(Hot Steam) 온도를 80 내지 120℃로 지연냉각시키는 단계;
핫스팀 냉각 직후 쿨에어(Coo Air) 온도를 20 내지 25℃로 급냉각 고화시키는 단계;
사를 권취하는 단계; 및
권취된 사를 다단연신시키는 단계를 포함하는 타이어코드용 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 제조방법.
제 1항에 있어서,
상기 핫스팀을 부여하는 부와 쿨에어를 부여하는 부의 길이비가 1:1 내지 7:3의 비율인 것을 특징으로 하는 타이어코드용 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 핫스팀을 부여하는 부의 배출부 길이는 30 내지 60cm이고, 핫스팀은 0.3 내지 0.8m/s의 속도로 주입되는 것을 특징으로 하는 타이어코드용 폴리에스테르 멀티필라멘트사의 제조방법.