KR20180088206A - 고강도 폴리에스테르 원사의 제조 방법 및 그 제조 장치 - Google Patents

고강도 폴리에스테르 원사의 제조 방법 및 그 제조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 구금을 이용하여 용융된 폴리에스테르 수지를 토출하여 복수의 필라멘트를 형성하는 단계, 상기 복수의 필라멘트를 냉각하는 단계, 상기 냉각된 복수의 필라멘트를 집속하여 멀티필라멘트를 형성하는 단계, 상기 멀티필라멘트를 연신하는 단계 및 상기 연신된 멀티필라멘트를 권취하는 단계를 포함하며, 상기 구금은 40mm2/d 내지 80mm2/d의 데니어당 방사 면적을 갖는, 폴리에스테르 원사의 제조 방법을 제공한다.

Description

고강도 폴리에스테르 원사의 제조 방법 및 그 제조 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING POLYSTER YARN HAVING HIGH STRENGTH}
본 발명은 폴리에스테르 원사의 제조 방법 및 그 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로, 우수한 강도를 갖는 폴리에스테르 원사를 제조하는 방법과 제조 장치에 관한 것이다.
최근, 타이어의 보강재인 타이어 코드의 재료로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어진 폴리에스테르 원사가 사용되고 있다.
일반적으로, 폴리에스테르 원사는 폴리에스테르 칩을 용융하고, 용융된 폴리에스테르를 구금을 통해 토출하여 복수의 필라멘트를 형성하고, 복수의 필라멘트를 냉각하고, 냉각된 필라멘트들을 집속하여 멀티필라멘트를 형성하고, 멀티필라멘트를 연신하고, 및 연신된 멀티필라멘트를 권취하여 제조될 수 있다.
이와 같이 제조되는 폴리에스테르 원사의 기계적 물성을 향상시키기 위해 연신비 및 배향도를 극대화시킬 필요가 있다. 폴리에스테르 원사의 기계적 물성을 향상시키는 방법으로, 예를 들어, 다음 두 가지 방법이 있다. 그 중 하나는 일반 산업용 고강도 사의 제조에 적용되는 방법으로, 저속 방사를 통해 미연사의 배향도를 최대한 억제시킨 후 연신비를 최대화 하는 방법이다. 다른 하나는 우수한 형태안정성이 요구되는 타이어 코드용 원사의 제조에 적용되는 방법으로, 고속방사를 통해 미연신사의 배향을 향상시킨 후 낮은 연신비를 부여하는 방법이다.
이 두 가지 방법 모두에 있어서, 방사 안정성을 향상시키며 원사의 배향도를 극대화시키기 위해, 예를 들어, 히팅 후드나 단열판을 이용하여 구금으로부터 토출되어 방사되는 필라멘트의 냉각을 지연시키는 방법이 적용될 수 있으며, 또한 보다 큰 물성 향상을 위해 필라멘트에 국부적으로 레이저를 조사하는 방법도 현재 연구 중이다. 그러나, 이러한 방법들이 적용되는 경우에도 냉각 불균형으로 인해 필라멘트들 사이에 물성 차이가 발생하여, 일부 필라멘트가 연신 중 사절되는 등의 문제가 발생한다. 이러한 냉각 불균형으로 인해 원사의 강도 향상이 제한되고 있다.
본 발명의 일 실시예는 필라멘트들의 냉각 불균형을 해소하여 폴리에스테르 원사의 강도를 향상시킬 수 있는 폴리에스테르 원사의 제조 방법 및 폴리에스테르 원사의 제조 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 이러한 방법으로 제조된 폴리에스테르 원사를 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는, 이러한 폴리에스테르 원사를 포함하는 타이어 코드를 제공하고자 한다.
위에서 언급된 본 발명의 관점 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 설명되거나, 그러한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예는, 구금을 이용하여 용융된 폴리에스테르 수지를 토출하여 복수의 필라멘트를 형성하는 단계, 상기 복수의 필라멘트를 냉각하는 단계, 상기 냉각된 복수의 필라멘트를 집속하여 멀티필라멘트를 형성하는 단계, 상기 멀티필라멘트를 연신하는 단계 및 상기 연신된 멀티필라멘트를 권취하는 단계를 포함하며, 복수의 필라멘트의 균일한 냉각을 위해 상기 구금은 40mm2/d 내지 80mm2/d의 데니어당 방사 면적을 갖는, 폴리에스테르 원사의 제조 방법을 제공한다.
상기 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함한다.
상기 폴리에스테르 수지는 0.8dl/g 내지 1.5dl/g의 고유 점성도(intrinsic viscosity, I.V.)를 갖는다.
상기 복수의 필라멘트는 2000mpm 내지 4000mpm로 속도로 방사된다.
상기 구금은 복수의 토출홀을 갖는 토출면을 포함하며, 상기 복수의 토출홀은, 반지름 기준으로, 상기 토출면의 중심으로부터 40% 이외의 영역에 존재한다.
상기 냉각하는 단계에서 10℃ 내지 50℃의 냉각풍이 사용된다.
상기 냉각풍은 상기 복수의 필라멘트가 통과하는 냉각부에서 사용되고, 상기 냉각부는 40mm2/d 내지 80mm2/d의 데니어당 냉각 면적을 갖는다.
상기 복수의 필라멘트는 각각 2.0 내지 5.0 데니어(d)의 섬도를 갖는다.
상기 폴리에스테르 원사는 800 내지 2,000 데니어(d)의 섬도를 갖는다.
상기 폴리에스테르 원사의 제조 방법은 단독 또는 두 개 이상의 서로 다른 상기 구금으로부터 방사된 필라멘트를 합사하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 멀티필라멘트를 형성하는 단계는, 상기 멀티필라멘트에 유제를 부여하는 단계를 더 포함한다.
상기 연신하는 단계는 1.5 내지 3.0의 연신비로 상기 멀티필라멘트를 연신한다.
본 발명의 다른 일 실시예는 상기 제조 방법으로 제조된 폴리에스테르 원사를 제공한다.
상기 폴리에스테르 원사는 9 g/d 이상의 인장강도를 갖는다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는 상기 폴리에스테르 원사를 포함하는 타이어 코드를 재공한다.
상기 타이어 코드는 균일한 필라멘트 특성으로 인해 우수한 연사 및 열처리 특성을 가지며, 그에 따라 우수한 강력유지율을 가진다. 이러한 타이어 코드는 8.0 g/d 이상의 강도를 갖는다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는, 용융된 폴리에스테르 수지를 토출하기 위한 구금, 상기 용융된 폴리에스테르 수지가 상기 구금으로부터 토출되어 형성된 복수의 필라멘트를 냉각하는 냉각부, 상기 냉각된 복수의 필라멘트를 집속하여 멀티필라멘트를 형성하는 집속부, 상기 멀티필라멘트를 연신하는 연신부 및 상기 연신된 멀티필라멘트를 권취하는 와인더를 포함하며, 상기 구금은 40mm2/d 내지 80mm2/d의 데니어당 방사 면적을 갖는, 폴리에스테르 원사의 제조 장치를 제공한다.
상기 구금은 상기 복수의 토출홀을 갖는 토출면을 포함하며, 상기 복수의 토출홀은, 반지름 기준으로 상기 토출면의 중심으로부터 40% 이외의 영역에 존재한다.
상기 냉각부는 40mm2/d 내지 80mm2/d 의 데니어당 냉각 면적을 갖는다.
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 발명의 일 실시예에 따르면, 40 내지 80mm2/d의 데니어(d)당 방사 면적을 갖는 구금에 의해 복수의 필라멘트가 형성되기 때문에, 복수의 필라멘트 사이로 냉각풍이 용이하게 유입될 수 있다. 그에 따라, 복수의 플라멘트가 균일하게 냉각되어 균일한 물성을 가지며, 균일하게 연신될 수 있다. 이러한 복수의 필라멘트를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 원사는 고강도 특성을 갖는다.
또한, 40 내지 80mm2/d의 데니어(d)당 방사 면적을 갖는 구금을 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 원사의 제조 장치는, 높은 방사 속도로 필라멘트를 방사하여 균일한 물성을 갖는 복수의 필라멘트를 제조할 수 있고, 균일한 물성으로 인해 복수의 필라멘트에 높은 연신비 부여가 가능하여, 배향도를 향상시킬 수 있다. 그에 따라, 폴리에스테르 원사의 강도가 극대화될 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 폴리에스테르 원사의 제조 장치 및 제조 방법에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구금의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 구금의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티필라멘트의 연신 전 및 후의 분자 구조에 대한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 폴리에스테르 원사의 제조 장치 및 제조 방법에 대한 개략도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 아래에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위한 예시적 목적으로 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
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.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 원사의 제조 장치(100)를 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 원사의 제조 장치(100) 및 제조 방법에 대한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 원사의 제조 장치(100)는 익스트루더(110), 구금(120), 가열부(135), 냉각부(140), 집속부(150), 연신부(160) 및 와인더(170)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 구금(120), 가열부(135) 및 냉각부(140)는 하나의 챔버에 배치될 수 있다. 이와 같이, 구금(120)과 냉각부(140)가 외부의 공기와 차단되도록 배치된 시스템을 닫힌계(Closed System)라고도 한다.
익스트루더(110)는 용융된 폴리에스테르 수지를 제조하고, 용융된 폴리에스테르 수지를 구금(120)으로 이송한다.
구금(120)은 용융된 폴리에스테르 수지를 토출하여 복수의 필라멘트(10)를 제조한다.
도 1을 참조하면, 구금(120)은 팩 바디(pack body)(131)에 장착된다. 또한, 방사블록(spinning block)(132)은 팩 바디(131)의 적어도 일부를 둘러싸며, 구금(120)과 팩 바디(131)를 보호한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구금(120)의 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 구금의 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 구금(120)은 유입면(121)과 토출면(122)을 가진다. 구금(120)의 유입면(121)을 상부면이라 하고, 토출면(122)을 하부면이라고도 한다.
구금(120)의 유입면(121)은 익스트루더(110)에서 용융된 폴리에스테르 수지가 유입되는 면이다. 유입면(121)은 복수의 유입홀(125)을 갖는다. 용융된 폴리에스테르는 유입홀(125)을 통해 구금(120)으로 주입된다.
토출면(122)은 유입면(121)의 반대편에 위치한다. 토출면(122)은 복수의 토출홀(126)을 갖는다. 복수의 토출홀(126)은 각각 복수의 유입홀(125)과 연결된다. 유입홀(125)로 주입된 용융된 폴리에스테르가 복수의 토출홀(126)을 통해 토출됨으로써 폴리에스테르의 방사가 이루어진다. 즉, 복수의 필라멘트(10)는 토출홀(126)을 통해 방사된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 구금(120)은 40mm2/d 내지 80mm2/d의 데니어(d)당 방사 면적을 갖는다. 데니어당 구금의 방사 면적은, 원사(30)의 섬도(데니어)당 용융된 폴리에스테르의 토출 면적을 의미한다. 본 발명의 일 실시예에서 토출 면적은 토출면(122)의 면적과 동일하다.
구체적으로, 원사(30)의 섬도(데니어)당 토출 면적은, 토출면(122)의 면적과 원사(30)의 섬도(데니어)로부터 산출될 수 있다. 예를 들어, 토출면(122)이 160mm의 직경을 가지며 원사(30)가 1000 데니어(d)의 섬도를 가지는 경우, 토출면(122)의 면적(토출 면적)이 약 40212mm2(80mm x 80mm x π)이기 때문에, 데니어당 방사 면적은 40.2 mm2/d가 된다.
데니어(d)당 구금(120)의 방사 면적이 40mm2/d의 미만인 경우, 구금(120)으로부터 토출되어 형성된 복수의 필라멘트(10)가 냉각풍에 의해 균일하게 냉각되기 어렵다. 반면, 데니어(d)당 구금(120)의 방사 면적이 80mm2/d를 초과하는 경우, 구금(120)과 냉각부(140)가 커져, 설비 비용이 증가한다.
한편, 구금(120)은 단위 면적(cm2)당 0.25 내지 0.5개의 토출홀(126)을 가질 수 있다. 구금(120)의 단위 면적(cm2)당 토출홀(126)의 수가 0.25개 미만인 경우 구금(120)과 냉각부(140)가 커져 설비 비용이 증가하고, 0.5개를 초과하는 경우 필라멘트(10)가 냉각풍에 의해 균일하게 냉각되기 어렵다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 토출홀(126)은 반지름 기준으로 토출면(122)의 중심(C)으로부터 40% 이내의 영역에는 존재하지 않는다. 즉, 토출홀(126)은 반지름 기준으로 토출면(122)의 중심(C)으로부터 40% 이외의 영역에 존재한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 유입면(121)과 토출면(122)은 원형이며, 각각 R0과 R1의 반지름을 가진다. 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 토출홀(126)은 토출면(122)의 중심(C) 영역을 제외환 외곽 영역에 배치된다.
도 3을 참조하면, 복수의 토출홀(126)이 배치되는 영역의 경계선(LB)은 R2의 반지름을 갖는다. 토출면(122)에 있어서, 중심(C)으로부터 반지름 R2에 의해 정해지는 경계선(LB) 내의 영역에는 토출홀(126)이 배치되지 않는다. 여기서, 경계선(LB)의 반지름(R2)은 토출면(122) 반지름(R1)의 40% 이상이다. 즉, "0.4 ≤ R2/R1" 이다.
반지름 기준으로 토출면(122)의 중심(C)으로부터 40% 이내의 영역에 토출홀(126)이 배치되는 경우, 구금(120)으로부터 토출되어 형성된 복수의 필라멘트(10)가 냉각풍에 의해 균일하게 냉각되기 어렵다. 그에 따라, 복수의 필라멘트(10) 사이에 물성의 불균일이 발생하며, 이는 원사의 물성 저하를 초래한다.
보다 구체적으로, 토출홀(126)은 반지름 기준으로 토출면(122)의 중심(C)으로부터 70% 이내의 영역에 배치되지 않을 수도 있다.
즉, 경계선(LB)의 반지름(R2)은 토출면(122)의 반지름(R1)의 40% 내지 70%의 범위에 위치할 수 있다. 즉, "0.4 ≤ R2/R1 ≤ 0.7"이 될 수 있다.
용융된 폴리에스테르 수지가 구금(120)에서 토출되어 복수의 필라멘트(10)가 형성된다. 이러한 복수의 필라멘트(10)는 반고형 상태이며, 다발을 이룬다.
가열부(135)는 복수의 필라멘트(10)를 가열한다. 가열부(135)는 생략될 수 있다.
냉각부(140)는 복수의 필라멘트(10)를 냉각한다.
냉각부(140)는, 예를 들어, 복수의 필라멘트(10)에 냉각풍을 제공할 수 있다.
고강도 폴리에스테르 원사 제조를 위해 2000mpm 이상의 고속으로 방사가 이루어지며 이때 높은 방사 장력이 인가된다. 높은 방사 속도 및 방사 장력이 인가되면, 냉각을 위한 냉각풍이 필라멘트(10)로 주입되더라도, 공기 항력(Air Drag)으로 의해 냉각풍이 외곽의 필라멘트(10)를 따라 이동할 뿐, 안쪽의 필라멘트(10)로는 냉각풍이 전달되지 못한다. 그 결과, 외곽의 필라멘트(10)는 과도하게 냉각되고 안쪽의 필라멘트(10)는 냉각되지 않아 냉각 불균형이 발생한다. 이를 해소하기 위해 냉각풍의 온도를 낮추고 속도를 증가시키더라도, 바깥쪽과 안쪽 필라멘트(10) 사이의 냉각 차이가 완전히 해소되지는 않는다.
이러한 냉각 불균형에 의해 필라멘트(10)들 간의 물성차가 발생되어, 외곽의 필라멘트(10)들은 높은 배향도 및 결정화도를 가지며, 안쪽의 필라멘트(10)들은 낮은 배향도 및 결정화도를 가지게 된다. 이 경우, 전체 필라멘트(10)에 대하여 균일한 연신비를 부여하는 것이 어려우며, 연신비가 높아질 경우 연신 중에 필라멘트(10)가 파단 또는 사절될 수 있다. 따라서, 고연신에 의한 고강도 원사의 제조가 어려워진다.
냉각 불균형을 해소하기 위해, 냉각풍이 필라멘트(10) 사이로 충분히 통과할 수 있도록 하는 것이 필요하다. 이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 구금(120)은 40 내지 80mm2/d의 데니어당 방사 면적을 갖는다.
데니어당 구금의 방사 면적이 40 내지 80mm2/d인 경우, 원활한 냉각을 위한 구금(120)과 냉각부(140)의 평면적이 확보되어, 냉각 불균형이 해소된다. 그에 따라, 고강도 원사의 제조 및 고강도 타이어 코드의 제조가 가능하다.
데니어당 구금의 방사 면적이 40mm2/d 미만인 경우 냉각 불균형이 완전히 해소되지 않아 고강도 원사의 제조가 어렵다. 데니어당 방사 면적이 80mm2/d를 초과하는 경우, 냉각 불균형의 해소로 인해 고강도 원사의 제조는 가능하지만, 설비의 크기가 증가되고 설비 비용이 증가된다.
집속부(150)는 냉각된 복수의 필라멘트(10)를 집속하여 멀티필라멘트(20)를 형성한다. 집속부(150)는 멀티필라멘트(20)에 유제를 부여하는 수단을 더 포함하여, 멀티필라멘트(20)에 유제를 부여할 수 있다.
연신부(160)는 멀티필라멘트(20)를 연신하여 연신된 멀티필라멘트(20)를 제조한다. 연신된 멀티필라멘트(20)를 폴리에스테르 원사(30)라 할 수 있다.
와인더(170)는 연신된 멀티필라멘트(20), 즉, 폴리에스테르 원사(30)를 권취한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리에스테르 원사(30)의 제조 방법을 보다 상세히 설명한다.
먼저, 칩 또는 펠렛 형태의 폴리에스테르가 익스트루더(110)에 투입된 후 용융되어, 용융된 폴리에스테르 수지가 제조된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 폴리에스테르로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)가 사용될 수 있다.
구체적으로, 0.8 내지 1.5 dl/g의 고유점도(I.V.)를 갖는 폴리에스테르 칩, 예를 들어, PET 칩이 익스트루더(110)에 투입되어 용융된다.
폴리에스테르의 고유점도(I.V.)가 0.8dl/g 미만인 경우, 폴리에스테르의 짧은 체인 길이로 인하여 충분한 연신비가 확보되기 어렵기 때문에, 높은 강도를 가지는 원사의 제조가 용이하지 않다.
반면, 폴리에스테르의 고유점도(I.V.)가 1.5dl/g를 초과하는 경우, 높은 점도로 인하여 충분한 토출성 또는 방사성이 확보되기 어렵다. 점도를 낮추기 위해 305℃를 초과하는 고온을 인가하는 방법이 있다. 그러나, 고온에 의한 분해반응에 의해 폴리에스테르의 분자량이 감소되어 폴리에스테르 원사(30)가 충분한 강도를 가지지 못할 수 있으며, 장기간의 고상 중합 시간이 소요되어 공정비용이 상승할 수 있다.
보다 구체적으로, 폴리에스테르는 1.0 내지 1.4 dl/g의 고유점도(I.V.)를 가질 수 있다.
용융된 폴리에스테르 수지의 온도는 280 내지 305℃로 유지된다. 용융된 폴리에스테르 수지의 온도가 280℃ 미만인 경우 폴리에스테르 수지가 충분히 용융되지 않고, 방사 점도가 상승되어 방사성이 저하된다. 반면, 용융된 폴리에스테르 수지의 온도가 305℃를 초과할 경우 고온에 의한 열분해가 발생되어 물성이 저하되고 고강도 발현이 어려워질 수 있다.
보다 구체적으로, 방사가 진행되는 동안 용융된 폴리에스테르 수지의 온도는 290 내지 300℃로 유지될 수 있다.
용융된 폴리에스테르 수지는 구금(120)을 통해 토출된다. 보다 구체적으로, 용융된 폴리에스테르 수지는 구금(120)으로 이송되고, 구금(120)의 토출홀(126)을 통해 토출된다. 용융된 폴리에스테르 수지의 토출에 의해 복수의 필라멘트(10)가 방사된다.
복수의 필라멘트는 2000mpm 내지 4000mpm의 방사속도를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 2000 내지 3000mpm의 방사속도를 가질 수 있다.
방사 속도가 2000mpm 미만인 경우 낮은 방사 장력으로 인해 타이어 코드의 형태안정성이 저하될 수 있다. 방사 속도가 4000mpm을 초과하는 경우 높은 방사 장력으로 인해 필라멘트(10)의 파단 또는 사절이 발생할 수 있으며, 연신과 권취 과정에서, 현재 기계적인 한계로 인하여 와인더(170)의 최대속도가 6000mpm 수준으로 한정되어 있어, 충분한 연신비의 부여가 불가능하다.
구금(120)으로부터 배출되는 즉시 폴리에스테르 수지의 고화가 시작되면서 반고화 상태의 복수의 필라멘트(10)가 형성된다.
구금으로부터 토출된 고온의 복수의 필라멘트(10)는 냉각부(140)에서 냉각됨으로써 고화된다. 냉각부(140)는 냉각풍을 복수의 필라멘트(10)에 제공한다. 필라멘트(10)의 냉각 거동은 원사(30)의 최종 물성에 큰 영향을 미친다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 필라멘트(10)가 균일하게 냉각되도록 하기 위해 닫힌계(Closed System)의 냉각이 적용될 수 있다.
저속 방사가 적용되는 경우, 냉각을 위해 열린계(Open System)에 의한 냉각 퀀칭(uenching)이 적용되기도 한다. 그러나, 고강도 원사를 제조하기 위해 고속 방사가 적용되는 경우, 공기 항력(Air Drag)에 의한 기류 발생을 막고 외부의 냉각 불균형 요소들에 의한 영향을 차단하기 위해 닫힌계의 냉각 시스템이 적용된다. 이를 위해, 환형의 구금(120) 및 냉각부(140)가 적용될 수 있으며, 이들은 하나의 챔버 내에 배치될 수 있다.
냉각을 위해, 복수의 필라멘트(10)에 10 내지 50℃의 냉각풍이 가해진다. 보다 구체적으로, 냉각풍의 온도는 20 내지 40℃의 범위로 조정될 수 있다.
냉각풍의 온도가 10℃ 미만인 경우, 급격한 냉각으로 인해 필라멘트(10) 간의 냉각 불균형이 발생할 수 있으며, 낮은 온도의 냉각풍 생성을 위한 에너지 비용이 증가될 있다. 또한, 급랭에 의해 필라멘트(10) 또는 멀티필라멘트(20)의 배향이 감소되어 고 연신비로 연신하는 것이 어려워져, 고강도 원사 제조에 어려움이 생길 수 있다. 또한, 동시 방사 연신을 위한 직접 방사 연신(Direct Spin Draw, DSD) 설비가 적용되기 어려워질 수 있다.
냉각풍의 온도가 50℃를 초과하는 경우, 고온인 필라멘트(10)의 냉각이 원활하지 않아 방사 중 모우(毛羽)(보푸라기 또는 pilling)가 발생할 수 있으며, 냉각을 위해 과량의 냉각풍이 적용되어야 하기 때문에 사란(絲亂, 실 엉킴)이 발생할 수 있다.
냉각풍이 복수의 필라멘트(10) 사이를 용이하게 통과할 수 있도록 하여 냉각 불균형을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면 40 내지 80mm2/d의 데니어당 방사 면적을 갖는 구금(120)에 의해 용융된 폴리에스테르가 토출된다. 또한, 토출홀(126)은 반지름 기준으로, 토출면(122)의 중심으로부터 40% 이외의 영역에 존재한다. 그에 따라, 구금(120)의 중심에서는 폴리에스테르의 토출이 이루어지지 않아 필라멘트가 방사되지 않는다.
구금(120)과 마찬가지로, 냉각부(140) 역시 40 내지 80mm2/d의 데니어(d)당 냉각 면적을 가질 수 있다.
데니어당 냉각부(140)의 냉각 면적이 40mm2/d 미만인 경우 냉각이 원활하지 않아 고강도 폴리에스테르 원사(30)의 제조가 어려우며, 데니어당 냉각 면적이 80mm2/d를 초과하는 경우 설비의 크기가 증가되어 설비 비용이 상승한다.
이러한 구금(120)과 냉각부(140)에 의해, 냉각 불균형이 감소되어, 고강도 폴리에스테르 원사(30) 및 고강도 타이어 코드의 제조가 가능하다.
냉각부(140)에서 냉각되어 고화된 복수의 필라멘트(10)는 집속부(150)에 서 집속되어 멀티필라멘트(20)가 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 집속부(150)는 멀티필라멘트(20)에 유제를 부여할 수 있다. 즉, 멀티필라멘트(20) 형성 단계와 유제 부여 단계가 동시에 수행될 수 있다. 유제 부여는 MO(Metered Oiling) 또는 RO(Roller Oiling) 방식으로 수행될 수 있다.
집속 공정을 통해 형성된 멀티필라멘트(20)가 연신부(160)에서 연신된다. 연신부(160)는 제1 및 제2 고뎃 롤러들(161, 162)을 포함할 수 있다. 제1 고뎃 롤러(161)는 방사 속도 및 방사 드래프트율(draft ratio)을 결정하고, 제1 고뎃 롤러(161)의 속도와 제2 고뎃 롤러(162)의 속도의 비율로 연신비(draw ratio)가 결정된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 방사 속도는 제1 고뎃 롤러(161)의 속도에 의해 결정될 수 있다. 즉, 제1 고뎃 롤러(161)의 속도는 방사 속도와 동일하다. 예를 들어, 제1 고뎃 롤러(161)는 2000 내지 4000mpm의 회전 속도를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 고뎃 롤러(161)는 2000 내지 3000mpm의 회전 속도를 가질 수 있다.
선택적으로, 연신된 멀티필라멘트(20)의 열처리 또는 열고정을 위하여 제2 고뎃 롤러(262)와 와인더(170) 사이에 가열 수단이 배치될 수 있다. 멀티필라멘트(20)가 제2 고뎃 롤러(262)에 감기는 횟수가 조정됨으로써 멀티필라멘트(20)가 제2 고뎃 롤러(262)에 체류되는 시간을 조절할 수 있고, 이를 통해 연신된 멀티필라멘트(20)에 대한 적절한 열처리 또는 열고정이 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 연신비는 1.5 내지 3.0이다.
연신비가 1.5 미만이면 필라멘트를 구성하는 폴리에스테르 수지의 정렬이 충분하지 않아 폴리에스테르 원사(30)가 충분한 강도를 가지지 못할 수 있다. 연신비가 3.0을 초과하면 연신 과정에서 멀티필라메트(20)를 구성하는 각각의 필라멘트(10)가 파단될 수 있으며, 제2 고뎃 롤러(162)와 와인더(170)에 과부하가 인가될 수 있다.
연신 및 열처리된 멀티필라멘트(20)가 와인더(170)에 의해 권취됨으로써 폴리에스테르 원사(30)가 완성된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티필라멘트(20)의 연신 전 및 후의 분자 구조에 대한 개략도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티필라멘트(20)는, 도 4에 예시된 바와 같이, 연신 전 및 연신 후 모두 규칙적인 분자 배열을 갖는다. 즉, 폴리에스테르 수지의 분자 사슬(molecular chains)과 교락점(entanglement points)이 규칙적으로 정렬된 상태이다. 여기서, 연신 후의 멀티필라멘트(20)를 폴리에스테르 원사(30) 또는 연신사라고 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 폴리에스테르 원사의 제조 장치(200) 및 제조 방법에 대한 개략도이다.
도 5을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 폴리에스테르 원사의 제조 장치(200)는 익스트루더(110), 두 개의 구금(120a, 120b), 가열부(135), 냉각부(140), 두 개의 집속부(150a, 150b), 연신부(160) 및 와인더(170)를 포함한다.
이하, 중복을 피하기 위하여, 이미 설명된 구성요소에 대한 설명은 생략된다.
익스트루더(110)는 용융된 폴리에스테르 수지를 제조하고, 용융된 폴리에스테르 수지를 제1 구금(120a) 및 제2 구금(120b)으로 이송한다.
제1 구금(120a) 및 제2 구금(120b)은 용융된 폴리에스테르 수지를 토출하여 제1 복수의 필라멘트(10a) 및 제2 복수의 필라멘트(10a)를 형성한다. 제1 복수의 필라멘트(10a)와 제2 복수의 필라멘트(10a)는 각각 복수의 필라멘트를 포함한다.
가열부(135)는 제1 복수의 필라멘트(10a)와 제2 복수의 필라멘트(10a)를 가열한다. 가열부(135)는 생략될 수도 있다.
냉각부(140)는 제1 복수의 필라멘트(10a)와 제2 복수의 필라멘트(10a)를 냉각한다.
제1 집속부(150a)는 냉각된 제1 복수의 필라멘트(10a)를 집속하여 제1 멀티필라멘트(20a)를 형성하고, 제2 집속부(150b)는 냉각된 제2 복수의 필라멘트(10a)를 집속하여 제2 멀티필라멘트(20b)를 형성한다.
제1 멀티필라멘트(20a)와 제2 멀티필라멘트(20b)가 합사되어 혼합 멀티필라멘트(21)가 형성된다.
연신부(160)는 혼합 멀티필라멘트(21)를 연신하여 폴리에스테르 원사(31)를 제조한다.
와인더(170)는 폴리에스테르 원사(31)를 권취한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는, 이상 설명한 방법으로 제조된 폴리에스테르 원사(30, 31)를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 필라멘트 각각은 2 내지 5 데니어의 섬도를 갖는다. 보다 구체적으로, 필라멘트 각각은 2.5 내지 4.0 데니어의 섬도를 가질 수 있다.
필라멘트의 섬도가 2.0 데니어(d) 미만인 경우, 연신 중 필라멘트가 절단될 수 있으며, 방사 과정에서 필라멘트의 간섭에 의해 냉각 불균형이 발생될 수 있다. 그에 따라, 폴리에스테르 원사(30, 31)를 이용한 타이어 코드의 제조를 위한 열처리 공정에서 강력 유지율이 감소될 수 있다.
반면, 필라멘트(10)의 섬도가 5.0 데니어(d)를 초과하는 경우, 필라멘트 내부에서의 불균일한 냉각으로 인하여 물성이 저하되며, 낮은 방사 장력으로 인해 타이 체인이 감소되어, 타이어 코드의 형태안정성이 저하될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 폴리에스테르 원사(30, 31)는 200 내지 400개의 필라멘트(10, 10a, 10b)를 포함하고, 9 g/d 이상의 강도를 갖는다.
폴리에스테르 원사(30, 31), 예를 들어, PET로 이루어진 폴리에스테르 원사(30, 31)로 제조되는 타이어 코드는 높은 형태안정성을 가져야 한다. 이를 위해, 폴리에스테르로 이루어진 필라멘트에 높은 장력이 부여되고, 타이 체인(tie chain)의 수가 증가되어야 한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 필라멘트는 2000mpm 이상의 고속에서 방사된다.
본 발명의 또 다른 일 실시예는 이러한 폴리에스테르 원사(30, 31)를 포함하는 타이어 코드를 제공한다. 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 타이어 코드는 8 g/d 이상의 강도를 가질 수 있다.
이하, 제조예들 및 비교예들을 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기의 제조예들 및 비교예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 이들에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
<제조예 1-3 및 비교예 1-2>
도 5에 도시된 폴리에스테르 원사의 제조 장치(200)를 이용하여 제조예 1 내지 3에 따른 폴리에스테르 원사를 제조하였고, 도 1에 도시된 폴리에스테르 원사의 제조 장치(100)를 이용하여 비교예 1-2에 따른 폴리에스테르 원사를 제조하였다.
[제조예 1]
1.25 dl/g의 고유점도(I.V.)를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 칩을 용융하여 용융된 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 180mm의 유입면(121) 직경 및 160mm의 토출면(122) 직경을 갖는 두 개의 구금(120a, 120b)을 이용하여, 295℃의 방사온도에서 용융된 폴리에스테르 수지를 각각 토출하여, 복수의 필라멘트(10a, 10b)를 방사하였다. 복수의 필라멘트(10a, 10b)를 40℃의 냉각풍으로 냉각하고, 집속 공정, 연신 공정 및 권취공정을 차례로 수행하였다. 데니어당 토출면적, 방사속도 및 연신비는 표 1에 기재된 바와 같다.
각각의 구금(120a, 120b)은 125개의 토출홀을 가지며, 각각의 구금(120a, 120b)으로부터 125개의 필라멘트(10a, 10b)가 방사되었으며, 이들이 2합 방식으로 합사되어 800 데니어(d)의 섬도를 갖는 폴리에스테르 원사가 제조되었다.
[제조예 2]
1.25 dl/g의 고유점도(I.V.)를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 칩을 용융하여 용융된 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 180mm의 유입면(121) 직경 및 160mm의 토출면(122) 직경을 갖는 두 개의 구금(120a, 120b)을 이용하여, 295℃의 방사온도에서 용융된 폴리에스테르 수지를 각각 토출하여, 복수의 필라멘트(10a, 10b)를 방사하였다. 복수의 필라멘트(10a, 10b)를 40℃의 냉각풍으로 냉각하고, 집속 공정, 연신 공정 및 권취공정을 차례로 수행하였다. 데니어당 토출면적, 방사속도 및 연신비는 표 1에 기재된 바와 같다.
각각의 구금(120a, 120b)은 125개의 토출홀을 가지며, 각각의 구금(120a, 120b)으로부터 125개의 필라멘트(10a, 10b)가 방사되었으며, 이들이 2합 방식으로 합사되어 1,000 데니어(d)의 섬도를 갖는 폴리에스테르 원사가 제조되었다.
[제조예 3]
1.25 dl/g의 고유점도(I.V.)를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 칩을 용융하여 용융된 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 180mm의 유입면(121) 직경 및 160mm의 토출면(122) 직경을 갖는 두 개의 구금(120a, 120b)을 이용하여, 295℃의 방사온도에서 용융된 폴리에스테르 수지를 각각 토출하여, 복수의 필라멘트(10a, 10b)를 방사하였다. 복수의 필라멘트(10a, 10b)를 40℃의 냉각풍으로 냉각하고, 집속 공정, 연신 공정 및 권취공정을 차례로 수행하였다. 데니어당 토출면적, 방사속도 및 연신비는 표 1에 기재된 바와 같다.
각각의 구금(120a, 120b)은 192개의 토출홀을 가지며, 각각의 구금(120a, 120b)으로부터 192개의 필라멘트(10a, 10b)가 방사되었으며, 이들이 2합 방식으로 합사되어 800 데니어(d)의 섬도를 갖는 폴리에스테르 원사가 제조되었다.
[비교예 1]
1.25 dl/g의 고유점도(I.V.)를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 칩을 용융하여 용융된 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 180mm의 유입면(121) 직경 및 160mm의 토출면(122) 직경을 갖는 하나의 구금(120)을 이용하여, 295℃의 방사온도에서 용융된 폴리에스테르 수지를 토출하여 복수의 필라멘트(10)를 방사하였다. 복수의 필라멘트(10)를 40℃의 냉각풍으로 냉각하고, 집속 공정, 연신 공정 및 권취공정을 차례로 수행하였다. 데니어당 토출면적, 방사속도 및 연신비는 표 1에 기재된 바와 같다.
구금(10)은 250개의 토출홀을 가지며, 구금(120)으로부터 250개의 필라멘트가 방사되었으며, 단발 방식으로 800 데니어(d)의 섬도를 갖는 폴리에스테르 원사가 제조되었다.
[비교예 2]
1.25 dl/g의 고유점도(I.V.)를 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 칩을 용융하여 용융된 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 180mm의 유입면(121) 직경 및 160mm의 토출면(122) 직경을 갖는 하나의 구금(120)을 이용하여, 295℃의 방사온도에서 용융된 폴리에스테르 수지를 토출하여 복수의 필라멘트(10)를 방사하였다. 복수의 필라멘트(10)를 40℃의 냉각풍으로 냉각하고, 집속 공정, 연신 공정 및 권취공정을 차례로 수행하였다. 데니어당 토출면적, 방사속도 및 연신비는 표 1에 기재된 바와 같다.
구금(10)은 250개의 토출홀을 가지며, 구금(120)으로부터 250개의 필라멘트가 방사되었으며, 단발 방식으로 1000 데니어(d)의 섬도를 갖는 폴리에스테르 원사가 제조되었다.
구분 원사섬도
(데니어, d)		 필라멘트 수 (개) 구금의
토출면적
(mm2)		 데니어당
토출면적
(mm2/d)		 방사속도
(mpm)		 연신비
제조예 1 800 250 40212 50.3 2300 2.52
제조예 2 1000 250 40212 40.2 2400 2.42
제조예 3 800 384 40212 50.3 2450 2.37
비교예 1 800 250 20106 25.1 2500 2.32
비교예 2 1000 250 20106 20.1 2550 2.27
<폴리에스테르 원사의 인장강도, 중간신도(EASL) 및 절단신도 측정>
제조예 1-3 및 비교예 1-2에 의해 각각 제조된 폴리에스테르 원사들의 인장강도, 중간신도(Elongation At Specific Load: EASL)(at 4.5 kgf), 및 절단신도를 아래의 방법들에 의해 각각 측정하였고, 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.
구체적으로, ASTM D885 기준에 따라, 인스트론사(Instron Engineering Corp, Canton, Mass)의 만능인장시험기를 이용하여, 폴리에스테르 원사의 인장강도(g/d), 4.5kgf 하중 하에서의 중간신도(%), 및 절단신도(%)를 각각 측정하였다.
구분 인장강도(g/d) 중간신도(at 4.5kgf)(%) 절단신도(%)
제조예 1 9.5 4.6 11.3
제조예 2 9.0 5.4 11.5
제조예 3 9.2 4.5 10.9
비교예 1 8.8 4.7 10.5
비교예 2 8.5 5.6 12.1
표 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 제조예 1-3의 폴리에스테르 원사는 9.0 g/d 이상의 인장강도를 가진다. 반면 비교예 1-2의 폴리에스테르 원사는 9.0 g/d 미만의 인장강도를 가진다. 이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 폴리에스테르 원사(제조예 1-3)는 우수한 인장강도를 갖는다.
<타이어 코드의 제조> 제조예 4-6 및 비교예 3-4
제조예 1-3 및 비교예 1-2에서 제조된 폴리에스테르 원사들을 각각 이용하여 동일한 방법으로 동일한 조건 하에서 제조예 4-6 및 비교예 3-4의 타이어 코드를 제조하였다.
구체적으로, 제조예 1-3 및 비교예 1-2에서 제조된 폴리에스테르 원사를 이용하여 470 TPM의 꼬임수로 상하연을 진행하여, 로 코드(raw cord 또는 greige cord)를 제조하였다. 제조된 로 코드(raw cord)를 에폭시에 1차 침지(dipping)하고, 레솔시놀-포름알데하이드-라텍스(RFL)에 2차 침지한 후 건조 및 열처리하여 타이어 코드를 제조하였다.
제조예 4-6 및 비교예 3-4에 의해 각각 제조된 타이어 코드들의 강력, 인장강도, 중간신도 (at 4.5 kgf), 절단신도 및 건열수축율을 아래의 방법들에 의해 각각 측정하였고, 그 결과를 아래의 표 3에 나타내었다.
<타이어 코드의 강력, 인장강도, 중간신도 및 절단신도>
ASTM D885 방법에 따라, 인스트론사의 만능인장시험기를 이용하여 타이어 코드의 인장강도(g/d), 4.5kgf의 하중 하에서의 중간신도(%), 및 절단신도(%)를 각각 측정하였다. 타이어 코드의 강력은 인장강도(g/d)와 섬도의 곱으로 계산된다.
<타이어 코드의 건열수축율>
ASTM D4974-04 방법에 따라, 건열수축율 측정 장비(제조사: TESTRITE, 모델명: MK-V)를 이용하였다. 0.01 g/d의 하중이 인가된 상태에서 시편의 최초 길이(L1) 및 180℃ 에서 2분 경과 후 상기 시편의 길이(L2)를 각각 측정한 후, 아래의 식에 의해 타이어 코드의 건열수축율(%)를 산출하였다.
건열수축율(%) = [(L1 - L2)/L1] ×100
조건 강력 인장강도 중간신도
(at 4.5kgf)		 절단신도 건열수축율
(at 180도, 2min, 0.01 g/d)
단위 Kgf g/d % % %
제조예 4 14.1 8.8 4.3 13.6 2.2
제조예 5 16.6 8.3 5.2 15.6 2.1
제조예 6 13.6 8.5 4.2 13.5 1.8
비교예 3 12.6 7.9 4.3 13.4 2.4
비교예 4 15.4 7.7 5.3 15.8 2.1
표 3을 참조하면, 제조예 1-3의 폴리에스테르 원사를 이용하여 제조된 타이어 코드(제조예 4-6)은 8.0 g/d 이상의 인장강도 및 13.5kgf 이상의 강력을 가진다. 반면, 비교예 1-2의 폴리에스테르 원사을 이용하여 제조된 타이어 코드(비교예 3-4)는 8.0 g/d 미만의 인장강도를 갖는다.
특히, 800 데니어(d)의 섬도를 갖는 폴리에스테르 원사로 제조된 타이어 코드를 비교하면(제조예 4, 제조예 6 및 비교예 3), 본 발명의 실시예들에 따른 제조예 4 및 6의 타이어 코드는 8.5 g/d 이상의 인장강도 및 13.5kgf 이상의 강력을 가지는 반면, 비교예 3의 타이어 코드는 8.0 g/d 미만의 인장강도 및 13.0 미만의 강력을 갖는다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따라 제조된 폴리에스테르 원사를 이용하는 경우 우수한 인장강도 및 강력을 갖는 타이어 코드가 제조될 수 있다.
10: 필라멘트 20: 멀티 필라멘트
110: 익스트루더 120: 구금
121: 유입면 122: 토출면
125: 유입홀 126: 토출홀
131: 팩 바디 132: 방사 블록
140: 냉각부 150: 집속부
160: 연신부 161: 제1 고뎃 롤러
162: 제2 고뎃 롤러 170: 와인더

Claims (17)

  1. 구금을 이용하여 용융된 폴리에스테르 수지를 토출하여 복수의 필라멘트를 형성하는 단계;
    상기 복수의 필라멘트를 냉각하는 단계;
    상기 냉각된 복수의 필라멘트를 집속하여 멀티필라멘트를 형성하는 단계;
    상기 멀티필라멘트를 연신하는 단계; 및
    상기 연신된 멀티필라멘트를 권취하는 단계;를 포함하며,
    상기 구금은 40mm2/d 내지 80mm2/d의 데니어당 방사 면적을 갖는,
    폴리에스테르 원사의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 수지는 0.8dl/g 내지 1.5dl/g의 고유 점성도(intrinsic viscosity, I.V.)를 갖는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 필라멘트는 2000mpm 내지 4000mpm의 방사 속도를 갖는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구금은 복수의 토출홀을 갖는 토출면을 포함하며,
    상기 복수의 토출홀은, 반지름 기준으로, 상기 토출면의 중심으로부터 40% 이외의 영역에 존재하는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 냉각하는 단계에서 상기 복수의 필라멘트에 10℃ 내지 50℃의 냉각풍이 인가되는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 냉각풍은 상기 복수의 필라멘트가 통과하는 냉각부에 의해 인가되고,
    상기 냉각부는 40mm2/d 내지 80mm2/d의 데니어당 냉각 면적을 갖는
    폴리에스테르 원사의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 필라멘트는 각각 2.0 내지 5.0 데니어(d)의 섬도를 갖는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    800 내지 2,000 데니어(d)의 섬도를 갖는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    적어도 두 개의 서로 다른 상기 구금으로부터 방사된 필라멘트를 합사하는 단계를 포함하는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 멀티필라멘트를 형성하는 단계는, 상기 멀티필라멘트에 유제를 부여하는 단계를 더 포함하는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 연신하는 단계는 1.5 내지 3.0의 연신비로 상기 멀티필라멘트를 연신하는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나에 따른 제조 방법으로 제조된 폴리에스테르 원사.
  13. 제12항에 있어서,
    9 g/d 이상의 인장강도를 갖는 폴리에스테르 원사.
  14. 제12항의 폴리에스테르 원사를 포함하는 타이어 코드.
  15. 제14항에 있어서,
    8.0 g/d 이상의 인장강도를 갖는 타이어 코드.
  16. 용융된 폴리에스테르 수지를 토출하기 위한 구금;
    상기 용융된 폴리에스테르 수지가 상기 구금으로부터 토출되어 형성된 복수의 필라멘트를 냉각하는 냉각부;
    상기 냉각된 복수의 필라멘트를 집속하여 멀티필라멘트를 형성하는 집속부;
    상기 멀티필라멘트를 연신하는 연신부; 및
    상기 연신된 멀티필라멘트를 권취하는 와인더;를 포함하며,
    상기 구금은 40mm2/d 내지 80mm2/d의 데니어당 방사 면적을 갖는,
    폴리에스테르 원사의 제조 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 구금은 상기 복수의 토출홀을 갖는 토출면을 포함하며,
    상기 복수의 토출홀은, 반지름 기준으로 상기 토출면의 중심으로부터 40% 이외의 영역에 존재하는 폴리에스테르 원사의 제조 장치.
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