KR20210105077A - Uv 저항성이 개선된 시트벨트용 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사 및 이의 제조방법 - Google Patents

Uv 저항성이 개선된 시트벨트용 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시트벨트용 고강력 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사 및 이의 제조방법에 관한 것으로, UV 안정제 등을 원료에 처방하지 않으면서도 UV 처리 후의 강도 유지율이 높게 유지되는 것을 특징으로 하는 고강력 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 연신비 및 권취 속도를 이용하여 강신도 곡선을 조절함으로 신율 7 내지 15% 구간에서의 강도를 증가시킴으로써 빛에 의한 강도 저하 문제를 개선한 PET 원사에 관한 것이다.

Description

UV 저항성이 개선된 시트벨트용 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사 및 이의 제조방법{POLYETHYLENE TEREPHTHALATE FIBER FOR SEAT BELT HAVING IMPROVED UV RESISTANCE AND ITS MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 UV 저항성이 개선된 시트벨트용 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사 및 이의 제조방법에 관한 것으로써, 기존 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사보다 고속 방사하여 제조되며, 보다 상세하게는 고속방사 및 낮은 연신비를 통한 연신작업을 통해 고강도의 특성을 가지면서 UV 처리 후의 강도 잔존율이 유지됨으로써 시트벨트용으로 사용되기에 적합한 PET 원사 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 시트벨트(Seat belt)는 안전띠라고 불리우는 웨빙(Webbing), 벨트를 격납하는 리트랙터(Retractor), 벨트의 장착 및 분리를 위한 버클(Buckle) 및 안전띠의 한쪽 끝을 차체에 고정시키고 탑승자의 체격에 맞춰 벨트의 위치를 상하로 조작하는 앵커지리(Anchorage) 등으로 구성된다.
특히 웨빙은 합성섬유로 제조되는데 너비가 약 50mm, 두께는 약 1.2mm로 구성되어 띠 모양으로 짠 것으로 일반적으로 폴리에스테르, 구체적으로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 고강력 사로 구성된다. 초기에는 나일론이 사용되어 왔지만, 안전성을 위한 고강도 및 고강력사의 요구에 따라 현재는 대부분 폴리에스터 원사가 이용되어오고 있다.
시트 벨트용 원사에서 요구되는 물성으로는 내마모성과 내광성이 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 원사의 경우 나일론에 비해 비중이 크므로 단위 면적당 강도가 높고 얇게 제작할 수 있으므로 시트 벨트로 이용되기에 유리한 점이 있다.
그러나, 현재까지 알려진 시트벨트용 고강력 PET 원사는 사용환경에서 빛에 의한, 특히 자외선에 의한 강도 저하가 발생하므로 통상적으로 내광성 평가를 진행해오고 있다. 내광성 평가는 60℃100mm의 거리에서 UVA 램프를 72시간동안 처리한 후에 측정하는데 일반적으로 70 내지 80%의 잔존 강도를 갖는다.
상기와 같이 PET 원사의 UV 처리 후의 강도 저하는 PET 소재 특성에 의한 것으로 개선에 어려움이 있었으므로, 이를 해결하기 위해 UV 안정제 등을 원료에 처방하는 방식으로 이를 해결했으나, 이는 경제성이 떨어지는 문제와 더불어, 제조된 원사의 물성이 저하되는 문제가 발생했다.
이에, 시트벨트용 고강력 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사는 우수한 기계적 물성과 고강력을 유지하면서도 UV 처리 후의 강도 유지율을 높이는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.
또한, 종래의 방사 기술을 사용하여 더 높은 강도를 얻기 위해서 종래의 연신 배율보다 연신 배율을 높일 경우 방사 사절이 많이 발생하는 공정상 문제와 품질문제가 발생하여 후 공정성이 나빠진다. 그러므로 제조 비용의 상승 및 제품의 질이 저하되어 기존의 기술로는 고강도사를 얻기 힘들었다.
한국등록특허 제 1,414,224호 일본공개특허 제 2013-064156호 한국등록특허 제 1,326,187호 일본공개특허 제 2007-056387호
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 연신 조건을 조절함으로써 시트벨트용으로 사용이 가능하도록 우수한 기계적 물성을 확보하면서 동시에 빛에 의한 강도 저하의 문제점을 해결한 고강력 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 제공하고자 한다.
본 발명은 또한 상기 UV 저항성이 개선된 고강력 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법을 제공하고자 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 시트벨트용 고강력 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사에 있어서, 강도가 8.5 내지 10.0g/d, 신율이 11.0 내지 20.0%이고, 상기 원사를 60℃, 100mm 거리의 UVA 램프에서 72시간 처리한 후의 측정한 (잔존) 강도는 8.0 내지 9.0g/d이고, 강도 유지율은 80% 이상인 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 4.5g/d에서 측정한 중신은 6.0% 이하이고, 절신은 9 내지 16%인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 시트벨트용 고강력 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법에 있어서, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 칩을 용융 방사하는 단계; 방사된 섬유를 다단 연신하는 단계; 및 연신사를 권취하는 단계를 포함하고, 상기 다단 연신하는 단계에서 연신비는 2.5 내지 4.5 이며, 상기 권취하는 단계에서 권취 속도는 4500 내지 5500m/min인 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 다단 연신하는 단계에서 고뎃 롤러 1(GR 1)의 속도는 1000 내지 1800m/min이고, 고뎃 롤러 4(GR 4)의 속도는 4800 내지 5700m/min인 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 제조방법에 의해 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 60℃, 100mm 거리의 UVA 램프에서 72시간 처리한 후의 측정한 잔존 강도는 8.0 내지 9.0g/d인 것을 특징으로 하며, 또한 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 4.5g/d에서 측정한 중신은 6.0% 이하이고, 절신은 9 내지 16%인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 시트벨트용 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제작 시 UV 안정제 등을 원료에 처방하는 방식 등을 거치지 않으면서도 강신도 S-S 곡선을 조절함으로써 UV 처리 후의 강도 유지율을 상승 시킬 수 있다는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조공정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예와 비교예의 UV 처리 후 강신도 곡선을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
종래의 시트벨트는 사용 중에 점차 UV 에 의한 강도 저하가 나타날 수 있다. 시트벨트 PET 원사를 UV 처리를 하게 되면 신율이 하루마다 급격하게 감소하게 되고 이로 인해 강도도 감소하는 문제가 발생한다. 특히 신율 7 내지 15%의 범위에서의 강도 변화가 크므로 종래 PET 원사의 경우 UV 처리 후의 강도가 크게 감소하는 문제점을 가진다.
이를 해결하기 위해서 종래의 발명자들은 UV 안정제를 처방하였으나, 여전히 물성이 떨어지는 문제로 인하여 시트벨트로 사용하기가 어려워지는 등의 한계가 있었다.
이에 본 발명자들은 상기 신율 7 내지 15% 범위에서의 강도를 증가시킴으로써 UV 처리 후에도 높은 강도 유지율을 갖는 PET 원사를 제조하는 것을 고안하였다.
본 발명에서는 시트벨트에 사용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사에 발생하는 빛 특히 UV에 대한 강도 저하를 개선한 방법으로 원사의 연신 공정에서 권취 속도 및 연신비를 조절함으로써 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 강신도 곡선(힘-변형곡선)을 조절하는 것을 제안한다. 구체적으로 강신도 곡선의 형태를 왼쪽으로 이동시키는 것이다.
본 발명에 따른 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사는 강도가 8.5 내지 10.0g/d 이고 신율이 11 내지 20%인 것을 만족하며, UV에 72시간 처리 후 측정한 강도가 8.0 내지 9.0g/d인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 시트벨트용 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 용융하여 노즐을 통과시키면서 압출하여 방출사를 제조한다. 여기서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합물은 최소한 85몰%의 에틸렌테레프탈레이트 단위를 함유할 수 있지만, 선택적으로 에틸렌테레프탈레이트 단위만을 포함할 수 있다.
선택적으로 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트는 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 1.00 내지 1.25dl/g의 고유점도를 갖도록 고상중합이 된다.
이때, 로우 칩의 고유점도가 1.00dl/g 미만일 경우, 최종 연신사의 고유점도가 낮아져 제직 염색 후 고강도를 발휘할 수 없게 되며, 칩의 고유점도가 1.25dl/g를 초과할 경우에는 용융점도가 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 용융하여 노즐을 통과시키면서 압출하여 방출사를 제조하게 된다.
이후, 상기 방출사를 냉각구역을 통과시켜 급냉 고화시키게 된다. 이때, 필요에 따라 노즐 직하에서 냉각구역 시작점까지의 거리, 즉 후드의 길이(L) 구간에 어느 정도 길이의 가열장치를 설치한다.
이 구역을 지연 냉각구역 또는 가열구역이라 하는데, 이 구역은 50 내지 250mm의 길이 및 250 내지 400℃의 온도(공기 접촉 표면온도)를 갖는다.
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 50℃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 오일링할 수 있다.
상기 오일링된 방출사를 방사하여 미연신사를 형성한다.
이후, 상기 미연신사를 연신 고뎃 롤러를 통과시켜 다단 연신 및 권취하여 원사를 제조한다.
본 발명의 PET 강신도 곡선에 영향을 많이 주는 인자는 권취 속도 및 연신비이다.
도 1에서 냉각구역을 통과한 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사는 유제공급장치에서 적당량의 오일을 부여한 후 고뎃 롤러 GR 2 과 GR 3에서 예비 연신을 거친 다음 고뎃 롤러 GR 3과 GR 4에서 2차 고배율의 연신을 수행하고 고뎃 롤러 GR 4와 GR 5 상에서 릴랙스를 시킨 후 권취하는 단계를 포함한다. 이러한 단계에서 고뎃 롤러 1(GR 1)의 속도는 1000 내지 1800m/min이고, 고뎃 롤러 4(GR 4)의 속도는 4800 내지 5700m/min이며, 권취속도로는 4500 내지 5500m/min으로 설정하며, 최종적인 연신비는 2.5 내지 4.5로 설정하여 방사 공정에 적용함으로써, 본원 발명의 물성을 만족시킬 수 있다.
종래에는 시트벨트용 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 제조하기 위해서 연신 공정에서 연신비를 5.0 내지 6.2 등으로 매우 높게 설정하고, 낮은 권취 속도 하에서 진행하였다.
그러나, 본 발명에서는 최종 연신비를 2.5 내지 4.5, 바람직하게는 3.0 내지 4.0로 설정하고, 동시에 고뎃 롤러의 속도 및 권취속도를 조절함으로써 고신율, 고강도의 원사를 제조하는 것이 가능하다.
이 때, 상기 연신비가 2.5 미만인 경우, 최종 제조된 원사의 강도가 더욱 낮아지는 문제가 발생하며, 4.5 초과인 경우 외관불량이 발생하는 문제가 발생한다.
또한, 상기 연신비와 더불어, 권취속도를 4500 내지 5500m/min으로 조절함으로써 강신도 곡선을 본 발명에서 의도한 물성 범위로 이동시킬 수 있다.
상기 권취속도가 4500m/min 미만인 경우 S-S커브가 변경되어 UV저항성이 개선되지 않는 문제가 발생하며, 5500m/min 초과인 경우, 원사의 강도가 저하되고 외관이 불량해지는 문제가 발생한다.
또한, 고뎃 롤러 GR 1의 속도가 1000m/min 미만이거나, GR 4의 속도가 4800m/min 미만인 경우, S-S커브가 변경되어 UV저항성이 개선되지 않는 문제가 발생하며, GR 1의 속도가 1800m/min 초과이거나, GR 4의 속도가 5700m/min 초과인 경우, 원사의 강도가 저하되고 외관이 불량해지는 문제가 발생한다.
상기와 같이 본 발명에서는 미연신사가 고뎃 롤러에서 연신될 때 낮은 연신비에서도 고속 방사를 통해 연신 조건을 조절함으로써 특히, 제조된 PET 원사의 신율 7 내지 15% 에서의 강도를 증가시킴으로써, 본 발명의 바람직한 강신도 곡선이 완성된다.
본 발명의 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사는 하기와 같이 제조될 수 있다.
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 칩을 용융 방사하는 단계; 방사된 섬유를 다단 연신하는 단계; 및 연신사를 권취하는 단계를 포함하여 원사를 제조한다.
구체적으로, 고유점도가 1.00 ~ 1.25dl/g 범위의 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 익스트루더를 통해 용융한다. 이 때 용융된 폴리머의 온도를 288 ~ 305℃로 하고 기어펌프의 보온을 위해 온도를 부여하는 데 이 때도 기어펌프의 보온의 설정 온도를 낮게 하여 기어펌프를 통과하는 폴리머의 온도를 290 ~ 310℃가 될 수 있도록 조정하여 발열이나 고온에 의한 열분해가 최대한 일어나지 않도록 하여서 폴리머 자체가 가지고 있는 물성 특성을 최대한 잃지 않도록 한다. 이후, 방사 드래프트를 일정 수준으로 유지하고 고뎃 롤러 상에서 높은 연신성을 부여 할 수 있도록 한다이후 방사된 섬유로 하여금 최대한 무정 및 무배향의 구조를 가질 수 있도록 후드 내의 분위기를 만들어 준다. 이렇게 형성된 무정, 무배향의 사를 공기에 공급 하고 배기 하여서 퀸칭을 진행 한다. 상기 무정, 무배향 상태의 고화된 사를 적당량의 오일링을 거친 후 연신을 진행한다. 연신은 본 발명의 조건과 같이 연신비가 2.5 내지 4.5가 되도록 설정한다. 고뎃 롤러 GR 2과 GR 3에서 예비 연신을 거친 다음 고뎃 롤러 GR 3과 GR 4에서 2차 고배율의 연신을 수행하고 고뎃 롤러 GR 4와 GR 5 사이에서 릴랙스를 시킨 후 권취롤러에서 권취한다. 이때, 상기 GR 1의 속도는 1000 내지 1800m/min, GR 4의 속도는 4800 내지 5700m/min이 되도록 설정한다. 또한, 권취 속도로는 4500 내지 5500m/min이 되도록 설정한다.
이와 같은 공정을 거쳐서 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 원사는 강도가 8.5 내지 10.0g/d, 신율이 11.0 내지 20.0%를 만족할 뿐만 아니라, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 60℃, 100mm 거리의 UVA 램프에서 72시간 처리한 후의 측정한 잔존 강도는 8.0 내지 9.0g/d가 될 수 있다. 또한, 본 발명에 의해 제조된 PET 원사의 UV 처리 후의 강도 유지율은 80% 이상, 바람직하게 80 내지 99%, 더욱 바람직하게는 85 내지 99%인 것이 좋다.
또한, 상기 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 이용하여 제조한 시트벨트를 제조할 수 있으며, UV 저항성이 개선된 시트벨트 제조가 가능하다.
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 및 비교예의 물성 평가는 아래와 같이 측정 또는 평가하였다.
1) 강신도
원사를 표준상태인 조건, 즉 온도 25℃와 상대습도 65%인 상태의 항온항습실에서 24시간 동안 방치한 후에 ASTM D-885의 방법으로 인장시험기를 통해 측정하였다.
2) 4.5g/d 하중에서의 중신(%), 및 파단 강력에서의 절신(%)
ASTM D885 기준에 따라, 만능인장시험기를 이용하여 PET 연신사의 4.5g/d 하중에서의 중신(중간신도), 및 파단 강력에서의 절신(절단신도)을 각각 측정하였다.
3) UV 처리 후의 강도 유지율
UV 처리 전의 강신도 물성 대비 UV 처리 후의 강신도 물성의 유지 비율을 평가한다.
UV 처리는 60℃, 100mm 거리의 UVA 램프에서 72시간 처리하였다.
4) 외관불량시험
Stroboscope를 사용하여 귄춰중 핀사유무를 육안 판별하였으며 15분내에 핀사가 발견되지 않으면 양호로 판단하였다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3
고유점도 1.00dl/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 노즐을 통해 용융 방사하고, 공개로 냉각시킨 다음 집속시켜 오일링 하고, 하기의 표 1의 조건으로 연신하여 시트벨트용 PET 원사를 제조하였다. 이후 제조된 PET 원사를 60℃, 100mm의 거리의 UVA 램프에서 72시간동안 처리 전 후의 결과를 측정하였다. 그 결과는 표 2와 같다. 한편, 비교예 1 및 실시예 1에 대하여는 UV 처리 전후의 원사의 강신도 S-S 곡선을 측정한 그래프를 도 2에 나타내었다.
구분 비교예 1 비교예2 비교예3 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
고뎃 롤러 온도
(GR Temp.)
(℃)		 GR 1 30 30 30 30 30 30 30
GR 2 105 100 100 100 100 100 100
GR 3 120 110 110 110 110 110 110
GR 4 230 220 220 220 220 220 220
GR 5 140 130 130 130 130 130 130
고뎃 롤러 속도
(GR Speed)
(m/min)		 GR 1 500 2167 2341 1163 1414 1561 1883
GR 2 515 2232 2411 1197 1457 1607 1940
GR 3 2100 4377 4026 3255 3536 3714 4143
GR 4 2950 5850 5150 4650 4950 5150 5650
GR 5 2920 5792 5099 4604 4901 5099 5594
권취속도(Winder Speed) (m/min) 2820 5700 5000 4500 4800 5000 5500
연신비(DRt.) 5.9 2.7 2.2 4 3.5 3.3 3
구분 비교예 1 비교예2 비교예3 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
UV 처리 전 원사 물성 데니아 1520 1520 1520 1520 1520 1520 1520
강도(g/d) 9.5 8.7 8.8 9.0 8.8 9.4 9.6
중신(@4.5g/d) 6.1 6 7.2 5.3 6.0 5.1 4.9
절신(%) 14.6 15.5 16.7 15.2 16.5 14.2 13.8
UV 처리 후 원사 물성 데니아 1520 1520 1520 1520 1520 1520 1520
강도(g/d) 7.1 7.9 6.6 8.2 8.0 8.4 8.8
중신(@4.5g/d) 6.1 6 7.2 5.3 6.0 5.1 4.9
절신(%) 9.2 9.7 9.7 9.7 9.8 9.7 9.7
강도 유지율(%) 74.4 90.8 75.5 90.0 91.2 89.6 91.5
외관 양호 불량 양호 양호 양호 양호 양호
먼저, 연신비가 4이고, 권취속도가 4500m/min인 본 발명의 실시예 1의 경우, 연신비가 5.9이고, 권취속도가 2820m/min인 비교예 1에 대하여 강도 유지율이 월등히 높은 것을 알 수 있다. 또한 도 2를 참고하면, UV 처리 후의 강신도 S-S 곡선은 실시예 1의 경우 동일한 신율에서의 강도 값이 비교예 1에 비하여 높은 것을 알 수 있다. 이는, 종래 UV 처리 후에는 비교예 1과 같이 원사의 강도가 낮아지는 문제가 있었음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예 1의 원사에서는 UV 안정제 등을 처방하지 않으면서도 강신도 S-S 곡선을 조절함에 따라 강도 유지율을 높일 수 있는 효과를 발휘한다.
한편, 비교예 2의 경우 실시예 1 내지 4에 비하여, 권취속도가 5700m/min으로 높은 것을 알 수 있다. 비교예 2와 같이 권취속도를 높이는 경우, UV 처리 후의 물성(강도 유지율)은 실시예와 유사한 수치 범위를 나타내고 있지만, 외관이 불량하여, 이로 인해 벨트지의 품위가 떨어져 상품성이 저하되며 강력 또한 저하되는 문제가 발생한다.
또한, 비교예 3의 경우, 실시예 1 내지 4에 비하여 연신비가 2.2로 낮은 것을 알 수 있는데, 연신비가 낮을 경우, 강도 유지율이 낮은 문제가 나타남을 알 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예 1 내지 4를 통해서 제조된 PET 원사는 비교예 1 내지 3에 의해 제조된 PET 원사에 비하여 UV 처리 후의 강도 유지율이 월등하게 높으며, UV 처리 후의 강도도 더 우수한 것을 확인할 수 있었다.
이를 통해 본 발명에서는 강도가 우수하면서도 내광성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 개발할 수 있었으며, 이는 고강도 및 내광성을 요구하는 시트벨트용 용도로 적용되기에 적합한 것으로 나타났다.
1: 익스트루더 2: 기어펌프
3: 가열장치 4: 냉각구역
5: 유제공급장치 6: 연신 고뎃롤러 GR1
7: 연신 고뎃롤러 GR2 8: 연신 고뎃롤러 GR3
9: 연신 고뎃롤러 GR4 10: 연신 고뎃롤러 GR5
11 권취롤러

Claims (4)

  1. 시트벨트용 고강력 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사에 있어서,
    강도가 8.5 내지 10.0g/d, 신율이 11.0 내지 20.0%이고,
    상기 원사를 60℃, 100mm 거리의 UVA 램프에서 72시간 처리한 후의 측정한 강도는 8.0 내지 9.0g/d이며, 강도 유지율은 80% 이상인 것을 특징으로 하는 시트벨트용 고강력 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 4.5g/d에서 측정한 중신은 6.0% 이하이고, 절신은 9 내지 16%인 것을 특징으로 하는 고강력 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사.
  3. 시트벨트용 고강력 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법에 있어서,
    폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 칩을 용융 방사하는 단계;
    방사된 섬유를 다단 연신하는 단계; 및
    연신사를 권취하는 단계를 포함하고,
    상기 다단 연신하는 단계에서 연신비는 2.5 내지 4.5 이며,
    상기 권취하는 단계에서 권취 속도는 4500 내지 5500m/min인 것을 특징으로 하는 시트벨트용 고강력 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 다단 연신하는 단계에서 고뎃 롤러 1(GR 1)의 속도는 1000 내지 1800m/min이고,
    고뎃 롤러 4(GR 4)의 속도는 4800 내지 5700m/min인 것을 특징으로 하는 시트벨트용 고강력 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007056387A (ja) 2005-08-23 2007-03-08 Toray Ind Inc ポリエステル繊維
JP2013064156A (ja) 2012-12-27 2013-04-11 Toray Ind Inc ポリエステルの製造方法およびそのポリエステルを用いてなるポリエステル繊維
KR101326187B1 (ko) 2011-08-12 2013-11-07 웅진케미칼 주식회사 자외선 차단 및 투습성이 우수한 폴리에스테르 섬유, 이의 제조방법 및 이를 이용한 무진의 원단
KR101414224B1 (ko) 2010-09-30 2014-07-02 코오롱인더스트리 주식회사 폴리에스테르 섬유 및 그의 제조방법

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