KR930010801B1 - Polyester fiber for rubber reinforcement - Google Patents

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Abstract

The polyester filament yarn for rubber reinforcement is characterised in that the yarn has a max. thermal stress of at most 0.5 g/d in the temp. range of 60-250 deg.C and exhibits a decrease of thermal stress beyond 210 deg.C. The yarn satisfies the following characteristics; a long period value of at most 15.5 μm; fa x (1-Xc) > 0.330 (where fa = amorphous orientation, and Xc = percent crystallinity, 0.30-0.45); a crystallite face size ((105) plane) of at most 6.5 μm; and a crystal volume of 0.5 x 105 ∦3 - 1.54 x 105 ∦3.

Description

고무보강용 폴리에스테르섬유Polyester fiber for rubber reinforcement

제1도는 온도변화에 따르는 수축응력그래프.1 is a shrinkage stress graph according to the temperature change.

본 발명은 열치수안정성과 내화학성이 우수한 고무보강용 폴리에스레르섬유에 관한 것이다.The present invention relates to a polyester fiber for reinforcing rubber excellent in thermal dimensional stability and chemical resistance.

폴리에스테르 타이어코드로 대표되는 산업용 폴리에스테르섬유는 구조중에 벤젠고리가 있고 분자쇄가 강직하여 나일론 타이어코드에 비해 탄성율이 우수하며 레이온 원사에 비해 내피로성이 극히 우수하다.Industrial polyester fiber represented by polyester tire cord has benzene ring in its structure, and its molecular chain is rigid, so it has better elastic modulus than nylon tire cord and extremely fatigue resistance compared to rayon yarn.

또한 유리전이온도가 높아 플랫 스폿(flat spot)성이 적으며 크리프성과 내구성이 우수하여 승용차 타이어 및 경트럭용 고무보강재로 널리 쓰이고 있으며 그 수요량이 점점 늘어가고 있다.In addition, due to the high glass transition temperature, flat spots are low, and creep resistance and durability are excellent, which are widely used as rubber reinforcements for passenger tires and light trucks, and the demand is increasing.

또 폴리에스테르사는 그 용도에 따라서 열칫수안정성과 화학적인 안정성, 특히 고무등 피보강재와의 접착성 향상이 요망되고 있는 실정이다.In addition, polyester yarns are required to improve thermal dimensional stability and chemical stability, in particular, adhesion to reinforcing materials such as rubber.

그러나 폴리에스테르 원사는 일손실이 커서 발열량이 크기 때문에 열에 의한 물성의 열화가 심하다. 이러한 열화는 타이어내부에 존재하는 수분 및 아민에 의한 것이며 분자쇄내의 말단카르복실기의 농도가 크면 더욱 심하여 강력저하 및 내피로성이 떨어지게 된다.However, since polyester yarn has a large work loss and generates a large amount of heat, the physical properties of the yarn are severely degraded. This deterioration is caused by moisture and amines present in the tire, and the greater the concentration of the terminal carboxyl group in the molecular chain, the more severe the degradation of strength and fatigue resistance.

즉 폴리에스테르 타이어코드의 최대 문제점인 히스테리시스 로스(Hysteresis loss)에 의한 발열을 최소화 시켜 내피로성을 향상시키면서 폴리에스테르의 장점인 고탄성과 우수한 형태안정성을 갖는 폴리에스테르 타이어코드를 제조하기 위한 연구가 많이 진행되어지고 있다.In other words, many studies have been conducted to manufacture polyester tire cords having high elasticity and excellent shape stability, which are advantages of polyester, while minimizing heat generation due to hysteresis loss, which is the biggest problem of polyester tire cords. It is done.

즉 일본 특개 소61-97493에서는 원사의 응력하중곡선상의 절단점에서의 탄성율인 터미날모듈러스가 마이너스(-)의 값을 갖게 하여 강력이용율을 향상시키는 방법이 제시되고 있으며, 일본 특개 소53-58031, 58032에서는 고속방사를 이용하여 비정부의 분자쇄유동성을 증가시켜 내피로성을 향상시키는 방법이 제안되어 있다.That is, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-97493 proposes a method of improving the strength utilization by having a terminal modulus, which is the modulus of elasticity at the cutting point on the stress load curve, of a yarn having a negative value. In 58032, a method of improving fatigue resistance by increasing molecular chain fluidity of non-government using high-speed spinning has been proposed.

또한 일본 특공 소63-528, 41-7892 등에서는 원사의 미세구조, 즉, 결정화도가 45% 이상, 결정배향함수는 0.97 이상이며, 비정부 배향함수가 0.6 이하인 원사를 제조함으로서 폴리에스테르의 일손실을 개선하는 제조기술 등이 제안되어 있다.In addition, Japanese special publications 63-528, 41-7892 and the like have a fine structure of yarn, i.e., a yarn having a crystallinity of 45% or more, a crystal orientation function of 0.97 or more, and a non-orthogonal orientation function of 0.6 or less, thereby producing work loss of polyester. Improved manufacturing techniques have been proposed.

그러나 터미날 모듈러스(Terminal Modulus)를 낮추는 방법은 강력이용을 개선에 상당한 효과가 있는 것으로 보여지나 그러한 특징을 갖는 원사를 제조하는 구체적인 방법에 대해서는 언급이 없다. 다만 일본 특공 소41-7892에서는 고온의 증기를 사용하였고, 특개 소57-15441에서는 고속방사를 통해 연신배율을 줄이고, 리렉스 시켜주는 방법을 사용하였으나, 한국 특개 90-702096에서는 오히려 강력이용을 향상에 높은 터미날모듈러스가 유리한 방향으로 전개되었다. 또한 증기법에 의한 방법은 효과는 있으나 원사를 제조할 때 조업적인 측면에서 볼 때 절사요인이 많아지므로 바람직하지 못하였다.However, lowering the terminal modulus appears to have a significant effect on improving strength utilization, but there is no mention of specific methods of making yarns with such characteristics. In Japan Special Publication No. 41-7892, high-temperature steam was used, and in Japanese Patent Application No. 57-15441, the method of reducing the draw ratio through high-speed spinning and reducing was used. At high terminal modulus unfolded in a favorable direction. In addition, the method by the steam method is effective, but it is not preferable because the cutting factor in terms of the operation when manufacturing the yarn increases.

또한 열처리나 이완율을 강화하여 터미날모듈러스를 낮추는 방법은 그 값을 떨어뜨리는 효과는 있으나 오히려 연사 및 디핑처리시 강력저하가 오히려 심해지는 경향을 나타내고 있으며, 고도의 배향을 갖는 미연신사를 만들어 연신배율을 최소화하는 방법도 터미날모듈러스는 낮아지나 강력이용율과는 일정한 경향을 보이지 않았다.In addition, the method of lowering the terminal modulus by strengthening the heat treatment or relaxation rate has the effect of lowering the value, but rather, the strength deterioration tends to be more severe during the twisting and dipping treatment. In addition, the terminal modulus was lowered but the trend was not consistent with the strong utilization rate.

그리고 고결정성과 낮은 비정배향함수를 갖는 원사를 제조함으로서 폴리에스테르의 일손실을 개선하는 방법은 비정영역의 분자쇄들의 구속을 막아줄 수 있다는 관점에서 보았을 때 타당성이 있는 방법이라 할 수 있다.In addition, the method of improving the work loss of polyester by producing yarns having high crystallinity and low non-orientation function can be regarded as a valid method from the viewpoint of preventing the binding of molecular chains in the amorphous region.

그러나 위와 같은 동일한 구조를 만족시킨다 하더라도 비정쇄의 배향이 낮은 수준으로 유지되어 있으므로 원사제조시 연신이나 열처리 또는 이완조건등에 따라 열에 의한 응력이력이 달라지기 때문에 충분하다고 할 수 없다.However, even if it satisfies the same structure as described above, since the orientation of the amorphous chain is maintained at a low level, it is not sufficient because the stress history due to heat varies depending on stretching, heat treatment, or relaxation conditions during yarn manufacturing.

특히 고결정성을 갖는 원사의 경우에는 그 만큼 원사제조 공정중의 열이력이 큰 만큼 원사의 열에 의한 수축응력도 크며, 이를 다시 디핑공정 등과 같은 고열처리시 재결정화 과정이 수반되는데, 이 과정중 특히 비정영역 중 배향이 흐트러져 있는 자유 분자쇄들을 중심으로 폴디드(folded) 결정이 주로 형성되어 강력 및 탄성율이나 강력유지율이 저하되는 경향이 있으며, 고결정성은 원사자체 구조상에서의 열에 의한 안정성 측면에서 칫수안정성 등 내피로성이 우수하나 이미 원사상태에서 뚜렷한 이상 구조(two phase)를 형성하고 있으므로 고온 후열처리에 의한 결정크기의 증가, 장주기의 크기 증가등이 급격히 일어날 수가 있어서 원사자체의 일손실 개선효과 만큼의 연사 및 후열처리에 의한 내피로성 향상효과를 기대하기 어렵다.Particularly, in the case of yarn having high crystallinity, the shrinkage stress caused by the heat of the yarn is also great as the heat history of the yarn manufacturing process is so large, and this is accompanied by recrystallization process during high heat treatment such as dipping process. Folded crystals are mainly formed around free molecular chains with misaligned orientations in the region, leading to a decrease in strength, elasticity and retention, and high crystallinity in terms of dimensional stability in terms of heat stability in the yarn structure. It is excellent in fatigue resistance, but it already forms a distinct two phase in the yarn state, so the increase in crystal size and long cycle size can be caused by high temperature post-heat treatment, so that the work loss of the yarn itself can be improved. It is difficult to expect the effect of improving fatigue resistance by twisting and post heat treatment.

본 발명자들은 상기한 바와 같은 종래의 방법을 개선하고 전반적인 물리적성질, 예컨대, 강력이 우수하면서도 고열처리시는 물론 고무와 접착시켜 사용하더라도 내피로성이 우수하여 강력이용율 및 친수안정성이 뛰어난 원사를 제조하기 위하여 원사에서는 결정과 비정영역의 구분이 명확하지 않는 다시말하여 중간단계인 장주기 형성이 뚜렷하지 않은 준결정구조가 공존하는 삼상구조를 형성시켜서 디핑공정 중의 긴장열처리 및 리렉스존에서 재결정화가 형성되도록 하여 타이분자쇄의 손실이 적은, 즉 결함이 적은 결정구조를 갖게하여 후공정에 의한 강력 및 탄성율등의 물성저하가 최소화되도록 하였다.The present inventors have improved the conventional method as described above, and the overall physical properties, such as excellent strength and high heat treatment as well as excellent fatigue resistance even when used in conjunction with rubber to produce a yarn with excellent strength and hydrophilic stability For this reason, the yarn is not clearly distinguished from the crystal and the amorphous region, that is, a three-phase structure in which a semi-crystalline structure with indefinite long-cycle formation coexists is formed so that the recrystallization is formed in the tension heat treatment during the dipping process and the rex zone. The loss of the ties molecular chain, that is, the defect has a crystal structure with low defects to minimize the physical properties such as strength and modulus due to the post-process.

또한 원사에서 이미 존재하고 있는 준결정들이 디핑시 열처리를 받으면서 결정화로 진행되고, 종래의 방법에 비해 결정의 크기가 10% 이상 작은 결정들로 이루어져 있으므로 결정과 비정부의 분포가 균일해져 있는 일종의 결정에 의한 망상구조를 발달시켜 형태안정성이 우수하고, 특히 재결정화중에 폴디드 크리스탈 형성이 최소화되므로서 결정과 결정을 이어주는 긴장된 타이(Tie) 분자쇄 함량이 증가되어 높은 탄성율을 유지하는 원사를 제조할 수 있었다.In addition, quasi-crystals that are already present in the yarn undergo crystallization while undergoing heat treatment during dipping, and are composed of crystals having a crystal size of 10% or more smaller than the conventional method. By developing the network structure, the shape stability is excellent. Especially, the folded crystal formation is minimized during the recrystallization, and the content of the tensioned tie molecular chain that connects the crystal is increased, so that a yarn having high elastic modulus can be manufactured. .

그리고 "JOURNAL OF POLYMER SCIENCE, 1989, Vol. 37"에 의하면 폴리에스테르섬유의 건열수축율은 비정영역의 함량과 비정영역 분자쇄들의 배향도와의 곱과 비례관계가 있음을 설명하고 있다.And JOURNAL OF POLYMER SCIENCE, 1989, Vol. 37 "explains that the dry heat shrinkage of polyester fiber is proportional to the product of the content of amorphous region and the orientation of molecular chains of amorphous region.

그리고, 이러한 사실이외에 본 발명자들은 다음과 같은 사실이 타이어용 재료와 같은 고무보강용 섬유에 있어서는 더욱 중요한 인자라는 사실을 발견하였다.In addition to these facts, the present inventors found that the following facts are more important factors in rubber reinforcing fibers such as tire materials.

즉 타이어와 같이 사용중 고온하에서의 반복적인 인장, 압축, 굴곡등의 피로운동하에 있는 섬유보강재료는 극심한 강력 및 탄성율 저하로 인하여 터프니스를 향상시키는 것이 중요하고 고도의 칫수안정성이 요구되는데, 이렇게 하려면 구조적으로 결정영역을 균일하게 분포시켜야 한다.In other words, it is important to improve toughness due to extreme strength and elastic modulus, and fiber stiffeners under repeated fatigue, compression, and bending fatigue at high temperatures, such as tires, require high dimensional stability. The crystal regions should be evenly distributed.

즉 칫수안정성의 중요한 지표인 수축현상은 분자쇄에 열이 가해졌을 때 비정영역의 분자배향이 흐트러지면서 길이가 주는 현상인 바, 이러한 형태변화를 줄일 수 있는 부분이 비정부와 계속적으로 인접하고 있는 결정들인데 이러한 결정들이 마치 치밀한 그물구조를 갖고 있다면, 다시말해 동일한 결정화도라 하더라도 작은 결정들이 분포하고 있고, 결정과 비정의 크기를 대표하는 지수인 장주기 값이 작고 치밀하며 규칙적인 거시구조를 형성하고 있다면 열에 의한 변형 특히 온도가 높을수록 더욱 수축과 같은 형태변화를 막아주는 역할, 다시말하여 고무내에 유황을 이용 가교결합시킨 것과 같은 역할을 하게 되는 것이다.In other words, the shrinkage phenomenon, an important indicator of dimensional stability, is a phenomenon in which the molecular orientation of the amorphous region is distorted when heat is applied to the molecular chain. If these crystals have a dense net structure, that is, even if they have the same crystallinity, small crystals are distributed, and if the long period value, which is an index representing the size of crystals and amorphous phases, forms small, dense, regular macrostructures, Deformation by heat, especially at higher temperatures, prevents morphological changes such as shrinkage, that is, plays a role such as crosslinking with sulfur in rubber.

즉 형태안정성을 높임에 있어서 결정의 크기 및 분포 장주기의 개선이 없이는 고무보강용 원사의 물성개선에는 한계가 있다.In other words, there is a limit to the improvement of physical properties of rubber reinforcing yarns without improving the size and distribution long period of crystal in improving shape stability.

본 발명은 고무내에 배열시켜 100℃ 이상의 고온에서 반복적인 피로운동을 받는 조건하에서도 내피로성 및 칫수안정성이 뛰어난 폴리에스테르 원사를 제조함을 목적으로 하는 것으로서 다음과 같은 특징의 물성값을 갖는다.The present invention aims to produce a polyester yarn excellent in fatigue resistance and dimensional stability even under conditions subjected to repeated fatigue movement at a high temperature of 100 ° C. or higher by arranging in rubber, and having physical properties of the following characteristics.

즉 원사에서는 사염화탄소와 노르말헵탄으로 만든 밀도구배관에서 온도 20℃ 조건하에서 측정한 결정화도 값이 45% 이하이며, 결정의 a축을 대표하는 (100)면의 결정크기가 40Å 이하, b축의 (010)면의 크기는 55Å 이하, 섬유축과 수직에 가까운 (T05)결정면의 크기는 60Å 이하이며, 장주기는 155Å 이하의 치밀한 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.That is, in the yarn, the crystallinity value measured under the condition of temperature 20 ℃ in the density gradient tube made of carbon tetrachloride and normal heptane is 45% or less, the crystal size of (100) plane representing the crystal a axis is 40Å or less, and the (010) of the b axis The size of the surface is 55 kPa or less, the size of the (T05) crystal plane close to the fiber axis is 60 kPa or less, and the long period is characterized by having a compact structure of 155 kPa or less.

이하에서는 형성된 결정의 특징을 아래식의 결정체적으로 정의하기로 한다.Hereinafter, the characteristics of the formed crystal will be defined as the crystallization formula below.

결정체적(Å)3=(a축 결정크기)×(b축 결정크기)×(장주기)×(결정화도)Crystal volume 3 = (a-axis crystal size) x (b-axis crystal size) x (long period) x (crystallization degree)

이때 결정의 크기계산은 적도선 및 자오선 X선 간섭 피크로 부터 반가폭을 구하고 셰러(Scherrer)식(X=0.9)에 대입하여 구하였다.The size of the crystal was calculated by obtaining the half width from the equatorial and meridian X-ray interference peaks and substituting it into the Scherrer equation (X = 0.9).

장주기 값은 파장 1.54Å인 CuKα선을 선원으로 하는 소각 X선 산란장치를 사용하여 자오선간섭회절선을 얻어 브래그(Bragg)식으로 부터 계산하였다.The long period value was calculated from Bragg's equation by obtaining an meridian interference diffraction line using an incineration X-ray scattering apparatus using CuKα rays with a wavelength of 1.54 Å.

본 발명에 있어서 또 하나의 특징은 원사에서의 온도변화에 따른 열수축응력 거동이다. 고무보강용으로 사용되는 원사는 우수한 기계적성질이 요구되므로 강한 연신장력, 고열처리등에 의한 응력이 누적되게 되고, 이를 최대한 완화시키기 위해 원사제조시 리렉스 과정을 부여하는 방법등이 효과적이나 본 발명자들의 연구 결과 리렉스과정에서 응력을 완화시키는데는 한계가 있음을 알게 되었다. 이는 주로 누적되는 응력이 대부분 연신, 열처리등에서 오는 열에 의한 응력이기 때문이다.Another feature of the present invention is the heat shrinkage stress behavior according to the temperature change in the yarn. Since the yarn used for rubber reinforcement requires excellent mechanical properties, stresses due to strong elongation, high heat treatment, etc. accumulate, and in order to alleviate this as much as possible, a method of applying a rex process during yarn manufacturing is effective. The study found that there was a limit to relieving stress in the Relex process. This is mainly because the cumulative stress is mostly a stress caused by heat from drawing and heat treatment.

따라서 종래의 섬유와 같이 고결정화를 유도하는 종래의 제법으로는 응력완화에 제한이 있을 수 밖에 없는 것이다.Therefore, the conventional manufacturing method that induces high crystallization like the conventional fiber, there is no limit to stress relaxation.

또한 리렉스과정을 포함하는 기타의 응력완화 방법에 제한적인 요소중의 다른 한가지는 원사에서의 수축율을 줄이기 위해 일본 특공 소63-528, 41-7392에서와 같이 비정영역의 배향성을 0.6 이하 정도로 떨어뜨리는 경우에도 고결정화 및 후공정에 의한 재결정화과정 중의 결정표면의 폴디드 분자쇄 및 결정계면상의 많은 결함들로 인해 비정분자쇄들의 구속을 완전히, 풀어줄 수 없는 것이고 또한 타이분자쇄 분율의 저하로 인한 고탄성의 물성을 얻기가 용이하지 않다. 따라서 본 발명자들은 밀도구배관법에 의한 결정화도(Xcv)가 폴리에스테르섬유가 연신공정 후에 고무보강용으로서 원사에서의 최소한의 물성인 6.0g/d 이상을 유지하는 데 요구되는 30% 이상 45% 이하의 값을 갖으며, 155Å 이하의 장주기, 상기 식으로 계산된 결정체적이 0.5×1053이상 1.54×1053이하인 독특한 미세구조를 형성하고 있으면서 최대열수축응력은 0.5g/d 이하이고, 또한 폴리에스테르섬유를 고무용으로서 사용하기 위해 적용되는 모든 후처리온도는 220℃를 상회하게 되는데 이 온도이상에서는 종래의 고무용 특히 타이어용 원사의 경우 200℃ 이전의 온도에서는 열수축응력이 그다지 높지 않았으나 200℃ 이상의 고온에서 오히려 열수축응력이 상당히 높은 경향을 보임에 반해 본 발명자들이 발명한 원사는 210℃ 이상의 고온에서는 열수축응력이 급격히 떨어지는 특성을 갖고 있다.In addition, one of the limitations of other stress relaxation methods, including the Relex process, is to reduce the orientation of the amorphous region to 0.6 or less, as in Japanese special publications 63-528 and 41-7392 to reduce shrinkage in yarn. Even in the case of flotation, the folded molecular chain and many defects on the crystal surface of the crystal surface during the high crystallization and the recrystallization process by the post-process cannot completely free the restraint of the non-molecular chain, and also reduce the Thai molecular chain fraction. It is not easy to obtain the properties of high elasticity due. Therefore, the inventors have found that the crystallinity degree (Xcv) by the density gradient pipe method is 30% or more and 45% or less required to maintain the polyester fiber after the stretching process to maintain at least 6.0 g / d, which is the minimum physical property of the yarn for rubber reinforcement. Has a long period of 155 Å or less, and has a unique microstructure having a crystal volume of 0.5 × 10 5 Å 3 or more and 1.54 × 10 5 Å 3 or less, and has a maximum heat shrinkage stress of 0.5 g / d or less. All post-treatment temperatures applied for the use of polyester fibers for rubber are above 220 ° C. Above this temperature, thermal shrinkage stress was not very high at temperatures before 200 ° C in the case of conventional rubber, especially tire yarns. The heat shrinkage stress tends to be considerably higher at high temperatures above ℃, whereas the yarns invented by the present inventors exhibit heat shrinkage at high temperatures above 210 ℃. The force has a sharp drop.

따라서 본 발명의 원사는 결정배향함수값은 0.94 미만의 값을 갖고 있고 비정배향함수 또한 0.6 이상의 값을 갖게되어 원사자체는 150℃에서 30분간 열풍오븐에서 무장력하에 측정한 건열수축율이 8% 이상인 고수축을 보이나 상기의 미세구조적 특성 및 상이한 열수축응력 거동에 의해 디핑공정 중에 재결정화에 의한 컴팩트한 거시구조 및 결정들의 망상구조, 고온에서의 열수축응력의 현저한 저하등의 인자들로 인하여 칫수 안정성 및 내피로성이 우수한 고무보강용 폴리에스테르섬유이다.Therefore, the yarn of the present invention has a crystal orientation function value of less than 0.94 and the non-orientation function also has a value of 0.6 or more, and the yarn itself has a dry heat shrinkage ratio of 8% or more measured in a hot air oven at 150 ° C. for 30 minutes under tension. Dimensional stability and fatigue resistance due to factors such as compact macrostructure and network of crystals due to recrystallization during dipping process due to the microstructural characteristics and different heat shrinkage stress behaviors, and a significant decrease in heat shrinkage stress at high temperature. This is an excellent polyester fiber for rubber reinforcement.

그리고 본 발명의 특징을 제1도의 열수축응력곡선으로 상세히 설명하면 다음과 같다.And the characteristics of the present invention will be described in detail with the heat shrink stress curve of FIG.

제1도는 1,000데니어를 기준으로 시험한 열수축응력곡선을 특징적으로 나타낸 것으로서 a곡선은 일반적인 타이어코드용 폴리에스테르 원사, b곡선은 종래의 칫수안정성이 다소 개선된 폴리에스테르 원사, c는 본 발명에 의한 원사의 열수축응력곡선을 나타내고 있으며, 시험조건은 초하중을 50g에서 승온속도 4℃로 상온에서 300℃까지의 열수축응력을 측정하였다.1 is a characteristic of the heat shrink stress curve tested on the basis of 1,000 denier, a curve is a general polyester cord polyester yarn, b curve is a polyester yarn with a slightly improved conventional dimensional stability, c is a The heat shrink stress curve of the yarn was shown, and the test conditions were measured for the heat shrink stress from room temperature to 300 ° C. at a heating rate of 4 ° C. at an initial load of 50 g.

또한 본 발명의 중요한 섬유 미세구조 인자중 결정의 배향함수(fc)는 아래(1)식과 같이 (010)면과 (100)면의 방위각 회절패턴에 반가폭(Xhkl)으로 부터 구한 각각의 배향함수의 평균값을, 비정배향함수(fa)는 편광현미경에 의한 복굴절값(Δn), 결정화도(Xcv) 및 결정배향함수(fc)에 의하여 아래의 (2)식으로 부터 구하였다.In addition, the orientation function (f c ) of the crystal among the important fiber microstructural factors of the present invention is obtained from the half width (X hkl ) in the azimuth diffraction patterns of the (010) plane and the (100) plane as shown in Equation 1 below. the average value of the orientation function, amorphous orientation function (f a) was obtained from (2) below, by the birefringent value (Δn), a crystallinity (Xcv) and crystal orientation function (f c) by a polarization microscope expression.

fc=…………………………………………………(1)f c = … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (One)

단, only,

Δn=…………………(2)Δn = … … … … … … … (2)

단,는 0.27이고,는 0.20의 값을 갖는다.only, Is 0.27, Has a value of 0.20.

[실시예 1~3 및 비교예 1~4][Examples 1-3 and Comparative Examples 1-4]

중축합반응에 의해 제조된 극한점도가 0.80인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 칩(CHIP) 형태로 만든 후 고중합도를 얻기 위해 고상중합하였다.Polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.80 prepared by the polycondensation reaction was made into a chip (CHIP) form and then subjected to solid phase polymerization to obtain high polymerization degree.

용융방사장치는 스핀-드로잉 장치를 사용하였으며, 용융방사기는 익스트루더이다. 용융폴리머 온도와 이송파이프 온도는 295℃에서 305℃ 사이로 조절하였다. 이렇게 하여 얻어진 폴리에스테르 섬유의 극한 점도는 0.90에서 1.0 범위의 값을 갖는다.Melt spinning was using a spin-drawing apparatus, and the melt spinning machine is an extruder. The melt polymer temperature and the feed pipe temperature were controlled between 295 ° C and 305 ° C. The intrinsic viscosity of the polyester fiber thus obtained has a value in the range of 0.90 to 1.0.

스핀너렛트의 직경이 0.50mm인 것으로 압출하였고, 구금직하부에는 길이 200mm이고 온도가 330℃인 보온통을 설치하였으며, 보온통 밑에서 25℃의 냉각풍으로 냉각고화하였다.The spinneret was extruded to a diameter of 0.50 mm, and a thermos cylinder having a length of 200 mm and a temperature of 330 ° C. was installed in the lower portion of the cap, and cooled and solidified under a cooling air of 25 ° C. under the thermo cylinder.

이어서 표 1의 조건으로 방사연신하였다. 최종원사의 단사섬도는 4.00데니어가 되도록 토출량을 조절하였으며, 이때의 원사물성을 표 2에 나타내었다.It was then radially drawn under the conditions of Table 1. The single yarn fineness of the final yarn was adjusted to 4.00 denier, and the yarn physical properties at this time are shown in Table 2.

종래기술에 의한 비교예(일본 특공 소63-528)와 비교하여 본 발명은 완전히 다른 열수축응력 거동(제1도의 (b)와 (c)} 및 섬유미세구조를 갖고 있으며, 이렇게 제조된 원사를 160℃ 온도에서 1분간 무긴장하여 처리한 후 245℃ 온도에서 3% 정도의 긴장조건하에서 2분간 열처리한 후 바로 240℃ 온도에서 1분간 1.5%정도의 이완열처리한 섬유는 150℃에서 30분간 무긴장하에서 측정된 건열수축율이 3% 이내의 값을 갖는 우수한 칫수안정성을 갖는 원사를 제조할 수 있었다.Compared with the comparative example according to the prior art (Japanese Patent Application No. 63-528), the present invention has a completely different heat shrinkage stress behavior ((b) and (c) in FIG. 1) and a fiber fine structure. After heat treatment for 1 minute at 160 ℃ temperature for 2 minutes under tension condition of 3% at 245 ℃ temperature, loose heat treated fiber at 1.5 ℃ for 1.5 minutes at 240 ℃ temperature for 30 minutes at 150 ℃ A yarn with excellent dimensional stability with a dry heat shrinkage value of 3% or less measured under tension could be prepared.

[표 1]TABLE 1

[표 2]TABLE 2

Claims (1)

90몰% 이상이 폴리에틸렌테레프탈레이트로 되어 있으며 아래의 특성을 동시에 모두 만족시키는 것을 특징으로 하는 고무보강용 폴리에스테르섬유.At least 90 mol% is made of polyethylene terephthalate, and polyester fiber for reinforcing rubber, characterized in that to satisfy all of the following characteristics at the same time. 아 래Below i) 최대열수축응력이 60℃와 250℃ 사이에서 0.5g/d 이하이며, 210℃ 이상에서 열수축응력이 감소하는 특징을 갖는 폴리에스테르섬유i) Polyester fiber with the characteristic that the maximum heat shrinkage stress is 0.5g / d or less between 60 ℃ and 250 ℃, and the heat shrinkage stress is reduced above 210 ℃ ii) 장주기 값이 155Å 이하ii) Long period value is less than 155Å iii) fa×(1-Xcv)>0.330iii) f a × (1-Xcv)> 0.330 iv) 분자쇄와 수직인(T05)면의 결정크기가 65Å 이하이며, 결정체적의 크기가 0.5×1053이상 1.54×1053이하iv) The crystal size of the plane (T05) perpendicular to the molecular chain is 65 Å or less, and the size of the crystal volume is 0.5 × 10 5 Å 3 or more and 1.54 × 10 5 Å 3 or less 단, fa: 비정배향함수, XCV; 결정화도F a : non-orientation function, X CV ; Crystallinity
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