KR930011329B1 - 강도이용율이 우수한 폴리아미드 디프코드사 및 그 제조방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

강도이용율이 우수한 폴리아미드 디프코드사 및 그 제조방법

본 발명은 강도이용율이 우수한 폴리아미드 디프코드사 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래의 고강력 폴리아미드 디프코드사의 제조방법은 고분자량의 폴리머를 사용하여 저속방사로 미연신사를 만든 다음 고배율 연신 및 열처리한 후에 연사 및 디핑처리하는 것이었다.(일본특개 소 59-9209)

즉, 종래방법으로 제조한 폴리아미드 연신사의 강도는 9.5g/d 이상, 절단신도는 약 19% 정도였는 바, 이러한 원사를 연사하면 연신사자체의 신도가 낮으므로 연신사 강도가 저하되어 강도는 8.0g/d(강도이용율 약 85%), 신도는 25%가 되며, 이와 같이 연사된 것을 다시 디핑하면 강도는 7.6g/d(강도이용율 80%), 신도는 22%가 되었다.

이와 같은 방법으로 얻어진 통상의 고강력 폴리아미드사는 절단신도가 낮고 모듈러스가 크므로 연사공정이나 디프공정에서 강력이용율이 저하되어 고강력 폴리아미드 디프코드사를 제조하는데 한계가 있다. 또한 이렇게 제조된 디프코드는 인성(Toughness)이 낮으므로 내충격강도가 약한 단점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 기존의 폴리아미드 디프코드사의 문제점을 해결한 것으로 본 발명의 폴리아미드 디프코드사는 다음 조건을 만족하는 것으로서 강도이용율 및 절단신도가 우수한 고강도, 고인성 폴리아미드 디프코드사이다.

상기 조건을 만족하는 폴리아미드 디프코드사를 제조하기 위해서 본 발명자들은 분자쇄의 전체 반복단위의 85몰% 이상이 폴리(헥사메틸렌 아디프 아미드) 또는 폴리(ε-카프로아미드){poly(ε-caproamide)}로 되어 있으며, 황산상대점도(96% 황산 1% 용액, 25℃)가 3.1이상인 나일론-66 폴리머 또는 나일론-6 폴리머를 사용하여, 방사온도 500~800mpm으로 방사한 다음에 2단 이상, 좋기로는 3단으로 연신, 열처리하여 절단신도 30% 이상, 강도 7.5g/d 이상, 결정화도 15~30%인 나일론-66, 또는 나일론-6 필라멘트사를 만든 다음, 디프공정의 긴장열처리 구간에서 5% 이상의 긴장을 주어 절단신도 20% 이상, 강도 8.0g/d 이상, 결정화도가 40% 이상인, 나이론 디프코드사를 제조하였다.

본 발명에서 황산상대점도가 3.1미만의 폴리머를 사용하면 형태안정성 측면에서는 양호하나 강도저하 및 인성(Toughness) 저하가 심하면 바람직하지 못하다. 또 본 발명에서는 디프코드사의 강도 이용율을 95% 이상으로 하기 위하여 절단신도가 30% 이상, 강도가 7.5g/d 이상, 결정화도가 15~30%인 연신사를 사용하였다.

왜냐하면 본 발명에 사용된 원사는 절단신도가 높고 모듈러스가 낮아서 유연하기 때문에 연사할 때 강도의 저하를 별로 일으키지 않는다.

본 발명에서 연신사의 절단신도가 30% 미만이면 연사공정에서 강도 이용율의 저하가 심하여 바람직하지 못하며, 또 강도가 7.5g/d 미만의 연신사를 사용하면, 디프코드사의 강도를 8.0g/d 이상으로 만들기 힘들다.

또한 결정화도가 15~30%인 연신사를 사용하면 디프공정의 열처리구간에서 결정화도를 유도하여 타이체인을 형성시켜서 강도이용율을 높일 수 있다.

본 발명에서 연신사의 결정화도가 15% 미만인 것을 사용하면 디프공정의 열처리구간에서 결정화의 메카니즘이 체인 폴딩(chain folding)에 의해서 주로 이루어져 타이 체인(Tie chain)의 형성을 방해하므로 강도 이용율이 낮아지고, 결정화도가 30%를 초과하는 것을 사용하면 연사시에 강도이용율이 낮아 바람직하지 못하다.

아울러 본 발명은 디프공정 중 열처리구간의 긴장율 5% 이상을 주어야 한다.

그 이유는 디프공정 중의 긴장 열처리구간에서도 높은 장력하에서 결정화가 진행되기 때문에 타이 체인(Tie chain)의 형성을 유도하여 원사보다 디프코드사가 높은 강도를 가질 수 있게 하기 위함이다.

또한 본 발명으로 제조한 디프코드는 높은 절단신도를 가지므로 고인성이며 내충격강도가 우수하다. 그러나 본 발명에서 5% 미만의 긴장을 줄 경우에는, 타이 체인(Tie chain)의 형성을 유도하지 못하므로 강도 이용율이 낮아져서 바람직하지 못하다.

본 발명은 상술한 바와 같이 강력이용율을 높일 수 있도록 하는 고강력 폴리아미드 디프코드사의 제조방법이므로 기존의 고모듈러스 필라멘트사를 사용하는 방법에 비하여 충격강도, 인성을 향상시킬 수 있으며, 그 결과 본 발명으로 제조한 폴리아미드 디프코드사는 타이어코드용 소재로 매우 적합하게 사용할 수 있다.

[실시예 1~3, 비교예 1~2]

황산상대점도 3.3(96% 황산 1% 용액, 25℃)인 폴리(헥사메틸렌 아디프아미드) 중합체를 297℃로 용융하여 직경 0.25mm, L/D 2.5인 구금홀을 210개 가지는 스핀너렛드로 압출하였다. 구금직하부에는 길이 120mm이고 온도가 320℃인 가열통을 설치하였으며 가열통 밑에는 16℃ 냉각풍 분위기로 하였다.

원사는 3단 연신 및 열처리하였으며 방사속도와 총연신배율은 표 1에 명시되었다. 최종원사의 심도는 1260데니어가 되도록 토출량을 조절하였다.

상기 조건으로 제조된 연신사를 Z방향으로 35회/10cm 하연, S방향으로 35회/10cm 상연 2합으로 연사하여 RFL에 통상적인 방법으로 침지한 후 160℃×20초 건조하였다.

실시예 1~3은 7% 긴장하에서 240℃×40초 열처리하였으며, 비교예 1~2는 3% 긴장하에서 240℃×40초 열처리하였다.

이어서 1.5% 이완상태에서 240℃×20초 노멀라이징하였다. 비교예 1~2에 따라 제조하되 열처리 구간에서 4% 이상의 긴장을 주었을 때는 열처리구간에서 사절이 일어나서 제조가 불가능하였다.

그 결과를 표 1에 나타내었다.

[표 1]

Claims (2)

1. 상대점도(95% 황산 1% 용액, 25℃)가 3.1 이상인 폴리아미드를 용융방사한 후에 2단 이상으로 연신 열처리하여 절단신도가 30% 이상, 강도 7.5g/d 이상, 결정화도가 15~30%인 폴리아미드 필라멘트 연신사를 만든 다음, 연사 후 디프공정 중의 열처리구간에서 5% 이상의 긴장을 주어 제조함을 특징으로 하는 강도이용율이 우수한 폴리아미드 디프코드사의 제조방법.
2. 폴리아미드 디프코드사로서 다음 조건을 만족하는 강도이용율이 우수한 폴리아미드 디프코드사.

   다음

   i) 강도 8.0g.d이상

   ii) 절단신도 20% 이상

   iii) 결정화도 40% 이상

   iv) 디프코드사 강도이용율 95% 이상

   단,