WO2018101669A1 - 내피로도가 우수한 하이브리드 딥코드 및 이를 적용한 래디얼 공기입 타이어 - Google Patents

내피로도가 우수한 하이브리드 딥코드 및 이를 적용한 래디얼 공기입 타이어 Download PDF

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WO2018101669A1
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yarn
polyethylene terephthalate
hybrid
aramid
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PCT/KR2017/013280
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이경하
박진경
남윤희
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(주)효성
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/02—Carcasses
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/48—Tyre cords

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a hybrid dip cord having excellent fatigue resistance using polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate yarn and aramid yarn and a radial pneumatic tire to which the same is applied.
  • the cord is twisted with the same kind of yarn to make a raw cord (Raw cord), immersed in a dipping solution and heat treated to make a dip cord (Dip cord), the hybrid cord is characterized by different types of yarn Refers to a cord made of twisted yarns of different species to express.
  • Twist is a step (Ply) to give each yarn a twist, and the raw cord is completed by the step (Cable) to combine the yarns (Cable). Ply's edge is to prevent double twisting in cabling.
  • the object of the present invention is a method for producing a hybrid cord using polyethylene terephthalate yarn and aramid yarn or polyethylene naphthalate yarn and aramid yarn, the upper and lower edges are generated at the same time
  • aramid yarn is put in a longer length than polyethylene terephthalate yarn or polyethylene naphthalate yarn to give a lower twist to produce a lower twist yarn, the lower twist yarn is twisted twisted
  • the present invention provides a method of manufacturing a raw cord having improved fatigue resistance.
  • Another object of the present invention is a pneumatic radial tire car having a constant value of fatigue resistance produced by immersing the raw cord or polyethylenenaphthalate yarn and aramid yarn using the polyethylene terephthalate yarn and aramid yarn in a dipping solution and then heat-treating them. It is to provide a hybrid dip cord for the cas ply or cap ply layer.
  • the hybrid raw cord is aramid when decomposing the raw cord by connecting and combining one polyethylene terephthalate yarn and one aramid yarn or polyethylene naphthalate yarn and aramid yarn, respectively, It is characterized in that the company put 5 to 100 mm / m longer than polyethylene terephthalate or polyethylene terephthalate.
  • the aramid yarn when the raw cord is decomposed, is characterized in that the input of 5 to 50 mm / m longer than the polyethylene terephthalate yarn or polyethylene terephthalate yarn.
  • the hybrid dip cord is prepared by dipping the raw cord with an adhesive liquid.
  • the fatigue degree of the hybrid deep cord is 80% or more.
  • a method for producing a hybrid dip cord for a radial pneumatic tire includes one polyethylene terephthalate yarn and one aramid yarn or one polyethylenenaphthalate yarn and one aramid yarn.
  • the raw cord is decomposed in the aramid yarn is 5 to 100mm / m longer than polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate It is characterized by.
  • the fineness of polyethylene terephthalate yarn and aramid yarn or polyethylenenaphthalate yarn and aramid yarn is characterized by being 500 to 3000 denier, respectively.
  • Radial pneumatic tires comprising a belt reinforcement layer in a direction may be used in one or two layers, wherein the carcass ply or belt layer comprises the hybrid dip cord shown above.
  • the aramid yarn is added to the polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate yarn longer than the strength, the strength is reduced, the middle / shrinkage to increase the resulting fatigue due to the initial deformation during the tensile test polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate
  • the low modulus caused by the yarn and the high modulus can be expressed from the section where the aramid yarn starts to be applied, thus deforming when inflating the green tire with the bladder inside the mold during vulcanization. It can easily act on the tire, making tire production easy.
  • the present invention it is possible to overcome the disadvantages of difficulty in deformation in the mold due to high modulus when using aramid alone, and to improve low fatigue resistance and adhesion, which are a problem when using aramid alone, and polyethylene
  • terephthalate / polyethylenenaphthalate or nylon 6 alone improves the low modulus and heat resistance that are problematic, allowing high performance tire manufacturing.
  • 1 is an example schematically showing the structure of a tire for a passenger car manufactured using a hybrid dip cord according to the present invention in a carcass layer or a cap fly layer.
  • Figure 2 is an example schematically showing the spinning and stretching process of polyethylene terephthalate company according to the present invention.
  • Figure 3 is an example schematically showing a manufacturing process of aramid company according to the present invention.
  • polyethylene naphthalate is manufactured through the following process.
  • the polyethylene naphthalate polymer used in the present invention contains at least 85 mole% of ethylene-2,6-naphthalate units, and preferably consists only of ethylene-2,6-naphthalate units.
  • the polyethylene-2,6-naphthalate may incorporate as a copolymer unit a small amount of units derived from one or more ester-forming components other than ethylene glycol and 2,6-naphthalene dicarboxylic acid or derivatives thereof. Can be.
  • ester forming components copolymerizable with polyethylene naphthalate units examples include glycols such as 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, and the like, terephthalic acid, isophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, stilbene Dicarboxylic acids such as dicarboxylic acid, bibenzoic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid.
  • the polyethylene naphthalate chip according to the present invention preferably melt-mixes naphthalene-2,6-dimethylcarboxylate (NDC) and ethylene glycol raw materials at 190 ° C. at a ratio of 2.0 to 2.3 and transesterifies the melted mixture. Reaction (for about 2 to 3 hours at 220 to 230 ° C.) and polycondensation reaction (for about 2 to 3 hours at 280 to 290 ° C.) to form raw chips having an intrinsic viscosity of 0.42 or more, and then 240 to It is solid-phase polymerized to have an intrinsic viscosity of 0.80 to 1.20 and a moisture content of 30 ppm or less under a temperature of 260 ° C and a vacuum.
  • NDC naphthalene-2,6-dimethylcarboxylate
  • a manganese compound preferably manganese acetate
  • a manganese compound may be added in an amount such that the remaining amount of manganese metal in the final polymer is 30 to 70 ppm, which amount is more than 30 ppm.
  • an antimony compound preferably antimony trioxide
  • an antimony compound may be added in an amount such that the amount remaining as antimony metal in the final polymer is from 180 to 300 ppm.
  • the reaction rate is slowed down and the polymerization efficiency is lowered.
  • the reaction rate is higher than 300 ppm, more than necessary antimony metal acts as a foreign material, which degrades radio-stretchability.
  • a phosphorus heat stabilizer preferably trimethyl phosphate, may be added in an amount such that the remaining amount of phosphorus element in the final polymer is 35 to 45 ppm, and the manganese / phosphorus content ratio is 2.0 or less.
  • the manganese / phosphorus content ratio is higher than 2.0, the oxidation is promoted during the solid phase polymerization, so that normal physical properties cannot be obtained during spinning.
  • FIG. 2 schematically shows a manufacturing process according to one embodiment of this invention.
  • the polyethylene naphthalate chip is passed through the pack 1 and the nozzle 2, preferably at a spinning temperature of 290 to 328 DEG C, and preferably at a spinning draft ratio of 20 to 200 (linear velocity / nozzle on the initial winding roller).
  • the low-temperature melt spinning at the linear velocity at can reduce the viscosity of the polymer due to thermal decomposition and hydrolysis. If the spinning draft ratio is less than 20, the uniformity of the filament cross section worsens, and the drawing workability is significantly lowered. If it exceeds 200, the filament breakage occurs during spinning, making it difficult to produce a normal yarn.
  • the melt-discharge yarn 4 of step (A) is quenched by passing through the cooling zone 3, and if necessary, the distance from the nozzle 2 to the starting point of the cooling zone 3 as needed. That is, a short heating device may be installed in the length (L) of the hood.
  • This zone is called delayed cooling zone or heating zone, which has a length of 50 to 250 mm and a temperature of 250 to 400 ° C. (air contact surface temperature).
  • an open quenching method, a circular closed quenching method, and a radial outflow quenching method may be applied depending on a method of blowing cooling air. It is not limited to.
  • the discharged yarn 4 solidified while passing through the cooling zone 3 can be oiled by the emulsion applying device 5 to 0.5 to 1.0%.
  • the final stretched yarn 11 is drawn by passing the unstretched yarn at a draw ratio of at least 4.0 times, preferably 4.5 to 6.5, while passing through the series of draw rollers 6, 7, 8, 9 and 10 by a spin draw method. Get)
  • the distance from the nozzle to the bottom of the heating device is less than 50 mm (actually the length directly under the nozzle).
  • the presence of a 50mm radial block means that the distance from the bottom of the heater to the bottom of the heater is 100mm when using a heater of 50mm in length. Unevenness is generated to a considerable extent, which makes stretching impossible to achieve normal physical properties.
  • Stretched polyethylene naphthalate fibers produced according to the method of the present invention has an intrinsic viscosity of 0.60 to 0.90, strength of 8.5 g / d or more, elongation of 6.0% or more, birefringence of 0.35 or more, density of 1.355 to 1.375, melting point of 270 to 285 ° C. And shrinkage of 1 to 4% and fineness of 500 to 3000 denier.
  • a polyethylene terephthalate chip having an intrinsic viscosity of 1.0 to 1.15 is melted and extruded while passing through a nozzle to produce a discharge yarn.
  • the polyethylene terephthalate polymer may contain at least 85 mole% of ethylene terephthalate units, but may optionally include only ethylene terephthalate units.
  • the polyethylene terephthalate may comprise a small amount of units derived from ethylene glycol and terephthalene dicarboxylic acid or derivatives thereof and one or more ester-forming components as copolymer units.
  • ester forming components copolymerizable with polyethylene terephthalate units include glycols such as 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, and the like, terephthalic acid, isophthalic acid, hexahydroterephthalic acid, stilbenica Dicarboxylic acids such as leric acid, bibenzoic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid.
  • Terephthalic acid (TPA) and ethylene glycol raw materials are melt mixed in the ratio of 2.0 to 2.3 in the prepared polyethylene terephthalate chip, and the melt mixture is transesterified and axially polymerized to form a raw chip.
  • the low chip is then subjected to solid phase polymerization to have an intrinsic viscosity of 1.0 to 1.15 under a temperature of 240- to 260 ° C. and a vacuum.
  • the intrinsic viscosity of the low chip is less than 1.0, the intrinsic viscosity of the final stretched yarn is lowered, so that it is impossible to exhibit high strength as a treatment cord after heat treatment.
  • the intrinsic viscosity of the chip exceeds 1.15, the radial tension is excessively increased and the emission yarn Uneven cross section causes many filament cuts during stretching, resulting in poor stretch workability.
  • an antimony compound preferably antimony trioxide
  • an antimony compound may be added as the polymerization catalyst in the course of the polycondensation so that the amount of antimony metal remaining in the final polymer is 180 to 300 ppm.
  • the residual amount is less than 180ppm, the polymerization reaction rate is lowered, and the polymerization efficiency is lowered.
  • the residual amount is more than 300ppm, more than necessary antimony metal acts as a foreign material, which may lower the radial stretching workability.
  • the polyethylene terephthalate chip as described above is melted and extruded while passing through a nozzle to produce a discharge yarn. At this time, the diameter of the nozzle is preferably 1.1 ⁇ 1.4mm.
  • the discharge yarn is passed through a cooling zone to quench and solidify.
  • a heating device of a certain length is installed in a distance from the nozzle directly to the start point of the cooling zone, that is, the length L of the hood.
  • This zone is called delayed cooling zone or heating zone, which has a length of 50 to 250 mm and a temperature of 250 to 400 ° C. (air contact surface temperature).
  • an open quenching method In the cooling zone, an open quenching method, a circular closed quenching method, a radial outflow quenching method, and a radial inflow quenching method according to a method of blowing cooling air. ) May be applied, but is not limited thereto.
  • the temperature of the cooling air injected for rapid cooling in the cooling zone is adjusted to 20 to 50 °C. Rapid cooling using such a sharp temperature difference between the hood and the cooling zone is intended to increase the freezing point and spinning tension of the spun polymer to increase the orientation of the undrawn yarn and the formation of the linking chain between the crystal and the crystal.
  • the discharged yarns solidified while passing through the cooling zone can be oiled from 0.5 to 1.2% by weight with respect to the discharged yarns by using an emulsion applying device having excellent stretchability and thermal efficiency while reducing friction coefficient between single yarns.
  • the oiled release yarns are spun to form undrawn yarns.
  • the spinning draft is preferably 1500 to 1800
  • the spinning speed is 3,000 to 3,200m / min, and when spinning at the spinning draft and spinning speed in the above range, it is possible to ensure excellent strength of the yarn even at a low draw ratio.
  • the spinning draft is less than 1500 or the spinning speed is less than 3,000 m / min
  • the cross-sectional uniformity of the yarn is worsened, the drawing workability is lowered, the orientation of the undrawn yarn is decreased, the crystallinity is lowered, and the crystal part is not developed, so when stretching and dipping.
  • the strength of the tire cord is lowered due to low thermal stability, and in the case of high stretching to improve strength and modulus, the shape stability may be lowered. If it exceeds 3,200 m / min, the stretchability of the undrawn yarn is reduced, Strength and stretching workability are deteriorated.
  • the degree of orientation of the non-drawn yarn is less than 0.06, the degree of crystallinity and crystallinity cannot be increased in the microstructure of the yarn.
  • the unstretched yarn is stretched in multiple stages by passing through the stretching roller to prepare a yarn.
  • Yarn is formed by stretching the yarn passing through the first stretching roller while passing through a series of stretching rollers by a spin draw method.
  • the unstretched yarn may be multistage stretched, and each stretch roller temperature is higher than the glass transition temperature of the unstretched yarn and lower than 95 ° C, but the final stretch roller temperature is preferably 200 to 250 ° C.
  • the last stretching roller temperature is less than 200 °C, the degree of crystallinity and crystal size does not increase in the stretching process does not express the strength and thermal stability of the yarn to reduce the form stability at high temperature, the last stretching roller temperature exceeds 250 °C If there is a problem in that the microstructure of the yarn is uneven such that crystals are decomposed so close to the melting point that the strength of the yarn may be reduced.
  • the winding speed of the stretched yarn is preferably 5,800m / min or more. If the winding speed is less than 5,800m / min productivity may be lowered.
  • the total draw ratio of the yarn formed by winding as mentioned above is 2.14-2.22. If the draw ratio is less than 2.14, productivity decreases and the strength of yarn and cord decreases, and if the draw ratio exceeds 2.22, the crystallization of the oriented non-curing portion increases, the drawability is decreased, the threading occurs, and the microstructure of the yarn It is not preferable because the molecular chain of the amorphous portion is broken and the uniformity of the molecular chain is lowered, so that the strong utilization rate can be reduced.
  • the apparatus for producing aramid fibers includes a dope supply unit; Spinneret; As a coagulation part; Comprising, the coagulation unit, the coagulation tank is located in the lower portion of the spinneret containing a coagulating solution; A first coagulation tube positioned below the coagulation bath to provide a discharge passage of the coagulation liquid; An injection hole attached to one side of the first coagulation tube at an angle of 20 to 40 ° to inject a second coagulation solution; A second coagulation tube attached to the lower end of the injection hole; The second coagulation tube has an uneven shape.
  • the dope comprising the aromatic polyamide provided from the dope supply portion is extruded through a spinneret and then solidified while passing through the solidification portion to form a multifilament.
  • the aromatic polyamides are para-aramids having high strength and high modulus properties, such as polyparaphenylene terephthalamide (PPD-T), poly (4,4'-benzanilide terephthalamide), and poly (paraphenylene-4). , 4'-biphenylene-dicarboxylic acid amide), poly (paraphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic acid amide), or a mixture of two or more thereof.
  • the aromatic polyamide may be prepared by the following method.
  • an inorganic salt is added to an organic solvent to prepare a polymerization solvent.
  • the organic solvent may be N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N'-dimethylacetamide (DMAc), hexamethylphosphoamide (HMPA), N, N, N ', N'-tetra Methyl urea (TMU), N, N-dimethylformamide (DMF) or mixtures thereof may be used.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • DMAc N, N'-dimethylacetamide
  • HMPA hexamethylphosphoamide
  • TNU hexamethylphosphoamide
  • TMA hexamethylphosphoamide
  • TMA hexamethylphosphoamide
  • TNU hexamethylphosphoamide
  • TMA hexamethylphosphoamide
  • TMA hexamethylphosphoamide
  • TMA hexamethylphosphoamide
  • TMA hexamethylphosphoamide
  • TMA hexamethylphospho
  • the inorganic salt may be present in the polymerization solvent insoluble when the inorganic salt is added in an excessive amount
  • the content of the inorganic salt in the polymerization solvent is preferably 10% by weight or less. Since the inorganic salt has poor solubility in organic solvents, the final polymerization solvent can be prepared by completely dissolving the inorganic salts by adding water and then removing the water through a dehydration process.
  • the aromatic diamine is dissolved in the polymerization solvent to prepare a mixed solution.
  • the aromatic diamine may be para-phenylenediamine, 4,4'-diaminobiphenyl, 2,6-naphthalenediamine, 1,5-naphthalenediamine, or 4,4'-diaminobenzanilide.
  • primary polymerization is performed by adding a predetermined amount of aromatic dieside halide to the mixed solution while stirring the mixed solution.
  • the aromatic dieside halide may be terephthaloyl dichloride, 4,4'-benzoyl dichloride, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid dichloride, or 1,5-naphthalenedicarboxylic acid dichloride.
  • the prepolymer is formed in the polymerization solvent through the first polymerization. Subsequently, secondary polymerization is carried out by further adding an aromatic dieside halide to the polymerization solvent, and through this secondary polymerization, an aromatic polyamide is finally obtained.
  • the aromatic polyamide is polyparaphenylene terephthalamide (PPD-T), poly (4,4'-benzanilide terephthalamide), poly (paraphenylene-) according to the type of aromatic diamine and aromatic dieside halide used. 4,4'-biphenylene-dicarboxylic acid amide), or poly (paraphenylene-2,6-naphthalenedicarboxylic acid amide).
  • alkaline compounds such as NaOH, Li 2 CO 3, CaCO 3, LiH, CaH 2, LiOH, Ca (OH) 2, Li 2 O, CaO, and the like are added to the polymerization solution to neutralize the hydrochloric acid generated during the polymerization.
  • adding water to the polymerization solution obtained through the primary and secondary polymerization processes to make a slurry to improve the fluidity may be advantageous to perform the subsequent processes.
  • the neutralization step and the slurry production step may be performed simultaneously by adding water in which the alkali compound is dissolved to the polymerization solution.
  • the polymerization solvent is extracted from the polymerization solution.
  • This extraction process is most effective and economical to perform with water.
  • a filter may be installed in a bath having a discharge port, a polymer may be positioned on the filter, and then water may be poured to discharge the polymerization solvent contained in the polymer together with water to the discharge port.
  • the particle size of the aromatic polyamide present in the polymerization solution is too large, it takes a lot of time to extract the polymerization solvent, the productivity may be reduced. Therefore, before the polymerization solvent extraction process, the grinding process of the aromatic polyamide may be performed.
  • the dope prepared by the above method is provided as a spinneret through the dope supply portion and then extruded.
  • the spinneret has a plurality of capillaries having a diameter of 0.1 mm or less. If the diameter of the capillary formed in the spinneret exceeds 0.1 mm, the molecular orientation of the resulting monofilament is deteriorated, resulting in a decrease in the strength of the multifilament.
  • the concave-convex shape is achieved by implementing a second coagulation tube having a diameter of 8-11 mm and a concave-convex radius of 0.5-1.5 mm.
  • the sum of the lengths of the first solidification tube and the second solidification tube is preferably 100 to 150 mm. If the sum of the length is less than 100mm, the effect of the unevenness is insufficient, the coagulation solution is prematurely released, and if the coagulation solution exceeds 150mm, the pumping capacity of the coagulation solution stored in the coagulation bath is increased by the resistance of the uneven part. Can fall.
  • the injection hole is attached to one side of the first coagulation tube, it is preferably attached at an angle of 20 to 40 degrees, preferably 30 degrees. If attached outside the angle, that is, 20 to 40 °, the pumping ability of the coagulating solution is too slow, which causes a problem in that high-speed spinning is impossible.
  • the secondary coagulant sprayed through the injection hole is prepared such that the composition and the temperature of the primary coagulant and the solvent are different. This is also to promote the generation of turbulence similarly to the unevenly shaped second solidification tube. The promotion of the generation of turbulence can improve the extraction of residual solvents, in particular sulfuric acid, to prevent degradation of the physical properties of the resulting aramid fibers.
  • Physical properties of the aramid fibers may include elongation and tensile strength. However, the present invention is not necessarily limited thereto, and all physical properties that can be measured by those skilled in the art are included.
  • the step of giving a lead to the cord as a pre-step of the deep cord manufacturing in producing a hybrid cord by using the polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate yarn and aramid yarn, the step of giving a lead to the cord as a pre-step of the deep cord manufacturing (twisting step).
  • the polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate yarn and aramid yarn manufactured by the above method for the tire cord by twisting each one of the wound yarn with a direct twisting machine in the same time the combustion and jointing Prepare raw code.
  • Raw cords are prepared by adding Ply Twist to polyethylene terephthalate / polyethylenenaphthalate and aramid for tire cords and then adding them together with Cable Twist.
  • An important twisting process in the present invention is that, in the case of applying the lower edge for the production of the raw cord, the aramid yarn is added 5 to 100 / m longer than the polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate yarn.
  • Method for producing a hybrid dip cord excellent in fatigue resistance comprises the steps of preparing one polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate yarn and one aramid yarn; Preparing the low twist yarn by adding the one aramid yarn 5 to 100 mm / m longer than the polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate yarn to impart a twist of 200 to 500 TPM soft water each; Plying the lower twisted yarn in two to give a twist of 200 to 500 TPM softening to produce a raw cord; And dipping the raw cord into a dipping solution to heat treatment to prepare a deep cord. It includes.
  • the soft water of the hybrid tire cord manufactured in the present invention was produced at 200 to 500 TPM (twist per meter) at the same time. At this time, if less than 200/200 TPM, the extension of the raw cord is reduced, fatigue fatigue is likely to be lowered, and if it is more than 500/500 TPM, the strong strength is large and is not suitable for the tire cord.
  • the fineness of the polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate yarn and aramid yarn used for the twisting yarn is preferably 500 to 3000 denier, respectively. In the case of less than 500 denier, the strong deterioration is very large at 500 TPM, and in the case of more than 3000 denier, the fatigue resistance at 200 TPM is not preferable.
  • the hybrid raw cord according to the present invention is characterized in that the aramid company is added to 5 ⁇ 100mm / m longer than polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate company when decomposed. If less than 5mm is injected, fatigue resistance is not appropriate, and if it is more than 100mm, strength is reduced and not appropriate. It is more preferable that the aramid yarn is added 5 to 50 mm / m longer than the polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate yarn when the raw cord is decomposed, and the aramid yarn is 10 to the polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate yarn when the raw cord is decomposed. Most preferably, 30 mm / m longer.
  • the more aramid is added to the polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate the longer the strength is lowered, the medium / elongation tends to be higher, thereby increasing the fatigue resistance.
  • the initial deformation during the tensile test generates low modulus by polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate and expresses high modulus from the section where the aramid yarn starts to receive force.
  • the polyethylene terephthalate yarn and aramid yarn produced by the above method by twisting each one of the wound yarn with a direct twisting machine that is combusted and jointed simultaneously to produce a raw cord for the tire cord do.
  • the raw cord is prepared by adding Ply Twist to the polyethylene terephthalate and aramid yarns for tire cords and then adding them together by Cable Twist.
  • An important twisting process in the present invention is that, when applying the lower edge for the production of the raw cord, the polyethylene terephthalate yarn is supplied longer than the aramid yarn by utilizing the heat shrinkage of the polyethylene terephthalate yarn.
  • the soft water of the hybrid tire cord manufactured in the present invention was produced at 200 to 500 TPM (twist per meter) at the same time. At this time, if less than 200/200 TPM, the extension of the raw cord is reduced, fatigue fatigue is likely to be lowered, and if it is more than 500/500 TPM, the strong strength is large and is not suitable for the tire cord.
  • the fineness of the polyethylene terephthalate company and aramid company used for twisting yarn is 500-3000 denier, respectively.
  • the strong deterioration is very large at 500 TPM, and in the case of more than 3000 denier, the fatigue resistance at 200 TPM is not preferable.
  • Method for producing a hybrid dip cord comprises the steps of preparing one polyethylene terephthalate yarn and one aramid yarn; Preparing a low twist yarn by adding one polyethylene terephthalate yarn longer than the aramid yarn to impart twist of 200 to 500 TPM soft water, respectively; Plying the lower twisted yarn in two to give a twist of 200 to 500 TPM softening to produce a raw cord; And dipping the raw cord with an adhesive solution to heat treatment, and in the step of preparing the lower twisted yarn, one polyethylene terephthalate yarn is added 5 to 100 mm / m longer than one aramid yarn, and The thermal treatment of the polyethylene terephthalate so that the polyethylene terephthalate is the same length as the aramid yarn during the heat treatment.
  • one polyethylene terephthalate yarn and one aramid yarn are twisted to give one polyethylene terephthalate yarn 5 to 100 mm / m longer than one aramid yarn in the step of preparing lower twisted yarn.
  • the tension or temperature is adjusted so that the polyethylene terephthalate yarn is thermally contracted to the same length as the aramid yarn during heat treatment.
  • the polyethylene terephthalate yarn having high dry heat shrinkage is thermally contracted by 3 to 6% by heat treatment, while the aramid having low dry heat shrinkage is hardly thermally contracted after heat treatment, so that the polyethylene terephthalate yarn is thermally contracted and the degree of aramid yarn is heat shrinked.
  • the polyethylene terephthalate yarn is put in a longer length than that of aramid yarn, and the raw cord is produced.
  • the break point of the polyethylene terephthalate yarn and the aramid yarn can be made the same, and the strength and initial modulus of the hybrid dip cord are excellent.
  • the polyethylene terephthalate yarn is not added longer in the manufacturing step of the lower twisted yarn, the polyethylene terephthalate yarn is thermally contracted during heat treatment, so that the length is shorter than that of the aramid yarn. There is a problem that the strength of the code is reduced.
  • a method of thermally shrinking polyethylene terephthalate yarn there are a method by tension control and a method by temperature control.
  • Tension control is a method by the speed difference between the feed roller and the winding roller, but is not limited thereto.
  • the method by temperature control can be adjusted at 130 to 240 °C. Both methods involve adjusting the heat treatment time, which can be adjusted from 50 seconds to 5 minutes.
  • the degree of shrinkage of the polyethylene terephthalate yarn may vary depending on the heat treatment conditions.
  • the degree to which the polyethylene terephthalate yarn is longer than that of the aramid yarn is related to the degree of heat shrinkage. It is preferable to add 5-100 mm / m further, and it is more preferable to add 7-50 mm / m further. If it is added less than 5mm / m fatigue fatigue is reduced is not preferable as a tire cord, when it is added to more than 100mm / m is not secured strength is also not preferable as a tire cord. According to one embodiment of the present invention, it is most preferable to add 10 to 30 mm / m.
  • the hybrid deep cord according to the present invention is obtained by immersing one polyethylene terephthalate yarn and one aramid yarn and combining them to immerse the raw cord in a dipping solution, and then heat treating the polyethylene terephthalate yarn to aramid yarn. It is characterized in that the heat shrink to be shorter, when the deep cord prepared in this way, the aramid yarn compared to polyethylene terephthalate yarn is characterized in that 5 to 100 mm / m long.
  • the polyethylene terephthalate yarn and aramid yarn produced by the above method by twisting each one of the wound yarn with a direct twisting machine that is combusted and jointed simultaneously to produce a raw cord for the tire cord do.
  • the raw cord is manufactured by adding Ply Twist to the polyethylene terephthalate yarn and aramid yarn for tire cord, and then adding the twisted twist to the lead, and in general, the upper and lower lead are subjected to the same softening.
  • the soft water of the hybrid tire cord manufactured in the present invention was produced at 200 to 500 TPM (twist per meter) at the same time. At this time, if less than 200/200 TPM, the extension of the raw cord is reduced, fatigue fatigue is likely to be lowered, and if it is more than 500/500 TPM, the strong strength is large and is not suitable for the tire cord.
  • the fineness of the polyethylene terephthalate company and aramid company used for twisting yarn is 500-3000 denier, respectively.
  • the strong deterioration is very large at 500 TPM, and in the case of more than 3000 denier, the fatigue resistance at 200 TPM is not preferable.
  • the manufactured 'Raw Cord' is woven using a weaving machine, and the obtained fabric is immersed and cured in a dipping solution so that a tire cord having a resin layer on the surface of the 'raw cord' is attached. Dip Cord '.
  • dipping is achieved by impregnating the surface of the fiber with a resin layer called RFL (Resorcinol Formaline-Latex), which is a disadvantage of the tire cord fibers inferior to the original rubber To improve.
  • RFL Resorcinol Formaline-Latex
  • Normal rayon fibers or nylon fibers are subjected to one bath dipping, and when polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate fibers are used, since the reactor on the surface of the fiber is smaller than rayon fibers or nylon fibers, polyethylene terephthalate or polyethylene fibers The surface of the phthalate is activated first and then bonded (2 bath dipping).
  • the adhesive solution for the adhesion of the hybrid cord and rubber can be prepared using the following method.
  • the examples described below are only intended to more clearly understand the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention.
  • a stretch of 0 to 3% is required, and preferably 1 to 2% of stretching can be made. If the elongation ratio is too high, the adhesion amount of the adhesive liquid can be controlled but the elongation is reduced and consequently the fatigue resistance is reduced. On the other hand, if the elongation rate is too low, for example, if the elongation rate is lowered to less than 0%, a problem arises in that the dipping liquid penetrates into the cord, making it impossible to control the DPU.
  • the adhesive amount is preferably 2 to 7% by weight of the fiber based on the solid content.
  • the hybrid deep cord is dried at 120 to 180 °C. Drying for 180 seconds to 220 seconds, it is advantageous to dry in a state in which the hybrid deep cord is stretched by about 1 to 2% in the drying process. If the elongation rate is low, the core and the elongation of the cord may increase, which may result in properties that are difficult to apply to the tire cord. On the other hand, if the elongation rate is over 3%, the neutrophil level is appropriate but the body length is too small, which may reduce fatigue resistance.
  • heat treatment is performed in a temperature range of 130 to 260 ° C. Elongation rate during the heat treatment is maintained between -2 to 3%, heat treatment time is appropriate from 50 seconds to 90 seconds. If the heat treatment is performed for less than 50 seconds, the reaction time of the adhesive liquid is insufficient, resulting in low adhesive strength, and if the heat treatment exceeds 90 seconds, the hardness of the adhesive liquid may be increased, thereby reducing the fatigue resistance of the cord. have.
  • the hybrid deep cord manufactured according to the above-described method is characterized in that the fatigue resistance is 80% or more. If the fatigue resistance is less than 80%, durability is reduced when manufacturing a tire, which is not preferable.
  • More shrinkage of the polyethylene terephthalate yarn in the heat treatment step used one or more methods selected from the group consisting of a method of controlling the tension applied to the raw cord, a method of controlling the heat treatment temperature, a method of adjusting the heat treatment time.
  • the tension was adjusted through the speed of the feed roller and the winding roller, the heat treatment temperature was 130 to 240 °C, the heat treatment time was 50 to 90 seconds.
  • the length difference due to shrinkage of the polyethylene terephthalate yarn is effective when the length difference of each yarn is about 5 to 100 mm / m when the dip cord is unrolled, and preferably, the aramid yarn is long. If the difference is less than 5mm, fatigue fatigue is reduced and not appropriate. If the difference is more than 100mm, the strength is reduced and not appropriate. According to one embodiment of the invention it is most preferred that the difference is 10 to 30 mm / m.
  • the initial deformation during the tensile test causes low modulus by the polyethylene terephthalate yarn and high modulus from the section where the aramid yarn starts to receive the force.
  • the polyethylene terephthalate is added to the longer length than the aramid yarn in the raw cord step, but in the heat treatment step, by adjusting the tension or temperature control, the thermal shrinkage of the polyethylene terephthalate to the same length as the aramid yarn It has its characteristics.
  • Hybrid dip cord manufactured according to the above-described method is characterized in that the strong 25.5kg or more, the median elongation of 2.0% or less. If the strength is less than 25.5kg, the steering stability decreases when the tire is manufactured, and when the intermediate elongation exceeds 2.0%, the noise increases when the tire is manufactured, which is not preferable.
  • the hybrid deep cord manufactured through such a process is used for the manufacture of tires for passenger cars.
  • aramid is used alone when inflating the green tire with a bladder inside the mold during vulcanization
  • Hybrid dip cord manufactured through this process is applied to tires for passenger cars, mainly applied to cap ply and carcass ply to improve low fatigue resistance and adhesion, which are a problem when using aramid alone, and polyethylene terephthalate
  • FIG. 1 illustrates a structure of a tire for a passenger car in which a hybrid deep cord according to the present invention is applied to a carcass ply or cap fly.
  • the bead regions 35 of the tire 31 each become an annular bead core 36 that is inextensible.
  • Beadcore 36 is preferably made from a single or single filament steel wire wound continuously.
  • the high strength steel wire of 0.95 mm to 1.00 mm diameter forms a 4x4 structure, resulting in a 4x5 structure.
  • the bead region 35 may have a bead filler 37
  • the bead filler 37 should have a hardness of a predetermined level or more, preferably Shore A hardness 40 It may have a hardness of more than.
  • the tire 31 may be reinforced with the crown portion by the belt 38 and the cap fly 39.
  • the belt 38 comprises a cutting belt ply 40 consisting of two cords 41 and 42 and the cord 41 of the belt ply 40 is oriented at an angle of about 20 ° with respect to the circumferential center plane of the tire. Can be.
  • One cord 41 of the belt ply 40 may be arranged in a direction opposite to the circumferential center plane, as opposed to the direction of the cord 42 of the other belt ply 40.
  • the belt 38 may comprise any number of plies and may preferably be arranged in the range of 16 to 24 °.
  • the belt 38 serves to provide lateral stiffness to minimize the rise of the tread 33 from the road surface during operation of the tire 31.
  • the cords 41 and 42 of the belt 38 can be made of steel cords, and have a 2 + 2 structure, but can be made of any structure.
  • the cap ply 39 and the edge ply 44 are reinforced on the upper part of the belt 38.
  • the cord 45 of the cap ply 39 is reinforced in parallel to the circumferential direction of the tire, so that the circumferential direction of the tire 38 is increased according to the high speed rotation of the tire.
  • the cord 45 of the cap ply 39 which acts to suppress the size change of the large heat shrinkage stress at high temperature is used.
  • the cord 45 of the cap ply 39 may be manufactured using a hybrid deep cord made of polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate and aramid yarn prepared according to the method of the present invention.
  • One layer of cap ply 39 and one layer of edge ply 44 may be used, preferably one or two layers of cap ply and one or two layers of edge plies.
  • Reference numerals 32 and 34 not described in FIG. 1 denote carcass layer 32 and fly turn-up 34.
  • Reference numeral 33 denotes a carcass layer reinforcing cord 33.
  • Elongation under a constant load is referred to as the median elongation (E) in the present invention
  • 'S' means the dry heat shrinkage of the above (b), the sum of the median elongation (E) and dry heat shrinkage (S) to 'ES' Indicated.
  • the fatigue strength was measured by using the Belt Fatigue Tester which is commonly used for the fatigue test of tire cords. Fatigue test conditions were room temperature, load 80 kg, 37,500 repetition conditions, the residual strength was measured by separating the rubber and cord after the fatigue test. The residual strength was measured according to the method (a) above using a conventional tensile strength tester.
  • Polyethyleneterephthalate / polyethylenenaphthalate and aramid fibers were obtained in accordance with the above-described method for producing the tire reinforcing fibers.
  • One polyethylene terephthalate yarn (1000D) and one aramid yarn (1000D) were each given a twist of 400 TPM, and the twist was given to give a twist of 400 TPM to prepare a raw cord.
  • aramid was added 10mm / m longer than polyethylene terephthalate.
  • the adhesive liquid was applied by passing through the adhesive liquid prepared by the following method. During drying, 2% stretch was applied to prevent non-uniformity of raw cords due to heat shrinkage.
  • a hybrid dip cord was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the length of the aramid yarn was added 20 mm / m longer than that of the polyethylene terephthalate yarn in the twisting step in the production of the raw cord. It was shown in Table 1 to evaluate the physical properties of.
  • a hybrid deep cord was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the length of the aramid yarn was 30 mm / m longer than that of the polyethylene terephthalate yarn when the lower strand was added in the twisting step in the production of the raw cord. It was shown in Table 1 to evaluate the physical properties of.
  • the raw cord and the treatment cord were manufactured by the same method as in Example 1, except that the length of the aramid yarn was 40 mm / m longer than that of the polyethylene terephthalate yarn when the lower lead was added in the twisting step in the production of the raw cord. .
  • Table 1 shows the physical properties of the dip cord thus prepared.
  • Example 1 Treatment Code Properties Remarks Strong (kg) Medium elongation 4.5kg (%) Shrinkage (%) ES level (%) Fatigue resistance (%)
  • Example 1 25.3 2.5 0.8 3.3 85.4
  • Example 2 25.0 2.7 0.8 3.5 87.1
  • Example 3 24.9 2.8 0.8 3.5 89.3
  • Example 4 24.6 3.0 0.8 3.5 91.5 Comparative Example 1 22.5 2.8 0.9 3.7 71.1 Low fatigue resistance Comparative Example 2 25.5 2.4 0.8 3.2 69.2 Low fatigue resistance
  • the radial tire manufactured by using the hybrid deep cord manufactured according to Example 1 of the present invention as a cap ply has a carcass layer having a radially outer fly turn up, and the carcass layer is installed to include one layer.
  • the specifications of the carcass cord were as shown in Table 2 below, and were oriented at a 90 degree angle with respect to the circumferential intermediate surface of the tire.
  • the fly turn-up 34 was to have a height of 40 to 80% with respect to the tire maximum cross-sectional height.
  • the bead part 35 has a bead core 36 having a high strength steel wire having a diameter of 0.95 to 1.00 mm and a bead filler 37 having a hardness of 40 or more shore A hardness.
  • the belt 38 is reinforced by a belt reinforcement layer with a top layer of cap ply 39 and a first layer of edge ply 44 so that the cap fly cord in the cap ply 39 is parallel to the circumferential direction of the tire. Placed.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 5, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured in Example 2.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 5, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured in Example 3.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 5, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured according to Example 4.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 5, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a deep cord manufactured according to Comparative Example 1.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 5, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a deep cord manufactured according to Comparative Example 2.
  • Example 5 Example 6 Example 7 Example 8 Comparative Example 3 Comparative Example 4 Carcass Material Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate Specification (d / ply twisted yarn) 1500d / 2 1500d / 2 1500d / 2 1500d / 2 1500d / 2 Strong (Kg) 24 24 24 24 24 24 24 Modulus of elasticity (g / d) 60 60 60 60 60 60 60 60 60 Cap fly Material Hybrid Deep Code of Example 1 Hybrid deep code of Example 2 Hybrid deep code of Example 3 Hybrid deep code of Example 4 Hybrid Deep Code of Comparative Example 1 Hybrid Deep Code of Comparative Example 2 tire Flat ratio 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 Carcass floors One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One
  • the radial tire manufactured by using the hybrid deep cord manufactured according to the first embodiment of the present invention as a carcass layer has a carcass layer having a radially outer ply turn up, and the carcass layer is installed to include one layer. It was. At this time, the specifications of the cap ply and carcass cord were as shown in Table 3 below, and tires were manufactured in the same manner as in Example 5.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 5, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a hybrid deep cord manufactured according to Example 2.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 5, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured in Example 3.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 5, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured according to Example 4.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 5, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a deep cord manufactured according to Comparative Example 1.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 5, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a deep cord manufactured according to Comparative Example 2.
  • Example 9 Example 10
  • Example 11 Example 12 Comparative Example 5 Comparative Example 6
  • Example 10 Example 11
  • Example 12 Comparative Example 5
  • Comparative Example 6 Carcass Material Hybrid Deep Code of Example 1 Hybrid deep code of Example 2 Hybrid deep code of Example 3 Hybrid deep code of Example 4 Hybrid Deep Code of Comparative Example 1 Hybrid Deep Code of Comparative Example 2
  • Example 5 9.98 100 100 OK 100 60.4
  • Example 6 9.98 100 100 OK 100 60.4
  • Example 7 9.99 100 100 OK 100 60.5
  • Example 8 10.02 100 100 OK 100 61.2 Comparative Example 3 10.01 97 96 OK 92 62 Comparative Example 4 10.08 94 95 OK 93 62.1
  • Example 9 10.2 100 100 OK 100 60.4
  • Example 10 10.2 100 100 OK 100 60.3
  • Example 11 10.12 100 100 OK 100 60.4
  • Example 12 10.0 100 100 OK 100 60.6 Comparative Example 5 10.5 95 97 OK 94 61.5 Comparative Example 6 10.6 95 94 OK 93 63
  • Polyethylenenaphthalate and aramid fibers were obtained in accordance with the above-described methods for producing tire reinforcing fibers.
  • One polyethylenenaphthalate yarn (1000D) and one aramid yarn (1000D) were each given a twist of 400TPM, and the twist was applied to give a twist of 400TPM to prepare a raw cord.
  • aramid was added 10mm / m longer than polyethylenenaphthalate.
  • the adhesive liquid was applied by passing through the adhesive liquid prepared by the following method. During drying, 2% stretch was applied to prevent non-uniformity of raw cords due to heat shrinkage.
  • a hybrid dip cord was manufactured in the same manner as in Example 13, except that the length of the aramid yarn was added 20 mm / m longer than that of the polyethylene naphthalate yarn in the twisting step in the production of the raw cord. It was shown in Table 5 to evaluate the physical properties of.
  • a hybrid dip cord was manufactured in the same manner as in Example 13, except that the length of the aramid yarn was 30 mm / m longer than that of the polyethylene naphthalate yarn when the lower lead was added in the twisting step in manufacturing the raw cord. It was shown in Table 5 to evaluate the physical properties of.
  • the raw cord and the treated cord were manufactured by the same method as in Example 13, except that the length of the aramid yarn was added 40 mm / m longer than that of the polyethylene naphthalate yarn in the twisting step in the production of the raw cord. .
  • the physical properties of the prepared dip cords are shown in Table 5.
  • a hybrid dip cord was prepared in the same manner as in Example 13 except that the low-twisted yarn was prepared by imparting twist of naphthalate yarn (1000D) to 400 TPM, and the aramid and polyethylene naphthalate yarns were fed in the same length. .
  • the physical properties of the prepared dip cords are shown in Table 5.
  • one polyethylene naphthalate yarn (1000D) and one aramid yarn (1000D) were given twists of 400 TPM, respectively, to produce the lower twisted yarn, and the aramid and polyethylene naphthalate yarns were the same length.
  • a hybrid deep cord was manufactured in the same manner as in Example 13, except that it was added thereto.
  • the physical properties of the dip cords prepared as described above are shown in Table 5.
  • Example 13 25.5 2.2 0.7 2.9 86.7
  • Example 14 25.1 2.4 0.7 3.1 89.9
  • Example 15 25.2 2.5 0.7 3.2 88.9
  • Example 16 25.0 2.7 0.7 3.4 89.8 Comparative Example 7 23.9 2.1 0.7 2.8 72.5 Comparative Example 8 25.9 2.0 0.7 2.7 71.8 Low fatigue resistance
  • the radial tire manufactured by using the hybrid deep cord manufactured according to Example 13 of the present invention as a cap ply has a carcass layer having a radially outer fly turn up, and the carcass layer was installed to include one layer.
  • the specifications of the carcass cord were as shown in Table 2 below, and were oriented at a 90 degree angle with respect to the circumferential intermediate surface of the tire.
  • the fly turn-up 34 was to have a height of 40 to 80% with respect to the tire maximum cross-sectional height.
  • the bead part 35 has a bead core 36 having a high strength steel wire having a diameter of 0.95 to 1.00 mm and a bead filler 37 having a hardness of 40 or more shore A hardness.
  • the belt 38 is reinforced by a belt reinforcement layer with a top layer of cap ply 39 and a first layer of edge ply 44 so that the cap fly cord in the cap ply 39 is parallel to the circumferential direction of the tire. Placed.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 17, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured in Example 14.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 17, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured in Example 15.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 17, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured in Example 16.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 17, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a deep cord manufactured according to Comparative Example 7.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 17, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a deep cord manufactured according to Comparative Example 8.
  • Example 17 Example 18 Example 19 Example 20 Comparative Example 9 Comparative Example 10 Carcass Material Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate Specification (d / ply twisted yarn) 1500d / 2 1500d / 2 1500d / 2 1500d / 2 1500d / 2 Strong (Kg) 24 24 24 24 24 24 24 Modulus of elasticity (g / d) 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60 Cap fly Material Hybrid Deep Code of Example 13 Hybrid deep code of Example 14 Hybrid deep code of Example 15 Hybrid deep code of Example 16 Hybrid Deep Code of Comparative Example 7 Hybrid Deep Code of Comparative Example 8 tire Flat ratio 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 Carcass floors One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One
  • the radial tire manufactured by using the hybrid deep cord manufactured according to Example 13 of the present invention for a carcass layer has a carcass layer having a radially outer fly turn up, and the carcass layer is installed to include one layer. It was. At this time, the specifications of the cap ply and carcass cord were as shown in Table 7 below, and tires were manufactured in the same manner as in Example 17.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 17, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a hybrid deep cord manufactured according to Example 14.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 17, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured according to Example 15.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 17, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured in Example 16.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 17, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a deep cord manufactured according to Comparative Example 7.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 17, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a deep cord manufactured according to Comparative Example 8.
  • Example 21 Example 22
  • Example 23 Example 24 Comparative Example 11 Comparative Example 12
  • Hybrid deep code of Example 15 Hybrid deep code of Example 16
  • Hybrid Deep Code of Comparative Example 7 Hybrid Deep Code of Comparative Example 8
  • a 205/65 R15 V tire manufactured according to Examples 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 and Comparative Examples 9, 10, 11, 12 was mounted on a 2000cc class passenger car at a speed of 60 km / h.
  • the noise generated in the vehicle was measured as the noise level in dB in the audible frequency range while the driving stability and the riding comfort were evaluated by an experienced driver on a test course by 5 points out of 100 points.
  • the results are shown in Table 8 below.
  • Durability is based on FMVSS 109's P-metric tire endurance test method, measured at 38 ° C (85 ° C) and 85, 90, and 100% of the tire's marked load. 34 hours in total, and when no trace of bead separation, cord cutting, belt separation, or the like was found in any part of the tread, the sidewall, the carcass cord, the inner liner, or the bead, the result was determined as OK.
  • Example 17 9.98 100 100 OK 100 60.4
  • Example 18 9.98 100 100 OK 100 60.4
  • Example 19 9.99 100 100 OK 100 60.5
  • Example 20 10.02 100 100 OK 100 61.2 Comparative Example 9 10.01 97 96 OK 92 62 Comparative Example 10 10.08 94 95 OK 93 62.1
  • Example 21 10.2 100 100 OK 100 60.4
  • Example 22 10.2 100 100 OK 100 60.3
  • Example 23 10.12 100 100 OK 100 60.4
  • Example 24 10.0 100 100 OK 100 60.6 Comparative Example 11 10.5 95 97 OK 94 61.5 Comparative Example 12 10.6 95 94 OK 93 63
  • the raw cord and the dip cord were prepared in the same manner as in Example 25 except that the polyethylene terephthalate yarn was added longer than 20 mm / m.
  • the physical properties of the thus prepared dip cords are evaluated and shown in Table 9.
  • the raw cord and the dip cord were prepared in the same manner as in Example 25 except that the polyethylene terephthalate yarn was added longer than 30 mm / m.
  • the physical properties of the thus prepared dip cords are evaluated and shown in Table 9.
  • the raw cord and the dip cord were prepared in the same manner as in Example 25 except that the polyethylene terephthalate yarn was added longer than 40 mm / m.
  • the physical properties of the thus prepared dip cords are evaluated and shown in Table 9.
  • one polyethylene terephthalate yarn (1000D) and one aramid yarn (1500D) were given the twist of 400 TPM, respectively, to produce the lower twisted yarn, and the polyethylene terephthalate yarn and the aramid yarn were the same length.
  • a hybrid deep cord was manufactured in the same manner as in Example 25, except that it was added thereto. It is shown in Table 9 to evaluate the physical properties of the prepared dip cord as described above.
  • Example 25 26.3 2.0 1.0 3.0 82.4
  • Example 26 26.0 2.0 1.0 3.0 80.3
  • Example 27 25.7 1.9 1.1 3.0 81.2
  • Example 28 25.8 1.9 1.2 3.1 82.1 Comparative Example 13 24.7 2.6 0.8 3.4 72.1 Comparative Example 14 25.1 2.2 0.9 3.1 71.2
  • the radial tire manufactured by using the hybrid deep cord manufactured according to Example 25 of the present invention as a cap ply has a carcass layer having a radially outer fly turn up, and the carcass layer was installed to include one layer.
  • the specification of the carcass cord was as shown in Table 10 below, and was oriented at a 90 degree angle with respect to the circumferential intermediate surface of the tire.
  • the fly turn-up 34 was to have a height of 40 to 80% with respect to the tire maximum cross-sectional height.
  • the bead part 35 was formed to have a bead core 36 having a high strength steel wire having a diameter of 0.95 to 1.00 mm and a bead filler 37 having a hardness of 40 or more shore A hardness.
  • the belt 38 is reinforced by a belt reinforcement layer having a capply 39 on one layer and an edge ply 44 on a first layer so that the capply cord in the capply 39 is parallel to the circumferential direction of the tire. Placed.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 29, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured in Example 26.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 29, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured according to Example 27.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 29, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured in Example 28.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 29, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a hybrid deep cord manufactured according to Comparative Example 13.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 29, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a hybrid deep cord manufactured according to Comparative Example 14.
  • Example 29 Example 30
  • Example 31 Example 32 Comparative Example 15 Comparative Example 16 Carcass Material Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate Polyethylene terephthalate Specification (d / ply twisted yarn) 1500d / 2 1500d / 2 1500d / 2 1500d / 2 1500d / 2 Strong (Kg) 24 24 24 24 24 24 24 Modulus of elasticity (g / d) 60 60 60 60 60 60 60 60 60 Cap fly Material Hybrid Deep Code of Example 25 Hybrid Deep Code of Example 26 Hybrid deep code of Example 27 Hybrid Deep Code of Example 28 Hybrid Deep Code of Comparative Example 13 Hybrid Deep Code of Comparative Example 14 tire Flat ratio 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 Carcass floors One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One
  • the radial tire manufactured by using the hybrid deep cord manufactured according to Example 25 of the present invention in a carcass layer had a carcass layer having a radially outer fly turnup, and the carcass layer was installed to include one layer. .
  • the specifications of the cap ply and carcass cord were as shown in Table 11 below, and tires were manufactured in the same manner as in Example 17.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 29, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured in Example 26.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 29, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured according to Example 27.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 29, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured in Example 28.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 29, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a hybrid deep cord manufactured according to Comparative Example 13.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 29, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a deep cord manufactured according to Comparative Example 14.
  • Example 33 Example 34 Example 35 Example 36 Comparative Example 17 Comparative Example 18 Carcass Material Hybrid Deep Code of Example 25 Hybrid Deep Code of Example 26 Hybrid deep code of Example 27 Hybrid Deep Code of Example 28 Hybrid Deep Code of Comparative Example 13 Hybrid Deep Code of Comparative Example 14
  • a 205/65 R15 V tire manufactured according to Examples 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 and Comparative Examples 15, 16, 17, 18 was mounted on a 2000cc class passenger car at a speed of 60 km / h.
  • the noise generated in the vehicle was measured and the audible frequency range was expressed as noise (dB) while the driving stability and riding comfort were evaluated by an experienced driver in 5 points out of 100 points during the test course.
  • the results are shown in Table 12 below.
  • Durability is based on FMVSS 109's P-metric tire endurance test method, measured at 38 ° C (85 ° C) and 85, 90, and 100% of the tire's marked load, at a driving speed of 80 km / h. After 34 hours of driving, if no trace of bead separation, cord cutting, belt separation, or the like was found in any part of the tread, sidewall, carcass cord, inner liner, or bead, the result was determined as OK.
  • Example 29 9.98 100 100 OK 100 60.4
  • Example 30 9.98 100 100 OK 100 60.4
  • Example 31 9.99 100 100 OK 100 60.5
  • Example 32 10.02 100 100 OK 100 61.2 Comparative Example 15 10.01 97 96 OK 92 62 Comparative Example 16 10.08 94 95 OK 93 62.1
  • Example 33 10.2 100 100 OK 100 60.4
  • Example 34 10.2 100 100 OK 100 60.3
  • Example 35 10.12 100 100 OK 100 60.4
  • Example 36 10.0 100 100 OK 100 60.6 Comparative Example 17 10.5 95 97 OK 94 61.5 Comparative Example 18 10.6 95 94 OK 93 63
  • Polyethylene terephthalate and aramid fibers were obtained according to the method described above in order to produce a fiber for tire reinforcement.
  • One polyethylene terephthalate yarn (1000D) and one aramid yarn (1000D) were each given a twist of 400 TPM, and the twist was given to give a twist of 400 TPM to prepare a raw cord.
  • the adhesive liquid was applied by passing through the adhesive liquid prepared by the following method.
  • the raw cord and the dip cord were prepared in the same manner as in Example 37 except that the aramid yarn was 20 mm / m longer when decomposed by heat treatment for 70 seconds.
  • the physical properties of the thus prepared dip cord are evaluated and shown in Table 13.
  • the raw cord and the dip cord were prepared in the same manner as in Example 37 except that the aramid yarn was 30 mm / m longer when decomposed by heat treatment for 80 seconds.
  • the physical properties of the thus prepared dip cord are evaluated and shown in Table 13.
  • the raw cord and the dip cord were prepared in the same manner as in Example 37 except that the aramid yarn was 40 mm / m longer when decomposed by heat treatment for 90 seconds.
  • the physical properties of the thus prepared dip cord are evaluated and shown in Table 13.
  • a raw cord and a deep cord were prepared in the same manner as in Example 37 except that the aramid yarn was added longer than 10 mm / m when weaving.
  • the physical properties of the thus prepared dip cord are evaluated and shown in Table 13.
  • the raw cord and the dip cord were prepared in the same manner as in Example 37 except that polyethylene terephthalate was added 15 mm / m longer.
  • the physical properties of the thus prepared dip cord are evaluated and shown in Table 13.
  • the raw cord and the dip cord were prepared in the same manner as in Example 37, except that polyethylene terephthalate was added 20 mm / m longer when the yarn was engraved.
  • the physical properties of the thus prepared dip cord are evaluated and shown in Table 13.
  • the raw cord and the dip cord were prepared in the same manner as in Example 37 except that polyethylene terephthalate was added 25 mm / m longer.
  • the physical properties of the thus prepared dip cord are evaluated and shown in Table 13.
  • the raw cord and the dip cord were prepared in the same manner as in Example 37, except that polyethylene terephthalate was added longer than 30 mm / m.
  • the physical properties of the thus prepared dip cord are evaluated and shown in Table 13.
  • hybrid deep cord (Comparative Examples 20, 21, 22, 23) in which polyethylene terephthalate is added longer is stronger than the hybrid deep cord according to the present invention, but the fatigue resistance is low.
  • the radial tire manufactured by using the hybrid deep cord manufactured according to Example 37 of the present invention as a cap ply has a carcass layer having a radially outer fly turn up, and the carcass layer was installed to include one layer.
  • the specifications of the carcass cord were as shown in Table 3 below, and were oriented at a 90 degree angle with respect to the circumferential intermediate surface of the tire.
  • the fly turn-up 34 was to have a height of 40 to 80% with respect to the tire maximum cross-sectional height.
  • the bead part 35 was formed to have a bead core 36 having a high strength steel wire having a diameter of 0.95 to 1.00 mm and a bead filler 37 having a hardness of 40 or more shore A hardness.
  • the belt 38 is reinforced by a belt reinforcement layer having a capply 39 on one layer and an edge ply 44 on a first layer so that the capply cord in the capply 39 is parallel to the circumferential direction of the tire. Placed.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 41, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord prepared in Example 38.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 41, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord prepared in Example 39.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 41, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured in Example 40.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 41, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a hybrid deep cord manufactured according to Comparative Example 19.
  • Example 41 Example 42 Example 43 Example 44 Comparative Example 24 Carcass Material PET PET PET PET PET PET Specification (d / ply twisted yarn) 1500d / 2 1500d / 2 1500d / 2 1500d / 2 Strong (kg) 24 24 24 24 24 24 24 Modulus of elasticity (g / d) 60 60 60 60 60 Cap fly Material Hybrid Deep Code of Example 37 Hybrid Deep Code of Example 38 Hybrid Deep Code of Example 39 Hybrid Deep Code of Example 40 Hybrid Deep Code of Comparative Example 19 tire Flat ratio 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 Carcass floors One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One
  • the radial tire manufactured using the hybrid deep cord manufactured according to Example 37 of the present invention had a carcass layer having radially outer fly turnup, and the carcass layer was installed to include one layer.
  • the specifications of the cap ply and carcass cord were as shown in Table 15 below, and tires were manufactured in the same manner as in Example 41.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 41, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord prepared in Example 38.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 41, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord prepared in Example 39.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 41, except that a cord material for manufacturing a tire was used as the hybrid deep cord manufactured in Example 40.
  • a tire was manufactured in the same manner as in Example 41, except that a cord material for manufacturing a tire was used as a hybrid deep cord manufactured according to Comparative Example 19.
  • Example 45 Example 46
  • Example 47 Example 48 Comparative Example 25 Carcass Material Hybrid Deep Code of Example 37 Hybrid Deep Code of Example 38 Hybrid Deep Code of Example 39 Hybrid Deep Code of Example 40 Hybrid Deep Code of Comparative Example 19 Cap fly Material Nylon 6,6 Nylon 6,6 Nylon 6,6 Nylon 6,6 Nylon 6,6 Specification (d / ply twisted yarn) 1260D / 2P 1260D / 2P 1260D / 2P 1260D / 2P 1260D / 2P 1260D / 2P Strong (kg) 22.4 22.4 22.4 22.4 22.4 tire Flat ratio 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 Carcass floors 2 2 2 2 2 2 Cap fly floor One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One One
  • Example 41 9.54 100 100 OK 100 61.2
  • Example 42 9.70 100 100 OK 100 61.4
  • Example 43 9.55 100 100 OK 100 61.4
  • Example 46 9.64 100 100 OK 100 60.4
  • Example 47 9.70 100 100 OK 100 61.0
  • Example 48 9.63 100 100 OK 100 60.3
  • Example 49 9.71 100 100 OK 100 61.1 Comparative Example 25 9.60 93 94 OK 92 64.3
  • the tire using the hybrid cord according to the present invention is a polyethylene terephthalate yarn when decomposed by putting a longer polyethylene terephthalate yarn in the cap ply Compared to Comparative Example 24 using a hybrid deep cord having no aramid length difference, the effect was excellent in terms of noise reduction and steering stability, and the tire uniformity was also improved.

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Abstract

본 발명은 타이어 코드 및 래디얼 공기입 타이어에 관한 것으로, 본 발명은 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 및 1본의 아라미드 사를 각각 선연하고 이를 합연하여서 된 생코드 또는 1본의 폴리에틸렌나프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 및 1본의 아라미드 사를 각각 선연하고 이를 합연하여서 된 생코드를 해연하였을 때, 아라미드 사가 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 또는 폴리에틸렌나프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 대비 5 ~ 100mm/m 더 길게 투입된 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 하이브리드 딥 코드는 내피로도는 80%이상으로 우수하고, 인장시험시 초기 변형은 나일론(Nylon)에 의해 낮은 모듈러스를 발생하게 하고 아라미드 사가 힘을 받기 시작하는 구간부터 높은 모듈러스를 발현하게 할 수 있어, 금형(Mold) 내부에서 그린타이어(Green Tire)를 블래더로 부풀리는 작업시 변형에 용이하게 작용하여 타이어 제조를 쉽게 할 수 있는 이점이 있다.

Description

내피로도가 우수한 하이브리드 딥코드 및 이를 적용한 래디얼 공기입 타이어
본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 및 아라미드 사를 이용한 내피로도가 우수한 하이브리드 딥 코드의 제조 방법 및 이를 적용한 래디얼 공기입 타이어에 관한 것이다.
최근 들어 도로 환경의 개선과 차량의 성능 향상에 따라 타이어의 성능은 계속적으로 개선되어져 왔으며, 특히 차량의 무게 증가, 한계속도의 상승에 따라 안전성이 더욱 중요한 타이어의 품질 요소로 인식되고 있다. 이러한 타이어 안전성 증가 요구 추세에 맞추어, 타이어의 안전 기준 또한 변화되고 있는 추세에 있으며, 타이어 업계에서도 타이어의 안전성을 부여하기 위한 방법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
통상적으로 타이어 코드는 같은 종류의 원사를 꼬아서 생코드(Raw cord)를 만들고, 이것을 딥핑액에 침지한 후 열처리하여 딥코드(Dip cord)를 만들게 되는데, 하이브리드 코드는 서로 다른 종류의 원사의 특징을 발현하기 위해 이종의 원사를 꼬아서 만든 코드를 말한다.
한편, 원사에 꼬임을 부여하는 단계에서 꼬임의 수가 높아지면 강력은 낮아지고, 중/절신은 높아지며, 내피로도가 높아지는 현상을 나타내며, 꼬임의 수가 낮아질수록 강력은 높아지고, 중/절신은 낮아지며 내피로도로 낮아지는 경향을 나타낸다.
꼬임은 각각의 원사에 선연을 주는 단계(Ply)를 거쳐, 원사를 합쳐서 꼬임을 주는 단계(Cable)로 생코드가 완성되게 된다. Ply에 선연을 주는 것은 케이블링시 이중꼬임을 방지하기 위해서이다.
같은 종류의 원사를 꼬아서 생코드를 제작하는 경우, Ply간 연사 조건은 동일하게 하는 것이 보편적이나, 하이브리드 코드의 경우 각각의 Ply에 연사 조건을 다르게 설정하여 생코드, 나아가 딥코드의 물성을 조절할 수 있다.
하이브리드 코드에 있어, 이종의 원사 각각에 연사 조건을 달리하는 방법 중에는, 종래부터, 이종의 원사의 꼬임수를 각각 다르게 부여하는 방법이 있었다. 즉, 모듈러스가 높고 절신이 낮은 섬유 사(예컨대 아라미드 사)는 하연 부여시 상연 꼬임수 보다 적게 부여하고, 모듈러스가 낮고 절신이 높은 섬유 사(예컨대 나일론 사)는 하연 부여시 상연 꼬임수와 동일한 꼬임수를 부여하게 되면, 상연 후에 모듈러스가 높은 섬유 사는 하연수가 상연수보다 적기 때문에 상연의 연사방향으로 꼬임이 부여되나, 모듈러스가 낮은 섬유 사는 상하연수가 동일하여 꼬임이 부여되지 않기 때문에, 생코드의 초기 모듈러스가 낮아지는 효과가 있다. 그러나 이와 같은 기술은 하연 부여 후 상연이 부여되는 연사기(DRT, RT)에서만 적용 가능하며, 상하연이 동시에 발생되는 다이렉트 연사기(Direct Cabler)에서는 사용할 수 없는 방법이다.
본 발명은 위에서 기술된 종래기술의 문제점을 해결한 것으로, 본 발명의 목적은 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 아라미드 사 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 사 및 아라미드 사를 이용한 하이브리드 코드의 제조 방법에 있어서, 상하연이 동시에 발생되는 다이렉트 연사기 (Direct Cabler)에서 생코드를 연사하는 단계에서 아라미드 사를 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 사 보다 더 길게 투입하여 적당한 꼬임을 부여함으로써 하연사를 제조하고, 상기 하연사를 합사하여 꼬임을 부여함으로써 내피로도가 향상된 생코드를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 아라미드 사를 이용한 생코드 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 사 및 아라미드 사를 디핑액에 침지시킨 후 열처리 하여 제조된 일정한 값의 내피로도를 가진 공기입 래디얼 타이어의 카카스 플라이 또는 캡 플라이 층을 위한 하이브리드 딥 코드를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 하이브리드 생코드는 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 1본의 아라미드 사 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 사 및 아라미드 사를 각각 선연하고 이를 합연하여서 된 생코드를 해연하였을 때, 아라미드 사가 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 대비 5 ~ 100 mm/m 더 길게 투입된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 생코드를 해연하였을 때, 아라미드 사가 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 대비 5 ~ 50 mm/m 더 길게 투입된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 하이브리드 딥 코드는 생코드를 접착액으로 디핑하여 제조된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 하이브리드 딥 코드의 내피로도는 80%이상이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 래디얼 공기입 타이어를 위한 하이브리드 딥 코드의 제조 방법은 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 1본의 아라미드 사 또는 1본의 폴리에틸렌나프탈레이트 사 및 1본의 아라미드 사를 준비하는 단계; 상기 1본의 아라미드 사를 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 사 보다 더 길게 투입하여 각 200 내지 500 TPM 연수의 꼬임을 부여함으로써 하연사를 제조하는 단계; 상기 하연사를 2본으로 합사하여 200 내지 500 TPM 연수의 꼬임을 부여하여 생코드로 제조하는 단계; 및 상기 생코드를 디핑액에 침지시킨 후 열처리하여 딥 코드로 제조하는 단계;를 포함하고, 생코드 단계에서 해연하였을 때 아라미드 사가 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 사 대비 5 ~ 100mm/m 더 긴 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 아라미드 사 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 사 및 아라미드 사의 섬도는 각각 500 내지 3000 데니어가 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 한 쌍의 평행한 비드코어와 비드코어 주위에 감기는 하나 이상의 래디얼 카카스층과 그 카카스층 외주 측에 적층된 벨트층 및 벨트층의 외주 측에 형성된 원주방향의 벨트 보강층을 포함하는 래디얼 공기입 타이어는 카카스 플라이 또는 벨트층이 위에서 제시된 하이브리드 딥 코드를 포함하고, 1층 또는 2층으로 사용될 수 있다.
본 발명은 아라미드 사가 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 대비 길게 투입되도록 함으로써 강력은 떨어지고, 중/절신은 높아지도록 하여 이로 인한 내피로도 상승을 가져옴으로써 인장시험시 초기 변형은 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사에 의해 낮은 모듈러스를 발생하게 하고 아라미드 사가 힘을 받기 시작하는 구간부터 높은 모듈러스를 발현하게 할 수 있어, 가류시 금형(Mold) 내부에서 그린 타이어 (Green Tire)를 블래더로 부풀리는 작업시 변형에 용이하게 작용하여 타이어 제조를 쉽게 할 수 있다. 본 발명에 따르면, 기존에 아라미드를 단독으로 사용시 높은 모듈러스로 금형 (Mold) 내 변형에 어려움이 있었던 단점을 극복할 수 있고, 아라미드 단독 사용시 문제가 되는 낮은 내피로성 및 접착력을 개선할 수 있으며, 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 또는 나일론 6을 단독으로 사용시 문제가 되는 낮은 모듈러스와 내열성을 개선하여 고성능 타이어 제조 가능하게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 딥 코드를 카카스층 또는 캡플라이층에 사용하여 제조된 승용차용 타이어의 구조를 도식적으로 나타낸 일예이다.
도 2은 본 발명에 따른 폴리에틸렌테레프탈레이트 사의 방사 및 연신 공정을 도식적으로 나타낸 일예이다.
도 3은 본 발명에 따른 아라미드 사의 제조공정을 도식적으로 나타낸 일예이다.
이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 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.
하이브리드 딥코드를 제조하기 위한 전단계로 폴리에틸렌나프탈레이트 사는 다음과 같은 공정을 통하여 제조된다.
본 발명에 사용되는 폴리에틸렌나프탈레이트 중합물은 최소한 85몰%의 에틸렌-2,6-나프탈레이트 단위를 함유하며, 바람직하게는 에틸렌-2,6-나프탈레이트 단위만으로 구성된다. 선택적으로, 상기 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트는 에틸렌글리콜 및 2,6-나프탈렌 디카르복시산 혹은 이들의 유도체 이외의 하나 또는 그 이상의 에스테르-형성 성분으로부터 유도된 소량의 유니트를 공중합체 유니트로서 편입할 수 있다. 폴리에틸렌 나프탈레이트 유니트와 공중합가능한 다른 에스테르 형성 성분의 예로는 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올등과 같은 글리콜과, 테레프탈산, 이소프탈산, 헥사하이드로테레프탈산, 스틸벤 디카르복시산, 비벤조산, 아디프산, 세바스산, 아젤라산과 같은 디카르복시산을 포함한다.
본 발명에 따른 폴리에틸렌나프탈레이트 칩은, 바람직하게는 나프탈렌-2,6-디메틸카르복실레이트(NDC)과 에틸렌글리콜 원료를 2.0 내지 2.3의 비율로 190℃에서 용융혼합하고, 이 용융혼합물을 에스테르 교환반응(220 내지 230℃에서 약 2 내지 3시간 동안) 및 축중합반응(280 내지 290℃에서 약 2 내지 3시간 동안)시켜 고유점도 0.42이상 수준의 로우 칩(raw chip)을 만든 후, 240 내지 260℃의 온도 및 진공 하에서 0.80 내지 1.20의 고유점도 및 30 ppm 이하의 수분률을 갖도록 고상중합된다.
선택적으로, 에스테르 교환반응시, 에스테르 교환반응 촉매로서는 망간 화합물, 바람직하게는 망간 아세테이트를 최종 중합체 중의 망간 금속으로서의 잔존량이 30 내지 70 ppm이 되도록 하는 양으로 첨가할 수 있는데, 이 양이 30 ppm보다 적으면 에스테르 교환반응속도가 너무 느려지고, 70 ppm보다 많으면 필요 이상의 망간 금속이 이물질로 작용하여 고상중합 및 방사시 문제가 된다. 선택적으로 축중합 반응시, 중합촉매로서는 안티몬 화합물, 바람직하게는 삼산화 안티몬을 최종 중합체 중의 안티몬 금속으로서의 잔존량이 180 내지 300 ppm이 되도록 하는 양으로 첨가할 수 있는데, 이 양이 180 ppm보다 적으면 중합반응속도가 느려져 중합효율이 저하되고, 300 ppm보다 많으면 필요 이상의 안티몬 금속이 이물질로 작용하여 방사연신 작업성을 떨어뜨린다. 또한, 이때 인계 내열안정제, 바람직하게는 트리메틸포스페이트를 최종 중합체 중의 인 원소로서의 잔존량이 35 내지 45 ppm이 되도록 하는 양으로 첨가할 수 있으며, 망간/인 함량비는 2.0 이하로 한다. 망간/인 함량비가 2.0보다 높으면 고상중합시 산화가 촉진되어 방사시 정상적인 물성을 수득할 수 없게 되므로 2.0 이하로 조절하는 것이 바람직하다.
이와 같이 제조된 폴리에틸렌나프탈레이트 칩을 본 발명의 방법에 따라 섬유화하며, 도 2는 이러한 본 발명의 하나의 실시양태에 따른 제조공정을 개략적으로 도시한다.
우선, 폴리에틸렌나프탈레이트 칩을 팩(1) 및 노즐(2)을 통해 바람직하게는 290 내지 328℃의 방사온도에서, 바람직하게는 20 내지 200의 방사 드래프트비(최초 권취롤러 위에서의 선속도/노즐에서의 선속도)로 저온 용융방사함으로써 열분해 및 가수분해에 의한 중합체의 점도의 저하를 방지할 수 있다. 방사 드래프트비가 20보다 작으면 필라멘트 단면 균일성이 나빠져 연신작업성이 현저히 떨어지고, 200을 초과하면 방사 중 필라멘트 파손이 발생하여 정상적인 원사를 생산하기 어렵게 된다.
상기와 같이 제조된, 상기 단계 (A)의 용융방출사(4)를 냉각구역(3)을 통과시켜 급냉고화시키는바, 필요에 따라 노즐(2) 직하에서 냉각구역(3) 시작점까지의 거리, 즉 후드의 길이(L) 구간에 짧은 가열장치를 설치할 수 도 있다.
이 구역을 지연 냉각구역 또는 가열구역이라 칭하는데, 이 구역은 50 내지 250mm의 길이 및 250 내지 400℃의 온도(공기접촉 표면온도)를 갖는다.
냉각구역(3)에서는 냉각공기를 불어주는 방법에 따라 오픈 냉각(open quenching)법, 원형 밀폐 냉각(circular closed quenching)법 및 방사형 아웃플로우 냉각(radial outflow quenching)법 등을 적용할 수 있으나, 이것으로 제한되지는 않는다. 이어, 냉각구역(3)을 통과하면서 고화된 방출사(4)를 유제 부여장치(5)에 의해 0.5 내지 1.0%로 오일링할 수 있다.
상기 미연신사를 스핀드로(spin draw) 공법으로 일련의 연신 롤러(6, 7, 8, 9 및 10)를 통과시키면서 총연신비 4.0배 이상, 바람직하기로는 4.5 내지 6.5 으로 연신시킴으로써 최종 연신사(11)를 얻는다.
방사 시 노즐과 냉각부 상단과의 거리를 가능한 좁히는 것이 최종 연신사에서 높은 강력을 갖도록 하는데 유리하나, 방사 시 노즐 밑에서 가열 장치 하단까지의 거리가 50mm 이하가 되든지(실제적으로는 노즐 직하에 길이가 약 50mm인 방사블럭이 존재함으로 길이가 50mm인 가열장치를 사용하면 노즐 밑에서 가열장치 하단까지의 거리는 100mm가 됨), 또는 가열장치 하단과 냉각장치 상단과의 거리가 50 150mm를 벗어나면 미연신사의 불균일이 상당수준 발생되어 정상적인 물성을 내는 연신이 불가능하게 된다.
본 발명의 방법에 따라 제조된 연신 폴리에틸렌나프탈레이트 섬유는 0.60 내지 0.90의 고유점도, 8.5 g/d 이상의 강도, 6.0% 이상의 신도, 0.35 이상의 복굴절률, 1.355 내지 1.375의 밀도, 270 내지 285℃의 융점 및 1 내지 4%의 수축률, 500 내지 3000 데니어의 섬도를 갖는다.
본 발명에 따른 폴리에틸렌테레프탈레이트 타이어코드의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 고유점도가 1.0 내지 1.15인 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 1.0 내지 1.15의 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 1.15를 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 용융하여 노즐을 통과시키면서 압출하여 방출사를 제조하게 된다. 이때, 상기 노즐의 직경은 1.1~1.4mm인 것이 바람직하다.
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 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.
상기 방사 드래프트가 1500 미만이거나 방사속도가 3,000 m/min 미만이면 원사의 단면 균일성이 나빠져 연신 작업성이 떨어지며 미연신사의 배향도가 감소하여 결정화도가 저하되고 결정부가 발달하지 않아 연신 및 디핑처리할 때, 열 안전성이 낮아져 타이어코드의 강력이 저하되며 강력 및 모듈러스 향상을 위해 고연신을 하게 되는 경우에는 형태안정성이 저하될 수 있으며, 3,200 m/분을 초과하면 미연신사의 연신성이 감소되어 원사의 강도와 연신작업성이 저하된다.
또한, 상기 미연신사의 배향도가 0.06 미만이면 원사의 미세구조에서 결정화도 및 결정의 치밀성을 증대할 수 없고, 0.80 초과하면 연신작업성이 저하되므로 바람직하지 못하다.
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 2.14 내지 2.22인 것이 바람직하다. 연신비가 2.14 미만이면 생산성이 저하되고 원사 및 코드의 강도가 저하되며, 연신비가 2.22를 초과할 경우에는 배향된 비경정부의 결정화가 증대하여 연신작업성이 저하되고 사절이 발생하며 원사의 미세구조에서 비결정부의 분자사슬이 끊어져 분자사슬의 균일성이 저하되어 오히려 강력이용률이 감소할 수 있어 바람직하지 못하다.
이하, 본 발명에 사용되는 아라미드 사의 제조 방법을 구체적으로 설명한다.
아라미드 섬유의 제조장치는 도프 공급부와; 방사구금과; 응고부로; 구성되되, 상기 응고부는, 상기 방사구금의 하부에 위치하며 응고액이 담겨있는 응고조와; 상기 응고액의 배출 통로를 제공하기 위하여 상기 응고조의 하부에 위치하는 제 1응고 튜브와; 상기 제 1응고 튜브의 일측면에 20~40°의 각도로 부착되어 2차 응고액이 분사되는 분사구와; 상기 분사구의 하단 부분에 부착된 제 2응고 튜브로; 구성되며, 상기 제 2응고 튜브는 요철형상을 가지고 있다.
도프 공급부로부터 제공되는 방향족 폴리아미드를 포함하는 도프는 방사구금을 통해 압출된 후 상기 응고부를 통과하면서 응고되어 멀티필라멘트를 형성한다. 상기 방향족 폴리아미드는 고강도 및 고탄성율 특성을 갖는 파라-아라미드로서, 폴리파라페닐렌테레프탈아미드(PPD-T), 폴리(4,4'-벤즈아닐라이드 테레프탈아미드), 폴리(파라페닐렌-4,4'-비페닐렌-디카복실산 아미드), 폴리(파라페닐렌-2,6-나프탈렌디카복실산 아미드), 또는 이들 중 2 이상의 혼합물일 수 있다. 상기 방향족 폴리아미드는 다음과 같은 방법에 의해 제조될 수 있다. 우선, 유기용매에 무기염을 첨가하여 중합용매를 제조한다. 상기 유기용매로는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N, N'-디메틸아세트아미드(DMAc), 헥사메틸포스포아미드(HMPA), N, N, N', N'-테트라메틸 우레아(TMU), N, N-디메틸포름아미드(DMF) 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 무기염으로는 CaCl2, LiCl, NaCl, KCl, LiBr, KBr, 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 무기염은 방향족 폴리아미드의 중합도를 증가시키기 위하여 첨가하는 것이다. 다만, 상기 무기염이 과량으로 첨가되면 미처 용해되지 않는 무기염이 중합용매 내에 존재할 수 있기 때문에, 상기 무기염의 중합용매 내 함량은 10 중량% 이하인 것이 바람직하다. 상기 무기염은 유기용매에 대한 용해도가 좋지 않기 때문에 물을 첨가하여 무기염을 완전히 용해시키고, 그 후에 탈수공정을 통해 물을 제거함으로써 최종적인 중합용매를 제조할 수 있다.
이어서, 상기 중합용매에 방향족 디아민을 용해시켜 혼합용액을 제조한다. 상기 방향족 디아민은 파라-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노비페닐, 2,6-나프탈렌디아민, 1,5-나프탈렌디아민, 또는 4,4'-디아미노벤즈아닐라이드일 수 있다. 이어서, 상기 혼합용액을 교반하면서 상기 혼합용액에 소정량의 방향족 디에시드 할라이드를 첨가함으로써 1차 중합을 수행한다. 상기 방향족 디에시드 할라이드는 테레프탈로일 디클로라이드, 4,4'-벤조일 디클로라이드, 2,6-나프탈렌디카복실산 디클로라이드, 또는 1,5-나프탈렌디카복실산 디클로라이드일 수 있다. 상기 1차 중합을 통해 중합용매 내에 예비 중합체가 형성된다. 이어서, 상기 중합용매에 방향족 디에시드 할라이드를 추가로 첨가함으로써 2차 중합을 수행하고, 이러한 2차중합을 통해 방향족 폴리아미드가 최종적으로 얻어진다. 상기 방향족 폴리아미드는 사용된 방향족 디아민과 방향족 디에시드 할라이드의 종류에 따라 폴리파라페닐렌테레프탈아미드(PPD-T), 폴리(4,4'-벤즈아닐라이드 테레프탈아미드), 폴리(파라페닐렌-4,4'-비페닐렌-디카복실산 아미드), 또는 폴리(파라페닐렌-2,6-나프탈렌디카복실산아미드)일 수 있다.
이어서, 중합반응 중에 생성된 염산을 중화시키기 위하여 상기 중합용액에 NaOH, Li2CO3, CaCO3, LiH, CaH2, LiOH, Ca(OH)2, Li2O, CaO 등과 같은 알칼리 화합물을 첨가한다. 한편, 1차 및 2차 중합공정들을 통해 얻어진 중합용액에 물을 첨가하여 슬러리 상태로 만들어 그 유동성을 향상시키는 것이 후속 공정들을 수행하는데 유리할 수 있다. 이때, 알칼리 화합물을 용해시킨 물을 상기 중합용액에 첨가함으로써 상기 중화공정과 상기 슬러리제조공정을 동시에 진행할 수도 있다.
이어서, 상기 중합용액으로부터 중합용매를 추출한다. 이와 같은 추출공정은 물을 이용하여 수행하는 것이 가장 효과적이고 경제적이다. 예를 들어, 배출구가 구비된 욕조에 필터를 설치하고 상기 필터 위에 중합체를 위치시킨 후 물을 부어, 중합체 내에 함유된 중합용매를 물과 함께 상기 배출구로 배출시킬 수 있다. 한편, 상기 중합용액 내에 존재하는 방향족 폴리아미드의 입자 크기가 너무 크면 중합용매 추출에 많은 시간이 소요되어 생산성이 저하될 수 있다. 따라서, 상기 중합용매 추출 공정 전에, 상기 방향족 폴리아미드의 분쇄 공정이 수행될 수도 있다.
이어서, 탈수 및 건조 공정들을 통해, 방향족 폴리아미드에 잔류하는 물을 제거한다. 상기 방법에 의하여 제조된 도프가 도프 공급부를 통해 방사구금으로 제공된 후 압출된다. 상기 방사구금은 0.1mm 이하의 직경을 갖는 다수의 모세관들을 갖는다. 만약 방사구금에 형성된 모세관의 직경이 0.1 mm를 초과할 경우에는 생성되는 모노필라멘트의 분자 배향성이 나빠짐으로써 결과적으로 멀티 필라멘트의 강도가 낮아지는 결과가 야기된다. 상기 요철 형상은 난류의 발생을 촉진하기 위하여 강구된 구성으로 상기 제 2응고 튜브는 단면적의 지름을 8~11mm, 요철 반경을 0.5~1.5mm로 구현하여 달성된다. 상기 제 1응고 튜브와 제 2 응고 튜브의 길이의 합은 100~150mm인 것이 바람직하다. 상기 길이의 합이 100mm 미만이면 요철에 의한 효과가 미흡하여 응고액이 조기 이탈되는 등 균일한 응고가 이루어지지 않고, 150mm를 초과할 경우는 요철부의 저항으로 응고조에 저장된 응고액에 대한 펌핑능력이 떨어질 수 있다. 상기 분사구는 제 1응고 튜브의 일측면에 부착되는데, 20~40°의 각도 바람직하게는 30°의 각도로 부착되는 것이 바람직하다. 상기 각도 즉, 20~40°를 벗어나서 부착되면 응고액에 대한 펌핑능력이 너무 느려 고속방사가 불가능하게 되는 문제점이 발생된다. 상기 분사구를 통해 분사되는 2차 응고액은 1차 응과액과 용매의 조성 및 온도가 상이하도록 제조된다. 이 또한 요철 형상의 제 2응고 튜브와 마찬가지로 난류의 발생을 촉진시키기 위함이다. 상기 난류의 발생의 촉진은 잔류 용매 특히 황산의 추출을 향상시켜 최종 생성되는 아라미드 섬유의 물성 저하를 방지할 수 있다.
상기 아라미드 섬유의 물성에는 신도 및 인장강도 등이 포함될 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 당업자가 측정할 수 있는 모든 물성이 포함되는 것은 물론이다.
본 발명에서는 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 및 아라미드 사를 이용하여 하이브리드 코드를 제조하는 데 있어서, 딥 코드 제조의 전단계로서 코드에 연을 부여하는 단계(연사공정)를 거치게 된다.
본 발명의 연사공정을 보다 상세히 설명하면, 상기 방법에 의해 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 및 아라미드 사는 권취된 원사 각각 1본을 가연 및 합연이 동시 진행되는 다이렉트 연사기로써 연사하여 타이어 코드용 생코드를 제조한다. 생코드는 타이어 코드용 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 및 아라미드 사에 하연(Ply Twist)을 가한 후에 상연(Cable Twist)을 가하여 합연함으로써 제조되며, 일반적으로 상연과 하연은 같은 연수를 가하게 된다. 본 발명에서 중요한 연사공정으로는, 생코드의 제조를 위한 하연 부여시, 아라미드 사를 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사보다 5~100/m 더 길게 투입한다는 점이다.
본 발명에 따른 내피로도가 우수한 하이브리드 딥 코드를 제조하는 방법은 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 및 1본의 아라미드 사를 준비하는 단계; 상기 1본의 아라미드 사를 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사보다 5~100mm/m 더 길게 투입하여 각 200 내지 500 TPM 연수의 꼬임을 부여함으로써 하연사를 제조하는 단계; 상기 하연사를 2본으로 합사하여 200 내지 500 TPM 연수의 꼬임을 부여하여 생코드로 제조하는 단계; 및 상기 생코드를 디핑액에 침지시킨 후 열처리하여 딥 코드로 제조하는 단계; 를 포함한다.
일반적으로 꼬임이 높은 경우, 강력은 감소하며, 중신 및 절신은 증가하는 경향을 띠게 된다. 또한 내피로도는 꼬임의 증가에 따라 향상되는 추세를 보이게 된다. 본 발명에서 제조한 하이브리드 타이어코드의 연수는 상/하연 동시에 200 내지 500TPM(twist per meter)으로 제조하였다. 이때 200/200TPM 미만일 경우에는 생코드의 절신이 감소하여 내피로도가 저하되기 쉽고, 500/500TPM 초과일 경우에는 강력 저하가 커서 타이어 코드용으로 적절하지 않다.
연사에 사용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 및 아라미드 사의 섬도는 각각 500 내지 3000데니어인 것이 바람직하다. 500 데니어 미만의 경우 500TPM에서 강력 저하가 매우 크고, 3000데니어 초과의 경우 200TPM에서 내피로도가 저하되므로 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 하이브리드 생코드는 해연하였을 때, 아라미드 사가 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 대비 5~100mm/m 더 길게 투입된 것을 특징으로 한다. 5mm 미만으로 투입된 경우 내피로도가 감소하여 적절하지 않고, 100mm를 초과하여 투입한 경우 강력이 감소하여 적절하지 않다. 생코드를 해연하였을 때 아라미드 사가 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 대비 5~50 mm/m 더 길게 투입된 것이 더욱 바람직하고, 생코드를 해연하였을 때 아라미드 사가 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 대비 10 ~ 30 mm/m 더 길게 투입된 것이 가장 바람직하다.
초기 신장률이 높고 절신이 낮은 아라미드 사의 투입량을 높게 부여하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사의 투입량은 짧게 부여하여 하연하게 되면, 아라미드 사가 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사보다 길게 투입된 형태의 생코드를 제작할 수 있다.
본 발명에 따른 제조 방법에서 아라미드 사가 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 대비 길게 투입될수록 강력은 떨어지고, 중/절신은 높아지는 경향을 나타내며 이로 인한 내피로도 상승을 기대할 수 있다. 특히 이러한 경우 인장시험시 초기 변형은 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트에 의해 낮은 모듈러스를 발생하게 되며 아라미드 사가 힘을 받기 시작하는 구간부터 높은 모듈러스를 발현하게 된다.
반대로 아라미드 사의 투입량이 짧을수록 (폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 보다는 길게 투입되나 아라미드 사의 길이가 짧아질수록) 강력은 높아지며, 중/절신 및 내피로도는 낮아지는 경향을 나타내게 된다.
또는 본 발명에서는 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 아라미드 사를 이용하여 하이브리드 코드를 제조하는 데 있어서. 딥 코드 제조의 전단계로서 코드에 연을 부여하는 단계(연사공정)를 거치게 된다.
본 발명의 연사공정을 보다 상세히 설명하면, 상기 방법에 의해 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 아라미드 사는 권취된 원사 각각 1본을 가연 및 합연이 동시 진행되는 다이렉트 연사기로써 연사하여 타이어 코드용 생코드를 제조한다. 생코드는 타이어 코드용 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 아라미드 사에 하연(Ply Twist)을 가한 후에 상연(Cable Twist)을 가하여 합연함으로써 제조되며, 일반적으로 상연과 하연은 같은 연수를 가하게 된다. 본 발명에서 중요한 연사공정으로는, 생코드의 제조를 위한 하연 부여시, 폴리에틸렌테레프탈레이트 사가 열처리에 의한 열수축되는 점을 이용하여 폴리에틸렌테레프탈레이트사를 아라미드 사보다 더 길게 공급한다는 점이다.
일반적으로 꼬임이 높은 경우, 강력은 감소하며, 중신 및 절신은 증가하는 경향을 띠게 된다. 또한 내피로도는 꼬임의 증가에 따라 향상되는 추세를 보이게 된다. 본 발명에서 제조한 하이브리드 타이어코드의 연수는 상/하연 동시에 200 내지 500TPM(twist per meter)으로 제조하였다. 이때 200/200TPM 미만일 경우에는 생코드의 절신이 감소하여 내피로도가 저하되기 쉽고, 500/500TPM 초과일 경우에는 강력 저하가 커서 타이어 코드용으로 적절하지 않다.
연사에 사용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 아라미드 사의 섬도는 각각 500 내지 3000데니어인 것이 바람직하다. 500 데니어 미만의 경우 500TPM에서 강력 저하가 매우 크고, 3000데니어 초과의 경우 200TPM에서 내피로도가 저하되므로 바람직하지 않다.
본 발명에 따른 하이브리드 딥 코드를 제조하는 방법은 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 1본의 아라미드 사를 준비하는 단계; 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 상기 아라미드 사보다 더 길게 투입하여 각각 200 내지 500 TPM 연수의 꼬임을 부여함으로써 하연사를 제조하는 단계; 상기 하연사를 2본으로 합사하여 200 내지 500 TPM 연수의 꼬임을 부여하여 생코드로 제조하는 단계; 및 상기 생코드를 접착액으로 디핑하여 열처리 하는 단계를 포함하되, 상기 하연사를 제조하는 단계에서 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 1본의 아라미드 사 보다 5 내지 100mm/m 더 길게 투입하고, 상기 열처리 시 폴리에틸렌테레프탈레이트가 아라미드 사와 길이가 동일해지도록 폴리에틸렌테레프탈레이트가 열수축 하도록 하는 것을 포함한다.
본 발명은 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 1본의 아라미드 사에 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하는 단계에서 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 1본의 아라미드 사 보다 5 내지 100mm/m 더 길게 투입하고, 합연하여 열처리 시 폴리에틸렌테레프탈레이트 사가 아라미드 사와 길이가 동일해질 정도로 열수축되도록 장력이나 온도를 조절하는 것는 것을 특징으로 한다.
즉, 건열수축율이 높은 폴리에틸렌테레프탈레이트 사가 열처리에 의해 3~6% 열수축되는 반면, 건열수축율이 낮은 아라미드 사는 열처리 이후에도 열수축이 거의 되지 않기 때문에, 폴리에틸렌테레프탈레이트 사가 열수축되는 정도와 아라미드 사가 열수축 되는 정도의 길이 차이를 감안하여, 생코드 제작시 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 아라미드 사 대비 더 길게 투입해 생코드를 제작하고, 상기 생코드를 열처리할 때에 장력이나 온도 조절에 의하여 신도가 높은 폴리에틸렌테레프탈레이트 사가 초기 모듈러스가 높은 아라미드 사와 길이가 동일해지도록 함으로써, 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 아라미드 사의 파단시점을 동일하게 할 수 있어, 하이브리드 딥 코드의 강도와 초기 모듈러스가 우수한 이점이 있는 것이다.
만약 하연사를 제조하는 단계에서 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 더 길게 투입하지 않는다면 열처리시 폴리에틸렌테레프탈레이트 사가 열수축하여 아라미드 사보다 길이가 짧아지게 되고, 생코드 초기 신장시 모듈러스가 낮은 폴리에틸렌테레프탈레이트 사가 먼저 힘을 받게 되어 코드의 강도가 떨어지는 문제점이 있다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 열수축시키는 방법은 장력 조절에 의한 방법과 온도 조절에 의한 방법이 있다. 장력 조절은 피드 롤러와 권취 롤러의 속도차에 의한 방법이 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 온도 조절에 의한 방법은 130 내지 240℃에서 조절될 수 있다. 두 방법 모두 열처리 시간을 조절하는 것을 포함하는데 이는 50초 내지 5분에서 조절될 수 있다. 열처리 조건에 따라 폴리에틸렌테레프탈레이트 사의 수축 정도가 달라질 수 있다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 아라미드 사보다 더 길게 투입하는 정도는 열수축 정도와 관계가 있다. 5 내지 100mm/m 더 투입하는 것이 바람직하고, 7 내지 50mm/m 더 투입하는 것이 더욱 바람직하다. 5mm/m 미만으로 투입할 경우 내피로도가 감소하여 타이어코드로서 바람직하지 않고, 100mm/m 초과로 투입할 경우 강도가 확보되지 않아 역시 타이어코드로서 바람직하지 않다. 본 발명의 일실시예에 다르면 10 내지 30mm/m 더 투입하는 것이 가장 바람직하다.
또는 본 발명에 따른 하이브리드 딥 코드는 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 1본의 아라미드 사를 각 선연하고 이를 합연하여서 된 생코드를 디핑액에 침지시킨 후 열처리하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 사의 길이가 아라미드 사 대비 더 짧아지도록 열수축시킨 것을 특징으로 하고, 이와 같이 제조된 딥 코드를 해연하였을 때, 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 대비 아라미드 사가 5 내지 100 mm/m 긴 것을 특징으로 한다.
제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 아라미드 사를 이용하여 하이브리드 코드를 제조하는 데 있어서. 딥 코드 제조의 전단계로서 코드에 연을 부여하는 단계(연사공정)를 거치게 된다.
본 발명의 연사공정을 보다 상세히 설명하면, 상기 방법에 의해 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 아라미드 사는 권취된 원사 각각 1본을 가연 및 합연이 동시 진행되는 다이렉트 연사기로써 연사하여 타이어 코드용 생코드를 제조한다. 생코드는 타이어 코드용 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 아라미드 사에 하연(Ply Twist)을 가한 후에 상연(Cable Twist)을 가하여 합연함으로써 제조되며, 일반적으로 상연과 하연은 같은 연수를 가하게 된다.
일반적으로 꼬임이 높은 경우, 강력은 감소하며, 중신 및 절신은 증가하는 경향을 띠게 된다. 또한 내피로도는 꼬임의 증가에 따라 향상되는 추세를 보이게 된다. 본 발명에서 제조한 하이브리드 타이어코드의 연수는 상/하연 동시에 200 내지 500TPM(twist per meter)으로 제조하였다. 이때 200/200TPM 미만일 경우에는 생코드의 절신이 감소하여 내피로도가 저하되기 쉽고, 500/500TPM 초과일 경우에는 강력 저하가 커서 타이어 코드용으로 적절하지 않다.
연사에 사용되는 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 아라미드 사의 섬도는 각각 500 내지 3000데니어인 것이 바람직하다. 500 데니어 미만의 경우 500TPM에서 강력 저하가 매우 크고, 3000데니어 초과의 경우 200TPM에서 내피로도가 저하되므로 바람직하지 않다.
제조된 '생코드 (Raw Cord)'는 제직기(weaving machine)를 사용하여 제직되고, 그리고 수득된 직물은 딥핑액에 침지 및 경화되어 '생코드' 표면에 수지층이 부착된 타이어코드용 '딥 코드(Dip Cord)'로 제조된다.
본 발명의 딥핑 공정을 보다 상세히 설명하면, 딥핑은 섬유의 표면에 RFL(Resorcinol Formaline-Latex)이라 불리는 수지층을 함침하여 줌으로써 달성되는데, 원래 고무와의 접착성이 떨어지는 타이어 코드용 섬유의 단점을 개선하기 위하여 실시된다.
통상의 레이온 섬유 또는 나일론 섬유는 1욕 디핑을 행하는 것이 보통이며, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 섬유를 사용하는 경우, 섬유 표면의 반응기가 레이온 섬유나 나일론 섬유에 비하여 적기 때문에 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 표면을 먼저 활성화 한 후에 접착처리를 하게 된다(2욕 딥핑).
본 발명에서 하이브리드 코드와 고무의 접착을 위한 접착액은 아래와 같은 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 하기에 기재된 예가 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
29.4wt% 레소시놀 45.6 중량부; 증류수 255.5 중량부; 37% 포르말린 20 중량부; 및 10wt%수산화나트륨 3.8 중량부를 포함하는 용액을 제조하여 25℃에서 5시간 교반하면서 반응시킨다.
다음으로 40wt% VP-라텍스 300 중량부, 증류수 129 중량부, 28% 암모니아수 23.8 중량부를 첨가한 후 25℃에서 20시간 동안 숙성시켜 고형분 농도 19.05%가 되도록 유지한다.
접착액의 부착량을 조절하기 위하여 0 내지 3%의 신장(stretch)을 필요로 하고, 바람직하게는 1 내지 2%의 신장이 이루어질 수 있다. 만약 신장 비율이 너무 높으면, 접착액의 부착량은 조절될 수 있지만 절신이 감소되어 결과적으로 내피로성이 감소된다. 다른 한편 신장 비율을 너무 낮추면, 예를 들어 0% 미만으로 낮추는 경우에는 코드 내부로 딥핑액이 침투되어 DPU를 조절하는 것이 불가능진다는 문제점이 발생한다.
접착제 부착량은 고형분 기준으로 섬유 무게에 대하여 2 내지 7%가 바람직하다. 접착액을 통과한 후 하이브리드 딥코드는 120 내지 180℃에서 건조된다. 180초 내지 220초간 건조되고, 건조 과정에서 하이브리드 딥코드가 1 내지 2% 정도로 신장(strech)이 된 상태에서 건조되는 것이 유리하다. 신장 비율이 낮은 경우 코드의 중신 및 절신이 증가하여 타이어코드로 적용되기 어려운 물성을 나타내게 될 수 있다. 다른 한편으로 신장 비율이 3%를 넘는 경우 중신수준은 적절하나 절신이 너무 작아져 내피로성이 저하될 수 있다.
건조 후에는 130 내지 260℃의 온도 범위에서 열처리된다. 열처리시 신장 비율은 -2 내지 3% 사이를 유지하며, 열처리 시간은 50초 내지 90초가 적정하다. 50초 미만시간 동안 열처리가 되는 경우 접착액의 반응시간이 부족하여 접착력이 낮아지는 결과를 가져오게 되며, 90초를 초과하여 열처리가 되는 경우 접착액의 경도가 높아져서 코드의 내피로성이 감소될 수 있다.
전술한 방법에 따라 제조된 하이브리드 딥 코드는 내피로도가 80% 이상인 것을 특징으로 한다. 내피로도가 80% 미만이면 타이어로 제작시 내구성이 감소하여 바람직하지 않다.
상기 열처리 단계에서 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 더 많이 수축시키는 것은 생코드에 걸리는 장력을 조절하는 방법, 열처리 온도를 조절하는 방법, 열처리 시간을 조절하는 방법으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 방법을 이용하였다.
장력은 피드 롤러와 권취 롤러의 속도를 통하여 조절하고 열처리 온도는 130 내지 240℃이며, 열처리 시간은 50 내지 90초로 하였다.
이러한 열처리 공정과 관련하여, 연사 단계에서 아라미드 사 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 사의 꼬임수는 동일하게 유지하여 생코드 제작 후 열처리 과정을 거치게 되면 폴리에틸렌테레프탈레이트 사가 수축하게 되고 딥 코드를 풀어봤을 때(해연) 단위 길이당 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 대비 아라미드 사가 길게 나타난다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 사가 많이 수축하여 아라미드 사가 길수록 인장시험시 초기 변형은 폴리에틸렌테레프탈레이트 사에 의해 발생하고 이후 변형은 아라미드 사에 의해 발생한다.
상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 사의 수축에 의한 길이 차이는 딥 코드를 풀어봤을 때 각 원사의 길이 차이가 5 내지 100 mm/m 정도 있을 때 효과가 있으며 바람직하게는 아라미드 사가 긴 것이 효과적이다. 5mm 미만으로 차이가 나는 경우 내피로도가 감소하여 적절하지 않고, 100mm를 초과하여 차이가 나는 경우 강력이 감소하여 적절하지 않다. 본 발명의 일실시예에 따르면 10 내지 30 mm/m 차이가 나는 것이 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 제조 방법에서 아라미드 사가 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 대비 길수록 강력은 떨어지고, 중/절신은 높아지는 경향을 나타내며 이로 인한 내피로도 상승을 기대할 수 있으며, 반대로 아라미드 사의 길이가 짧을수록 (폴리에틸렌테레프탈레이트 보다는 길지만 아라미드 사의 길이가 짧아질수록) 강력은 높아지며, 중/절신 및 내피로도는 낮아지는 경향을 나타내게 된다. 특히 이러한 경우 인장시험시 초기 변형은 폴리에틸렌테레프탈레이트 사에 의해 낮은 모듈러스를 발생하게 되며 아라미드 사가 힘을 받기 시작하는 구간부터 높은 모듈러스를 발현하게 된다.
본 발명은 생코드 단계에서 폴리에틸렌테레프탈레이트가 아라미드 사 보다 더 길게 투입되어 있으나, 열처리 단계에서, 장력을 조절하거나 온도를 조절하는 방법에 의하여, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 열수축시켜 아라미드 사와 길이가 동일해지도록 하는 데에 그 특징이 있다.
본 발명은 2욕 딥핑기를 이용하여 딥핑을 행하는 경우에 대하여 주로 설명하고 있으나, 당업계에 통상적인 지식을 가진 자라면 1욕 딥핑기를 이용하여 동일한 조건에서 열처리를 하는 것도 가능할 것이다.
전술한 방법에 따라 제조된 하이브리드 딥 코드는 강력 25.5kg 이상, 중간신도 2.0% 이하인 것을 특징으로 한다. 강력이 25.5kg 미만이면 타이어로 제작시 조종안정성이 감소하고, 중간신도가 2.0% 초과이면 타이어로 제작시 소음이 증가하여 바람직하지 않다.
이와 같은 공정을 통하여 제조된 하이브리드 딥코드는 승용차용 타이어의 제조를 위해 사용되는데, 가류시 금형 (Mold) 내부에서 그린 타이어 (Green Tire)를 블래더로 부풀리는 작업시 아라미드 사를 단독으로 사용할 때 변형에 어려움이 있는 것에 비하여 변형이 용이하게 작용하여 타이어 제조를 쉽게 하기 위하여 사용된다. 이와 같은 공정을 통하여 제조된 하이브리드 딥코드는 승용차용 타이어에 적용되는데, 주로 캡플라이 및 카카스 플라이에 적용되어 아라미드 사를 단독으로 사용할 때 문제가 되는 낮은 내피로성 및 접착력을 개선하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사를 단독으로 사용할 때 문제가 되는 낮은 모듈러스 및 내열성을 개선하여 내피로도가 우수한 고성능 타이어를 제조하기 위하여 사용된다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 딥코드가 카카스 플라이 또는 캡플라이로 적용된 승용차용 타이어의 구조를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 타이어(31)의 비드 영역(35)은 각각 비신장성인 환상의 비드코어(36)가 된다. 비드코어(36)는 연속적으로 감겨진 단일의 또는 단일 필라멘트 강선으로 만들어지는 것이 바람직하다. 바람직한 실시 형태는 0.95mm 내지 1.00mm 직경의 고강도 강선이 4x4 구조를 형성하며, 4x5 구조가 된다.
본 발명에 따른 타이어 코드의 실시 예에 있어, 비드 영역(35)은 비드필러(37)를 가질 수 있고, 상기 비드필러(37)는 일정 수준 이상의 경도를 가져야 하며, 바람직하게는 Shore A hardness 40이상의 경도를 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 타이어(31)는 벨트(38) 및 캡플라이(39)에 의하여 크라운부가 보강될 수 있다. 벨트(38)는 두 개의 코드(41, 42)로 이루어진 절단 벨트 플라이(40)를 포함하고 벨트 플라이(40)의 코드(41)는 타이어의 원주 방향 중앙 면에 대하여 약 20°의 각도로 배향될 수 있다. 벨트 플라이(40)의 하나의 코드(41)는 원주 방향 중앙 면과 대향하는 방향으로, 다른 벨트 플라이(40)의 코드(42)의 방향과는 반대로 배치될 수 있다. 그러나 벨트(38)는 임의의 수의 플라이를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 16 내지 24°의 범위로 배치될 수 있다. 벨트(38)는 타이어(31)의 작동 중에 노면으로부터의 트레드(33)의 상승을 최소화하도록 측방향 강성을 제공하는 역할을 한다. 벨트(38)의 코드(41, 42)는 스틸코드로 제조될 수 있고, 2+2구조로 되어 있지만, 임의의 구조로 제작될 수 있다. 벨트(38)의 상부에는 캡 플라이(39)와 에지플라이(44)가 보강되어 있는데 캡플라이(39)의 코드(45)는 타이어의 원주 방향에 평행하게 보강되어 타이어의 고속 회전에 따른 원주 방향의 크기 변화를 억제하는 작용을 하며, 고온에서의 열수축 응력이 큰 캡플라이(39)의 코드(45)가 사용된다. 상기 캡플라이(39)의 코드(45)는 본 발명의 방법에 따라 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 사 및 아라미드 사로 제조된 하이브리드 딥코드를 이용하여 제조될 수 있다. 1층의 캡플라이(39)와 1층의 에지플라이(44)가 사용될 수 있고, 바람직하게는 1또는 2층의 캡플라이 및 1 또는 2층의 에지플라이가 보강될 수 있다.
도 1에서 설명되지 않은 도면 부호 32 및 34는 카카스 층(32) 및 플라이 턴업(34)을 나타낸다. 그리고 도면부호 33은 카카스 층 보강용 코드(33)를 나타낸다.
이하 구체적인 실시예 및 비교예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 아래의 실시예 및 비교예에서 하이브리드 딥 코드의 특성은 아래와 같은 방법으로 물성이 평가되었다.
(a) 하이브리드 딥 코드 강력(kgf) 및 중간신도(%)
107℃로 2시간 건조된 후 인스트론사의 저속 신장형 인장시험기를 이용하여 시료장 250mm, 인장속도 300m/min로 측정되었다. 중간신도(Elongation at specific load)는 4.5kg의 하중에서 신도가 측정되었다.
(b) 건열수축률(%, Shrinkage)
25℃, 65% RH에서 24시간 동안 방치한 후, 0.05g/d의 정하중에서 측정한 길이(L0)와 150℃로 30분간 0.05g/d의 정하중에서 처리한 후의 길이(L1)의 비를 이용하여 건열수축률을 나타냈다.
S(%) = (L0 - L1) / L0
(c) 하이브리드 딥코드 E-S 값
일정 하중 하에서의 신도를 본 발명에서는 중간신도(E)라 부르며, 'S'는 상기 (b)항의 건열수축률을 의미하는 것으로, 중간신도(E) 및 건열수축률(S)의 합을 ' E-S '로 표시하였다.
E-S = 중간신도(%) + 건열수축률(%)
(d) 내피로도
타이어 코드의 피로 시험에 통상적으로 사용되는 Belt Fatigue Tester를 이용하여 피로시험 후 잔여강력을 측정하여 내피로도를 비교하였다. 피로 시험 조건은 상온, 힘(load) 80 kg, 37,500회 반복의 조건이었으며, 피로 시험 후 고무와 코드를 분리하여 잔여강력을 측정하였다. 잔여 강력의 측정은 통상의 인장 강도 시험기를 이용하여 앞의 (a)방법에 따라 측정하였다.
실시예 1
타이어 보강용 섬유를 제조하기 위하여 앞에서 설명한 방법에 따라 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌나프탈레이트 및 아라미드 섬유를 각각 얻었다. 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사(1000D)와 1본의 아라미드 사(1000D)에 400TPM의 꼬임을 각각 부여하고, 이를 합사하여 400TPM의 꼬임을 부여하여 생코드를 제조하였다. 이때 아라미드 사는 폴리에틸렌테레프탈레이트 사보다 10mm/m 더 길게 투입되었다. 이후 하기의 방법으로 조제된 접착액에 통과시켜 접착액을 부여하였다. 건조시 2%의 신장(stretch)을 가하여 열수축에 의한 생코드의 불균일이 발생하지 않도록 조절하여 주었다.
29.4wt% 레소시놀 45.6 중량부; 증류수 255.5 중량부; 37% 포르말린 20 중량부; 및 10wt%수산화나트륨 3.8 중량부을 포함하는 용액을 조제 후, 25℃에서 5시간 교반시키며 반응시키고 그리고 다음의 성분을 추가하였다: 40wt% VP-라텍스 300 중량부 , 증류수 129 중량부, 28% 암모니아수, 23.8 중량부 상기 성분 첨가 후 25℃에서 20시간 동안 숙성시켜 고형분 농도 19.05%로 유지되도록 하였다. 접착액을 부여하여 150℃에서 2분간 건조시킨 후, 170℃에서 60초간 열처리를 하여 제조된 하이브리드 딥 코드의 물성을 평가하여 표 1로 나타내었다
실시예 2
생코드 제조시 연사 단계에서 하연 부여시 아라미드 사의 길이를 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 대비 20mm/m 더 길게 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하이브리드 딥 코드를 제조하였고, 제조된 하이브리드 딥 코드의 물성을 평가하여 표 1로 나타내었다.
실시예 3
생코드 제조시 연사 단계에서 하연 부여시 아라미드 사의 길이를 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 대비 30mm/m 더 길게 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 하이브리드 딥 코드를 제조하였고, 제조된 하이브리드 딥 코드의 물성을 평가하여 표 1로 나타내었다.
실시예 4
생코드 제조시 연사 단계에서 하연 부여시 아라미드 사의 길이를 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 대비 40mm/m 더 길게 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 생코드 및 처리 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.
비교예 1
생코드의 제조를 위한 연사공정시, 1본의 아라미드 사(1000D)에 40 TPM의 선연을 부여한 후, 상기 선연이 부여된 1본의 아라미드 사(1000D) 및 꼬임이 부여되지 않은 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사(1000D)를 각각 400TPM의 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고 합연하면서 아라미드 사와 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 동일한 길이로 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하이브리드 딥 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.
비교예 2
생코드의 제조를 위한 연사공정시, 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사(1000D) 및 아라미드사(1000D)룰 각각 400TPM의 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고 합연하면서 아라미드 사와 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 동일한 길이로 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하이브리드 딥 코드를 제조하였다. 위와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.
처리코드 물성 비 고
강력(kg) 중간신도4.5kg(%) 수축률(%) ES치(%) 내피로도(%)
실시예 1 25.3 2.5 0.8 3.3 85.4
실시예 2 25.0 2.7 0.8 3.5 87.1
실시예 3 24.9 2.8 0.8 3.5 89.3
실시예 4 24.6 3.0 0.8 3.5 91.5
비교예 1 22.5 2.8 0.9 3.7 71.1 내피로도가 낮음
비교예 2 25.5 2.4 0.8 3.2 69.2 내피로도가 낮음
상기 표 1의 시험 결과로 볼 때, 본 발명에 따른 하이브리드 딥코드의 경우 비교예에 비하여 내피로도가 향상됨을 알 수 있다.
실시예 5
본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 캡플라이로 사용하여 제조된 래디얼 타이어는 반경 방향 외측 플라이 턴업을 갖는 카카스층을 가지며, 상기 카카스층은 1층이 포함하도록 설치하였다. 이 때 카카스 코드의 사양은 다음의 표2에 나타낸 바와 같이 하고, 타이어의 원주 방향 중간 면에 대하여 90도 각도로 배향하였다. 상기 플라이 턴업(34)은 타이어 최대 단면 높이에 대하여 40 내지 80%의 높이를 갖도록 하였다. 비드부(35)는 0.95 내지 1.00mm 직경의 고강도 강선이 4로 형성된 비드코어(36)와 shore A hard ness 40 이상의 경도의 비드필러(37)를 갖도록 하였다. 벨트(38)는 상부에 1층의 캡플라이(39)와 1층의 에지 플라이(44)로 된 벨트 보강층에 의해 보강되며 캡플라이(39) 내의 캡플라이 코드가 타이어의 원주 방향에 대하여 평행하도록 배치하였다.
실시예 6
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 2에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 7
타이어 제작 을 위한 코드 소재를 실시예 3에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 8
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 4에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
비교예 3
타이어 제작을 위한 코드 소재를 비교예 1에 의해 제조된 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
비교예 4
타이어 제작을 위한 코드 소재를 비교예 2에 의해 제조된 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예5 실시예6 실시예7 실시예8 비교예 3 비교예 4
카카스 소재 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트
규격(d/합연사) 1500d/2 1500d/2 1500d/2 1500d/2 1500d/2 1500d/2
강력(Kg) 24 24 24 24 24 24
탄성계수(g/d) 60 60 60 60 60 60
캡플라이 소재 실시예1의 하이브리드 딥코드 실시예2의하이브리드 딥코드 실시예3의하이브리드 딥코드 실시예4의하이브리드 딥코드 비교예1의 하이브리드딥코드 비교예2의 하이브리드 딥코드
타이어 편평비 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60
카카스층수 1 1 1 1 1 1
캡플라이층수 1 1 1 1 1 1
실시예 9
본 발명의 실시예 1에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 카카스층에 사용하여 제조된 래디얼 타이어는 반경 방향 외측 플라이 턴 업을 갖는 카카스층을 가지며, 상기 카카스층은 1층이 포함하도록 설치하였다. 이때 캡 플라이 및 카카스 코드의 사양은 다음의 표 3에 나타낸 바와 같이 하고, 실시예 5와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 10
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 2에 의 해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다 .
실시예 11
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 3에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 타이어를 제조 하였다.
실시예 12
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 4에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
비교 예 5
타이어 제작을 위한 코드 소재를 비교예 1에 의해 제조된 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
비교 예 6
타이어 제작을 위한 코드 소재를 비교예 2에 의해 제조된 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예9 실시예10 실시예11 실시예12 비교예 5 비교예 6
카카스 소재 실시예1의 하이브리드 딥코드 실시예2의하이브리드 딥코드 실시예3의하이브리드 딥코드 실시예4의하이브리드 딥코드 비교예1의 하이브리드딥코드 비교예2의 하이브리드 딥코드
캡플라이 소재 나일론6,6 나일론6,6 나일론6,6 나일론6,6 나일론6,6 나일론6,6
규격(d/합연사) 1260d/2 1260d/2 1260d/2 1260d/2 1260d/2 1260d/2
강력(kg) 24 24 24 24 24 24
탄성계수(g/d) 50 60 60 60 60 60
타이어 편평비 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60
카카스층수 1 1 1 1 1 1
캡플라이층수 1 1 1 1 1 1
상기 실시예 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 및 비교예 3, 4, 5, 6에 따라 제조된 205/65 R15 V 타이어를 2000cc 등급의 승용차에 장착하고 60km/h 속도로 주행하면서 차량 내에서 발생하는 소음을 측정하여 가청 주파수 영역의 갑을 노이즈(dB)로 나타내었으며, 조종 안정성 및 승차감은 숙련된 운전자가 테스트 코스를 주행하여 100점 만점에 5점의 단위로 평가하여 그 결과를 다음의 표 4에 나타내었다. 내구성은 FMVSS 109의 P-메트릭 타이어 내구성 테스트(P-metric tire endurance test) 방법을 따라 측정온도 섭씨 38℃(℃), 타이어 표기 하중의 85, 90, 100% 조건으로, 주행 속도 80k m/h로 하여 총 34시간 주행하여 트레드나 사이드월, 카카스 코드, 이너라이너, 비드 등 어느 부위에도 비드 분리, 코드 절단, 벨트 세퍼레이션 등의 흔적을 찾을 수 없는 경우에 합격(OK)으로 판정하였다.
구 분 타이어무게(kg) 승차감 조종안정성 내구성 유니포머티 소음(dB)
실시예5 9.98 100 100 OK 100 60.4
실시예6 9.98 100 100 OK 100 60.4
실시예7 9.99 100 100 OK 100 60.5
실시예8 10.02 100 100 OK 100 61.2
비교예3 10.01 97 96 OK 92 62
비교예4 10.08 94 95 OK 93 62.1
실시예9 10.2 100 100 OK 100 60.4
실시예10 10.2 100 100 OK 100 60.3
실시예11 10.12 100 100 OK 100 60.4
실시예12 10.0 100 100 OK 100 60.6
비교예5 10.5 95 97 OK 94 61.5
비교예6 10.6 95 94 OK 93 63
상기 표 4의 시험 결과로 볼 때, 본 발명에 따른 하이브리드 코드를 사용한 타이어(실시예 5 내지 12)는 비교예 3 내지 6에 비하여 노이즈 감소 및 조종 안정성 면에 효과가 우수하였으며, 타이어의 유니포머티 또한 향상 됨을 알 수 있다.
실시예 13
타이어 보강용 섬유를 제조하기 위하여 앞에서 설명한 방법에 따라 폴리에틸렌나프탈레이트 및 아라미드 섬유를 각각 얻었다. 1본의 폴리에틸렌나프탈레이트 사(1000D)와 1본의 아라미드 사(1000D)에 400TPM의 꼬임을 각각 부여하고, 이를 합사하여 400TPM의 꼬임을 부여하여 생코드를 제조하였다. 이때 아라미드 사는 폴리에틸렌나프탈레이트 사보다 10mm/m 더 길게 투입되었다. 이후 하기의 방법으로 조제된 접착액에 통과시켜 접착액을 부여하였다. 건조시 2%의 신장(stretch)을 가하여 열수축에 의한 생코드의 불균일이 발생하지 않도록 조절하여 주었다.
29.4wt% 레소시놀 45.6 중량부; 증류수 255.5 중량부; 37% 포르말린 20 중량부; 및 10wt%수산화나트륨 3.8 중량부을 포함하는 용액을 조제 후, 25℃에서 5시간 교반시키며 반응시키고 그리고 다음의 성분을 추가하였다: 40wt% VP-라텍스 300 중량부 , 증류수 129 중량부, 28% 암모니아수, 23.8 중량부 상기 성분 첨가 후 25℃에서 20시간 동안 숙성시켜 고형분 농도 19.05%로 유지되도록 하였다. 접착액을 부여하여 150℃에서 2분간 건조시킨 후, 170℃에서 60초간 열처리를 하여 제조된 하이브리드 딥 코드의 물성을 평가하여 표 5로 나타내었다
실시예 14
생코드 제조시 연사 단계에서 하연 부여시 아라미드 사의 길이를 폴리에틸렌나프탈레이트 사 대비 20mm/m 더 길게 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 13과 동일한 방법으로 하이브리드 딥 코드를 제조하였고, 제조된 하이브리드 딥 코드의 물성을 평가하여 표 5로 나타내었다.
실시예 15
생코드 제조시 연사 단계에서 하연 부여시 아라미드 사의 길이를 폴리에틸렌나프탈레이트 사 대비 30mm/m 더 길게 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 13과 동일한 방법으로 하이브리드 딥 코드를 제조하였고, 제조된 하이브리드 딥 코드의 물성을 평가하여 표 5로 나타내었다.
실시예 16
생코드 제조시 연사 단계에서 하연 부여시 아라미드 사의 길이를 폴리에틸렌나프탈레이트 사 대비 40mm/m 더 길게 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 13과 동일한 방법으로 실험을 수행하여 생코드 및 처리 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 5에 나타내었다.
비교예 7
생코드의 제조를 위한 연사공정시, 1본의 아라미드 사(1000D)에 40 TPM의 선연을 부여한 후, 상기 선연이 부여된 1본의 아라미드 사(1000D) 및 꼬임이 부여되지 않은 1본의 폴리에틸렌나프탈레이트 사(1000D)를 각각 400TPM의 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고 합연하면서 아라미드 사와 폴리에틸렌나프탈레이트 사를 동일한 길이로 투입한 것을 제외하고는 실시예 13과 동일한 방법으로 하이브리드 딥 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 5에 나타내었다.
비교예 8
생코드의 제조를 위한 연사공정시, 1본의 폴리에틸렌나프탈레이트 사(1000D) 및 아라미드사(1000D)룰 각각 400TPM의 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고 합연하면서 아라미드 사와 폴리에틸렌나프탈레이트 사를 동일한 길이로 투입한 것을 제외하고는 실시예 13과 동일한 방법으로 하이브리드 딥 코드를 제조하였다. 위와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 5에 나타내었다.
처리코드 물성 비 고
강력(kg) 중간신도4.5kg(%) 수축률(%) ES치(%) 내피로도(%)
실시예 13 25.5 2.2 0.7 2.9 86.7
실시예 14 25.1 2.4 0.7 3.1 89.9
실시예 15 25.2 2.5 0.7 3.2 88.9
실시예 16 25.0 2.7 0.7 3.4 89.8
비교예 7 23.9 2.1 0.7 2.8 72.5
비교예 8 25.9 2.0 0.7 2.7 71.8 내피로도가 낮음
상기 표 5의 시험 결과로 볼 때, 본 발명에 따른 하이브리드 딥코드의 경우 비교예에 비하여 내피로도가 향상됨을 알 수 있다.
실시예 17
본 발명의 실시예 13에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 캡플라이로 사용하여 제조된 래디얼 타이어는 반경 방향 외측 플라이 턴업을 갖는 카카스층을 가지며, 상기 카카스층은 1층이 포함하도록 설치하였다. 이 때 카카스 코드의 사양은 다음의 표2에 나타낸 바와 같이 하고, 타이어의 원주 방향 중간 면에 대하여 90도 각도로 배향하였다. 상기 플라이 턴업(34)은 타이어 최대 단면 높이에 대하여 40 내지 80%의 높이를 갖도록 하였다. 비드부(35)는 0.95 내지 1.00mm 직경의 고강도 강선이 4로 형성된 비드코어(36)와 shore A hard ness 40 이상의 경도의 비드필러(37)를 갖도록 하였다. 벨트(38)는 상부에 1층의 캡플라이(39)와 1층의 에지 플라이(44)로 된 벨트 보강층에 의해 보강되며 캡플라이(39) 내의 캡플라이 코드가 타이어의 원주 방향에 대하여 평행하도록 배치하였다.
실시예 18
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 14에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 17와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 19
타이어 제작 을 위한 코드 소재를 실시예 15에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 17와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 20
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 16에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 17와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
비교예 9
타이어 제작을 위한 코드 소재를 비교예 7에 의해 제조된 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 17와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
비교예 10
타이어 제작을 위한 코드 소재를 비교예 8에 의해 제조된 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 17와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예17 실시예18 실시예19 실시예20 비교예 9 비교예 10
카카스 소재 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트
규격(d/합연사) 1500d/2 1500d/2 1500d/2 1500d/2 1500d/2 1500d/2
강력(Kg) 24 24 24 24 24 24
탄성계수(g/d) 60 60 60 60 60 60
캡플라이 소재 실시예13의 하이브리드 딥코드 실시예14의하이브리드 딥코드 실시예15의하이브리드 딥코드 실시예16의하이브리드 딥코드 비교예7의 하이브리드딥코드 비교예8의 하이브리드 딥코드
타이어 편평비 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60
카카스층수 1 1 1 1 1 1
캡플라이층수 1 1 1 1 1 1
실시예 21
본 발명의 실시예 13에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 카카스층에 사용하여 제조된 래디얼 타이어는 반경 방향 외측 플라이 턴 업을 갖는 카카스층을 가지며, 상기 카카스층은 1층이 포함하도록 설치하였다. 이때 캡 플라이 및 카카스 코드의 사양은 다음의 표 7에 나타낸 바와 같이 하고, 실시예 17와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 22
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 14에 의 해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 17와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다 .
실시예 23
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 15에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 17와 동일한 방법으로 타이어를 제조 하였다.
실시예 24
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 16에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 17와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
비교 예 11
타이어 제작을 위한 코드 소재를 비교예 7에 의해 제조된 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 17와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
비교 예 12
타이어 제작을 위한 코드 소재를 비교예 8에 의해 제조된 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 17와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예21 실시예22 실시예23 실시예24 비교예 11 비교예 12
카카스 소재 실시예13의 하이브리드 딥코드 실시예14의하이브리드 딥코드 실시예15의하이브리드 딥코드 실시예16의하이브리드 딥코드 비교예7의 하이브리드딥코드 비교예8의 하이브리드 딥코드
캡플라이 소재 나이론6,6 나이론6,6 나이론6,6 나이론6,6 나이론6,6 나이론6,6
규격(d/합연사) 1260d/2 1260d/2 1260d/2 1260d/2 1260d/2 1260d/2
강력(kg) 24 24 24 24 24 24
탄성계수(g/d) 50 50 50 50 50 50
타이어 편평비 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60
카카스층수 1 1 1 1 1 1
캡플라이층수 1 1 1 1 1 1
상기 실시예 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 및 비교예 9, 10, 11, 12에 따라 제조된 205/65 R15 V 타이어를 2000cc 등급의 승용차에 장착하고 60km/h 속도로 주행하면서 차량 내에서 발생하는 소음을 측정하여 가청 주파수 영역의 갑을 노이즈(dB)로 나타내었으며, 조종 안정성 및 승차감은 숙련된 운전자가 테스트 코스를 주행하여 100점 만점에 5점의 단위로 평가하여 그 결과를 다음의 표 8에 나타내었다. 내구성은 FMVSS 109의 P-메트릭 타이어 내구성 테스트(P-metric tire endurance test) 방법을 따라 측정온도 섭씨 38℃(℃), 타이어 표기 하중의 85, 90, 100% 조건으로, 주행 속도 80k m/h로 하여 총 34시간 주행하여 트레드나 사이드월, 카카스 코드, 이너라이너, 비드 등 어느 부위에도 비드 분리, 코드 절단, 벨트 세퍼레이션 등의 흔적을 찾을 수 없는 경우에 합격(OK)으로 판정하였다.
구 분 타이어무게(kg) 승차감 조종안정성 내구성 유니포머티 소음(dB)
실시예17 9.98 100 100 OK 100 60.4
실시예18 9.98 100 100 OK 100 60.4
실시예19 9.99 100 100 OK 100 60.5
실시예20 10.02 100 100 OK 100 61.2
비교예9 10.01 97 96 OK 92 62
비교예10 10.08 94 95 OK 93 62.1
실시예21 10.2 100 100 OK 100 60.4
실시예22 10.2 100 100 OK 100 60.3
실시예23 10.12 100 100 OK 100 60.4
실시예24 10.0 100 100 OK 100 60.6
비교예11 10.5 95 97 OK 94 61.5
비교예12 10.6 95 94 OK 93 63
상기 표 8의 시험 결과로 볼 때, 본 발명에 따른 하이브리드 코드를 사용한 타이어(실시예 17 내지 24)는 비교예 11 내지 12에 비하여 노이즈 감소 및 조종 안정성 면에 효과가 우수하였으며, 타이어의 유니포머티 또한 향상 됨을 알 수 있다.
실시예 26
폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 20mm/m 더 길게 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 25과 동일한 방법으로 생코드 및 딥 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 9에 나타내었다.
실시예 27
폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 30mm/m 더 길게 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 25과 동일한 방법으로 생코드 및 딥 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 9에 나타내었다.
실시예 28
폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 40mm/m 더 길게 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 25과 동일한 방법으로 생코드 및 딥 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 9에 나타내었다.
비교예 13
생코드의 제조를 위한 연사공정시, 1본의 아라미드 사(1000D)에 40 TPM의 선연을 부여한 후, 상기 선연이 부여된 1본의 아라미드 사(1260D) 및 꼬임이 부여되지 않은 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사(1000D)를 각각 400TPM의 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고 합연하면서 폴리에틸렌테레프탈레이트 사와 아라미드 사를 같은 길이로 투입한 것을 제외하고는 실시예 25과 동일한 방법으로 하이브리드 딥 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 9에 나타내었다.
비교예 14
생코드의 제조를 위한 연사공정시, 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사(1000D) 및 아라미드사(1500D)룰 각각 400TPM의 꼬임을 부여하여 하연사를 제조하고 합연하면서 폴리에틸렌테레프탈레이트 사와 아라미드 사를 같은 길이로 투입한 것을 제외하고는 실시예 25과 동일한 방법으로 하이브리드 딥 코드를 제조하였다. 위와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 9에 나타내었다.
구분 처리코드 물성 비고
강력(kg) 중간신도4.5kg(%) 수축률(%) ES치(%) 내피로도(%)
실시예25 26.3 2.0 1.0 3.0 82.4
실시예26 26.0 2.0 1.0 3.0 80.3
실시예27 25.7 1.9 1.1 3.0 81.2
실시예28 25.8 1.9 1.2 3.1 82.1
비교예13 24.7 2.6 0.8 3.4 72.1
비교예14 25.1 2.2 0.9 3.1 71.2
실시예 29
본 발명의 실시예 25에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 캡플라이로 사용하여 제조된 래디얼 타이어는 반경 방향 외측 플라이 턴업을 갖는 카카스층을 가지며, 상기 카카스층은 1층이 포함하도록 설치하였다. 이때 카카스 코드의 사양은 다음의 표10에 나타낸 바와 같이 하고, 타이어의 원주 방향 중간 면에 대하여 90도 각도로 배향하였다. 상기 플라이 턴업(34)은 타이어 최대 단면 높이에 대하여 40 내지 80%의 높이를 갖도록 하였다. 비드부(35)는 0.95 내지 1.00mm 직경의 고강도 강선이 4로 형성된 비드코어(36)와 shore A hardness 40 이상의 경도의 비드필러(37)를 갖도록 하였다. 벨트(38)는 상부에 1층의 캡플라이(39)와 1층의 에지플라이(44)로 된 벨트보강층에 의해 보강되며 캡플라이(39) 내의 캡플라이 코드가 타이어의 원주 방향에 대하여 평행하도록 배치하였다.
실시예 30
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 26에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 29와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 31
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 27에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 29와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 32
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 28에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 29와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
비교예 15
타이어 제작을 위한 코드 소재를 비교예 13에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 29와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
비교예 16
타이어 제작을 위한 코드 소재를 비교예 14에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 29와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예29 실시예30 실시예31 실시예32 비교예 15 비교예 16
카카스 소재 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트
규격(d/합연사) 1500d/2 1500d/2 1500d/2 1500d/2 1500d/2 1500d/2
강력(Kg) 24 24 24 24 24 24
탄성계수(g/d) 60 60 60 60 60 60
캡플라이 소재 실시예25의 하이브리드 딥코드 실시예26의하이브리드 딥코드 실시예27의하이브리드 딥코드 실시예28의하이브리드 딥코드 비교예13의 하이브리드딥코드 비교예14의 하이브리드 딥코드
타이어 편평비 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60
카카스층수 1 1 1 1 1 1
캡플라이층수 1 1 1 1 1 1
실시예 33
본 발명의 실시예 25에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 카카스 층에 사용하여 제조된 래디얼 타이어는 반경 방향 외측 플라이 턴업을 갖는 카카스층을 가지며, 상기 카카스층은 1층이 포함되도록 설치하였다. 이 때 캡플라이 및 카카스 코드의 사양은 다음의 표 11에 나타낸 바와 같이 하고, 실시예 17와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 34
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 26에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 29와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 35
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 27에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 29와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 36
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 28에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 29와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
비교예 17
타이어 제작을 위한 코드 소재를 비교예 13에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 29와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
비교예 30
타이어 제작을 위한 코드 소재를 비교예 14에 의해 제조된 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 29와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예33 실시예34 실시예35 실시예36 비교예 17 비교예 18
카카스 소재 실시예25의 하이브리드 딥코드 실시예26의하이브리드 딥코드 실시예27의하이브리드 딥코드 실시예28의하이브리드 딥코드 비교예13의 하이브리드딥코드 비교예14의 하이브리드 딥코드
캡플라이 소재 나이론6,6 나이론6,6 나이론6,6 나이론6,6 나이론6,6 나이론6,6
규격(d/합연사) 1260d/2 1260d/2 1260d/2 1260d/2 1260d/2 1260d/2
강력(kg) 22.4 22.4 22.4 22.4 22.4 22.4
탄성계수(g/d) 50 50 50 50 50 50
타이어 편평비 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60
카카스층수 1 1 1 1 1 1
캡플라이층수 1 1 1 1 1 1
상기 실시예 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36 및 비교예 15, 16, 17, 18에 따라 제조된 205/65 R15 V 타이어를 2000cc 등급의 승용차에 장착하고 60km/h 속도로 주행하면서 차량 내에서 발생하는 소음을 측정하여 가청 주파수 영역의 값을 노이즈(dB)로 나타내었으며, 조종 안정성 및 승차감은 숙련된 운전자가 테스트 코스를 주행하여 100점 만점에 5점의 단위로 평가하여 그 결과를 다음의 표 12에 나타내었다. 내구성은 FMVSS 109의 P-메트릭 타이어 내구성 테스트(P-metric tire endurance test) 방법을 따라 측정온도 섭씨 38℃(℃), 타이어 표기 하중의 85, 90, 100% 조건으로, 주행 속도 80km/h로 하여 총 34시간 주행하여 트레드나 사이드월, 카카스 코드, 이너라이너, 비드 등 어느 부위에도 비드 분리, 코드 절단, 벨트 세퍼레이션 등의 흔적을 찾을 수 없는 경우에 합격(OK)으로 판정하였다.
구 분 타이어무게(kg) 승차감 조종안정성 내구성 유니포머티 소음(dB)
실시예29 9.98 100 100 OK 100 60.4
실시예30 9.98 100 100 OK 100 60.4
실시예31 9.99 100 100 OK 100 60.5
실시예32 10.02 100 100 OK 100 61.2
비교예15 10.01 97 96 OK 92 62
비교예16 10.08 94 95 OK 93 62.1
실시예33 10.2 100 100 OK 100 60.4
실시예34 10.2 100 100 OK 100 60.3
실시예35 10.12 100 100 OK 100 60.4
실시예36 10.0 100 100 OK 100 60.6
비교예17 10.5 95 97 OK 94 61.5
비교예18 10.6 95 94 OK 93 63
상기 표 12의 시험 결과로 볼 때, 본 발명에 따른 하이브리드 코드를 사용한 타이어(실시예 29 내지 36)는 비교예 15 내지 18에 비하여 노이즈 감소 및 조종안정성 면에 효과가 우수하였으며, 타이어의 유니포머티 또한 향상됨을 알 수 있다.
실시예 37
타이어 보강용 섬유를 제조하기 위하여 앞에서 설명한 방법에 따라 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 아라미드 섬유를 각각 얻었다. 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사(1000D)와 1본의 아라미드 사(1000D)에 400TPM의 꼬임을 각각 부여하고, 이를 합사하여 400TPM의 꼬임을 부여하여 생코드를 제조하였다. 이후 하기의 방법으로 조제된 접착액에 통과시켜 접착액을 부여하였다.
29.4wt% 레소시놀 45.6 중량부; 증류수 255.5 중량부; 37% 포르말린 20 중량부; 및 10wt%수산화나트륨 3.8 중량부을 포함하는 용액을 조제 후, 25℃에서 5시간 교반시키며 반응시키고 그리고 다음의 성분을 추가하였다:
40wt% VP-라텍스 300 중량부 , 증류수 129 중량부, 28% 암모니아수, 23.8 중량부 상기 성분 첨가 후 25℃에서 20시간 동안 숙성시켜 고형분 농도 19.05%로 유지되도록 하였다.
접착액을 부여하여 150℃에서 2분간 건조시킨 후, 240℃에서 60초간 신장을 가하면서 열처리를 하여 폴리에틸렌테레프탈레이트사를 수축시켜 해연하였을 때 아라미드 사가 10mm/m 더 길게 하고 접착제 처리를 종료하였다. 이와 같이 제조된 하이브리드 딥 코드의 물성을 평가하여 표 13로 나타내었다.
실시예 38
70초간 열처리하여 해연하였을 때 아라미드 사가 20mm/m 더 길게한 것을 제외하고는 상기 실시예 37과 동일한 방법으로 생코드 및 딥 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 13에 나타내었다.
실시예 39
80초간 열처리하여 해연하였을 때 아라미드 사가 30mm/m 더 길게한 것을 제외하고는 상기 실시예 37과 동일한 방법으로 생코드 및 딥 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 13에 나타내었다.
실시예 40
90초간 열처리하여 해연하였을 때 아라미드 사가 40mm/m 더 길게한 것을 제외하고는 상기 실시예 37과 동일한 방법으로 생코드 및 딥 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 13에 나타내었다.
비교예 19
합사할 때 아라미드 사를 10mm/m 더 길게 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 37과 동일한 방법으로 생코드 및 딥 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 13에 나타내었다.
비교예 20
합사할 때 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 15mm/m 더 길게 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 37과 동일한 방법으로 생코드 및 딥 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 13에 나타내었다.
비교예 21
합사할 때 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 20mm/m 더 길게 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 37과 동일한 방법으로 생코드 및 딥 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 13에 나타내었다.
비교예 22
합사할 때 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 25mm/m 더 길게 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 37과 동일한 방법으로 생코드 및 딥 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 13에 나타내었다.
비교예 23
합사할 때 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 30mm/m 더 길게 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 37과 동일한 방법으로 생코드 및 딥 코드를 제조하였다. 이와 같이 제조된 딥 코드의 물성을 평가하여 표 13에 나타내었다.
구분 처리코드 물성 비고
강력(kg) 중간신도6.8kg(%) 수축률(%) ES치(%) 내피로도(%) 접착력(kg)
실시예37 25.3 2.5 0.8 3.3 86.3 18.6
실시예38 25.2 2.6 0.8 3.4 86.2 19.2
실시예39 25.1 2.7 0.8 3.5 85.8 19.9
실시예40 25.0 2.9 0.8 3.7 85.9 18.8
비교예19 25.2 2.6 0.8 3.4 83.4 18.3 내피로도 낮음
비교예20 25.0 2.8 0.8 3.6 83.2 18.2 내피로도 낮음
비교예21 25.1 3.0 0.7 3.7 83.8 17.9 ES치가 높음, 내피로도 낮음
비교예22 25.3 3.2 0.7 3.9 82.9 18.0 ES치가 높음, 내피로도 낮음
비교예23 25.2 3.2 0.6 3.8 83.0 18.5 ES치가 높음, 내피로도 낮음
상기 표 13의 시험 결과로 볼 때, 본 발명에 따른 하이브리드 딥코드의 경우(실시예 37, 38, 39, 40)는 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 더 길게 투입하여 해연하였을 때 폴리에틸렌테레프탈레이트 사와 아라미드 사의 길이차이가 나지 않는 하이브리드 딥코드(비교예 19)에 비하여 내피로도가 향상됨을 알 수 있다.
또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 더 길게 투입한 하이브리드 딥코드(비교예 20, 21, 22, 23)는 본 발명에 따른 하이브리드 딥코드보다 강력은 우수하나 내피로도는 낮음을 알 수 있다.
실시예 41
본 발명의 실시예 37에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 캡플라이로 사용하여 제조된 래디얼 타이어는 반경 방향 외측 플라이 턴업을 갖는 카카스층을 가지며, 상기 카카스층은 1층이 포함하도록 설치하였다. 이때 카카스 코드의 사양은 다음의 표3에 나타낸 바와 같이 하고, 타이어의 원주 방향 중간 면에 대하여 90도 각도로 배향하였다. 상기 플라이 턴업(34)은 타이어 최대 단면 높이에 대하여 40 내지 80%의 높이를 갖도록 하였다. 비드부(35)는 0.95 내지 1.00mm 직경의 고강도 강선이 4로 형성된 비드코어(36)와 shore A hardness 40 이상의 경도의 비드필러(37)를 갖도록 하였다. 벨트(38)는 상부에 1층의 캡플라이(39)와 1층의 에지플라이(44)로 된 벨트보강층에 의해 보강되며 캡플라이(39) 내의 캡플라이 코드가 타이어의 원주 방향에 대하여 평행하도록 배치하였다.
실시예 42
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 38에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 41와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 43
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 39에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 41와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 44
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 40에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 41와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
비교예 24
타이어 제작을 위한 코드 소재를 비교예 19에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 41와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예41 실시예42 실시예43 실시예44 비교예24
카카스 소재 PET PET PET PET PET
규격(d/합연사) 1500d/2 1500d/2 1500d/2 1500d/2 1500d/2
강력(kg) 24 24 24 24 24
탄성계수(g/d) 60 60 60 60 60
캡플라이 소재 실시예37의 하이브리드 딥코드 실시예38의 하이브리드 딥코드 실시예39의 하이브리드 딥코드 실시예40의 하이브리드 딥코드 비교예19의 하이브리드 딥코드
타이어 편평비 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60
카카스층수 1 1 1 1 1
캡플라이층수 1 1 1 1 1
실시예 45
본 발명의 실시예 37에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용하여 제조된 래디얼 타이어는 반경 방향 외측 플라이 턴업을 갖는 카카스층을 가지며, 상기 카카스층은 1층이 포함되도록 설치하였다. 이 때 캡플라이 및 카카스 코드의 사양은 다음의 표 15에 나타낸 바와 같이 하고, 실시예 41와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 46
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 38에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 41와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 47
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 39에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 41와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예 48
타이어 제작을 위한 코드 소재를 실시예 40에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 41와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
비교예 25
타이어 제작을 위한 코드 소재를 비교예 19에 의해 제조된 하이브리드 딥코드를 사용한 것을 제외하고는 실시예 41와 동일한 방법으로 타이어를 제조하였다.
실시예45 실시예46 실시예47 실시예48 비교예25
카카스 소재 실시예37의 하이브리드 딥코드 실시예38의 하이브리드 딥코드 실시예39의 하이브리드 딥코드 실시예40의 하이브리드 딥코드 비교예19의 하이브리드 딥코드
캡플라이 소재 나일론 6,6 나일론 6,6 나일론 6,6 나일론 6,6 나일론 6,6
규격(d/합연사) 1260D/2P 1260D/2P 1260D/2P 1260D/2P 1260D/2P
강력(kg) 22.4 22.4 22.4 22.4 22.4
타이어 편평비 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60
카카스층수 2 2 2 2 2
캡플라이층수 1 1 1 1 1
상기 실시예 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 및 비교예 24, 25에 따라 제조된 205/65 R15 V 타이어를 2000cc 등급의 승용차에 장착하고 60km/h 속도로 주행하면서 차량 내에서 발생하는 소음을 측정하여 가청 주파수 영역의 값을 노이즈(dB)로 나타내었으며, 조종 안정성 및 승차감은 숙련된 운전자가 테스트 코스를 주행하여 100점 만점에 5점의 단위로 평가하여 그 결과를 다음의 표 16에 나타내었다. 내구성은 FMVSS 109의 P-메트릭 타이어 내구성 테스트(P-metric tire endurance test) 방법을 따라 측정온도 섭씨 38℃(℃), 타이어 표기 하중의 85, 90, 100% 조건으로, 주행 속도 80km/h로 하여 총 34시간 주행하여 트레드나 사이드월, 카카스 코드, 이너라이너, 비드 등 어느 부위에도 비드 분리, 코드 절단, 벨트 세퍼레이션 등의 흔적을 찾을 수 없는 경우에 합격(OK)으로 판정하였다.
구 분 타이어무게(kg) 승차감 조종안정성 내구성 유니포머티 소음(dB)
실시예41 9.54 100 100 OK 100 61.2
실시예42 9.70 100 100 OK 100 61.4
실시예43 9.55 100 100 OK 100 61.4
실시예44 9.69 100 100 OK 100 61.3
비교예45 9.60 96 95 OK 96 63.5
실시예46 9.64 100 100 OK 100 60.4
실시예47 9.70 100 100 OK 100 61.0
실시예48 9.63 100 100 OK 100 60.3
실시예49 9.71 100 100 OK 100 61.1
비교예25 9.60 93 94 OK 92 64.3
상기 표 16의 시험 결과로 볼 때, 본 발명에 따른 하이브리드 코드를 사용한 타이어(실시예 41, 42, 43, 44)는 캡플라이에 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 더 길게 투입하여 해연하였을 때 폴리에틸렌테레프탈레이트 사와 아라미드 사의 길이차이가 나지 않는 하이브리드 딥코드를 사용한 비교예 24에 비하여 노이즈 감소 및 조종 안정성 면에 효과가 우수하였으며, 타이어의 유니포머티 또한 향상됨을 알 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이 며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
<부호의 설명>
1 : 팩 2 : 노즐
3 : 냉각구역 4 : 방출사
5 : 유제 부여장치
6, 7, 8, 9, 10 : 연신 롤러
11 : 최종 연신사
31 : 타이어 32 : 카카스층
33 : 카카스층 보강용 코드 34 : 플라이 턴업
35 : 비드영역 36 : 비드코어
37 : 비드필러 38 : 벨트 구조체
39 : 캡플라이 40 : 벨트플라이
41, 42 : 벨트코드 43 : 트레드
44 : 에지플라이 45 : 캡플라이 코드

Claims (26)

  1. 래디얼 공기입 타이어를 위한 하이브리드 타이어 코드에 있어서,
    1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 1본의 아라미드 사를 각각 선연하고 이를 합연하여서 된 생코드 또는 1본의 폴리에틸렌나프탈레이트 사 및 1본의 아라미드 사를 각각 선연하고 이를 합연하여서 된 생코드를 해연하였을 때,
    상기 아라미드 사가 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 사 대비 5~100mm/m 더 길게 투입된 것을 특징으로 하는 하이브리드 생코드.
  2. 제1항에 있어서,
    생코드를 해연하였을 때, 상기 아라미드 사가 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 사 대비 5~50mm/m 더 길게 투입된 것을 특징으로 하는 하이브리드 생코드.
  3. 제1항에 있어서,
    생코드를 해연하였을 때, 아라미드 사가 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 사 대비 10~30mm/m 더 길게 투입된 것을 특징으로 하는 하이브리드 생코드.
  4. 제 1항의 생코드를 접착액으로 디핑하여 제조된 하이브리드 딥 코드.
  5. 제 4항에 있어서,
    내피로도가 80%이상인 하이브리드 딥 코드.
  6. 래디얼 공기입 타이어를 위한 하이브리드 딥 코드에 있어서,
    1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 1본의 아라미드(Aramid) 사를 각각 선연하고 이를 합연하여서 된 생코드를 해연하였을 때, 폴리에틸렌테레프탈레이트 사가 아라미드 사 대비 5~100mm/m 더 길게 투입되어 있고, 상기 생코드를 열처리 하여 형성된 딥 코드를 해연하였을 때 폴리에틸렌테레프탈레이트 사와 아라미드 사의 길이가 동일해지도록 열처리 시 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 열수축시킨 하이브리드 딥 코드
  7. 제6항에 있어서,
    생코드의 열처리시 장력 조절에 의하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 수축시킨 것을 특징으로 하는 하이브리드 딥 코드
  8. 제6항에 있어서,
    생코드의 열처리시 온도 조절에 의하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 수축시킨 것을 특징으로 하는 하이브리드 딥 코드
  9. 제6항에 있어서,
    상기 생코드를 해연하였을 때, 폴리에틸렌테레프탈레이트 사가 아라미드 사 대비 7~50mm/m 더 길게 투입된 것이 특징인 하이브리드 딥 코드
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 생코드를 해연하였을 때, 폴리에틸렌테레프탈레이트 사가 아라미드 사 대비 10~30mm/m 더 길게 투입된 것이 특징인 하이브리드 딥 코드
  11. 제 6항에 있어서,
    강력 25.5kg 이상, 중간신도 2.0% 이하인 하이브리드 딥 코드.
  12. 래디얼 공기입 타이어를 위한 하이브리드 딥 코드에 있어서,
    1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 1본의 아라미드 사를 각 선연하고 이를 합연하여서 된 생코드; 및
    상기 생코드를 디핑액에 침지시킨 후 열처리하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 사의 길이가 아라미드 사 대비 더 짧아지도록 열수축시킨 것을 특징으로 하는 하이브리드 딥 코드
  13. 제 12항에 있어서,
    열처리하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 사의 길이가 아라미드 사 대비 더 짧아지도록 열수축시키는 것은 생코드에 걸리는 장력을 조절하는 방법, 열처리 온도를 조절하는 방법, 열처리 시간을 조절하는 방법으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 딥 코드
  14. 제 12항에 있어서,
    딥 코드를 해연하였을 때, 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 대비 아라미드 사가 5 내지 100 mm/m 긴 것을 특징으로 하는 하이브리드 딥 코드
  15. 제 12항에 있어서,
    딥 코드를 해연하면 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 대비 아라미드 사가 10 내지 30 mm/m 긴 것을 특징으로 하는 하이브리드 딥 코드
  16. 제 12항에 있어서,
    내피로도가 85%이상인 하이브리드 딥 코드
  17. 한 쌍의 평행한 비드코어와 비드코어 주위에 감기는 하나 이상의 래디얼 카카스층과 그 카카스층 외주 측에 적층된 벨트층 및 벨트층의 외주 측에 형성된 원주방향의 벨트 보강층을 포함하는 래디얼 공기입 타이어에 있어서,
    상기 카카스층은 제 1항 내지 제 16항 중의 어느 하나의 항에 따른 하이브리드 딥 코드를 포함하고, 카카스층이 1층 또는 2층으로 사용되는 것을 특징으로 하는 래디얼 공기입 타이어.
  18. 한 쌍의 평행한 비드코어와 비드코어 주위에 감기는 하나 이상의 래디얼 카카스층과 그 카카스층 외주 측에 적층된 벨트층 및 벨트층의 외주 측에 형성된 원주방향의 벨트 보강층을 포함하는 래디얼 공기입 타이어에 있어서,
    상기 벨트 보강층인 캡플라이는 제 1항 내지 제 16항 중의 어느 하나의 항에 따른 하이브리드 딥 코드를 포함하고, 캡플라이가 1층 또는 2층으로 사용되는 것을 특징으로 하는 래디얼 공기입 타이어.
  19. 래디얼 공기입 타이어를 위한 하이브리드 딥 코드의 제조 방법에 있어서,
    1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 사 ,및 1본의 아라미드 사를 준비하는 단계;
    상기 1본의 아라미드 사를 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 사보다 더 길게 투입하여 각 200 내지 500 TPM 연수의 꼬임을 부여함으로써 하연사를 제조하는 단계;
    상기 하연사를 2본으로 합사하여 200 내지 500 TPM 연수의 꼬임을 부여하여 생코드로 제조하는 단계; 및
    상기 생코드를 디핑액에 침지시킨 후 열처리하여 딥 코드로 제조하는 단계; 를 포함하고, 상기 생코드 단계에서 해연하였을 때 아라미드 사가 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트 사 대비 5~100mm/m 더 긴 것을 특징으로 하는 하이브리드 딥 코드의 제조 방법.
  20. 래디얼 공기입 타이어를 위한 하이브리드 딥 코드의 제조 방법에 있어서,
    1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 1본의 아라미드 사를 준비하는 단계;
    1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 상기 아라미드 사보다 더 길게 투입하여 각각 200 내지 500 TPM 연수의 꼬임을 부여함으로써 하연사를 제조하는 단계;
    상기 하연사를 2본으로 합사하여 200 내지 500 TPM 연수의 꼬임을 부여하여 생코드로 제조하는 단계; 및
    상기 생코드를 접착액으로 디핑하여 열처리 하는 단계를 포함하되, 상기 하연사를 제조하는 단계에서 1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 1본의 아라미드 사 보다 5 내지 100mm/m 더 길게 투입하고, 상기 열처리 시 폴리에틸렌테레프탈레이트 사가 아라미드 사와 길이가 동일해지도록 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 열수축 하도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 딥 코드의 제조방법
  21. 래디얼 공기입 타이어를 위한 하이브리드 딥 코드의 제조 방법에 있어서,
    1본의 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 1본의 아라미드 사에 각 200 내지 500 TPM 연수의 꼬임을 부여함으로써 하연사를 제조하는 단계;
    상기 하연사를 2본으로 합사하여 200 내지 500 TPM 연수의 꼬임을 부여하여 생코드로 제조하는 단계; 및
    상기 생코드를 디핑액에 침지시킨 후 열처리하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 사의 길이가 아라미드 사 대비 더 짧아지도록 열수축시키는 단계를 포함하는 하이브리드 딥 코드의 제조 방법
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 열처리 단계에서 폴리에틸렌테레프탈레이트 사를 더 많이 수축시키는 것은 생코드에 걸리는 장력을 조절하는 방법, 열처리 온도를 조절하는 방법, 열처리 시간을 조절하는 방법으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 딥 코드의 제조 방법
  23. 제 22항에 있어서,
    장력은 피드 롤러와 권취 롤러의 속도를 통하여 조절하고 열처리 온도는 130 내지 240℃이며, 열처리 시간은 50 내지 90초인 것을 특징으로 하는 하이브리드 딥 코드의 제조 방법
  24. 제 21항에 있어서,
    딥 코드를 해연하였을 때 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 대비 아라미드 사가 5 내지 100mm/m 긴 것을 특징으로 하는 하이브리드 딥 코드의 제조 방법
  25. 제 21항에 있어서,
    딥 코드를 해연하면 폴리에틸렌테레프탈레이트 사 대비 아라미드 사가 10 내지 30mm/m 긴 것을 특징으로 하는 하이브리드 딥 코드의 제조 방법
  26. 제 19항 내지 제21항에 있어서,
    폴리에틸렌테레프탈레이트 사 및 아라미드 사의 섬도는 각각 500 내지 3000 데니어가 되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 딥 코드의 제조 방법.
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