KR101979352B1 - 고강력 및 강력이용률이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트(pet) 원사의 제조방법 - Google Patents
고강력 및 강력이용률이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트(pet) 원사의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101979352B1 KR101979352B1 KR1020180005079A KR20180005079A KR101979352B1 KR 101979352 B1 KR101979352 B1 KR 101979352B1 KR 1020180005079 A KR1020180005079 A KR 1020180005079A KR 20180005079 A KR20180005079 A KR 20180005079A KR 101979352 B1 KR101979352 B1 KR 101979352B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- polyethylene terephthalate
- yarn
- strength
- cord
- godet roller
- Prior art date
Links
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 title claims abstract description 72
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 title claims abstract description 72
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 title claims abstract description 66
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 28
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 23
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 4
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 claims description 3
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 24
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 9
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 9
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 8
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 7
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 description 7
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 7
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 6
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- BNCADMBVWNPPIZ-UHFFFAOYSA-N 2-n,2-n,4-n,4-n,6-n,6-n-hexakis(methoxymethyl)-1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound COCN(COC)C1=NC(N(COC)COC)=NC(N(COC)COC)=N1 BNCADMBVWNPPIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 4
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 4
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 4
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 2-vinylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=CC=N1 KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 229940106691 bisphenol a Drugs 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 3
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 3
- QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrachloroethane Chemical compound ClC(Cl)C(Cl)Cl QPFMBZIOSGYJDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MMINFSMURORWKH-UHFFFAOYSA-N 3,6-dioxabicyclo[6.2.2]dodeca-1(10),8,11-triene-2,7-dione Chemical group O=C1OCCOC(=O)C2=CC=C1C=C2 MMINFSMURORWKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 2
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical group O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N (+)-propylene glycol Chemical compound C[C@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- LQINPQOSBLVJBS-UHFFFAOYSA-N 1,1,2,2-tetrachloroethanol Chemical compound OC(Cl)(Cl)C(Cl)Cl LQINPQOSBLVJBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-propanediol Substances OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXGZQGDTEZPERC-UHFFFAOYSA-N 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1CCC(C(O)=O)CC1 PXGZQGDTEZPERC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001463 antimony compounds Chemical class 0.000 description 1
- KVBYPTUGEKVEIJ-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-diol;formaldehyde Chemical compound O=C.OC1=CC=CC(O)=C1 KVBYPTUGEKVEIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 239000004850 liquid epoxy resins (LERs) Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000012643 polycondensation polymerization Methods 0.000 description 1
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 1
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 1
- 239000002685 polymerization catalyst Substances 0.000 description 1
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
- D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
- D02J1/22—Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
- D02J1/228—Stretching in two or more steps, with or without intermediate steps
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/08—Melt spinning methods
- D01D5/098—Melt spinning methods with simultaneous stretching
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/78—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
- D01F6/84—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyesters
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
- D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
- D02J1/22—Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
- D02J1/225—Mechanical characteristics of stretching apparatus
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2401/00—Physical properties
- D10B2401/06—Load-responsive characteristics
- D10B2401/063—Load-responsive characteristics high strength
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Abstract
본 발명은 고강력 및 강력이용률이 우수한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 원사의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 6단 연신 고뎃 롤러를 이용하여, 1단 연신 고뎃 롤러의 속도는 2000~3000m/min, 5단 연신 고뎃 롤러가 6000~7000m/min 범위를 만족하며, 1단, 2단 및 3단 연신 고뎃 롤러의 배분율이 전체 배분율의 51%이상이 되도록 조절하여 우수한 강력이용률을 가지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate High Modulus Low Shrinkage, PET HMLS) 원사의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 고강력 및 강력이용률이 우수한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 원사의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 6단 연신 고뎃 롤러를 이용하여, 1단 연신 고뎃 롤러의 속도는 2000~3000m/min, 5단 연신 고뎃 롤러가 6000~7000m/min 범위를 만족하며, 1단, 2단 및 3단 연신 고뎃 롤러의 배분율이 전체 배분율의 51%이상이 되도록 조절하여 우수한 강력이용률을 가지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate High Modulus Low Shrinkage, PET HMLS) 원사의 제조방법에 관한 것이다.
일반적인 고강력 PET 필라멘트사 제조시 고강력의 특성을 발현하기 위해, 섬유의 미세구조상에 결정성을 높이는 방향으로 기술이 전개되고 있다. 섬유의 미세구조상 결정성을 높이는 방법으로는 고속방사와 연신 공정 중에 고온의 열을 인가하는 방법이 채택되고 있는데, 이 경우 섬유의 미세구조상 결정성은 향상되나, 일반으로 시행되고 있는 인터레이스 기술로는 집속성이 떨어져 권취 시 핀사가 발생한다. 핀사는 가연 및 열처리 시 공정상 문제를 야기하고, 타어어 코드로 제조된 이후 원사 대비 강력이용률이 저하되는 원인이 된다.
또한 섬유의 결정성을 증가시키기 위해 기존 5단 Roller를 이용한 고속방사와 고온에서의 연신, 열처리를 통하여 원사를 제조할 경우 결정성 향상에 따른 연신비 저하 및 과도한 결정성 증가로 인하여 원사외관 불량, 핀사 다발 및 공정성이 저하되는 문제점이 있으며, 외관 불량에 따른 균제도 감소로 코드 강력이용률이 낮아지는 물성저하 현상이 발생하였다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 고강력 및 강력 이용률이 우수한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 원사를 제공함과 동시에 외관이 우수한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 원사의 제조방법을 제공하고자 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 용융방사공정을 통한 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법에 있어서, 점도가 1.15 내지 1.25dl/g가 되도록 고상중합하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 제조하는 단계; 상기 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 용융하고 노즐을 통해 압출하여 미연신사를 제조하는 단계; 상기 미연신사를 연신 고뎃 롤러 6단을 포함하는 방사설비로 연신하고, 연신 고뎃 롤러 1에서 2000~3000m/min 범위로 권취하고, 연신 고뎃롤러 5에서는 6000~7000m/min의 범위에서 권취하며, 총 연신비가 2.5 이상이 되도록 연신 및 권취하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 제조하는 단계;를 포함하고,
여기서 상기 방사설비의 고뎃 롤러 1 내지 고뎃 롤러3의 연신 배분율이 전체 고뎃 롤러 배분율의 51% 이상인 것을 특징으로 하는 고강력 및 강력이용률이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법을 제공한다. 이때 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사는 중신이 5.1 내지 5.5%, 절신이 12.1 내지 13.0%이며, 모우수가 7 내지 20ea/5000m인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법에 의해 제조된 원사를 연사기로 연사하여 제조되고, 강력이 18.0 내지 18.7kg, 중신이 4.3 내지 4.7%, 절신이 14.0 내지 14.9%이며, 원사 대비 강력 이용률이 85.0 내지 89.0%인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 생코드를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 생코드를 에폭시화합물을 포함한 디핑액에 침적한 다음 건조하고 연신 및 열고정시켜 제조되고, 강력이 18.0 내지 18.5kg, 중신이 3.6 내지 4.0%, 절신이 13.0 내지 14.0%, 수축률이 2.7 내지 3.0%이며, 원사 대비 강력 이용률이 85.0 내지 88.1%인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 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 타이어에 있어서, 상기 카카스층은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 래디얼 공기입 타이어를 제공한다.
본 발명의 원사의 제조방법은 6단 고뎃 롤러 고속방사기를 이용한 초고속 방사에 있어서 연신배분율을 특정조건으로 설정하면 원사의 고 강력화, 중신/절신증가에 따른 Toughness 향상 및 원사외관을 상당한 수준으로 개선이 가능. 또한, 개선된 외관수준에 따라 코드 강력이용률이 향상되어 최종 딥코드 강력이 향상되고, 이렇게 얻어진 고강력 PET원사는 고성능 타이어의 Carcass용도로 사용되어 실제 타이어성능(Handling, 저회전 저항)향상을 이룰 수 있다.
도 1은 본 발명의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 원사의 제조공정을 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 타이어 코드를 제공한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 용융방사공정을 통한 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법에 있어서, 점도가 1.15 내지 1.25dl/g가 되도록 고상중합하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 제조하는 단계; 상기 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 용융하고 노즐을 통해 압출하여 미연신사를 제조하는 단계; 상기 미연신사를 연신 고뎃 롤러 6단을 포함하는 방사설비로 연신하고, 연신 고뎃 롤러 1에서 2000~3000m/min 범위로 권취하고, 연신 고뎃롤러 5에서는 6000~7000m/min의 범위에서 권취하며, 총 연신비가 2.5 이상이 되도록 연신 및 권취하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 제조하는 단계;를 포함하고, 여기서 상기 방사설비의 고뎃 롤러 1 내지 고뎃 롤러3의 연신 배분율이 전체 고뎃 롤러 배분율의 51% 이상인 것을 특징으로 하는 고강력 및 강력이용률이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법을 제공한다.
이때 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사는 중신이 5.1 내지 5.5%, 절신이 12.1 내지 13.0%이며, 모우수가 7 내지 20ea/5000m인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법에 의해 제조된 원사를 연사기로 연사하여 제조되고, 강력이 18.0 내지 18.7kg, 중신이 4.3 내지 4.7%, 절신이 14.0 내지 14.9%이며, 원사 대비 강력 이용률이 85.0 내지 89.0%인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 생코드를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 생코드를 에폭시화합물을 포함한 디핑액에 침적한 다음 건조하고 연신 및 열고정시켜 제조되고, 강력이 18.0 내지 18.5kg, 중신이 3.6 내지 4.0%, 절신이 13.0 내지 14.0%, 수축률이 2.7 내지 3.0%이며, 원사 대비 강력 이용률이 85.0 내지 88.1%인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 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 타이어에 있어서, 상기 카카스층은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 래디얼 공기입 타이어를 제공한다.
본 발명에 따른 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 용융하여 노즐을 통과시키면서 압출하여 방출사를 제조한다.
여기서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합물은 최소한 85몰%의 에틸렌테레프탈레이트 단위를 함유할 수 있지만, 선택적으로 에틸렌테레프탈레이트 단위만을 포함할 수 있다.
선택적으로 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트는 에틸렌글리콜 및 테레프탈렌 디카르복실산 또는 이들의 유도체 그리고 하나 또는 그 이상의 에스테르-형성 성분으로부터 유도된 소량의 단위를 공중합체 단위로 포함할 수 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 단위와 공중합 가능한 다른 에스테르 형성 성분의 예는 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 등과 같은 글리콜과, 테레프탈산, 이소프탈산, 헥사하이드로테레프탈산, 스틸벤 디카르복실산, 비벤조산, 아디프산, 세바스산, 아젤라산과 같은 디카르복실산을 포함한다.
제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩에 테레프탈산(TPA)과 에틸렌글리콜 원료가 2.0 내지 2.3의 비율로 용융 혼합되고, 용융혼합물은 에스테르 교환반응 및 축-중합반응이 되어 로우 칩(raw chip)으로 형성된다. 이후, 상기 로우 칩은 240- 내지 260℃의 온도 및 진공 하에서 1.15 내지 1.25dl/g의 고유점도를 갖도록 고상중합이 된다. 더욱 바람직하게는 1.15 내지 1.25dl/g의 고유점도를 갖는 것이 좋다.
이때, 로우 칩의 고유점도가 1.15dl/g 미만일 경우, 최종 연신사의 고유점도가 낮아져 열처리 후 처리 코드로서 고강도를 발휘할 수 없게 되며, 칩의 고유점도가 1.25dl/g를 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.
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 방사유제 부여장치에 의해 방출사에 대해 0.5 내지 1.2중량%로 오일링할 수 있다. 방사유제로는 에멀젼 타입 또는 솔벤트 타입의 유제가 적용될 수 있다.
상기 오일링된 방출사를 방사하여 미연신사를 형성한다. 이때, 방사 드래프트는 1500 내지 1800, 방사속도는 2,000 내지 3,000m/분이 바람직하며, 상기 범위의 방사 드래프트 및 방사속도로 방사할 경우, 낮은 연신비에서도 원사의 우수한 강력을 확보할 수 있다.
상기 방사 드래프트가 1500 미만이거나, 방사속도가 2,000 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, 방사 드래프트가 1800 초과하거나 방사속도가 3,000m/분을 초과하면 미연신사의 연신성이 감소되어 원사의 강도와 연신작업성이 저하된다.
이후, 상기 미연신사를 연신 고뎃 롤러를 통과시켜 다단 연신하여 원사를 제조한다.
본 발명에서는 연신 고뎃 롤러를 6단으로 적용한 설비를 이용하여 연신이 진행된다.
도 1을 참조하면, PET 칩은 익스트루드(미도시), 기어펌프(1), 노즐(2) 및 가열장치(미도시)를 통해 290 내지 310℃의 방사온도로 용융 방사되어 열분해 및 가수분해에 의한 중합체의 점도의 저하가 방지된다.
제조된 용융 방출사는 냉각구역(3)을 통과하여 급냉 고화되고, 그리고 필요에 따라 노즐(2)의 바로 아래쪽 냉각 구역(3) 시작점까지의 거리, 즉 후드의 길이(L) 구간에 짧은 가열장치(미도시)가 설치될 수 있다.
후드의 길이(L) 구간은 지연 냉각구역 또는 가열구역이 되고 그리고 50 내지 250mm의 길이 및 250 내지 400℃의 온도(공기접촉 표면온도)를 갖는다.
냉각구역(3)에서 냉각공기를 불어주는 방법에 따라 오픈 냉각(open quenching)법, 원형 밀폐 냉각(circularclosed quenching)법 및 방사형 아웃플로우 냉각(radial outflow quenching)법이 적용될 수 있지만 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명은 냉각 효율 향상을 위해 냉각온도를 기존 20℃에서 10 내지 15℃로 다운시키기 위해 외부에서 추가로 A/C(에어 컨디셔너)에 의해 조절되는 것을 특징으로 한다. 냉각온도는 바람직하게는 14℃이다.
냉각구역(3)을 통과하여 고화된 방출사는 방사유제 공급장치(5)에 의해 0.5 내지 1.0%로 오일링이 되어 미연신사가 된다. 방사유제 공급장치(5)는 연신 고뎃 롤러 1(GR1)(6) 이전에 설치되는 것을 특징으로 한다.
첫 번째 연신 고뎃 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 낮은 혹은 같을 수 있으나 95℃보다 낮은 온도이며, 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.
본 발명에서는 연신 고뎃 롤러 1에서는 그 속도를 2000~3000m/min의 범위로 설정하고, 연신 고뎃 롤러 5에서는 6000~7000m/min로 권취하고, 연신 고뎃롤러 4 및 5에서의 온도는 240 내지 250℃이 되는 것이 특징이다.
특히, 연신 고뎃 롤러1 내지 3의 배분율은 전체 배분율의 51%이상으로 하는 것이 본 발명의 핵심적인 특징이다. 더욱 바람직하게는 60% 이상으로 하는 것이 좋다. 한층 더 바람직하게는 60 내지 70%인 것이 좋다. 연신 고뎃 롤러 1 내지 3의 배분율을 전체 연신비에 대비하여 많게 함으로써, 중신/절신이 높으며, 안정적인 물성을 가진 섬유를 확보할 수 있고, 외과상 결점이 적은 섬유를 얻을 수 있었다. 연신 고뎃 롤러1 내지 3의 배분율이 51%미만일 경우 원사의 모우수가 증가하여 사질이 떨어지는 문제가 발생한다.
또한, 상기와 같이 권취로 형성된 원사의 총연신비는 2.5 이상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 2.6 이상인 것이 좋다. 연신비가 2.5미만일 경우 본 발명의 특징인 배분율 조절에 따른 외관품질 개선, 중신 및 절신 등의 물성 향상 효과를 보지 못한다.
또한 연신 고뎃 롤러 4단 및 5단에서는 온도를 240 내지 250℃의 범위로 적용하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사는 강도가 10.2g/d 이상이고, 중신이 5.3 내지 5.5%, 절신이 12.8 내지 13.0%로 발현되어 우수한 물성을 보였다.
제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 이용하여 딥 코드를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법은 전단계로 코드에 꼬임을 부여하여 생코드를 제조하는 단계(연사공정)를 포함한다.
본 발명에 따른 제조 방법에서 하연 또는 상연시 폴리에틸렌 테레프탈레이트 섬유에 부여되는 꼬임의 수준(연수)에 따라 코드의 강신도, 중신, 내피로도 등의 물성이 변화된다. 일반적으로 꼬임이 높은 경우, 강력은 감소하며, 중신 및 절신은 증가하는 경향을 띠게 된다. 또한 내피로도는 꼬임의 증가에 따라 향상되는 추세를 보이게 된다. 본 발명에 따라 제조된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 타이어코드는 상/하연 동시에 300/300 내지 500/500 TPM, 바람직하게는 390/390 내지 440/440 TPM, 의 연수를 가지도록 제조되었다. 상연과 하연을 같은 수치가 되도록 한 것은 제조된 타이어 코드가 회전이나 꼬임 등을 나타내지 않고 일직선상을 유지하기 쉽도록 하여 물성 발현을 최대로 하기 위한 것이다. 만약 300/300 TPM 미만이 되면, 생코드의 절신이 감소하여 내피로도가 저하하기 쉽다. 다른 한편으로 500/500 TPM 초과하는 경우, 강력 저하가 커서 타이어코드용으로 적절하지 않게 된다.
제조된 생코드(Raw Cord)는 제직기(weaving machine)를 사용하여 제직되고, 그리고 수득된 직물은 딥핑액에 침지 및 경화되어 생코드 표면에 수지층이 부착된 타이어 코드용 딥 코드(Dip Cord)로 제조된다.
본 발명의 딥 코드의 제조방법은, 블록킹된 디이소시아네이트 및 에폭시 화합물을 포함하는 1차 처리액을 제조하는 단계; 폴리에틸렌테레프탈레이트 연사코드에 인장력을 가하면서 상기 1차 처리액에 통과시키는 단계; 상기 1차 처리액을 통과한 섬유를 건조 및 열처리하는 단계; 열처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유를 에폭시화된 페놀 수지를 포함하는 2차 처리액에 통과시키는 단계; 및 상기 2차 처리액을 통과한 섬유를 건조시키고 안정화시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유와 고무와의 접착을 위하여 블록킹된 이소시아네이트 및 에폭시를 주성분으로 하는 1차 처리액을 사용한다. 이후에 에폭시화된 페놀 수지에 고무 라텍스를 첨가하여 고무와의 상호작용을 할 수 있는 2차 처리액을 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유에 처리한다.
이때, 상기 2차 처리액은 고무 라텍스와 에폭시화된 페놀 수지의 결합력을 증가시키기 위하여, 헥사메톡시메틸멜라민 수지를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유에 1차 처리액 및 상기 에폭시화된 페놀 및 헥사메톡시메틸멜라민 수지와 라텍스로 구성된 2차 처리액을 처리하는 단계에 대해 설명하면 다음과 같다.
방사 공정을 통하여 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유를 연사 및 제직한 후, 열처리하는 단계에 대해 설명하면 다음과 같다. 제조된 타이어 코드용 원사를 다이렉트 연사기를 이용하여 Z방향으로 하연, S방향으로 상연 2합으로 연사한 후 제직기(Weaving Machine)를 이용하여 제직함으로써 생지(Raw Fabric)를 제조한다. 이렇게 제조된 타이어 코드용 생지는 열처리공정 중에서 블로킹된 이소시아네이트와 에폭시로 구성된 1차 처리액으로 처리된다. 이후에 건조영역에서 수분이 제거되며 건조온도는 140 내지 180℃가 바람직하며, 20 내지 150초 동안 건조된다. 이후에 160 내지 250℃ 온도에서 20 내지 150초 동안 열처리를 통하여 블록킹된 디이소시아네이트가 해리되어 반응성을 가짐으로 에폭시와 화학반응을 통하여 섬유 표면에 반응성을 부여하게 된다.
이후, 2차 처리액을 제조하기 위하여, 2차 처리액 100중량%를 기준으로 에폭시화된 페놀 수지 0.5 내지 10중량%, 헥사메톡시메틸멜라민 0.1 내지 5중량%, 비닐피리딘라텍스 15 내지 20중량%를 포함한다.
상기 에폭시화된 페놀 수지는 고무와의 상호작용을 할 수 있는 역할을 한다. 이러한 에폭시화된 페놀 수지는 비스페놀-A와 에피클로로히드린, 노볼락과 에피클로로히드린, 또는 레졸과 에피클로로히드린으로 합성된 에폭시수지에 고분자량의 폴리이소시아네이트를 말단에 결합시키고 부탄올 등의 유기 용매에 분산시켜 제조할 수 있다. 또는, 비스페놀-A와 에피클로로히드린을 사용하여 합성된 액상 에폭시수지에 노볼락 또는 레졸 등을 부가중합하여 고분자의 에폭시를 합성한 이 후 레소시놀, 페놀, 카플로락탐 등으로 블록킹된 이소시아네이트를 말단에 결합시키고 부탄올 등의 유기 용매에 분산시켜 제조할 수 있다. 또 다른 합성 방법은 비스페놀-A와 에피클로로히드린을 사용하여 노볼락 또는 레졸 형태의 에폭시를 합성한 이 후 레소시놀 또는 레소시놀-포르말린 수지를 말단에 결합시키고 유기 용매에 분산시켜 제조할 수 있다. 상기의 합성방법 이외에도 노볼락 또는 레졸 형태의 에폭시와 페놀 수지를 물, 조용매(Co-solvent), 분산제와 함께 혼합한 후 가열하면서 매우 강한 전단력을 가하여 혼합액을 제조할 수 있다. 이 혼합액은 작은 입자상태로 균일한 분산성을 가지게 되며 냉각과정에서 분산제에 의해 안정한 상태로 유지될 수 있다. 이 때 조용제(Co-solvent)로는 알콜류 또는 에테르 글리콜(Glycol Ether)이 사용될 수 있다.
상기 에폭시화된 페놀 수지는 2차 처리액 100중량%를 기준으로 0.5 내지 10중량% 포함하는 것이 바람직하다. 에폭시 화합물의 함량이 0.5중량% 미만일 경우에는 섬유에 충분한 반응성을 부여하여 고무와의 접착력을 발현하기 어려우며, 10중량%를 초과하는 경우에는 높은 강성으로 인하여 가공성이 저하되고 코드의 내피로 특성이 저하되며 제조비용도 높아지게 된다.
또한, 상기 에폭시화된 페놀 수지와 헥사메톡시메틸멜라민 수지는 중량비로 1:0.1 내지 5:1인 것이 바람직하다. 만약, 상기 범위를 벗어나게 되면 충분한 접착력이 발현되지 않을 뿐만 아니라, 강성이 너무 높아 타이어 코드의 주요 요구 특성 중 하나인 내피로성이 떨어지게 되어 타이어 내구성이 떨어지는 결과를 초래하게 된다.
상기 비닐피리딘 라텍스의 함량은 1차 처리액 100중량%를 기준으로 15 내지 20중량%인 것이 바람직하며, 비닐피리딘 라텍스의 함량이 15중량% 이하인 경우에는 고무와의 충분한 접착력을 발현할 수 없으며, 20중량% 이상인 경우에는 초기접착력은 상승되지만 라텍스층이 두껍게 형성되어 고온에서 라텍스층에서의 박리현상이 발생할 수 있으며 높은 부착량으로 인하여 강성이 증가하게 되어 내피로성이 저하되며, 또한 열처리 설비 롤러에 라텍스가 부착되어 작업성이 저하되거나 최종 제품의 불량이 증가하게 된다.
이와 같이 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유는 고무와의 상호작용을 할 수 있는 에폭시화된 페놀 수지 및 고무 라텍스와 상기 에폭시화된 페놀 수지의 결합력을 증가시킬 수 있는 헥사메톡시메틸멜라민 수지의 혼합물을 이용하여 처리함으로써, 높은 내열 접착력과 고무 커버리지 및 우수한 내열특성, 내피로성을 발현할 수 있으며, 이로 인하여 고성능 타이어의 제조가 가능하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예의 물성 평가는 아래와 같이 측정 또는 평가하였다.
1) 고유점도(I.V.)
페놀과 1,1,2,2-테트라클로로에탄올 6:4(무게비)로 혼합한 시약(90℃)에 시료 0.1g을 90분간 용해시킨 후 우베로데(Ubbelohde) 점도계에 옮겨 담아 30℃ 항온조에서 10분간 유지시키고, 점도계와 애스피레이터(Aspirator)를 이용하여 용액의 낙하초수를 구한다. 솔벤트의 낙하초수도 상기와 같은 방법으로 구한 아래의 수학식에 의해 R.V. 값 및 I.V. 값을 계산하였다.
R.V. = 시료의 낙하초수/솔벤트 낙하초수
I.V. = 1/4 ×(R.V. - 1)/농도 + 3/4 ×(In R.V./농도)
2) 연신사의 모듈러스와 강신도 측정방법
원사를 표준상태인 조건, 즉 25℃ 온도와 상대습도 65%인 상태인 항온 항습실에서 24시간 방치 후 ASTM 2256 방법으로 시료를 인장 시험기를 통해 측정한다.
3) 강력(kgf) 및 중간신도(%)
107℃로 2시간 건조후에 인스트롱사의 저속 신장형 인장시험기를 이용하여 시료장 250mm, 인장속도 300m/min로 측정한다. 중간신도(Elongation at specific load)는 하중 4.5kg인 지점의 신도를 나타낸다.
4) 건열수축률(%, Shrinkage) 및 치수안정도지수(E-S) 값
25℃, 65% RH에서 24시간 동안 방치한 후, 0.05g/d의 정하중에서 측정한 길이(L0)와 177℃로 2분간 0.05g/d의 정하중에서 처리한 후의 길이(L1)의 비를 이용하여 건열수축률을 측정하였다. 건축수축률(S)은 아래와 같은 식으로 표시될 수 있다.
S(%) = [(L0 ― L1)/L0] × 100
일정 하중 하에서의 신도를 본 발명에서는 중간신도(E)라 부르며, S는 상기 건열수축률을 의미하는 것으로 중간신도(E) 및 건열수축률(S)의 합을 E-S로 표시하였다.
E-S = 중간신도(%) + 건열수축률(%)
딥코드의 치수안정성은 타이어 측벽 결각화(Side Wall Indentation,SWI) 및 핸들링에 관계되는 물성으로서 주어진 수축률에서의 높은 모듈러스로 정의되고, 서로 다른 열처리과정을 거친 딥코드에 대한 치수안정성의 척도로서 유용하며 낮을수록 더 우수한 치수안정성을 나타낸다.
5) Silk Factor
Silk Factor = 
6) 모우 수(ea/5000m)
모우 수(Fluff 수) = (모우 수/ 전체 원사 길이(m)) X 5000
7) 강력이용률
107℃로 2시간 건조후에 인스트롱사의 저속 신장형 인장시험기를 이용하여 시료장 250mm, 인장속도 300m/min로 측정된 필라멘트 원사의 강력에 대하여, 필라멘트 원사 2가닥(A, B)으로 가연 후 dipping하여 얻어진 dip cord의 강력의 비율을 나타낸다.
강력이용률(%) = Dip Cord 강력/ (A원사강력 + B원사강력) X 100
실시예 1~2 및 비교예 1~2
테레프탈레이트 단위를 90 mol% 이상 함유하고, 페놀/테트라클로로에탄으로 측정한 고유점도가 1.20 dl/g 인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합물을 Radial-in Flow(RIF) Quenching설비를 이용하여 연신 고뎃 롤러 1의 속도를 2500m/분, 연신 고뎃 롤러 5의 속도를 6500m/분의 방사속도로 방사하면서 표 1의 조건으로 1030 데니어의 최종 연신사(원사)를 제조하였다.
비교예의 경우는 GR1-GR3의 배분율이 비교예 1에서는 25%, 비교예 2에서는 50%로 설정하였고,
실시예의 경우는 GR1-GR3의 배분율이 실시예 1에서는 60%, 실시예2에서는 70%이 되도록 설정하였다.
실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에서 각각 제조된 원사의 물성을 상기와 같은 방법으로 평가하였다.
| 비교예1 | 비교예2 | 실시예1 | 실시예2 | ||
| Chip | 점도(dl/g) | 1.20 | 1.20 | 1.20 | 1.20 |
| 방사속도 | GR1 Speed(m/min) | 2500 | 2500 | 2500 | 2500 |
| GR5 Speed(m/min) | 6500 | 6500 | 6500 | 6500 | |
| Total Draw Ratio(GR5/GR1) | 2.60 | 2.60 | 2.60 | 2.60 | |
| GR배분비(배분율%) | GR1-GR3 배분비(배분율%) | 1.40(25%) | 1.80(50%) | 1.96(60%) | 2.12(70%) |
| GR3-GR5 배분비(배분율%) | 1.86(75%) | 1.44(50%) | 1.33(40%) | 1.23(30%) | |
| 원사 | 고유점도(dl/g) | 0.99 | 0.99 | 0.99 | 0.99 |
| Denier | 1030 | 1030 | 1030 | 1030 | |
| 강력(kg) | 10.50 | 10.50 | 10.50 | 10.50 | |
| 강도(g/d) | 10.2 | 10.2 | 10.2 | 10.2 | |
| 중신(%, @4.5kg) | 5.0 | 5.0 | 5.3(6%↑) | 5.5(10%↑) | |
| 절신(%) | 12.0 | 12.0 | 12.8(6%↑) | 13.0(8%↑) | |
| Silk-factor(강도*√(절신)) | 35.3 | 35.3 | 36.9 | 37.1 | |
| 외관(Fluff 개수, ea/5000m) | 35 | 30 | 10 | 7 | |
| 생코드 | 강력(kg) | 17.5 | 17.7 | 18.6 | 18.7 |
| 중신(%, @4.5kg) | 4.2 | 4.2 | 4.5 | 4.7 | |
| 절신(%) | 13.5 | 13.8 | 14.5 | 14.9 | |
| 연수(Turns/10cm) | 43.0 | 43.0 | 43.0 | 43.0 | |
| 딥코드 | 강력(kg) | 17.2 | 17.5 | 18.5 | 18.5 |
| 중신(%, @4.5kg) | 3.4 | 3.5 | 3.9 | 4.0 | |
| 절신(%) | 12.5 | 12.5 | 13.8 | 14.0 | |
| 수축률(%, 177℃*2'*0.05g/d) | 3.3 | 3.2 | 2.8 | 2.7 | |
| E-S(%) | 6.7 | 6.7 | 6.7 | 6.7 | |
| 강력이용률(%) | 원사-Raw cord | 83.3 | 84.3 | 88.6 | 89.0 |
| 원사-Dip cord | 81.9 | 83.3 | 88.1 | 88.1 | |
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 및 2에서 제조된 원사가 비교예 1 및 2에서 제조된 원사에 비해 중신, 절신 및 외관이 우수하며, 비교예 1 및 2에서는 모우수가 많이 발생하여 원사의 품질이 낮아진 것을 확인하였다. 즉, 실시예 1 및 2에서 제조된 코드는 모우수 발생이 낮고, 수축률이 낮아 강력 및 강력이용률이 우수한 원사임을 확인할 수 있었다.
1: 기어펌프 2: 노즐
3: 냉각구역 4: 미연신사
5: 방사유제 공급장치 6: 연신 고뎃 롤러 GR1
7: 연신 고뎃 롤러 GR2 8: 연신 고뎃 롤러 GR3
9: 연신 고뎃 롤러 GR4 10: 연신 고뎃 롤러 GR5
11: 연신 고뎃 롤러 GR6 12: 권취롤러
3: 냉각구역 4: 미연신사
5: 방사유제 공급장치 6: 연신 고뎃 롤러 GR1
7: 연신 고뎃 롤러 GR2 8: 연신 고뎃 롤러 GR3
9: 연신 고뎃 롤러 GR4 10: 연신 고뎃 롤러 GR5
11: 연신 고뎃 롤러 GR6 12: 권취롤러
Claims (5)
- 용융방사공정을 통한 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법에 있어서,
점도가 1.15 내지 1.25dl/g가 되도록 고상중합하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 제조하는 단계;
상기 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 용융하고 노즐을 통해 압출하여 미연신사를 제조하는 단계; 및
상기 미연신사를 연신 고뎃 롤러 6단을 포함하는 방사설비로 연신하고, 연신 고뎃 롤러 1에서 2000~3000m/min 범위로 권취하고, 연신 고뎃롤러 5에서는 6000~7000m/min의 범위에서 권취하며, 총 연신비가 2.5 이상이 되도록 연신 및 권취하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 제조하는 단계;를 포함하고,
여기서 상기 방사설비의 고뎃 롤러 1 내지 고뎃 롤러3의 연신 배분율이 전체 고뎃 롤러 배분율의 60~70%이며,
상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사는 중신이 5.3 내지 5.5%, 절신이 12.8 내지 13.0%이며, 모우수가 7 내지 10ea/5000m인 것을 특징으로 하는 고강력 및 강력이용률이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법. - 삭제
- 제 1항에 기재된 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법에 의해 제조된 원사를 연사기로 연사하여 제조되고,
강력이 18.0 내지 18.7kg, 중신이 4.3 내지 4.7%, 절신이 14.0 내지 14.9%이며, 원사 대비 강력 이용률이 85.0 내지 89.0%인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 생코드. - 제 3항의 폴리에틸렌테레프탈레이트 생코드를 에폭시화합물을 포함한 디핑액에 침적한 다음 건조하고 연신 및 열고정시켜 제조하고,
강력이 18.0 내지 18.5kg, 중신이 3.6 내지 4.0%, 절신이 13.0 내지 14.0%, 수축률이 2.7 내지 3.0%이며, 원사 대비 강력 이용률이 85.0 내지 88.1%인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드. - 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 4항에 따른 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 래디얼 공기입 타이어.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180005079A KR101979352B1 (ko) | 2018-01-15 | 2018-01-15 | 고강력 및 강력이용률이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트(pet) 원사의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180005079A KR101979352B1 (ko) | 2018-01-15 | 2018-01-15 | 고강력 및 강력이용률이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트(pet) 원사의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101979352B1 true KR101979352B1 (ko) | 2019-05-17 |
Family
ID=66678051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180005079A KR101979352B1 (ko) | 2018-01-15 | 2018-01-15 | 고강력 및 강력이용률이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트(pet) 원사의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101979352B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021045418A1 (ko) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 효성첨단소재 주식회사 | 내열성이 우수한 폴리에스터 타이어 코드 및 그를 포함하는 타이어 |
| KR102227154B1 (ko) * | 2019-09-05 | 2021-03-15 | 효성첨단소재 주식회사 | 내열성이 우수한 폴리에스터 타이어 코드 및 그를 포함하는 타이어 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0770819A (ja) * | 1993-08-25 | 1995-03-14 | Teijin Ltd | ポリエステル繊維の製造方法 |
| KR950007813B1 (ko) * | 1988-05-09 | 1995-07-20 | 도레이 가부시끼가이샤 | 산업용 폴리에스테르 섬유 및 이의 제법 |
| KR20170085880A (ko) * | 2016-01-15 | 2017-07-25 | 주식회사 효성 | 고강력 저수축의 폴리에틸렌테레프탈레이트 멀티필라멘트의 제조방법 |
| KR20170090689A (ko) * | 2016-01-29 | 2017-08-08 | 주식회사 효성 | 승용차용 래디얼 타이어 |
-
2018
- 2018-01-15 KR KR1020180005079A patent/KR101979352B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950007813B1 (ko) * | 1988-05-09 | 1995-07-20 | 도레이 가부시끼가이샤 | 산업용 폴리에스테르 섬유 및 이의 제법 |
| JPH0770819A (ja) * | 1993-08-25 | 1995-03-14 | Teijin Ltd | ポリエステル繊維の製造方法 |
| KR20170085880A (ko) * | 2016-01-15 | 2017-07-25 | 주식회사 효성 | 고강력 저수축의 폴리에틸렌테레프탈레이트 멀티필라멘트의 제조방법 |
| KR20170090689A (ko) * | 2016-01-29 | 2017-08-08 | 주식회사 효성 | 승용차용 래디얼 타이어 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021045418A1 (ko) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 효성첨단소재 주식회사 | 내열성이 우수한 폴리에스터 타이어 코드 및 그를 포함하는 타이어 |
| KR102227153B1 (ko) * | 2019-09-05 | 2021-03-15 | 효성첨단소재 주식회사 | 내열성이 우수한 폴리에스터 타이어 코드 및 그를 포함하는 타이어 |
| KR102227154B1 (ko) * | 2019-09-05 | 2021-03-15 | 효성첨단소재 주식회사 | 내열성이 우수한 폴리에스터 타이어 코드 및 그를 포함하는 타이어 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100402839B1 (ko) | 고강력 폴리에틸렌 나프탈레이트 섬유 | |
| KR20120072860A (ko) | 형태안정성이 우수한 고모듈러스 폴리에스터 타이어코드의 제조방법 | |
| KR101225584B1 (ko) | 치수안정성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 필라멘트 | |
| KR101979352B1 (ko) | 고강력 및 강력이용률이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트(pet) 원사의 제조방법 | |
| KR101838499B1 (ko) | 고강도 및 치수안정성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트(pet) 원사의 제조방법 | |
| KR101384671B1 (ko) | 고모듈러스 저수축 폴리에스터 타이어코드의 제조방법 및 이로부터 제조된 고모듈러스 저수축 폴리에스터 타이어코드 | |
| KR100499220B1 (ko) | 방사성이 우수한 고강력 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트섬유 및 이의 제조방법 | |
| KR101602385B1 (ko) | 형태안정성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 타이어 | |
| KR101878787B1 (ko) | 형태안정성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 타이어 코드, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 타이어 | |
| KR20150097126A (ko) | 형태안정성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 타이어 | |
| KR101602387B1 (ko) | 고모듈러스 폴리에틸렌테레프탈레이트 타이어코드의 제조방법 및 이로부터 제조된 고모듈러스 폴리에틸렌테레프탈레이트 타이어코드 | |
| KR101384670B1 (ko) | 고강력 폴리에틸렌테레프탈레이트 타이어코드용 원사의 제조방법, 이를 이용한 타이어코드의 제조방법 및 이로부터 제조된 고강력 폴리에틸렌테레프탈레이트 타이어코드 | |
| KR101551425B1 (ko) | 고강력 폴리에스터 원사 및 타이어코드의 제조방법 | |
| KR20170091968A (ko) | 내피로도가 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 코드의 제조방법 | |
| KR101968993B1 (ko) | 형태안정성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 타이어 코드, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 타이어 | |
| KR102001061B1 (ko) | 내크리프성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 타이어 코드 | |
| KR20140089155A (ko) | 형태안정성이 우수한 타이어코드용 폴리에스테르 원사의 제조방법 | |
| KR101551421B1 (ko) | 타이어용 고강력 폴리에스테르 멀티 필라멘트의제조방법 | |
| KR100505018B1 (ko) | 고강력 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 섬유 및 이의 제조방법 | |
| KR20170082891A (ko) | 내피로성이 우수한 모터사이클용 타이어용 폴리에틸렌테레프탈레이트 딥코드의 제조방법 | |
| KR102372240B1 (ko) | 내열성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 타이어 코드 | |
| KR102166025B1 (ko) | 고강도 저수축 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법 및 이를 통해 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사 | |
| KR101746029B1 (ko) | 고강도 및 치수안정성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사의 제조방법 | |
| KR100505016B1 (ko) | 고속방사법에 의한 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 섬유 및이의 제조방법 | |
| KR101664933B1 (ko) | 형태안정성이 우수한 고모듈러스 폴리에스터 멀티필라멘트의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20180115 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20180919 Patent event code: PE09021S01D |
|
| PN2301 | Change of applicant |
Patent event date: 20181012 Comment text: Notification of Change of Applicant Patent event code: PN23011R01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20190318 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20190510 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20190513 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration | ||
| PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20220413 Start annual number: 4 End annual number: 4 |