KR100302244B1 - 타이어코드용위사및그로부터제조된타이어코드지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상대점도가 2.8 이상의 폴리아미드 폴리머를 이용하여 제조된 복굴절(△n)이 15×10-3~ 40×10-3이고 절단신도가 200g 이상이며 섬도는 100 ~ 200 데니어인 폴리아미드 미연신사에 연사를 600~1,000TPM 으로 피복한 타이어 코드용 위사와 이를 사용하여 제직한 것을 열처리 하였을 때 그 절단신도가 120% 이상이며 절단 강력이 120g 이상임을 특징으로 하는 타이어 코드용 위사 및 그로부터 제조된 타이어 코드지에 관한 것이다.

Description

타이어 코드용 위사 및 그로부터 제조된 타이어코드지
본 발명은 타이어 코드용 위사 및 그로부터 제조된 타이어 코드지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 래디알 타이어의 제조시에 고무 보강재료로 사용되는 타이어 코드지용 위사로 제조된 타이어코드지에 관한 것으로 특히, 절단 신장율이 매우 높은 타이어 코드용 위사에 관한 것이다.
일반적으로 래디알타이어에 있어서 주 보강재료인 타이어 코드지는 타이어의 주행방향과 직각방향으로 배열되어 있는데, 만일 타이어의 원주를 따라서 경사의 배열도가 불균일 할 경우에는 경사밀도가 적은 부위의 고무층이 집중적으로 하중을 받게되고 이 부분이 공기 팽창 압력에 의하여 부풀어져 타이어를 파괴시키는 원인이 되고 있다. 그러므로 래디알 타이어는 그 내부에서 보강작용을 하는 타이어 코드지의 경사밀도를 균일하게 유지시켜 주는 일이 매우 중요하다.
예를 들어 래디얼타이어용 타이어코드지는 폴리에스테르사를 경사로 하고 절단실장율이 낮은(최고 10%) 면사를 위사로 사용하기도 하나, 타이어제조시 경사밀도를 균일하게 유지시키기 위하여 타이어코드지에 고무를 얇게 입히는 토핑(topping) 공정시에 타이어코드 경사를 지지하고 있는 위사를 부분적으로 절단시키기 위하여 픽 코드 브레이커(Pick Cord Breaker)를 사용하여 왔다. 그러나 위와 같은 위사절단 공정을 거치더라도 경사밀도의 균일성을 유지시키기 힘들 뿐만아니라 절단공정에 따르는 공정의 복잡성 때문에 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 높은 생산성으로 균일한 경사밀도를 갖는 타이어코드지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명자의 연구에서 타이어의 2차 성형공정시 타이어가 공기의 압력으로 팽창될 때 경사를 지지하고 있는 위사도 같이 신장하여 경사밀도를 균일하게 유지시켜줄 수 있는 고절단신장율을 가지는 타이어코드지용 위사를 개발함으로써 타이어 토핑공정중 위사를 절단시키기 위한 픽 코드 브레이커 공정이 필요없이 균일한 경사밀도를 갖는 타이어 코드지를 제공할 수 있게 되었다.
제1도는 본 발명에 따르는 위사가 적용된 타이어코드지에서 경사가 균일하게 배열된 상태를 설명하기 위한 단면도.
제2도는 본 발명의 범위에서 벗어난 절단신도와 강력을 갖는 위사가 적용된 타이어코드지에서 경사가 지그재그형태로 불균일하게 배열된 상태를 설명하기 위한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 위사 2 : 경사코드
그러므로 본 발명에 의하면, 상대점도 2.8 이상의 폴리아미드 폴리머를 이용하여 제조된 복굴절(△n)이 15× 10-3~40×10-3이고 절단신도가 200% 이상 350% 이하이며, 섬도는 100∼200 데니어인 폴리아미드 미연신사에 면사를 600∼1,000 TPM으로 피복한 것을 특징으로 하는 타이어 코드용 위사가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 상기한 타이어 코드용 위사를 사용하여 제직한 것을 열처리 하였을 때 상기 코드용 위사의 절단신도가 120% 이상 300% 이하이며 절단강력이 120g 이상 300g 이하인 것을 특징으로 하는 타이어 코드지가 제공된다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따르는 타이어 코드용 위사는 심사인 폴리아미드 미연신사를 면사로 피복한 구조를 갖는다. 피복사로 면사를 사용하는 이유는 비용융성이며, 그 표면이 매끄럽지 않아서 경사를 강력하게 잡아줄 수 있고, 열처리시 라텍스가 심사까지 침투하여 신장율을 저하시키는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 또한 피복사의 꼬임수는 600∼1,000TPM으로 하여야 하는데, 그 이유는 꼬임수 범위내에서 면사로 피복하여야 만 심사인 폴리아미드 미연신사 고유의 저배향성과 고신장율 특성이 상실되지 않기 때문이다. 바람직하게 면사의 혼합량은 위사 전 중량에 대하여 30∼45 중량% 범위가 적당하다.
본 발명 위사에 있어서, 심사인 폴리아미드 미연신사는 원료로서 상대점도 2.8 이상의 폴리아미드를 사용하여 제조한다. 원료인 폴리아미드의 상대점도가 2.8 미만인 경우 얻어지는 미연신사의 절단신도와 강도가 낮아 고신도 위사로 적용하기 곤란해지며, 후처리 공정에서 열노화가 커져 강력과 신도가 급격히 저하되므로 좋지 않다.
바람직하게 본 발명의 타이어코드용 위사를 구성하는 폴리아미드 심사는 복굴절(△n)이 15×10-3~40× 10-3이고 절단신도가 200% 이상 350% 이하이며, 섬도는 100∼200 데니어인 폴리아미드 미연신사이다.
상기한 조건을 만족하는 폴리아미드 심사는 상대점도 2.8 이상의 폴리아미드 폴리머를 방사속도 700∼1,300MPM에서 미연신 상태로 제조하는 것에 의해 달성될수 있다. 방사속도가 700MPM 미만인 경우 절단신도는 350% 이상이 되며, 1,300MPM를 초과할 경우 복굴절(△n)이 급격히 증가하여 절단신도 200% 이상을 달성하기 어렵게 된다. 또한 방사속도 700MPM 미만에서 제조한 폴리아미드 미연신사를 심사로 하는 코드용 위사는 타이어코드 제직후 열처리하였을 때 절단강력 120g을 달성하기가 어렵고 절단신도는 300% 이상이 되며, 1,300MPM를 초과하는 방사속도에서 제조한 폴리아미드 미연신사를 심사로 하는 코드용 위사는 타이어코드 제직후 열처리하였을 때 절단신도 120% 이상을 달성하기 어렵고 절단강력이 300g을 초과하게 되어 바람직스럽지 못하다.
본 발명의 타이어 코드 위사는 타이어 코드지로 제직되어 고온(230℃ 이상)의 열처리 공정을 거치게 되는데 이 공정중 열노화로 신도와 강력이 떨어지게 된다. 따라서, 타이어 코드지의 위사로 적용하기 위하여 적정한 신율과 강력이 필요한데, 열처리후 위사의 절단신도가 300% 보다 높고 강력(신율에 반비례)이 120g 보다 낮을 경우 이러한 위사를 이용하여 코드지 제직시 자체 변형율이 높아 열처리 후에 타이어코드지의 폭변화가 심하여 균일한 제품을 만들기 힘들며, 반대로 열처리후 강력이 300g 보다 높고 절단신도(강력에 반비례)가 120% 보다 낮을 경우 제2도에 나타낸 바와 같이 타이어 토핑공정에서 위사(1)가 경사코드(2)를 균일하게 배열시키지 못하고 지그재그(zigzag) 현상 및 경사 배열 불균일 현상을 발생시켜 타이어의 중요 관리품질인 유니포미티(uniformity)를 저하시킨다.
이상 설명한 바와 같이 본발명에 따라 고절단신장율을 가지는 위사를 사용한 타이어코드지는 타이어의 2차 성형공정시 타이어가 공기의 압력으로 팽창될 때(1차성형시의 직경보다 약 170-180% 커짐) 경사를 지지하고 있는 위사도 같이 신장하여 경사밀도를 균일하게 유지시켜 주게 된다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
상대점도가 2.8∼3.1인 폴리아미드 66 건조칩을 285∼290℃의 온도에서 용융 방사하여 280℃의 가열통에서 배향시킨 후 즉시, 냉각존을 통과시켜 냉각시킨 후 방사통을 통과시키고 오일로울러에서 광물유 오일을 부착하여 급유된 필라멘트를 얻었다. 이때 오일부착량은 0.6∼1.0% 수준이 되도록 하였다. 급유된 필라멘트를 고뎃로울러를 거쳐 권취기에서 700∼1,200m/분 속도로 권취하여 고신축 폴리아미드 미연신 필라멘트를 제조하였다. 제조된 폴리아미드 미연신 필라멘트를 정방기에 걸어서 심사로 공급하면서 심사 주위에 드래프트된 면사를 600∼1,000 TPM으로 피복시켜 고신장 특성을 가진 타이어코드용 위사를 제조하였다. 제조된 위사의 열처리 후 물성을 시험한 결과, 절단강력 183g, 절단신도198%이었다.
제조된 위사와 폴리에스테르 경사코드를 사용하여 타이어 코드지를 제직한 다음 열처리 공정에서 접착제(레조시놀-포르말린-라텍스 혼합액)을 묻힌 후 150℃ 에서 건조시키고 240℃에서 열고정을 실시하였다.
제조된 타이어 코드지는 타이어 토핑공정에서 제1도와 같이 위사(1)가 경사코드(2)를 균일하게 배열시켜 타이어의 중요 관리품질인 유니포미티(uniformity)가 우수한 타이어의 제조를 가능하게 하였다.
[실시예 2∼4]
폴리아미드 미연신사의 방사조건과 피복사의 꼬임수를 표 1에 나타낸 바와같이 변경한 것을 제외하고는 실시예와 동일하게 실시하였다. 열처리후의 위사의 물성 측정결과는 표 1에 제시된다. 또한 각 예의 타이어 코드지는 타이어 토핑공정에서 제1도와 같이 위사(1)가 경사코드(2)를 균일하게 배열시키는 것으로 나타났다.
[비교예 1∼4]
폴리아미드 미연신사의 방사조건과 피복사의 꼬임수를 표 1에 나타낸 바와같이 변경한 것을 제외하고는 실시예와 동일하게 실시하였다. 열처리후의 위사의 물성 측정결과는 표 1에 제시된다. 또한 각 예의 타이어 코드지는 타이어 토핑공정에서 제2도와 같이 위사(1)가 경사코드(2)를 균일하게 배열시키지 못하고 지그재그(zigzag) 현상 및 경사 배열 불균일 현상을 발생시켜 타이어의 중요 관리품질인 유니포미티(uniformity)를 저하시키는 것으로 나타났다.
[표 1]
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르는 고절단신장율을 가지는 타이어코드용 위사는 토핑공정중 위사를 절단시키기 위한 픽 코드 브레이커 공정이 필요없이 균일한 경사밀도를 갖는 타이어 코드지를 제조를 가능하게 한다.

Claims (2)

  1. 상대점도 2.8 이상의 폴리아미드 폴리머를 이용하여 제조된 복굴절(△n)이 15×10-3~40×10-3이고 절단신도가 200% 이상 350% 이하이며, 섬도는 100∼200 데니어인 폴리아미드 미연신사에 면사를 600∼1,000 TPM으로 피복한 것을 특징으로 하는 타이어 코드용 위사.
  2. 상기 청구항 1 기재의 타이어 코드용 위사를 사용하여 제직되며, 열처리 하였을 때 상기 코드용 위사의 절단신도가 120% 이상 300% 이하이며 절단강력이 120g 이상 300% 이하인 것을 특징으로 하는 타이어 코드지.
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