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KR20130020592A - How to make polyester yarn - Google Patents

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KR20130020592A
KR20130020592A KR1020120089361A KR20120089361A KR20130020592A KR 20130020592 A KR20130020592 A KR 20130020592A KR 1020120089361 A KR1020120089361 A KR 1020120089361A KR 20120089361 A KR20120089361 A KR 20120089361A KR 20130020592 A KR20130020592 A KR 20130020592A
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KR
South Korea
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polyester
yarn
fabric
polyester yarn
dicarboxylic acid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020120089361A
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Korean (ko)
Inventor
김영조
안병욱
이상목
이영수
김기웅
Original Assignee
코오롱인더스트리 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to PCT/KR2012/006525 priority patent/WO2013025062A2/en
Priority to EP12824658.4A priority patent/EP2746435A4/en
Priority to US14/239,061 priority patent/US20140194021A1/en
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Abstract

본 발명은 에어백용 원단에 사용 가능한 폴리에스테르 원사에 관한 것으로, 특히, 탄소수 6~24의 방향족 디카르복실산 및 탄소수 2~24의 지방족 디카르복실산을 글리콜과 에스테르 반응시키는 단계, 상기 에스테르 반응으로 생성된 올리고머를 중축합 반응시키는 단계, 상기 중축합 반응으로 생성된 폴리머를 고상 중합시키는 단계, 및 상기 고상 중합 반응으로 생성된 폴리에스테르 칩을 용융 방사하고 연신하는 단계를 포함하는 폴리에스테르 원사의 제조 방법, 이로부터 제조되는 에어백용 원사, 및 이를 포함하는 에어백용 원단에 관한 것이다.
본 발명에 따라 제조된 폴리에스테르 원사는 저모듈러스, 고강력일 뿐만 아니라 고수축의 특징을 갖게 된다. 또한, 본 발명의 폴리에스테르 원사는 강연도를 현저히 낮추며 우수한 기계적 물성을 확보함으로써, 에어백용 원단으로 사용시 우수한 수납성, 형태안정성, 및 공기 차단 효과를 제공할 수 있다. 더욱이 본 발명의 폴리에스테르 원사를 사용하면, 에어백 전개시 내부 압력에 의한 원단의 미어짐, 찢겨짐을 방지함과 동시에 공기투과성을 현저히 개선할 수 있어, 자동차 충돌시의 충격 등으로부터 탑승자를 안전하게 보호할 수 있다.
The present invention relates to a polyester yarn that can be used for fabrics for airbags, and in particular, a step of esterifying an aromatic dicarboxylic acid having 6 to 24 carbon atoms and an aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 24 carbon atoms with glycol, the ester reaction Polycondensation reaction of the oligomer produced by the step, solid phase polymerization of the polymer produced by the polycondensation reaction, and melt spinning and stretching the polyester chip produced by the solid phase polymerization reaction It relates to a manufacturing method, yarn for airbags produced therefrom, and fabrics for airbags comprising the same.
Polyester yarns produced according to the present invention are not only low modulus, high strength but also have high shrinkage characteristics. In addition, the polyester yarn of the present invention significantly lowers the stiffness and secures excellent mechanical properties, thereby providing excellent storage properties, shape stability, and air barrier effect when used as an airbag fabric. In addition, the use of the polyester yarn of the present invention can significantly improve air permeability while preventing slipping and tearing of the fabric due to internal pressure during air bag deployment, thereby protecting the occupant from the impact of a car crash. Can be.

Description

폴리에스테르 원사의 제조 방법 {PROCESS FOR PRODUCING POLYESTER FIBER}How to make polyester yarn {PROCESS FOR PRODUCING POLYESTER FIBER}

본 발명은 에어백용 원단에 사용 가능한 폴리에스테르 원사의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 수납성, 유연성, 형태안정성, 및 에어백 전개시 향상된 공기 차단성 등을 갖는 폴리에스테르 원사의 제조 방법과 이로부터 얻어지는 에어백용 원사 및 원단에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a polyester yarn that can be used for fabrics for airbags, and more particularly, to a method for producing polyester yarns having excellent storage properties, flexibility, shape stability, and improved air barrier property during airbag deployment. It relates to yarn and fabric for airbags obtained from.

일반적으로 에어백(air bag)은, 주행중인 차량이 약 40 km/h 이상의 속도에서 정면의 충돌시, 차량에 가해지는 충돌충격을 충격감지센서에서 감지한 후, 화약을 폭발시켜 에어백 내부로 가스를 공급하여 팽창시킴으로써, 운전자 및 승객을 보호하는 장치를 말하는 것이며, 일반적인 에어백 시스템의 구조는 도 1에 도시한 것과 같다.Generally, an air bag detects a collision impact applied to a vehicle at the time of a frontal collision at a speed of about 40 km / h or more at a speed of about 40 km / h by the impact sensor, And inflates the inflator to supply air to the inflator, thereby protecting the driver and the passenger. The structure of a typical air bag system is the same as that shown in Fig.

도 1에 도시되는 바와 같이, 일반적인 에어백 시스템은 뇌관(122)의 점화에 의해 가스를 발생시키는 인플레이터(inflater; 121), 그 발생된 가스에 의해 운전석의 운전자 쪽으로 팽창 전개되는 에어백(124)으로 이루어져 조향 휠(101)에 장착되는 에어백 모듈(100)과, 충돌시 충격 신호를 발생하는 충격센서(130), 및 그 충격 신호에 따라 인플레이터(121)의 뇌관(122)을 점화시키는 전자 제어모듈(Electronic Control Module; 110)를 포함하여 구성되어 있다. 이와 같이 구성된 에어백 시스템은 차량이 정면 충돌하게 되면, 충격 센서(130)에서 충격을 감지하여 전자 제어모듈(110)에 신호를 전달한다. 이 때, 이를 인식한 전자 제어모듈(110)은 뇌관(122)을 점화시켜, 인플레이터(121) 내부의 가스발생제를 연소시킨다. 이렇게 연소되는 가스발생제는 급속한 가스 발생을 통해 에어백(124)을 팽창시킨다. 이렇게 팽창되어 전개된 에어백(124)은 운전자의 전면 상체와 접촉하면서 충돌에 의한 충격하중을 부분적으로 흡수하고, 관성에 의해 운전자의 머리와 가슴이 전방으로 나아가면서 팽창된 에어백(124)과 충돌될 경우, 에어백(124)의 가스는 에어백(124)에 형성된 배출공으로 급속히 배출되며 운전자의 전면부에 완충 작용하게 된다. 따라서, 전면 충돌시 운전자에게 전달되는 충격력을 효과적으로 완충시켜 줌으로서, 2차 상해를 경감할 수 있게 된다.1, a general airbag system includes an inflator 121 that generates gas by ignition of a priming tube 122, and an airbag 124 that inflates and deploys toward the driver of the driver's seat by the generated gas An airbag module 100 mounted on the steering wheel 101, an impact sensor 130 for generating an impact signal in the event of an impact, and an electronic control module (not shown) for igniting the primer 122 of the inflator 121 And an electronic control module 110. When the vehicle collides head-on, the airbag system configured as described above senses an impact in the impact sensor 130 and transmits a signal to the electronic control module 110. At this time, the electronic control module 110 recognizing this ignites the primer 122 to burn the gas generating agent in the inflator 121. The gas generating agent thus combusted expands the air bag 124 through rapid gas generation. The inflated and deployed airbag 124 partially absorbs the impact load due to the collision while contacting the front surface of the driver and collides with the inflated airbag 124 as the driver's head and chest move forward due to inertia The gas of the airbag 124 is rapidly discharged to the exhaust hole formed in the airbag 124, so that the front surface of the driver is buffered. Therefore, by effectively buffering the impact force transmitted to the driver in the frontal collision, it is possible to reduce the secondary injury.

상기와 같이, 자동차에 사용되는 에어백은 일정한 형태로 제조된 후, 그 부피를 최소화하기 위하여 접힌 상태로 자동차의 핸들이나 자동차 측면 유리창 또는 측면 구조물 등에 장착되어 접힌 상태를 유지하였다가 인플레이터(121) 작동시 에어백이 팽창되어 전개될 수 있도록 한다. As described above, after the airbag used in the vehicle is manufactured in a predetermined form, the inflator 121 operates by being mounted on the handle of the vehicle, the side glass window or the side structure of the vehicle in a folded state to minimize the volume thereof, and maintaining the folded state. Allow the airbag to inflate and deploy.

따라서, 자동차 장착시 에어백의 폴딩성 및 패키지성을 효과적으로 유지하며, 에어백 자체의 손상 및 파열을 막고 우수한 에어백 쿠션 전개 성능을 발휘하고, 승객에게 가해지는 충격을 최소화하기 위해서는, 에어백 원단의 우수한 기계적 물성과 함께 폴딩성 및 승객에게 가해지는 충격을 줄이기 위한 유연성이 매우 중요하다. 그렇지만, 승객의 안전을 위하여 우수한 공기 차단효과 및 유연성을 동시에 유지하며, 에어백이 받는 충격에 충분히 견디고 자동차내에 효과적으로 장착되어 사용할 수 에어백용 원단은 제안되어 있지 않은 상황이다. Therefore, in order to effectively maintain the folding and packageability of the airbag when installing the vehicle, to prevent damage and rupture of the airbag itself, to exhibit excellent airbag cushion deployment performance, and to minimize the impact on passengers, the airbag fabric has excellent mechanical properties. In addition, foldability and flexibility to reduce the impact on passengers is very important. However, airbag fabrics that maintain excellent air blocking effect and flexibility at the same time for the safety of the passengers, sufficiently endure the impact of airbags and can be effectively mounted in a vehicle have not been proposed.

종래에는 나일론 66 등의 폴리아미드 섬유가 에어백용 원사의 재료로 사용된 바 있다. 그러나, 나일론 66은 내충격성이 우수하지만 폴리에스테르 섬유에 비해 내습열성, 내광성, 형태안정성의 측면에서 뒤떨어지고 원료 비용도 높은 단점이 있다. Conventionally, polyamide fibers such as nylon 66 have been used as a material for yarn for airbags. However, nylon 66 is excellent in impact resistance, but inferior in terms of moisture resistance, light resistance, shape stability and high raw material cost compared to polyester fiber.

한편, 일본특허공개공보 평04-214437호에는 이러한 결점이 경감되는 폴리에스테르 섬유의 사용이 제안되어 있다. 그러나, 이같이 기존의 폴리에스테르 원사를 사용하여 에어백을 제조하는 경우에는, 폴리에스테르 특유의 높은 스티프니스 및 낮은 유연성으로 인해 자동차내에 작은 부피로 수납하기 어려워 폴딩성이 떨어질 뿐 아니라 에어백 쿠션의 전개시 승객에게 가해지는 충격이 상당히 나타날 여지가 있다. 또한, 수분 또는 열 등에 의한 분해가 적지 않게 나타나는 폴리에스테르의 특성상, 고온 고습의 가혹 조건 하에서 충분한 기계적 물성 및 전개 성능을 유지하는 데 한계가 있어 상업적으로 거의 적용되지 않았었다.On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-214437 proposes the use of polyester fibers in which such defects are alleviated. However, in the case of manufacturing an air bag using such a conventional polyester yarn, due to the high stiffness and low flexibility peculiar to polyester, it is difficult to store it in a small volume in the vehicle, thereby reducing the folding ability and providing the passenger with the air bag cushion. There is considerable room for the impact to be applied. In addition, due to the characteristics of the polyester which is not decomposed by moisture or heat, there is a limit in maintaining sufficient mechanical properties and development performance under the severe conditions of high temperature and high humidity, so that it has not been applied commercially.

따라서, 에어백용 원단으로 사용하기에 적합하게 우수한 형태안정성 및 공기 차단 효과를 유지하며, 승객에게 가해지는 충격을 줄이기 위한 유연성, 수납성, 및 고온 고습의 가혹 조건 하에서도 우수한 기계적 물성을 갖는 섬유 원사 개발에 대한 연구가 필요하다.Therefore, it is possible to maintain a good shape stability and air blocking effect suitable for use as a fabric for airbags, and to develop a fiber yarn having excellent mechanical properties even under the harsh conditions of flexibility, storage properties, and high temperature and high humidity to reduce the impact on passengers. There is a need for research.

본 발명은 에어백용 원사로서의 최적화된 유연성 및 기계적 물성을 나타냄에 따라, 보다 향상된 폴딩성 및 전개 성능을 나타내면서도 전개시 승객의 충격을 최소화할 수 있는 에어백 쿠션의 제공을 가능케 하는 폴리에스테르 원사의 제조 방법을 제공하고자 한다. The present invention exhibits optimized flexibility and mechanical properties as yarn for airbags, making polyester yarns capable of providing airbag cushions that can further enhance foldability and deployment performance while minimizing passenger impact during deployment. To provide a method.

본 발명은 또한, 상기 방법에 따라 제조되는 폴리에스테르 원사를 제공하고자 한다.The present invention also aims to provide a polyester yarn produced according to the above method.

본 발명은 또한, 상기 폴리에스테르 원사를 사용하여 제조되는 에어백용 원단을 제공하고자 한다.The present invention also provides a fabric for an air bag manufactured using the polyester yarn.

본 발명은 탄소수 6~24의 방향족 디카르복실산 및 탄소수 2~24의 지방족 디카르복실산을 글리콜과 에스테르 반응시키는 단계; 상기 에스테르 반응으로 생성된 올리고머를 중축합 반응시키는 단계; 상기 중축합 반응으로 생성된 폴리머를 고상 중합시키는 단계; 및 상기 고상 중합 반응으로 생성된 폴리에스테르 칩을 용융 방사하고 연신하는 단계;를 포함하고, 상기 방향족 디카르복실산, 지방족 디카르복실산, 및 글리콜은 디카르복실산 총량과 글리콜과의 몰비가 1:1 내지 1:1.5이 되도록 하고, 방향족 디카르복실산과 지방족 디카르복실산과의 몰비가 1:0.01 내지 1:0.15이 되도록 하여 반응시키는 폴리에스테르 원사의 제조 방법을 제공한다. The present invention comprises the steps of esterifying an aromatic dicarboxylic acid having 6 to 24 carbon atoms and an aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 24 carbon atoms with glycol; Polycondensation reaction of the oligomer produced by the ester reaction; Solid-phase polymerizing the polymer produced by the polycondensation reaction; And melt spinning and stretching the polyester chip produced by the solid state polymerization reaction, wherein the aromatic dicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acid, and glycol have a molar ratio of the total amount of dicarboxylic acid and glycol. Provided is a 1: 1 to 1: 1.5, a molar ratio of aromatic dicarboxylic acid and aliphatic dicarboxylic acid is 1: 0.01 to 1: 0.15 to provide a method for producing a polyester yarn to react.

본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조되는 폴리에스테르 원사를 제공한다. The present invention also provides a polyester yarn produced by the above method.

본 발명은 또한, 상기 폴리에스테르 원사를 사용하여 제조되는 에어백용 원단을 제공하고자 한다. The present invention also provides a fabric for an air bag manufactured using the polyester yarn.

이하, 발명의 구체적인 구현예에 따른 폴리에스테르 원사의 제조 방법 및 이로부터 제조되는 에어백용 원사와 원단에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 하나의 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 발명의 권리범위 내에서 구현예에 대한 다양한 변형이 가능함은 당업자에게 자명하다. Hereinafter, a method of manufacturing a polyester yarn and an airbag yarn and a fabric prepared therefrom according to a specific embodiment of the present invention will be described in detail. It will be apparent to those skilled in the art, however, that this is not intended to limit the scope of the invention, which is set forth as an example of the invention, and that various modifications may be made to the embodiments within the scope of the invention.

추가적으로, 본 명세서 전체에서 특별한 언급이 없는 한 "포함" 또는 "함유"라 함은 어떤 구성 요소(또는 구성 성분)를 별다른 제한 없이 포함함을 지칭하며, 다른 구성 요소(또는 구성 성분)의 부가를 제외하는 것으로 해석될 수 없다.In addition, throughout this specification, "comprising" or "containing ", unless specifically stated, refers to including any and all components (or components) Can not be interpreted as excluding.

폴리에스테르 에어백용 원단은 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, "PET"라 함)을 포함하는 중합체를 용융 방사하여 미연신사를 제조하고, 이를 연신하여 연신사(즉, 원사)를 얻은 후에, 이러한 공정을 통해 얻은 폴리에스테르 원사를 제직 가공하여 제조될 수 있다. 따라서, 상기 폴리에스테르 원사의 특성이 폴리에스테르 에어백용 원단의 물성에 직/간접적으로 반영된다.The fabric for the polyester airbag is melt spun to a polymer including polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as "PET") to produce an unstretched yarn, which is stretched to obtain a stretched yarn (ie, yarn), and then through this process. It can be produced by weaving the obtained polyester yarn. Therefore, the properties of the polyester yarn is directly or indirectly reflected in the physical properties of the fabric for the polyester airbag.

특히, 종래의 나일론 66 등 폴리아미드 섬유 대신에 폴리에스테르를 에어백용 원사로 적용하기 위해서는, 기존에 폴리에스테르 원사의 높은 모듈러스와 강연도 등에 따른 폴딩성 저하 및 낮은 용융 열용량으로부터 기인한 고온 고습의 가혹 조건 하에서 물성 저하, 이에 따른 전개 성능 저하를 극복할 수 있어야 한다.In particular, in order to apply polyester as an airbag yarn instead of polyamide fibers such as conventional nylon 66, the high temperature and high humidity stiffness resulting from the low fusion heat capacity and the low melting heat capacity due to the high modulus and stiffness of the polyester yarn Under the conditions, it should be possible to overcome the deterioration of physical properties and consequently the deterioration of development performance.

폴리에스테르는 분자구조상 나일론 등에 비해 강연성(stiffness)이 높은 구조를 가지게 되어 높은 모듈러스(high modulus)의 특성을 갖게 된다. 이로 인해, 에어백용 원단으로 사용하여 자동차에 장착할 경우 수납성(packing)이 현저히 떨어지게 된다. 또한, 폴리에스테르 분자쇄내의 카르복실 말단기(Carboxyl End Group, 이하, "CEG"라 함)은 고온 고습 조건에서 에스테르기(ester bond)를 공격하여 분자쇄 절단을 가져와 에이징후 물성을 저하시키는 원인이 된다. Polyester has a high stiffness structure compared to nylon in the molecular structure has a high modulus characteristics. For this reason, when used as a fabric for airbags to be mounted on a car, the packing (packing) is significantly reduced. In addition, the carboxyl end groups (hereinafter referred to as "CEG") in the polyester molecular chain attack the ester bond under high temperature and high humidity conditions to cause molecular chain breakage, thereby deteriorating physical properties after aging. Becomes

이에 따라, 본 발명은 폴리에스테르 원사의 제조 공정에서 디카르복실산과 이가 알코올인 글리콜을 반응시킴에 있어서, 특정의 방향족 디카르복실산과 지방족 디카르복실산을 최적의 조성 범위로 함께 사용함으로써, 제조되는 폴리에스테르 원사에서 강연도를 현저히 낮추면서도 터프니스(toughness), 인열강도(Tear Strength), 활탈저항력(Edge Comb Resistance) 등이 우수하고 높은 공기 차단 성능 등을 유지할 수 있어 에어백용 원단에 효과적으로 적용할 수 있다. Accordingly, the present invention is produced by using a specific aromatic dicarboxylic acid and aliphatic dicarboxylic acid together in the optimum composition range in the reaction of dicarboxylic acid and glycol which is a dihydric alcohol in the production process of the polyester yarn. It has excellent toughness, tear strength and edge comb resistance, and maintains high air barrier performance while significantly lowering the stiffness of polyester yarn. Applicable

특히, 본 발명자들의 실험 결과, 최적화된 조성 범위 및 공정 조건 등을 통해 제조되는 폴리에스테르 원사를 에어백용 원단에 적용함에 따라, 보다 향상된 폴딩성, 형태안정성, 및 공기 차단 효과를 나타내어 에어백 제조시 자동차 장착 등에서 보다 우수한 수납성(packing) 및 고온 고습의 가혹 조건 하에서도 우수한 기계적 물성, 공기 유출 방지, 기밀성 등을 유지할 수 있음이 밝혀졌다. In particular, the experimental results of the present inventors, by applying a polyester yarn prepared through the optimized composition range and process conditions, such as airbag fabric, exhibits improved folding properties, shape stability, and air barrier effect to produce a car It has been found that excellent mechanical properties, air leakage prevention, airtightness, and the like can be maintained even under severe conditions of packing and high temperature and high humidity in mounting and the like.

이에 발명의 일 구현예에 따르면, 폴리에스테르 원사의 제조 방법이 제공된다. 이러한 폴리에스테르 원사의 제조 방법은 탄소수 6~24의 방향족 디카르복실산 및 탄소수 2~24의 지방족 디카르복실산을 글리콜과 에스테르 반응시키는 단계; 상기 에스테르 반응으로 생성된 올리고머를 중축합 반응시키는 단계; 상기 중축합 반응으로 생성된 폴리머를 고상 중합시키는 단계; 및 상기 고상 중합 반응으로 생성된 폴리에스테르 칩을 용융 방사하고 연신하는 단계;를 포함할 수 있다. 또한, 상기 에스테르 반응 단계에서, 방향족 디카르복실산, 지방족 디카르복실산, 및 글리콜은 디카르복실산 총량과 글리콜의 몰비가 1:1 내지 1:1.5이 되도록 하고, 방향족 디카르복실산과 지방족 디카르복실산의 몰비가 1:0.01 내지 1:0.15이 되도록 하여 반응시킬 수 있다. According to one embodiment of the present invention, a method for producing a polyester yarn is provided. Such a method for producing a polyester yarn comprises the steps of ester-reacting an aromatic dicarboxylic acid having 6 to 24 carbon atoms and an aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 24 carbon atoms with glycol; Polycondensation reaction of the oligomer produced by the ester reaction; Solid-phase polymerizing the polymer produced by the polycondensation reaction; And melt spinning and stretching the polyester chip produced by the solid state polymerization reaction. In addition, in the ester reaction step, the aromatic dicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acid, and glycol are such that the molar ratio of total dicarboxylic acid and glycol is 1: 1 to 1: 1.5, and aromatic dicarboxylic acid and aliphatic The molar ratio of the dicarboxylic acid can be 1: 0.01 to 1: 0.15 so as to react.

이하, 이러한 폴리에스테르 원사의 제조 방법을 각 단계별로 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing such a polyester yarn will be described in detail for each step.

먼저, 첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 용융 방사 및 연신 공정의 실시 형태를 간략히 설명할 수 있다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따라, 상기 용융 방사 및 연신 단계를 포함하는 폴리에스테르 원사 제조공정을 모식적으로 나타낸 공정도이다. 도 2에서 보는 바와 같이 본 발명의 에어백용 폴리에스테르 원사의 제조 방식은 전술한 바와 같은 방식으로 제조된 폴리에스테르 중합체를 용융시켜, 구금을 통해 방사된 용융 고분자를 급냉 공기(quenching-air)로 냉각시키고, 유제 롤(220, 또는 오일-젯)을 이용하여 미연신사에 유제를 부여하고, 전-집속기(pre-interlacer, 230)를 사용하여 일정한 공기압력으로 미연신사에 부여된 유제를 원사의 표면에 균일하게 분산시킬 수 있다. 이후, 다단의 연신장치(241~246)를 통하여 연신과정을 거친 후, 최종적으로 세컨드 집속기(2nd Interlacer, 250)에서 일정한 압력으로 원사를 인터밍글(intermingle)시켜 권취기(260)에서 권취하여 원사를 생산할 수 있다. 2 is a process diagram schematically showing a polyester yarn manufacturing process including the melt spinning and stretching step according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 2, the production method of the polyester yarn for the airbag of the present invention melts the polyester polymer prepared in the manner described above, cooling the molten polymer spun through the detention with quenching-air The emulsion is applied to the undrawn yarn using an emulsion roll (220, or oil-jet), and the oil applied to the undrawn yarn is subjected to a constant air pressure using a pre-interlacer (230). It can be uniformly dispersed on the surface. Then, after the stretching process through the multi-stretching device (241 ~ 246), and finally by the second pressure (2 nd Interlacer, 250) in the constant pressure (intermingle) to the yarn (intermingle) winding the winding machine 260 Can be produced to produce yarn.

한편, 본 발명의 제조 방법은 먼저, 에어백용 원단에 효과적으로 사용할 수 있는 고강력 저모듈러스 고수축 폴리에스테르 원사를 제조하기 위하여, 고점도의 폴리에스테르 중합체를 제조하여 사용할 수 있다. 특히, 상기 폴리에스테르 중합체는 탄소수 6~24의 방향족 디카르복실산 및 탄소수 2~24의 지방족 디카르복실산을 글리콜을 에스테르 반응시켜 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 폴리에스테르 중합체는 높은 고유점도와 함께 낮은 카르복실 말단기(CEG) 함량을 가짐으로써, 폴리에스테르 원사로 가공시 고온 고습의 가혹 조건 하에서 에이징 후에도 우수한 기계적 물성 및 공기 유출 방지, 기밀성 등을 유지할 수 있어 에어백용 원단에 효과적으로 적용할 수 있다. On the other hand, the production method of the present invention, in order to manufacture a high-strength low modulus high-shrink polyester yarn that can be effectively used for fabric for airbags, it can be used to prepare a high viscosity polyester polymer. In particular, the polyester polymer can be produced by esterifying a glycol with an aromatic dicarboxylic acid having 6 to 24 carbon atoms and an aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 24 carbon atoms. The polyester polymer thus prepared has a low carboxyl end group (CEG) content with high intrinsic viscosity, so that excellent mechanical properties and air leakage prevention, airtightness, etc., even after aging under severe conditions of high temperature and high humidity when processed into a polyester yarn It can be effectively applied to fabrics for airbags.

특히, 본 발명의 제조 방법에서 상기 폴리에스테르 중합체는 탄소수 6~24의 방향족 디카르복실산 및 탄소수 2~24의 지방족 디카르복실산을 글리콜과 에스테르 반응시키는 단계; 상기 에스테르 반응으로 생성된 올리고머를 중축합 반응시키는 단계; 상기 중축합 반응으로 생성된 폴리머를 고상 중합시키는 단계; 및 상기 고상 중합 반응으로 생성된 폴리에스테르 칩을 용융 방사하고 연신하는 단계;를 포함하는 공정으로 제조할 수 있다. In particular, the polyester polymer in the production method of the present invention comprises the steps of ester-reacting the aromatic dicarboxylic acid having 6 to 24 carbon atoms and the aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 24 carbon atoms with glycol; Polycondensation reaction of the oligomer produced by the ester reaction; Solid-phase polymerizing the polymer produced by the polycondensation reaction; And melt spinning and stretching the polyester chip produced by the solid state polymerization reaction.

본 발명의 에스테르화 반응은 디카르복실산 성분으로서 탄소수 6~24의 방향족 디카르복실산 및 탄소수 2~24의 지방족 디카르복실산을 함께 사용하여 수행한다. 이 때, 상기 탄소수 6~24의 방향족 디카르복실산로는 테레프탈산(p-phthalic acid), 이소프탈산(m-phthalic acid), 프탈산(o-phthalic acid), 디페닐에테르디카르복실산, 바이페닐디카르복실산, 1,4-나프탈렌 디카르복실산, 1,5-나프탈렌 디카르복실산 및 그의 에스테르 형성 유도체들로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다. 이 중에서, 경제성 및 완제품의 물성 등을 고려해서 테레프탈산을 사용하는 것이 바람직하다. The esterification reaction of the present invention is carried out using an aromatic dicarboxylic acid having 6 to 24 carbon atoms and an aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 24 carbon atoms as a dicarboxylic acid component. At this time, the aromatic dicarboxylic acid having 6 to 24 carbon atoms include terephthalic acid (p-phthalic acid), isophthalic acid (m-phthalic acid), phthalic acid (o-phthalic acid), diphenyl ether dicarboxylic acid, bi And at least one selected from the group consisting of phenyldicarboxylic acid, 1,4-naphthalene dicarboxylic acid, 1,5-naphthalene dicarboxylic acid and ester-forming derivatives thereof. Among them, it is preferable to use terephthalic acid in consideration of economical properties and physical properties of the finished product.

또한, 상기 방향족 디카르복실산과 함께 글리콜 성분과 에스테르 반응을 수행하는 탄소수 2~24의 지방족 디카르복실산으로는 옥살산(oxalic acid), 말론산(malonic acid), 숙신산(succinic acid), 글루타르산(glutaric acid), 아디프산(adipic acid), 피멜산(pimelic acid), 수베르산(suberic acid), 아젤라산(azelaic acid), 세박산(sebacic acid), 및 그의 에스테르 형성 유도체들로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다. 이 중에서 경제성 및 완제품의 물성 등을 고려해서 아디프산을 테레프탈산 등과 함께 사용할 수 있다. In addition, examples of the aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 24 carbon atoms which perform ester reaction with the glycol component include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, and glutaric acid. Glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, and ester-forming derivatives thereof And at least one selected from the group consisting of. Among them, adipic acid can be used together with terephthalic acid in consideration of economical properties and finished product properties.

상기 디카르복실산 성분과 에스테르 반응을 수행하는 글리콜은 탄소수 2~16의 지방족 디올, 탄소수 6~24의 지환족 디올, 탄소수 6~24의 방향족 디올, 및 그의 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드 부가물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 들 수 있다. 좀더 구체적으로는, 본 발명의 폴리에스테르를 제조하는 데 사용 가능한 글리콜은 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올, 1,12-도데칸디올, 디에틸렌 글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 테트라메틸 에틸렌 글리콜, 펜타에틸렌 글리콜, 헥사에틸렌 글리콜, 옥타에틸렌 글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜 등의 탄소수 2~16의 알칸디올 등과, 시클로헥산디올, 시클로헥산디메탄올, 시클로헥산디에탄올, 시클로헥산디프로판올, 시클로헥산디부탄올, 시클로헥산디펜탄올, 시클로부탄디메탄올, 시클로펜탄디메탄올 등의 탄소수 6~24의 지환족 디올, 및 비스페놀 A, 비스페놀 S 등의 탄소수 6~24의 방향족 디올과, 이러한 디올 성분의 에틸렌 옥사이드 혹은 프로필렌 옥사이드 부가물 등을 들 수 있다. The glycol which carries out the ester reaction with the dicarboxylic acid component is composed of an aliphatic diol having 2 to 16 carbon atoms, an alicyclic diol having 6 to 24 carbon atoms, an aromatic diol having 6 to 24 carbon atoms, and an ethylene oxide or propylene oxide adduct thereof. One or more types selected from the group can be mentioned. More specifically, the glycols that can be used to prepare the polyesters of the invention include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5 -Pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,12-dodecanediol, diethylene glycol C2-C, such as trimethylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, tetramethyl ethylene glycol, pentaethylene glycol, hexaethylene glycol, octaethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, etc. C6-C24, such as alkanediol of 16, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, cyclohexanediethanol, cyclohexanedipropanol, cyclohexanedibutanol, cyclohexanedipentanol, cyclobutanedimethanol, cyclopentanedimethanol Alicyclic diols, and non Phenol A, can be cited as aromatic diols having 6 to 24, such as bisphenol S, ethylene oxide or propylene oxide adducts of these diol components.

이러한 폴리에스테르 중합체의 제조 공정은, 디카르복실산 성분, 즉, 방향족 디카르복실산 및 지방족 디카르복실산과 이가 알코올인 글리콜 성분을 반응시켜 에스테르화하는 TPA(Terephthalic Acid) 공법에 적용하는 것이 될 수 있다. 일반적인 폴리에스테르 TPA 공법은 상기 디카르복실산과 글리콜을 반응시켜 에스테르화하는 에스테르 반응에서 촉매를 사용하지 않고 자기 산촉매 반응을 하는 직접반응이다. 예컨대, 하기 반응식 1에 나타낸 바와 같이, 테트라프탈산과 에틸렌글리콜과의 에스테르화 반응(esterfication)으로 직접적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 제조하는 방법을 들 수 있다. The process for producing such a polyester polymer is to be applied to a TPA (Terephthalic Acid) process for reacting and esterifying a dicarboxylic acid component, that is, an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic dicarboxylic acid with a glycol component which is a dihydric alcohol. Can be. The general polyester TPA method is a direct reaction in which an acid reaction is carried out without using a catalyst in an ester reaction in which the dicarboxylic acid and glycol are esterified. For example, as shown in following Reaction Scheme 1, the method of producing polyethylene terephthalate (PET) directly by esterification of tetraphthalic acid and ethylene glycol is mentioned.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure pat00001
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이러한 TPA 반응에서는 디카르복실산의 불용성과 낮은 반응성 때문에 고온을 유지해야 한다. 이렇게 만들어진 올리고머를 고진공 하에서 촉매를 첨가하며 고온으로 중축합 반응시켜 일정 점도의 폴리머를 얻을 수 있다. 이렇게 만들어진 폴리머를 기어 펌프를 이용하던지 고압의 불활성 기체(N2)를 이용하여 노즐을 통과시켜 배출한다. 이렇게 배출된 폴리머는 냉각수로 고화시켜 알맞은 크기로 절단한다. This TPA reaction requires high temperatures to be maintained due to insolubility and low reactivity of the dicarboxylic acids. The oligomer prepared as described above may be subjected to a polycondensation reaction at high temperature while adding a catalyst under high vacuum to obtain a polymer having a predetermined viscosity. The polymer thus produced is discharged through a nozzle using a gear pump or a high pressure inert gas (N 2 ). The polymer thus discharged is solidified with cooling water and cut into suitable sizes.

상기와 같이 종래의 TPA 공법에 따른 폴리에스테르 제조시, 고온으로 진행하는 에스테르 반응과 중축합 반응에 의한 열분해 발생으로 카르복실 말단기를 생성시키고 원료로 카르복실 말단기를 가지고 있는 디카르복실산을 사용함으로써, 제조된 폴리에스테르 최종 폴리머에는 다량의 카르복실 말단기가 포함되게 된다. 또한, 이같이 다량의 카르복실 말단기가 포함된 폴리에스테르 원사를 에어백용 원단에 적용하는 경우에는 전술한 바와 같이, 고온 고습 하에서 산으로 존재하는 말단 카르복실기 때문에 기존 분자쇄 절단이 유발되어 원단의 물성 저하가 야기된다. 이러한 측면에서, 본 발명은 상기 디카르복실산과 디올 성분의 중축합 및 고상 중합 반응을 마일드한 조건으로 최적화하여 저온 중합을 수행하며, 이러한 카르복실 말단기 함량을 최소화할 뿐만 아니라 추가 고상 중합을 통해 말단 카르복실기와 하이드록실기를 결합시켜 CEG의 함량을 줄이는 동시에 폴리머의 분자량을 증가시킬 수 있다. When preparing polyester according to the conventional TPA method as described above, a carboxyl end group is generated by pyrolysis generation by ester reaction and polycondensation reaction proceeding at high temperature, and dicarboxylic acid having carboxyl end group as a raw material is used. By use, the resulting polyester final polymer contains a large amount of carboxyl end groups. In addition, in the case of applying a polyester yarn containing a large amount of carboxyl end groups to the fabric for the air bag, as described above, the terminal carboxyl group existing as an acid under high temperature and high humidity causes the existing molecular chain cleavage, thereby reducing the physical properties of the fabric Is caused. In this aspect, the present invention performs low-temperature polymerization by optimizing the polycondensation and solid-phase polymerization of the dicarboxylic acid and diol components in mild conditions, and not only minimize the content of such carboxyl end groups, but also through additional solid-phase polymerization By combining terminal carboxyl groups and hydroxyl groups, the molecular weight of the polymer can be increased while reducing the content of CEG.

한편, 상기와 같이 일반적인 TPA 공법에 따라 디카르복실산과 에틸렌글리콜을 사용하여 폴리에스테르를 제조하고 원단을 만들어 가공할 경우, 나일론 대비 수축율이 낮아 원단 조직의 견고함이 떨어져 공기 투과성이 현저히 떨어지며 원단의 바느질 부위에서 원단이 미어지는 현상이 발생하고 찢김 강성 또한 떨어진다. 또한, 이러한 원단으로 에어백을 제조할 경우, 에어백 전개시 강한 압력에 의해 에어백이 손상되어 에어백 기존 역할인 탑승자 보호 역할을 할 수 없게 되기도 한다. On the other hand, when the polyester is manufactured using dicarboxylic acid and ethylene glycol according to the general TPA method as described above and fabricated to make the fabric, the shrinkage rate is lower than that of nylon, so the rigidity of the fabric structure is lowered, the air permeability is significantly lowered Fabric slippage occurs at the stitching area and tearing stiffness is also reduced. In addition, when manufacturing the airbag with such a fabric, the airbag is damaged by a strong pressure during the airbag deployment may not be able to play a role of protecting the occupant of the existing airbag.

따라서, 본 발명에서는 폴리에스테르 중합체를 제조함에 있어서, 탄소수 6~24의 방향족 디카르복실산 및 탄소수 2~24의 지방족 디카르복실산을 글리콜과 소정의 범위로 함께 첨가하여 에스테르 반응시키고 중축합시킴으로써, 고강력 저모듈러스의 고수축 원사를 제조할 수 있게 된다. 즉, 글리콜과의 에스테르 반응에 방향족 디카르복실산과 함께 지방족 디카르복실산을 첨가함으로써, 분자쇄에 벤젠 고리 대신에 선형(linear) 구조를 도입하여 분자쇄의 경직성을 없애 분자쇄간 인력을 감소시킬 수 있다. 이로써, 분자 자체의 움직임이 자유로운 상태로 만들어 줄 수 있어, 열에 의해 쉽게 변형이 될 수 있는 구조, 즉, 열에 의한 수축이 용이하게 될 수 있게 한다. 또한, 본 발명에 따르면, 고점도 칩(Chip)을 사용하여 저온방사를 실시하고 지연냉각부에서 방사 장력을 최소화할 수 있으며, 고점도의 필라멘트(filament)를 확보하여 저연신으도 고강력, 고수축의 원사를 제조할 수 있게 된다.Therefore, in the present invention, in the preparation of the polyester polymer, the aromatic dicarboxylic acid having 6 to 24 carbon atoms and the aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 24 carbon atoms are added together with glycol in a predetermined range to undergo ester reaction and polycondensation. It is possible to manufacture high shrinkage yarns of high strength and low modulus. That is, by adding an aliphatic dicarboxylic acid together with an aromatic dicarboxylic acid in the ester reaction with glycol, a linear structure is introduced in place of the benzene ring in the molecular chain to reduce the rigidity of the molecular chain, thereby reducing the attraction between the molecular chains. Can be. As a result, the movement of the molecules themselves can be made free, so that the structure that can be easily deformed by heat, that is, the heat shrinkage can be facilitated. In addition, according to the present invention, by using a high viscosity chip (Chip) to perform low-temperature spinning and to minimize the radial tension in the delayed cooling portion, to secure a high viscosity filament (filament) even at low elongation of high strength, high shrinkage The yarn can be manufactured.

또한, 이렇게 글리콜과 탄소수 6~24의 방향족 디카르복실산 및 탄소수 2~24의 지방족 디카르복실산을 함께 반응시켜 얻어진 폴리에스테르 원사는 저모듈러스, 고강력일 뿐만 아니라 고수축의 특징을 갖게 된다. 결국 이러한 원사를 사용하여 에어백 원단을 제조할 경우, 에어백 전개시 내부 압력에 의한 원단의 미어짐, 찢겨짐을 방지하고 공기 투과성도 개선됨으로써 충격으로부터 탑승자를 보호하는 역할을 할 수 있게 된다. In addition, the polyester yarn obtained by reacting glycol with an aromatic dicarboxylic acid having 6 to 24 carbon atoms and an aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 24 carbon atoms is not only low modulus and high strength but also has high shrinkage characteristics. . As a result, when manufacturing the airbag fabric using such yarn, it prevents the fabric from slipping and tearing due to internal pressure during airbag deployment, and also improves air permeability, thereby protecting the occupant from impact.

한편, 본 발명에서 상기 탄소수 6~24의 방향족 디카르복실산 및 탄소수 2~24의 지방족 디카르복실산과 글리콜의 에스테르화 반응 및 중축합 반응은 TPA 공법으로 알려진 통상적인 방법에 따라 수행할 수 있으며, 특별히 별도의 공정 조건에 한정되는 것은 아니다. Meanwhile, in the present invention, esterification and polycondensation of the aromatic dicarboxylic acid having 6 to 24 carbon atoms and aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 24 carbon atoms and glycol may be performed according to a conventional method known as TPA method. It is not specifically limited to other process conditions.

다만, 본 발명의 바람직한 일 구현예에 따르면, 상기 에스테르 반응 단계에서 디카르복실산 성분과 글리콜의 몰비, 즉, 방향족 디카르복실산과 지방족 디카르복실산의 총량과 글리콜의 몰비는 1:1 내지 1:1.5, 바람직하게는 1:1.1 내지 1:1.45, 더욱 바람직하게는 1:1.1 내지 1:1.4가 될 수 있다. 이때, 상기 디카르복실산 성분과 글리콜의 몰비는 중합 반응의 공정 효율 향상 측면에서 1:1 이상이 될 수 있으며, 폴리머의 CEG 및 DEG 함량을 고려하여 1:1.5 이하가 될 수 있다. However, according to one preferred embodiment of the present invention, the molar ratio of the dicarboxylic acid component and glycol in the ester reaction step, that is, the total amount of the aromatic dicarboxylic acid and aliphatic dicarboxylic acid and the molar ratio of glycol is 1: 1 to 1: 1.5, preferably 1: 1.1 to 1: 1.45, more preferably 1: 1.1 to 1: 1.4. In this case, the molar ratio of the dicarboxylic acid component and glycol may be 1: 1 or more in terms of improving the process efficiency of the polymerization reaction, and may be 1: 1.5 or less in consideration of the CEG and DEG content of the polymer.

또한, 상기 방향족 디카르복실산과 지방족 디카르복실산의 몰비는 1:0.01 내지 1:0.15, 바람직하게는 1:0.01 내지 1:0.14더욱 바람직하게는 1:0.01 내지 1:0.13가 될 수 있다. 이때, 상기 지방족 디올과 지환족 디올의 몰비는 에어백용 원단 가공시 우수한 물성 발현 측면에서 1:0.01 이상이 될 수 있으며, 원사 제조 공정 효율 향상 측면에서 1:0.15 이하가 될 수 있다. In addition, the molar ratio of the aromatic dicarboxylic acid and aliphatic dicarboxylic acid may be 1: 0.01 to 1: 0.15, preferably 1: 0.01 to 1: 0.14, more preferably 1: 0.01 to 1: 0.13. At this time, the molar ratio of the aliphatic diol and the alicyclic diol may be 1: 0.01 or more in terms of excellent physical properties when processing the fabric for airbags, and may be 1: 0.15 or less in terms of improving yarn manufacturing process efficiency.

상기 에스테르 반응은 230 내지 300 ℃, 바람직하게는 250 내지 290 ℃에서 수행할 수 있으며, 반응 시간은 2 시간 내지 7 시간, 바람직하게는 3 내지 5 시간으로 수행할 수 있다. 이때, 반응 시간 및 반응 온도는 폴리머의 물성 및 생산성 향상 측면에서 조절하여 수행할 수 있다. The ester reaction may be carried out at 230 to 300 ℃, preferably 250 to 290 ℃, the reaction time may be carried out for 2 hours to 7 hours, preferably 3 to 5 hours. At this time, the reaction time and the reaction temperature can be carried out by adjusting in terms of improving the physical properties and productivity of the polymer.

또한, 본 발명에서 상기 중축합 반응은 온도 250 내지 290 ℃, 바람직하게는 270 내지 285 ℃에서 수행할 수 있으며, 압력 2 Torr 이하 바람직하게는 1 Torr 이하 에서 수행할 수 있다. 이때, 반응 시간은 2 내지 5 시간, 바람직하게는3 내지 4 시간으로 수행할 수 있으며, 반응시간 및 반응 온도는 폴리머의 물성 및 생산성 향상 측면에서 조절하여 수행할 수 있다. In the present invention, the polycondensation reaction may be performed at a temperature of 250 to 290 ° C., preferably 270 to 285 ° C., and may be performed at a pressure of 2 Torr or less and preferably 1 Torr or less. At this time, the reaction time may be carried out for 2 to 5 hours, preferably 3 to 4 hours, the reaction time and the reaction temperature may be carried out by adjusting in terms of improving the physical properties and productivity of the polymer.

특히, 상기 중축합 반응은 저온 중합을 통해 용융 폴리머의 점도를 낮은 수준으로 조절할 수 있으며, 바람직하게는 중축합 반응후 생성된 폴리머의 고유 점도가 0.4 dl/g 이상 또는 0.4 내지 0.80 dl/g가 될 수 있도록, 좀더 바람직하게는 0.5 dl/g 이상이 될 수 있도록 조절하는 것이 폴리머의 말단에 카르복실기를 최소화하는 측면에서 바람직하다. In particular, the polycondensation reaction can be adjusted to a low level of the viscosity of the molten polymer through low-temperature polymerization, preferably the intrinsic viscosity of the polymer produced after the polycondensation reaction is 0.4 dl / g or more or 0.4 to 0.80 dl / g To be more preferable, it is preferable to adjust the amount to be 0.5 dl / g or more in terms of minimizing the carboxyl group at the end of the polymer.

상기 중축합 반응 후 생성된 폴리머는 다음의 고상 중합 단계에서 내/외부 반응차를 최소화하고 반응속도를 상승시킬 수 있도록 칩(chip)의 크기를 최소화하여, 즉, 칩(chip)의 비표면적을 크게 하여 사용할 수 있다. 또한, 바람직하게는 상기 중축합 반응 후 생성된 폴리머는 비표면적을 크게 하기 위하여 칩의 크기를 1.0 g/100ea 내지 3.0 g/100ea가 되도록, 좀더 바람직하게는 1.5 g/100ea 내지 2.5 g/100ea가 되도록 절단하여 고상 중합을 수행할 수 있다. The polymer produced after the polycondensation reaction minimizes the size of the chip so as to minimize the internal / external reaction difference and increase the reaction rate in the next solid phase polymerization step, that is, the specific surface area of the chip is reduced. It can be used larger. In addition, preferably, the polymer produced after the polycondensation reaction has a chip size of 1.0 g / 100ea to 3.0 g / 100ea so as to increase a specific surface area, more preferably 1.5 g / 100ea to 2.5 g / 100ea. It may be cleaved so as to perform solid phase polymerization.

이때, 상기 폴리머 칩의 형태는 고상 중합시 융착을 방지하기 위하여 구형으로 제조하여 사용할 수 있다. 이러한 구형, 즉, 공 또는 구슬과 같은 형태의 폴리머 칩은 언더워터 커팅(underwater cutting) 방식으로 제조될 수 있다. 상기 폴리머 칩은 예컨대, 물 속에서 나이프(knife)가 돌아가면서 폴리머를 커팅하며 펠릿(pellet)을 만드는 방식으로 제조될 수 있다. 특히, 이렇게 물 속에서 커팅된 폴리머 펠릿은 절단 후 곧바로 물에 둘러싸이기 때문에 펠릿끼리의 점착이 최소화되고 또한 냉각하기까지에는 대략 구형에 가까워질 수 있다. 즉, 폴리머가 엘라스토머적 기질을 갖고 있어 둥글게 말려서 타원 또는 구에 가까운 형상으로 칩이 생성될 수 있다. 본 발명에서 구형의 폴리머 칩은 원(circle) 또는 타원(ellipse) 형태의 단면을 갖는 것일 수 있다. In this case, the shape of the polymer chip may be prepared by using a spherical shape in order to prevent fusion during the solid phase polymerization. Such spherical, ie, polymer chips in the form of balls or beads may be manufactured by underwater cutting. The polymer chip may be manufactured, for example, by cutting a polymer while making a knife in water to make pellets. In particular, since the polymer pellets cut in water are surrounded by water immediately after cutting, the adhesion of the pellets to each other can be minimized and can be approximately spherical until cooled. That is, since the polymer has an elastomeric substrate, the polymer may be rolled round to produce chips having a shape close to an ellipse or a sphere. In the present invention, the spherical polymer chip may have a cross section of a circle or ellipse shape.

상기 고상 중합 반응은 온도 200 내지 240 ℃, 바람직하게는 205 내지 235 ℃에서 수행할 수 있으며, 압력 2 Torr 이하, 바람직하게는 1 Torr 이하에서 수행할 수 있다. 이때, 반응 시간은 10 시간 이상 또는 10 내지 40 시간으로 수행할 수 있으며, 반응 시간 및 반응 온도는 최종 점도 및 방사성 향상 측면에서 조절하여 수행할 수 있다. The solid phase polymerization reaction may be carried out at a temperature of 200 to 240 ℃, preferably 205 to 235 ℃, it may be carried out at a pressure of 2 Torr or less, preferably 1 Torr or less. At this time, the reaction time may be carried out for 10 hours or more or 10 to 40 hours, the reaction time and the reaction temperature may be carried out by adjusting in terms of improving the final viscosity and radioactivity.

본 발명에서는 용융 중합의 중축합 반응을 좀더 마일드한 조건의 저온 중합을 수행함과 동시에 고상 중합을 추가 반응으로 진행함으로써, 생성된 카르복실 말단기(CEG)를 하이드록실기와 결합시켜 CEG 함량을 감소시키고 폴리머의 분자량을 증가시킬 수 있다.In the present invention, by performing a low-temperature polymerization of mildly polycondensation reaction of the melt polymerization and proceeding a solid phase polymerization as an additional reaction, by combining the resulting carboxyl end group (CEG) with a hydroxyl group to reduce the CEG content And increase the molecular weight of the polymer.

이같이 고상중합을 추가로 수행한 폴리에스테르 중합체는 고유 점도가 0.7 dl/g 이상 또는 0.7 내지 2.0 dl/g, 바람직하게는 0.85 dl/g 이상, 좀더 바람직하게는 0.90 dl/g 이상이 될 수 있도록 하는 것이 원사의 물성 및 방사성 향상 측면에서 바람직하다. 상기 칩의 고유점도는 0.7 dl/g 이상이 되어야 바람직한 고강력 및 고절신의 특성을 갖는 원사를 제조할 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이, 고강력 저모듈러스의 폴리에스테르 원사를 제조하기 위해서는, 미연신사 제조 공정에서 고점도 폴리에스테르 중합체, 예를 들어, 고유점도 0.85 dl/g 이상의 폴리에스테르 중합체를 사용하여, 용융 방사 및 연신 공정을 통해 이러한 고점도 범위를 최대한 유지하여 저연신으로 고강력을 발휘할 수 있어 모듈러스를 효과적으로 낮추는 것이 바람직하다. 또한, 상기 폴리에스테르 중합체의 용융 온도 상승에 따른 분자쇄 절단과 방사팩에서의 토출량에 의한 압력 증가를 막기 위해서는 고유점도가 2.0 dl/g 이하인 것이 더욱 바람직하다. The polyester polymer further subjected to solid phase polymerization may have an intrinsic viscosity of at least 0.7 dl / g or at least 0.7 to 2.0 dl / g, preferably at least 0.85 dl / g, more preferably at least 0.90 dl / g. It is preferable to improve the physical properties and the radioactivity of the yarn. The intrinsic viscosity of the chip should be 0.7 dl / g or more to prepare a yarn having desirable high strength and high elongation characteristics. However, as described above, in order to manufacture a high-strength low modulus polyester yarn, melt spinning using a high-viscosity polyester polymer, for example, a polyester polymer having an intrinsic viscosity of 0.85 dl / g or more in an unstretched yarn manufacturing process And it is desirable to effectively lower the modulus by maintaining the high viscosity range through the stretching process to exhibit high strength with low stretching. In addition, it is more preferable that the intrinsic viscosity is 2.0 dl / g or less in order to prevent the molecular chain cutting and the pressure increase due to the discharge amount in the spinning pack due to the rise of the melting temperature of the polyester polymer.

또한, 폴리에스테르 원사로 제조하여 에어백용 원단으로 적용시 고온 고습 조건 하에서도 우수한 물성을 유지할 수 있도록 하기 위해서는, 상기 폴리에스테르 중합체의 분자내 CEG 함량은 30 meq/kg 이하가 바람직하다. 여기서, 상기 폴리에스테르 중합체의 CEG 함량은 용융 방사 및 연신 공정을 진행한 후에도 최대한 낮은 범위로 유지되어, 최종 제조된 폴리에스테르 원사가 고강력 및 우수한 형태안정성, 기계적 물성, 가혹 조건하에서 우수한 물성 발현 특성을 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 측면에서, 상기 폴리에스테르 중합체의 CEG 함량이 30 meq/kg를 초과하게 되면 용융 방사 및 연신 공정을 통해 최종 제조된 폴리에스테르 원사의 분자내 CEG 함량이 과량으로, 예컨대 30 meq/kg 내지 50 meq/kg를 초과하는 정도로 증가하며, 높은 습도 조건 하에서 CEG에 의해 에스테르 결합이 절단되어 원사 자체 및 이로부터 제조된 원단의 물성 저하가 야기될 수 있다. In addition, in order to maintain a good physical properties even under high temperature and high humidity conditions when applied to the fabric for the air bag by using a polyester yarn, the molecular weight of the polyester polymer is preferably 30 meq / kg or less. Here, the CEG content of the polyester polymer is maintained in the lowest range even after the process of melt spinning and stretching, so that the final polyester yarn is characterized by high strength and excellent morphological stability, mechanical properties, excellent properties of expression properties under severe conditions It is desirable to be able to secure. In this respect, if the CEG content of the polyester polymer exceeds 30 meq / kg, the intramolecular CEG content of the polyester yarn finally produced through melt spinning and stretching processes is excessive, such as 30 meq / kg to 50 meq. Increasing to more than / kg, the ester bond is cleaved by the CEG under high humidity conditions may cause a decrease in the properties of the yarn itself and the fabric produced therefrom.

상기 폴리에스테르 중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 주성분으로 포함하는 것이 바람직하며, 에어백용 원사로서 우수한 기계적 물성을 확보하기 위해서는 바람직하게는 70 몰% 이상, 더욱 바람직하게는 90 몰% 이상을 포함할 수 있다.Preferably, the polyester polymer contains polyethylene terephthalate (PET) as a main component, and in order to secure excellent mechanical properties as a yarn for airbags, it preferably contains 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more. Can be.

한편, 본 발명의 폴리에스테르 원사 제조 방법은 상기 높은 고유점도 및 낮은 CEG 함량의 폴리에스테르 중합체를 용융 방사하여 폴리에스테르 미연신사를 제조한다. On the other hand, the polyester yarn manufacturing method of the present invention melt-spun the polyester polymer of the high intrinsic viscosity and low CEG content to produce a polyester non-drawn yarn.

이때, 낮은 초기 모듈러스 및 높은 신율 범위를 충족하는 폴리에스테르 미연신사를 얻기 위해서는, 상기 용융 방사 공정은 폴리에스테르 중합체의 열분해를 최소화할 수 있도록 낮은 온도 범위에서 수행하는 것이 바람직하다. 특히, 고점도의 폴리에스테르 중합체의 고유점도 및 CEG 함량 등에 대하여 공정에 따른 물성 저하를 최소화할 수 있도록, 즉, 폴리에스테르 중합체의 고점도 및 낮은 CEG 함량을 유지할 수 있도록 저온방사, 예를 들어, 270 내지 300 ℃의 온도에서 수행할 수 있으며, 효율적인 방사 공정 수행을 위하여 바람직하게는 275 ℃ 이상, 좀더 바람직하게는 280℃ 이상의 온도에서 수행할 수 있다. 여기서, 방사온도란 사출기(Extruder) 온도를 지칭하는 것이며, 상기 용융 방사 공정을 300 ℃를 초과하여 수행할 경우에는 폴리에스테르 중합체의 열분해가 다량으로 발생하여 고유점도의 저하로 분자량 감소 및 CEG 함량 증가가 커질 수 있으며, 원사의 표면 손상으로 전반적인 물성 저하를 초래할 수 있어 바람직하지 않다. 이에 반해, 상기 용융 방사 공정을 270 ℃ 미만에서 진행할 경우에는 폴리에스테르 중합체의 용융이 어려울 수 있으며, N/Z표면 냉각으로 방사성이 떨어질 수도 있어, 상기 온도 범위 내에서 용융 방사 공정을 수행하는 것이 바람직하다. At this time, in order to obtain a polyester undrawn yarn satisfying a low initial modulus and a high elongation range, it is preferable that the melt spinning process is performed in a low temperature range so as to minimize pyrolysis of the polyester polymer. In particular, the low-temperature spinning, for example, 270 to the intrinsic viscosity and CEG content of the high-viscosity polyester polymer to minimize the decrease in physical properties according to the process, that is, to maintain the high viscosity and low CEG content of the polyester polymer It may be carried out at a temperature of 300 ℃, and may be carried out at a temperature of preferably 275 ℃ or more, more preferably 280 ℃ or more for efficient spinning process performance. Here, the spinning temperature refers to the extruder temperature, and when the melt spinning process is performed above 300 ° C., thermal decomposition of the polyester polymer occurs in a large amount, thereby lowering the intrinsic viscosity and increasing the CEG content. May be large, and the surface damage of the yarn may result in deterioration of overall physical properties, which is undesirable. On the contrary, when the melt spinning process is performed at less than 270 ° C., melting of the polyester polymer may be difficult, and radioactivity may be deteriorated by N / Z surface cooling, and thus, the melt spinning process may be performed within the above temperature range. Do.

실험 결과, 이러한 낮은 온도 범위에서 폴리에스테르 중합체의 용융 방사 공정을 진행함에 따라, 폴리에스테르 중합체의 분해 반응을 최소화하여 높은 고유점도를 유지하여 높은 분자량을 확보함으로써, 후속하는 연신 공정에서 높은 연신 비율을 적용하지 않고도 고강력의 원사를 얻을 수 있으며, 이같이 저연신 공정을 수행할 수 있음에 따라 모듈러스를 효과적으로 낮출 수 있어 상술한 물성을 충족하는 폴리에스테르 원사가 얻어질 수 있음이 밝혀졌다. As a result of the melt spinning process of the polyester polymer in this low temperature range, the decomposition reaction of the polyester polymer is minimized to maintain a high intrinsic viscosity to secure a high molecular weight, thereby achieving a high stretching ratio in a subsequent stretching process. It is found that a yarn of high strength can be obtained without applying, and thus, a low drawing process can be performed, thereby effectively lowering the modulus, thereby obtaining a polyester yarn satisfying the above-described physical properties.

또한, 상기 용융 방사 공정은 폴리에스테르 중합체 분해 반응을 최소화하는 측면에서, 보다 낮은 방사 장력 하에서 진행될 수 있도록, 즉 방사 장력을 최소화할 수 있도록, 예를 들어, 상기 폴리에스테르 중합체를 용융 방사하는 속도를 300 내지 1,000 m/min의 저속으로 조절할 수 있고, 바람직하게는 350 내지 700 m/min으로 조절할 수 있다. 이같이 선택적으로 낮은 방사 장력 및 낮은 방사 속도 하에 폴리에스테르 중합체의 용융 방사 공정을 진행함에 따라, 폴리에스테르 중합체의 분해 반응을 더욱 최소화할 수 있다. In addition, the melt spinning process can be carried out in a manner that minimizes the polyester polymer decomposition reaction, so that the melt spinning process can be carried out under a lower radiation tension, that is, to minimize the spinning tension, It can be controlled at a low speed of 300 to 1,000 m / min, preferably 350 to 700 m / min. This selective progression of the melt spinning process of the polyester polymer under low radiation tension and low spinning rate can further minimize the decomposition reaction of the polyester polymer.

한편, 이러한 용융 방사 공정을 거치고 얻어진 미연신사는 0.8 dl/g 이상 또는 0.8 dl/g 내지 1.2 dl/g, 바람직하게는 0.85 dl/g 이상, 더욱 바람직하게는 0.90 dl/g 이상의 고유점도를 나타낼 수 있다. 또한, 이렇게 저온방사를 통해 얻어진 미연신사의 분자내 CEG 함량이 50 meq/kg 이하, 바람직하게는 40 meq/kg 이하, 좀더 바람직하게는 30 meq/kg 이하일 수 있다. 이러한 미연사의 분자내 CEG 함량은 후속 연신 공정을 수행한 연신사, 즉, 폴리에스테르 원사에서도 동일한 수준으로 유지될 수 있다. On the other hand, the unstretched yarn obtained through this melt spinning process exhibits an intrinsic viscosity of at least 0.8 dl / g or 0.8 dl / g to 1.2 dl / g, preferably at least 0.85 dl / g, more preferably at least 0.90 dl / g. Can be. In addition, the CEG content in the molecule of the unstretched yarn obtained through low temperature spinning may be 50 meq / kg or less, preferably 40 meq / kg or less, and more preferably 30 meq / kg or less. The intramolecular CEG content of these untwisted yarns can be maintained at the same level in the stretched yarn, that is, the polyester yarn, which has undergone the subsequent stretching process.

특히, 이러한 고점도 및 낮은 CEG 함량의 폴리에스테르 중합체는 상술한 바와 같은 저온 조건 하에서 용융 방사를 수행하여 폴리에스테르 중합체의 열분해 등을 최대한 억제함으로써, 폴리에스테르 중합체와 폴리에스테르 원사와의 고유점도 및 CEG 함량 차이를 최소화할 수 있다. 예를 들어, 폴리에스테르 중합체와 폴리에스테르 원사와의 고유점도 차이는 0.5 dl/g 이하 또는 0 내지 0.5 dl/g, 바람직하게는 0.4 dl/g 이하가 되도록 용융 방사 및 이후 공정을 수행할 수 있으며, 실제 공정에서는 상기 고유점도 차이가 0.1 dl/g 이상으로 나타날 수 있다. 또한, 폴리에스테르 중합체와 폴리에스테르 원사와의 분자내 CEG 함량 차이는 20 meq/kg 이하 또는 0 내지 20 meq/kg, 바람직하게는 15 meq/kg 이하가 되도록 공정을 수행할 수 있으며, 실제 공정에서는 상기 CEG 함량 차이가 3 meq/kg 이상으로 나타날 수 있다.In particular, such a high viscosity and low CEG content polyester polymer performs melt spinning under the low temperature conditions as described above to suppress the thermal decomposition of the polyester polymer as much as possible, thereby intrinsic viscosity and CEG content of the polyester polymer and the polyester yarn The difference can be minimized. For example, melt spinning and subsequent processes may be performed such that the difference in intrinsic viscosity between the polyester polymer and the polyester yarn is 0.5 dl / g or less or 0 to 0.5 dl / g, preferably 0.4 dl / g or less. In an actual process, the difference in intrinsic viscosity may be expressed as 0.1 dl / g or more. In addition, the difference in the intramolecular CEG content between the polyester polymer and the polyester yarn may be carried out to 20 meq / kg or less or 0 to 20 meq / kg, preferably 15 meq / kg or less, in the actual process The CEG content difference may appear to be more than 3 meq / kg.

본 발명은 이같이 폴리에스테르 중합체의 고유점도 저하 및 CEG 함량 증가를 최대한 억제함으로써, 폴리에스테르 원사의 우수한 기계적 물성을 유지하면서 동시에 우수한 신율을 확보할 수 있으며, 에어백용 원단에 적합한 고강력의 저모듈러스 원사를 제조할 수 있다.The present invention by suppressing the decrease in the intrinsic viscosity and increase in the CEG content of the polyester polymer as described above, it is possible to ensure excellent elongation while maintaining excellent mechanical properties of the polyester yarn, high strength low modulus yarn suitable for airbag fabric Can be prepared.

그리고, 상기 폴리에스테르 중합체, 예를 들어 PET 칩은 모노 필라멘트의 섬도가 0.5 내지 20 데니어, 바람직하게는 1 내지 15 데니어로 될 수 있도록 고안된 구금을 통하여 방사되는 것이 바람직하다. 즉, 방사 중 사절의 발생 및 냉각시 서로간의 간섭에 의하여 사절이 발생할 가능성을 낮추기 위해서는 모노 필라멘트의 데니어가 1.5 데니어 이상은 되어야 하며, 냉각 효율을 높이기 위해서는 모노 필라멘트의 섬도가 15 데니어 이하인 것이 바람직하다. And, the polyester polymer, for example PET chip, is preferably spun through a mold designed such that the fineness of the monofilament can be 0.5 to 20 denier, preferably 1 to 15 denier. That is, the denier of the monofilament should be 1.5 denier or more in order to reduce the possibility of the trimming caused by the interference between each other during the generation of the trimming during the spinning and cooling, and the fineness of the monofilament should be 15 denier or less to increase the cooling efficiency. .

또한, 상기 폴리에스테르 중합체를 용융 방사한 후에는 냉각 공정을 부가하여 상기 폴리에스테르 미연신사를 제조할 수 있다. 이러한 냉각 공정은 15 내지 60 ℃의 냉각풍을 가하는 방법으로 진행함이 바람직하고, 각각의 냉각풍 온도 조건에 있어서 냉각 풍량을 0.4 내지 1.5 m/s로 조절하는 것이 바람직하다. 이로써, 발명의 일 구현예에 따른 제반 물성을 나타내는 폴리에스테르 미연신사를 보다 쉽게 제조할 수 있다. In addition, after melt spinning the polyester polymer, a cooling step may be added to produce the polyester non-drawn yarn. It is preferable that the cooling process is performed by applying cooling wind at 15 to 60 캜, and it is preferable to adjust the cooling air flow rate at 0.4 to 1.5 m / s under each cooling wind temperature condition. As a result, it is possible to more easily produce a polyester non-stretched yarn showing physical properties according to an embodiment of the invention.

한편, 이러한 방사 단계를 통해 폴리에스테르 미연신사를 제조한 후에는, 이러한 미연신사를 연신하여 연신사를 제조한다. 이때, 상기 연신 공정은 5.0 내지 6.0, 바람직하게는 5.0 내지 5.8의 연신비 조건 하에서 연신 공정을 수행할 수 있다. 특히, 상기 연신 공정은 폴리에스테르 미연신사가 GR 1과 GR 2를 통과한 후에 GR 2와 GR 3 사이에서 3.0 내지 5.0, 바람직하게는 3.2 내지 4.8의 연신비로 일단 연신을 진행하고, GR 3과 GR 4 사이에서 1.0 내지 2.0, 바람직하게는 1.2 내지 1.8의 연신비로 진행할 수 있다.On the other hand, after the polyester undrawn yarn is produced through such a spinning step, the undrawn yarn is stretched to produce a drawn yarn. In this case, the stretching process may be performed under a stretching ratio of 5.0 to 6.0, preferably 5.0 to 5.8. In particular, in the stretching step, the polyester unstretched yarn passes through GR 1 and GR 2, and then stretches at a draw ratio of 3.0 to 5.0, preferably 3.2 to 4.8, between GR 2 and GR 3, and GR 3 and GR. It can proceed at a draw ratio of 1.0 to 2.0, preferably 1.2 to 1.8, between four.

상기 폴리에스테르 미연신사는 용융 방사 공정을 최적화하여 높은 고유점도와 낮은 초기 모듈러스를 유지하며 분자내 CEG 함량 또한 최소화한 상태이다. 따라서, 6.0을 넘는 높은 연신비 조건 하에서 상기 연신 공정을 진행하면, 과연신 수준이 되어 상기 연신사에 절사 또는 모우 등이 발생할 수 있고 높은 섬유의 배향도에 의해 저신율 고모듈러스의 원사가 제조될 수 있다. 특히, 이렇게 높은 연신비 조건 하에서 원사의 신율이 저하되고 모듈러스가 증가하게 되는 경우, 에어백용 원단으로 적용시 폴딩성, 수납성이 좋지 않을 수 있다. 반면에, 비교적 낮은 연신비 하에서 연신 공정을 진행하면, 섬유 배향도가 낮아 이로부터 제조된 폴리에스테르 원사의 강도가 일부 낮아질 수 있다. 다만, 물성 측면에서 5.0 이상의 연신비 하에서 연신 공정을 수행하면, 예를 들어, 에어백용 원단 등에 적용되기에 적합한 고강력 저모듈러스의 폴리에스테르 원사의 제조가 가능하므로, 상기 연신 공정은 5.0 내지 6.0의 연신비 조건 하에서 진행하는 것이 바람직하다. The polyester non-drawn yarn is optimized to melt spinning process to maintain a high intrinsic viscosity and low initial modulus and to minimize the intramolecular CEG content. Therefore, when the drawing process is carried out under a high draw ratio condition of more than 6.0, it may be over-stretched, so that cutting or wool may occur in the drawn yarn, and a yarn having a low elongation and high modulus may be manufactured by a high degree of fiber orientation. . In particular, when the elongation of the yarn is lowered and the modulus is increased under such high draw ratio conditions, the folding and storage properties may be poor when applied as an airbag fabric. On the other hand, when the drawing process is performed under a relatively low draw ratio, the fiber orientation is low, and the strength of the polyester yarn manufactured therefrom may be partially lowered. However, when the stretching process is performed under a stretching ratio of 5.0 or more in terms of physical properties, for example, a high strength low modulus polyester yarn suitable for application to an airbag fabric, etc. can be manufactured, and thus, the stretching process may have a stretching ratio of 5.0 to 6.0. It is preferable to proceed under conditions.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 직접 방사 연신 공정으로 고강도 및 저수축의 성질을 동시에 만족시키면서 낮은 모듈러스의 폴리에스테르 원사를 제조하기 위하여 고점도의 폴리에스테르 중합 칩을 사용하여 용융 방사한 다음, 와인더에 권취하기까지 다단 고뎃 롤러를 거치며 연신, 열고정, 이완, 권취하는 공정을 포함할 수 있다. According to another suitable embodiment of the present invention, a melt spinning process using a high viscosity polyester polymerized chip to produce a low modulus polyester yarn while simultaneously satisfying the properties of high strength and low shrinkage in a direct spinning process, The process may include stretching, heat setting, relaxing and winding up through a multi-stage high-speed roller to wind up the winder.

상기 연신 공정은 상기 미연신사를 오일 픽업량 0.2% 내지 2.0%의 조건 하에서 고뎃 롤러를 통과시킨 후에 수행할 수 있다. The stretching process may be performed after passing the undrawn yarn through the godet roller under the condition of an oil pick-up amount of 0.2% to 2.0%.

상기 이완 과정에서 이완률은 1% 내지 10%가 바람직하며, 1% 미만일 경우에는 수축율의 발현이 어려우며 높은 연신비 조건 하에서와 마찬가지로 높은 섬유 배향도 형성에 따라 고신율 저모듈러스 섬유 제조가 어려워질 수 있으며, 10%를 초과할 경우에는 고뎃 롤러상에서 사떨림이 심해져서 작업성을 확보할 수가 없다.In the relaxation process, the relaxation rate is preferably 1% to 10%, and when less than 1%, it is difficult to express the shrinkage rate, and it may be difficult to manufacture high elongation low modulus fibers according to the formation of high fiber orientation as in high draw ratio conditions. If it exceeds 10%, the noise on the high-speed roller becomes severe and workability cannot be secured.

또한, 상기 연신 공정에서는 상기 미연신사를 대략 170 내지 250 ℃의 온도 하에서 열처리하는 열고정 공정을 추가로 수행할 수 있으며, 바람직하게는 상기 연신 공정의 적절한 진행을 위해 175 내지 245 ℃, 좀더 바람직하게는 180 내지 240 ℃의 온도로 열처리할 수 있다. 여기서, 온도가 170 ℃ 미만일 경우에는 열적 효과가 충분하지 못하여 이완효율이 떨어져 수축률 달성이 어려우며, 250 ℃를 초과할 경우에는 열분해에 의한 원사강도 저하 및 롤러상 타르 발생이 증가하여 작업성이 저하될 수 있다.In addition, the stretching process may further perform a heat-setting process for heat-treating the undrawn yarn at a temperature of approximately 170 to 250 ℃, preferably 175 to 245 ℃, more preferably for the proper progress of the stretching process May be heat-treated at a temperature of 180 to 240 ℃. If the temperature is less than 170 ° C, the thermal effect is insufficient and the relaxation efficiency is low to achieve the shrinkage rate. When the temperature exceeds 250 ° C, the yarn strength is lowered due to pyrolysis and the tar is increased. .

이때, 권취속도는 2,000 내지 4,000 m/min, 바람직하게는 2,500 내지 3,700 m/min으로 수행할 수 있다.At this time, the winding speed may be 2,000 to 4,000 m / min, preferably 2,500 to 3,700 m / min.

한편, 발명의 다른 구현예에 따라, 상술한 바와 같은 방법을 통해 제조되는 폴리에스테르 원사가 제공된다. 이러한 폴리에스테르 원사는 상술한 바와 같이 폴리에스테르 중합체, 예를 들어 PET 칩을 용융 방사하여 미연신사를 제조하고, 상기 미연신사를 연신하는 방법으로 제조될 수 있고, 상기한 바와 같이, 이들 각 단계의 구체적 조건이나 진행 방법이 폴리에스테르 원사의 물성에 직/간접적으로 반영되어 소정의 특성을 갖는 폴리에스테르 원사가 제조될 수 있다. On the other hand, according to another embodiment of the invention, there is provided a polyester yarn produced through the method as described above. Such polyester yarns can be prepared by melt spinning a polyester polymer, for example PET chips, as described above, to produce undrawn yarns, and stretching the undrawn yarns, as described above, Specific conditions or processing methods may be directly or indirectly reflected on the physical properties of the polyester yarn to produce a polyester yarn having predetermined characteristics.

특히, 이러한 공정 최적화를 통해 제조된 폴리에스테르 원사는 저모듈러스, 고강력일 뿐만 아니라 고수축의 특징을 갖게 된다. 결국, 이러한 폴리에스테르 원사를 사용하여 에어백 원단을 제조할 경우, 에어백 전개시 내부 압력에 의한 원단의 미어짐, 찢겨짐을 방지하고 공기투과성을 현저히 개선할 수 있으며, 이와 동시에 승객에게 가해지는 충격을 최소화할 수 있음이 밝혀졌다. In particular, the polyester yarn produced through such process optimization is not only low modulus, high strength, but also has characteristics of high shrinkage. As a result, when manufacturing an airbag fabric using such a polyester yarn, it is possible to prevent the fabric from slipping and tearing due to internal pressure during airbag deployment and to significantly improve air permeability, and at the same time minimize the impact on passengers. It turns out that you can.

본 발명에 따라 제조되는 폴리에스테르 원사는 초기 모듈러스가 40 내지 100 g/d이며, 상온에서 1.0 g/d의 응력에 처해졌을 때 0.5% 이상 신장하고, 4.0 g/d의 응력에 처해졌을 때는 4.3% 이상 신장하고, 7.0 g/d의 응력에 처해졌을 때는 7.5% 이상 신장하는 에어백용 폴리에스테르 원사를 확보할 수 있음이 밝혀졌다. 또한, 본 발명에서 이러한 용융 방사 및 연신 공정의 최적화를 통해, 높은 습도 조건 하에서 산으로 존재하여 폴리에스테르 원사의 기본 분자쇄 절단을 유발시키는 카르복실 말단기(CEG, Carboxyl End Group)를 최소화할 수 있음이 밝혀졌다. 따라서, 이러한 폴리에스테르 원사는 낮은 초기 모듈러스 및 높은 신율 범위를 동시에 나타내어 우수한 기계적 물성 및 수납성, 형태안정성, 내충격성, 공기 차단 효과를 갖는 에어백용 원단에 바람직하게 적용될 수 있다. Polyester yarns produced according to the invention have an initial modulus of 40-100 g / d, elongate at least 0.5% when subjected to 1.0 g / d of stress at room temperature, and 4.3 when subjected to stress of 4.0 g / d. It has been found that polyester yarns for airbags that stretch by more than 7.5% can be secured when stretched by more than% and subjected to a stress of 7.0 g / d. In addition, the optimization of the melt spinning and stretching process in the present invention, it is possible to minimize the carboxyl end group (CEG, Carboxyl End Group) which is present as an acid under high humidity conditions to cause the basic molecular chain cleavage of polyester yarn It turns out that. Therefore, such a polyester yarn exhibits a low initial modulus and a high elongation range at the same time, and thus can be preferably applied to fabrics for airbags having excellent mechanical properties and storage properties, shape stability, impact resistance, and air blocking effect.

일반적으로 폴리에스테르는 분자 구조상 나일론 등에 비해 강연성(stiffness)이 높은 구조를 갖는 것으로, 이로 인해 높은 모듈러스의 특성을 나타내며 에어백용 원단으로 사용시 폴딩성 및 패킹성(packing)이 현저히 떨어져, 자동차의 좁은 공간에 수납이 어렵게 된다. 그런데, 조절된 용융 방사 및 연신 공정을 통해 얻어진 상기 폴리에스테르 원사는 고강력 저모듈러스의 특성을 나타내며 이전에 알려진 폴리에스테르 산업용 원사보다 낮은 초기 모듈러스, 즉, 40 내지 100 g/d, 바람직하게는 50 내지 100 g/d, 좀더 바람직하게는 55 내지 95 g/d의 초기 모듈러스를 나타낸다. In general, polyester has a structure of high stiffness compared to nylon due to its molecular structure, and thus exhibits high modulus characteristics, and when used as a fabric for airbags, the folding and packing properties are remarkably reduced, resulting in a narrow automobile. Storage in the space becomes difficult. By the way, the polyester yarn obtained through the controlled melt spinning and stretching process exhibits properties of high strength low modulus and is lower in initial modulus than previously known polyester industrial yarns, i.e. 40 to 100 g / d, preferably 50 An initial modulus of from 100 to 100 g / d, more preferably from 55 to 95 g / d.

이 때, 상기 폴리에스테르 원사의 모듈러스는 인장시험시 얻어지는 응력-변형도 선도의 탄성 구간 기울기로부터 얻어지는 탄성계수의 물성값으로, 물체를 양쪽에서 잡아 늘일 때, 물체의 늘어나는 정도와 변형되는 정도를 나타내는 탄성률에 해당하는 값이다. 또한, 원사의 초기 모듈러스는 응력-변형도에서 "0" 점 이후에 대략 탄성 구간이 시작되는 지점에서의 탄성계수 물성값이다. 상기 원사 초기의 모듈러스가 높으면 탄성은 좋으나 원단의 강연도(stiffness)가 나빠질 수 있으며, 초기 모듈러스가 너무 낮을 경우 원단의 강연도는 좋으나 탄성회복력이 낮아져서 원단의 강인성이 나빠질 수 있다. 그런데, 본 발명의 폴리에스테르 원사는 초기 모듈러스가 종래의 폴리에스테르 산업용 원사보다 훨씬 낮은 범위에서 최적화된 것이다. 이같이, 기존에 비해 낮은 범위의 초기 모듈러스를 갖는 폴리에스테르 원사로부터 제조된 에어백용 원단은 기존의 폴리에스테르 원단의 높은 강연도(stiffness) 문제 등을 해결하고, 우수한 폴딩성, 유연성, 및 수납성을 나타낼 수 있다.In this case, the modulus of the polyester yarn is a physical property value of the elastic modulus obtained from the slope of the elastic section of the stress-strain diagram obtained in the tensile test, and when the object is stretched from both sides, the elastic modulus indicating the degree of stretching and deformation of the object The value corresponds to In addition, the initial modulus of the yarn is the modulus value of the elastic modulus at the point where the elastic section starts after the "0" point in the stress-strain. If the initial modulus of the yarn is high, the elasticity is good, but the stiffness of the fabric may be poor. If the initial modulus is too low, the stiffness of the fabric may be good, but the elasticity of the fabric may be low, and thus the toughness of the fabric may be deteriorated. By the way, the polyester yarn of the present invention is optimized in the range that the initial modulus is much lower than the conventional polyester industrial yarn. As such, fabrics for airbags made from polyester yarns having a lower initial modulus than conventional ones solve high stiffness problems of conventional polyester fabrics, and exhibit excellent folding, flexibility, and storage properties. Can be.

상기 폴리에스테르 원사는 또한, 낮은 초기 모듈러스와 함께 연신이 최소화된 특징을 갖는다. 이로 인해, 상기 폴리에스테르 원사는 상온에서 1.0 g/d의 응력에 처해졌을 때 0.5% 이상 또는 0.5% 내지 1.5%, 바람직하게는 0.7% 내지 1.2% 신장하고, 4.0 g/d의 응력에 처해졌을 때는 4.3% 이상 또는 4.3% 내지 20%, 바람직하게는 4.3% 내지 15% 신장하고, 7.0 g/d의 응력에 처해졌을 때는 7.5% 이상 또는 7.5% 내지 25%, 바람직하게는 7.5% 내지 20% 신장하는 것이 될 수 있다. 이러한 특성으로 인해, 상기 폴리에스테르 원사로부터 제조된 에어백용 원단이 기존의 폴리에스테르 원단의 높은 강연도(stiffness) 문제 등을 해결하고, 우수한 폴딩성, 유연성, 및 수납성을 나타낼 수 있다.The polyester yarn also has a feature of minimal elongation with low initial modulus. For this reason, when the polyester yarn is subjected to a stress of 1.0 g / d at room temperature, the polyester yarn may be stretched at least 0.5% or 0.5% to 1.5%, preferably 0.7% to 1.2%, and subjected to a stress of 4.0 g / d. At least 4.3% or 4.3% to 20%, preferably 4.3% to 15%, and at least 7.5% or 7.5% to 25%, preferably 7.5% to 20% when subjected to a stress of 7.0 g / d. It can be stretching. Due to this property, the airbag fabric manufactured from the polyester yarn can solve the high stiffness problem of the existing polyester fabric, and can exhibit excellent folding property, flexibility, and storage property.

이러한 폴리에스테르 원사는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 주성분으로 포함하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 PET는 그 제조단계에서 여러 가지 첨가제가 첨가될 수 있는 것으로서, 에어백용 원단에 적합한 물성을 나타내기 위해서는 적어도 70 몰% 이상, 더욱 바람직하게는 90 몰% 이상을 포함하는 원사일 수 있다. 이하에서 PET라는 용어는 특별한 설명 없이 PET 고분자가 70 몰% 이상인 경우를 의미한다.It is preferable that such polyester yarn contains polyethylene terephthalate (PET) as a main component. At this time, the PET is a variety of additives can be added in the manufacturing step, in order to exhibit suitable properties for the fabric for the air bag may be a yarn containing at least 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more. have. Hereinafter, the term PET means a case where the PET polymer is 70 mol% or more without any special explanation.

이와 동시에, 상기 폴리에스테르 원사는 이전에 알려진 폴리에스테르 원사에 비해 보다 향상된 고유점도, 즉, 0.8 dl/g 이상 또는 0.8 dl/g 내지 1.2 dl/g, 바람직하게는 0.85 dl/g 내지 1.15 dl/g, 더욱 바람직하게는 0.90 dl/g 내지 1.10 dl/g의 고유점도를 나타낼 수 있다. 고유점도는 상기 폴리에스테르 원사를 에어백 용도로 적용시 코팅 공정 등에서 열적 변형이 일어나지 않도록 하기 위하여 상기 범위로 확보되는 것이 바람직하다. At the same time, the polyester yarn has an improved intrinsic viscosity, i.e., 0.8 dl / g or more or 0.8 dl / g to 1.2 dl / g, preferably 0.85 dl / g to 1.15 dl /, as compared to previously known polyester yarns. g, more preferably 0.90 dl / g to 1.10 dl / g. Intrinsic viscosity is preferably secured in the above range in order to prevent thermal deformation in the coating process, etc. when the polyester yarn is applied to the air bag.

상기 원사의 고유점도는 0.8 dl/g 이상이 되어야 저연신으로 고강력을 발휘하여 에어백 원사의 요구 강력을 만족시킬 수 있어 바람직하고, 그렇지 못할 경우 고연신으로 물성 발현할 수 밖에 없게 될 수 있다. 이같이 고연신을 적용할 경우 섬유의 배향도가 상승하여 높은 모듈러스의 물성을 얻게 될 수 있다. 따라서, 상기 원사의 고유점도를 0.8 dl/g 이상으로 유지하여 저연신을 적용하여 저 모둘러스 발현이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 원사 점도가 1.2 dl/g를 초과하여 연신시 연신 장력이 상승하여 공정상 문제를 발생시킬 수 있으므로, 1.2 dl/g 이하가 좀더 바람직하다. 특히, 본 발명의 폴리에스테르 원사는 이같이 높은 정도의 고유점도를 유지함으로써, 저연신으로 낮은 강연도를 제공함과 동시에 에어백용 원단에 충분한 기계적 물성 및 내충격성, 터프니스(toughness) 등을 제공할 수 있는 고강력 특성이 더욱 부여될 수 있다.
The intrinsic viscosity of the yarn should be 0.8 dl / g or more to exert high strength at low stretching to satisfy the required strength of the airbag yarn, and otherwise it may be forced to express physical properties with high stretching. When high stretching is applied, the degree of orientation of the fiber is increased to obtain high modulus properties. Therefore, it is preferable to maintain the intrinsic viscosity of the yarn at 0.8 dl / g or more to enable low modulus expression by applying low stretching. In addition, since the yarn viscosity is greater than 1.2 dl / g, the stretching tension may increase during stretching, which may cause a process problem, so 1.2 dl / g or less is more preferable. In particular, the polyester yarn of the present invention maintains such a high degree of intrinsic viscosity, while providing low ductility with low stretching, and at the same time can provide sufficient mechanical properties, impact resistance, toughness, etc. for the fabric for the airbag. The high strength characteristic which can be further given.

따라서, 이러한 낮은 초기 모듈러스 및 높은 신율, 바람직하게는 높은 고유점도를 나타내는 폴리에스테르 원사를 이용하여 우수한 기계적 물성 및 수납성, 형태안정성, 내충격성, 공기 차단 효과를 동시에 나타내는 에어백용 원단을 제조하는 것이 가능해진다. 그러므로, 상기 폴리에스테르 원사를 이용하면, 보다 낮은 강연도 및 폴딩성, 유연성, 수납성을 나타내면서도, 우수한 내충격성, 형태안정성, 기계적 물성, 기밀성을 나타내는 에어백용 원단이 얻어질 수 있다. 이러한 에어백용 폴리에스테르 원단은 우수한 기계적 물성, 형태 안정성, 공기 차단 효과를 나타내면서도 자동차의 좁은 공간에 장착시 우수한 폴딩성, 수납성을 제공함과 동시에 우수한 유연성으로 승객에게 가해지는 충격을 최소화하여 탑승자를 안전하게 보호할 수 있으므로, 에어백용 원단 등으로 바람직하게 적용될 수 있다. Therefore, it is possible to manufacture a fabric for an airbag which simultaneously exhibits excellent mechanical properties and storage properties, form stability, impact resistance, and air barrier effect by using a polyester yarn exhibiting such low initial modulus and high elongation, preferably high intrinsic viscosity. Become. Therefore, by using the polyester yarn, it is possible to obtain a fabric for an air bag, which exhibits lower ductility and folding property, flexibility, and storage property, but also exhibits excellent impact resistance, shape stability, mechanical properties, and airtightness. These polyester fabrics for airbags exhibit excellent mechanical properties, shape stability, and air barrier effects, while providing excellent folding properties and storage properties when mounted in tight spaces of cars, while minimizing the impact on passengers with excellent flexibility. Since it can protect, it can be preferably applied as a fabric for airbags.

또한, 본 발명의 폴리에스테르 원사는 상술한 바와 같은 용융 방사 및 연신 조건 하에서 제조되어, 이전에 알려진 폴리에스테르 원사에 비해 크게 낮아진 카르복실 말단기(CEG) 함량을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 폴리에스테르 원사는 50 meq/kg 이하, 바람직하게는 40 meq/kg 이하, 더욱 바람직하게는 30 meq/kg 이하의 CEG 함량을 나타낼 수 있다. 폴리에스테르 분자쇄 내의 카르복실 말단기(CEG)는 고온 고습 조건에서 에스테르기(ester bond)를 공격하여 분자쇄 절단을 초래하고 이로 인해 에이징(aging)후 물성을 떨어뜨리게 된다. 특히, 상기 CEG 함량이 50 meq/kg를 초과하게 되면 에어백 용도로 적용시 높은 습도 조건 하에서 CEG에 의해 에스테르 결합이 절단되어 물성 저하가 야기되므로, 상기 CEG 함량은 50 meq/kg 이하가 되는 것이 바람직하다. In addition, the polyester yarns of the present invention may be prepared under melt spinning and stretching conditions as described above, resulting in significantly lower carboxyl end group (CEG) content compared to previously known polyester yarns. That is, the polyester yarn may exhibit a CEG content of 50 meq / kg or less, preferably 40 meq / kg or less, more preferably 30 meq / kg or less. The carboxyl end groups (CEG) in the polyester molecular chains attack ester bonds at high temperature and high humidity to cause molecular chain breakage, thereby degrading physical properties after aging. Particularly, if the CEG content exceeds 50 meq / kg, the ester bond is cleaved by the CEG under high humidity conditions when the air bag is used for application, so that the physical property is degraded, so the CEG content is preferably 50 meq / kg or less. Do.

한편, 상기 발명의 일 구현예에 따른 폴리에스테르 원사는 인장강도가 7.5 g/d 이상 또는 7.5 g/d 내지 11.0 g/d, 바람직하게는 8.0 g/d 이상 또는 8.0 g/d 내지 10.0 g/d이고, 절단신도가 13% 이상 또는 13% 내지 35 %, 바람직하게는 14% 이상 또는 14% 내지 25%를 나타낼 수 있다. 또한, 상기 원사는 건열수축율이 3.5% 이상 또는 3.5% 내지 12%, 바람직하게는 4.0% 이상을 나타낼 수 있다. 이미 상술한 바와 같이, 고유점도 및 초기 모듈러스, 신율 범위를 최적 범위로 확보함으로써, 본 발명의 폴리에스테르 원사는 우수한 정도로 강도 및 물성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 에어백용 원단으로 제조시 우수한 성능을 발휘할 수 있다. 특히, 이상과 같이 폴리에스테르 원사의 건열수축율을 높은 수준으로 최적화하여 유지함으로써, 고수축을 통한 원단의 형태안정성 및 공기투과도, 활탈저항력 등을 동시에 효과적으로 제어할 수 있다.Meanwhile, the polyester yarn according to the embodiment of the present invention has a tensile strength of 7.5 g / d or more or 7.5 g / d to 11.0 g / d, preferably 8.0 g / d or more or 8.0 g / d to 10.0 g /. d, and elongation at break may be at least 13% or 13% to 35%, preferably at least 14% or 14% to 25%. In addition, the yarn may exhibit a dry heat shrinkage of 3.5% or more or 3.5% to 12%, preferably 4.0% or more. As described above, by securing the intrinsic viscosity, initial modulus, and elongation range in an optimum range, the polyester yarn of the present invention can not only secure strength and physical properties to an excellent degree, but also exhibit excellent performance when manufactured as a fabric for airbags. Can be. In particular, by optimizing and maintaining the dry heat shrinkage of the polyester yarn to a high level as described above, it is possible to effectively control the morphological stability, air permeability, deactivation resistance, etc. of the fabric through high shrinkage at the same time.

또한, 본 발명의 폴리에스테르 원사는 일반적인 코팅 직물의 라미네이트 코팅 온도에 해당하는 150 ℃ 에서의 수축응력이 0.005 내지 0.075 g/d인 것이 바람직하고, 일반적인 코팅 직물의 졸 코팅 온도에 해당하는 200 ℃에서의 수축응력이 0.005 내지 0.075 g/d인 것이 바람직하다. 즉, 상기 150 ℃와 200 ℃에서의 수축응력이 각각 0.005 g/d 이상은 되어야 코팅 공정중 열에 의한 원단의 처짐 현상을 막을 수 있고, 0.075 g/d 이하가 되어야 코팅공정을 지나 상온에서 냉각될 때 이완응력을 완화시킬 수 있다. 상기 수축응력은 0.10 g/d의 고정 하중 하에서 측정한 값을 기준으로 한다. In addition, the polyester yarn of the present invention preferably has a shrinkage stress of 0.005 to 0.075 g / d at 150 ℃ corresponding to the laminate coating temperature of the general coating fabric, at 200 ℃ corresponding to the sol coating temperature of the general coating fabric It is preferable that the shrinkage stress of is 0.005 to 0.075 g / d. That is, the shrinkage stress at 150 ° C. and 200 ° C. should be 0.005 g / d or more, respectively, to prevent sagging of the fabric due to heat during the coating process, and should be 0.075 g / d or less to be cooled at room temperature after the coating process. Relaxation stress can be alleviated. The shrinkage stress is based on values measured under a fixed load of 0.10 g / d.

이상과 같이 코팅 등의 열처리 공정에서 변형을 방지하기 위해서는, 상기 폴리에스테르 원사는 또한, 결정화도가 35% 내지 60%이며, 바람직하게는 40% 내지 53%, 더욱 바람직하게는 41% 내지 50%가 될 수 있다. 상기 원사의 결정화도는 에어백용 원단에 적용시 열적 형태 안정성 유지 등을 위하여 35% 이상이 되는 것이 바람직하고, 상기 결정화도가 60%를 초과하는 경우에 비결정 영역이 감소함으로써 충격 흡수 성능이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있어 60% 이하가 되는 것이 바람직하다. As described above, in order to prevent deformation in heat treatment processes such as coating, the polyester yarn also has a crystallinity of 35% to 60%, preferably 40% to 53%, more preferably 41% to 50%. Can be. The degree of crystallinity of the yarn is preferably at least 35% to maintain thermal form stability when applied to the fabric for airbags, and when the crystallinity is greater than 60%, the problem that the impact absorption performance is deteriorated due to the decrease in the amorphous region is reduced. It is preferable that it can become 60% or less.

또한, 상기 폴리에스테르 원사는 단사섬도가 0.5 내지 20 데니어, 바람직하게는 2.0 내지 10.5 데니어인 것이 될 수 있다. 상기 폴리에스테르 원사가 에어백용 원단에 효과적으로 사용되기 위해서는 수납성 측면에서 저섬도 고강력으로 유지해야 하므로, 적용 가능한 원사의 총섬도는 200 내지 1,000 데니어, 바람직하게는 220 내지 840 데니어, 좀더 바람직하게는 250 내지 600 데니어가 될 수 있다. 또한, 상기 원사의 필라멘트수는 많을수록 소프트한 촉감을 줄 수 있으나, 너무 많은 경우에는 방사성이 좋지 않을 수 있으므로, 필라멘트수는 50 내지 240 바람직하게는 55 내지 220, 좀더 바람직하게는 60 내지 200이 될 수 있다. In addition, the polyester yarn may be a single yarn fineness of 0.5 to 20 denier, preferably 2.0 to 10.5 denier. In order to effectively use the polyester yarn in the airbag fabric, it is necessary to maintain low fineness and high strength in terms of storage, so that the total fineness of the applicable yarn is 200 to 1,000 denier, preferably 220 to 840 denier, more preferably 250 To 600 denier. In addition, the more filaments of the yarn may give a soft touch, but in the case of too many yarns, the radioactivity may not be good, so the number of filaments may be 50 to 240, preferably 55 to 220, and more preferably 60 to 200. Can be.

한편, 발명의 또 다른 구현예에 따라, 상술한 폴리에스테르 원사를 포함하는 에어백용 폴리에스테르 원단이 제공된다.On the other hand, according to another embodiment of the invention, there is provided a polyester fabric for an air bag comprising the polyester yarn described above.

본 발명에서 에어백(airbag)용 원단이라 함은 자동차용 에어백의 제조에 사용되는 직물 또는 부직포 등을 말하는 것으로, 상기와 같이 공정을 통해 제조된 폴리에스테르 원사를 사용하여 제조되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the airbag fabric refers to a woven fabric or a nonwoven fabric used for manufacturing an airbag for an automobile, and is characterized by being manufactured using a polyester yarn manufactured through the process as described above.

특히, 본 발명은 기존의 고강도-저신도 및 높은 모듈러스를 갖는 폴리에스테르 섬유가 아닌 고강도-고신도 저모듈러스의 고수축 특성을 갖는 폴리에스테르 섬유를 사용함으로써, 에어백 팽창시의 에너지 흡수 능력이 우수할 뿐만 아니라, 우수한 형태안정성과 공기 차단성 및 우수한 폴딩성, 유연성, 수납성을 갖는 에어백용 폴리에스테르 원단을 제공할 수 있다. 또한, 상기 에어백용 원단은 상온 물성이 우수할 뿐만 아니라, 고온 및 고습의 가혹 조건 하에서 에이징(aging) 후에도 우수한 기계적 물성 및 기밀성 등을 유지할 수 있다. In particular, the present invention by using a polyester fiber having a high shrinkage characteristics of high strength-high elongation low modulus, rather than the existing polyester fibers having high strength-low elongation and high modulus, the energy absorption ability at the time of inflating the air bag will be excellent In addition, it is possible to provide a polyester fabric for airbags having excellent shape stability, air barrier property, and excellent folding property, flexibility, and storage property. In addition, the airbag fabric is not only excellent in room temperature physical properties, but also maintains excellent mechanical properties and airtightness after aging (aging) under severe conditions of high temperature and high humidity.

좀더 구체적으로, 본 발명의 에어백용 원단은 미국재료시험협회규격 ASTM D 5034 방법으로 상온에서 측정한 인장강도가 220 kgf/inch 또는 220 내지 350 kgf/inch, 바람직하게는 230 kgf/inch 이상이 될 수 있다. 상기 인장강도의 경우 기존 에어백 요구 물성 측면에서 220 kgf/inch 이상이 되는 것이 바람직하고, 현실적으로 물성 발현 측면에서 350 kgf/inch 이하가 되는 것이 바람직하다. More specifically, the airbag fabric of the present invention is a tensile strength of 220 kgf / inch or 220 to 350 kgf / inch, preferably 230 kgf / inch measured at room temperature by the American Society for Testing and Materials Standard ASTM D 5034 method Can be. In the case of the tensile strength, it is preferable to be 220 kgf / inch or more in terms of properties of existing airbags, and in reality, it is preferable to be 350 kgf / inch or less in terms of physical properties.

상기 에어백용 원단은 미국재료시험협회규격 ASTM D 5034 방법으로 상온에서 측정한 절단 신도가 20% 이상 또는 20% 내지 60%, 바람직하게는 30% 이상이 될 수 있다. 상기 절단 신도의 경우 기존 에어백 요구 물성 측면에서 20% 이상이 되는 것이 바람직하고, 현실적으로 물성 발현 측면에서 60% 이하가 되는 것이 바람직하다. The fabric for the air bag may be 20% or more, or 20% to 60%, preferably 30% or more, measured at room temperature by the American Society for Testing and Materials Standard ASTM D 5034 method. In the case of the cutting elongation, it is preferable to be 20% or more in terms of physical properties required for existing air bags, and in reality, it is preferable to be 60% or less in terms of physical properties.

또한, 에어백용 코팅원단은 고온-고압의 가스에 의해 급속하게 팽창되므로 우수한 인열강도 수준이 요구되는데, 상기 에어백용 코팅 원단의 파열 강도를 나타내는 인열강도를 미국재료시험협회규격 ASTM D 2261 방법으로 상온에서 측정하였을 때 23 kgf 이상 또는 23 내지 60 kgf, 바람직하게는 25 kgf 이상이 될 수 있다. 여기서, 코팅 원단의 인열강도가 상기 하한값, 즉 상온에서 23 kgf 미만인 경우에는 에어백의 전개시 에어백의 파열이 발생함으로써 에어백 기능에 커다란 위험을 초래할 수도 있다.In addition, since the coating material for airbags is rapidly expanded by hot-high pressure gas, an excellent tear strength level is required. The tear strength indicating the burst strength of the coating fabric for airbags is determined by the American Society for Testing and Materials ASTM D 2261 method. When measured at room temperature may be 23 kgf or more or 23 to 60 kgf, preferably 25 kgf or more. Here, when the tear strength of the coated fabric is less than the lower limit, that is, 23 kgf at room temperature, the airbag may burst when the airbag is deployed, which may cause a great risk to the airbag function.

본 발명에 따른 에어백용 원단은 미국재료시험협회규격 ASTM D 6479 방법으로 상온(25 ℃)에서 측정한 활탈저항력이 380 N 이상 또는 380 내지 1,000 N, 바람직하게는 400 N 이상, 좀더 바람직하게는 420 N 이상이 될 수 있다. 또한, 상기 폴리에스테르 원단은 90 ℃에서 측정한 활탈저항력이 300 N 이상 또는 320 내지 970 N, 바람직하게는 310 N 이상, 좀더 바람직하게는 320 N 이상이 될 수 있다. 이 때, 상기 폴리에스테르 원단의 활탈저항력은 상온(25 ℃) 및 90 ℃에서 측정시, 각각 380 N 미만 및 300 N 미만인 경우에는 에어백 전개시 에어백 쿠션 봉제부위의 원단 강도가 급격히 나빠짐으로써 실제 에어백 전개시 원단에서 핀홀(pin hole) 발생과 봉목 밀림 현상으로 인한 원단 찢어짐 현상이 발생되어 바람직하지 못할 수 있다.Fabric for airbags according to the present invention has a sliding resistance of at least 380 N or 380 to 1,000 N, preferably 400 N or more, more preferably 420, measured at room temperature (25 ° C.) by the American Society for Testing and Materials Standard ASTM D 6479 method. Can be greater than or equal to N. In addition, the polyester fabric may be 300 N or more or 320 to 970 N, preferably 310 N or more, more preferably 320 N or more measured at 90 ℃. At this time, the deactivation resistance of the polyester fabric is measured at room temperature (25 ℃) and 90 ℃, when less than 380 N and less than 300 N, respectively, the fabric strength of the airbag cushion sewing area is sharply worse when the air bag deployment, the actual air bag deployment In the fabric, a pinhole and a tearing of the fabric may occur due to a bark push phenomenon, which may be undesirable.

또한, 본 발명에 따른 에어백용 원단은 ASTM D 1776 방법으로 측정한 경사방향 및 위사방향의 원단수축율이 각각 4.0% 이하, 바람직하게는 2.0% 이하가 될 수 있다. 여기서, 원단의 형태안정성 측면에서는 경사방향 및 위사방향의 원단수축율이 1.0%를 초과하지 않는 것이 가장 바람직하다.In addition, the fabric for the airbag according to the present invention may be less than 4.0%, preferably less than 2.0% of the fabric shrinkage in the warp direction and the weft direction, respectively, measured by the ASTM D 1776 method. Here, in terms of the shape stability of the fabric, it is most preferable that the fabric shrinkage ratio in the warp direction and the weft direction do not exceed 1.0%.

상기 원단은 미국재료시험협회규격 ASTM D 737 방법으로 상온에서 측정한 공기투과도가 10.0 cfm 이하 또는 0 내지 10.0 cfm이 될 수 있다. 특히, 에어백용 원단의 공기투과도는 원단에 고무성분 코팅층이 포함시킴으로써 현저히 낮출 수 있으며, 거의 0 cfm에 근사한 값의 공기투과도를 확보할 수도 있다. 다만, 이러한 고무성분 코팅을 수행하지 않는 경우에, 본 발명의 비코팅 원단은 미국재료시험협회규격 ASTM D 737 방법으로 상온에서 측정한 공기투과도가 10.0 cfm 이하 또는 0 내지 10.0 cfm, 바람직하게는 3.5 cfm 이하 또는 0.1 내지 3.5 cfm, 더욱 바람직하게는 1.5 cfm 이하 또는 1.0 cfm 이하가 될 수 있다. 이때, 공기투과도가 10.0 cfm, 좀더 바람직하게는 3.5 cfm를 초과하는 경우에는 에어백용 원단의 기밀성을 유지하는 측면에서는 바람직하지 않을 수 있다.The fabric may have an air permeability of 10.0 cfm or less, or 0 to 10.0 cfm, measured at room temperature by the American Society for Testing and Materials Standard ASTM D 737 method. In particular, the air permeability of the fabric for the airbag can be significantly lowered by including the rubber component coating layer in the fabric, it is possible to ensure the air permeability of the value close to almost 0 cfm. However, when the rubber coating is not carried out, the uncoated fabric of the present invention has an air permeability of 10.0 cfm or less or 0 to 10.0 cfm, preferably 3.5, measured at room temperature by the American Society for Testing and Materials Standard ASTM D 737 method. cfm or less, or 0.1 to 3.5 cfm, more preferably 1.5 cfm or less, or 1.0 cfm or less. At this time, when the air permeability exceeds 10.0 cfm, more preferably 3.5 cfm, it may not be preferable in terms of maintaining the airtightness of the fabric for the airbag.

또한, 본 발명의 에어백용 원단은 미국재료시험협회규격 ASTM D 4032 방법으로 상온에서 측정한 강연도가 1.2 kgf 이하 또는 0.2 내지 1.2 kgf, 바람직하게는 1.0 kgf 이하가 될 수 있다. 특히, 530 데니어 이상인 경우 1.2 kgf 이하가 될 수 있으며, 460 데니어 미만인 경우 1.0 kgf 이하의 범위를 갖을 수 있다. In addition, the fabric for the air bag of the present invention may be less than 1.2 kgf or 0.2 to 1.2 kgf, preferably 1.0 kgf measured at room temperature by the American Society for Testing and Materials Standard ASTM D 4032 method. In particular, when 530 denier or more may be 1.2 kgf or less, when less than 460 denier may have a range of 1.0 kgf or less.

본 발명의 원단은 에어백용으로 사용하기 위해서는 상기 강연도 범위를 유지하는 것이 바람직하고, 강연도가 0.2 kgf 미만으로 너무 낮은 경우에는 에어백 팽창 전개시 충분한 보호 지지 기능을 하지 못할 수 있으며, 차량 장착시에도 형태 유지 성능이 떨어져 수납성이 저하될 수 있다. 또한, 너무 딱딱한 상태가 되어 접기 어렵게 됨으로써 수납성이 저하되는 것을 방지하고, 원단의 변색 현상을 방지하기 위해서는, 상기 강연도는 1.2 kgf 이하가 바람직하고, 특히 460 데니어 미만인 경우에는 1.0 kgf 이하가 바람직하며, 530 데니어 이상인 경우에도 1.2 kgf 이하가 되는 것이 좋다.In order to use the fabric of the present invention, it is preferable to maintain the above-described stiffness range, and if the stiffness is too low, less than 0.2 kgf, the protective bag may not have sufficient protective support during airbag expansion and deployment. Even in the case of poor shape retention performance, the storage performance may be reduced. In addition, in order to prevent the deterioration of storage properties by becoming too hard and difficult to fold, and to prevent discoloration of the fabric, 1.2 kgf or less is preferable, and in particular, when less than 460 denier, 1.0 kgf or less is preferable. In the case of more than 530 denier, it is preferable to be 1.2 kgf or less.

한편, 발명의 또 다른 구현예에 따라, 상술한 폴리에스테르 원사를 사용하여 에어백용 원단의 제조 방법이 제공된다. 본 발명의 에어백용 원단 제조 방법은 상기 폴리에스테르 원사를 사용하여 에어백용 생지를 제직하는 단계, 상기 제직된 에어백용 생지를 정련하여 하는 단계, 및 상기 정련된 직물을 텐터링하는 단계를 포함한다. On the other hand, according to another embodiment of the invention, there is provided a method of manufacturing a fabric for airbags using the polyester yarn described above. The fabric manufacturing method for the airbag of the present invention includes the steps of weaving the dough for the airbag using the polyester yarn, the step of refining the woven dough for the airbag, and the step of tentering the refined fabric.

본 발명에서 상기 폴리에스테르 원사는 통상적인 제직 방법과, 정련 및 텐터링 공정을 거쳐서 최종적인 에어백용 원단으로 제조될 수 있다. 이때, 원단의 제직형태는 특정 형태에 국한되지 않으며 평직 타입과 OPW(One Piece Woven) 타입의 제직형태 모두가 바람직하다.In the present invention, the polyester yarn may be produced as a final airbag fabric through a conventional weaving method, refining and tentering process. At this time, the weaving form of the fabric is not limited to a specific form, and both plain weave type and OPW (One Piece Woven) type weaving type are preferable.

특히, 본 발명의 에어백용 원단은 상기 폴리에스테르 원사를 위사 및 경사로 이용하여 비밍(beaming), 제직, 정련, 및 텐터링 공정을 거쳐 제조될 수 있다. 상기 원단은 통상적인 제직기를 사용하여 제조할 수 있으며, 어느 특정 직기를 사용하는 것에 한정되지 않는다. 다만, 평직형태의 원단은 레피어 직기(Rapier Loom)나 에어제트 직기(Air Jet Loom) 또는 워터제트 직기(Water Jet Loom) 등을 사용하여 제조할 수 있으며, OPW 형태의 원단은 자카드 직기(Jacquard Loom)를 사용하여 제조할 수 있다.In particular, the airbag fabric of the present invention can be manufactured by beaming, weaving, refining, and tentering processes using the polyester yarn as weft and warp yarns. The fabric may be manufactured using a conventional weaving machine, and is not limited to the use of any specific loom. However, plain weave fabrics may be manufactured using a Rapier Loom, an Air Jet Loom, or a Water Jet Loom, and the OPW type fabric may be manufactured using Jacquard looms Loom. ≪ / RTI >

이렇게 제조된 에어백용 원단은 재단과 봉제공정을 거치면서 일정한 형태를 갖는 에어백 쿠션 형태로 제조된다. 상기 에어백은 특별한 형태에 국한되지 아니하며 일반적인 형태로 제조될 수 있다.The fabric for the airbag thus manufactured is manufactured in the form of an airbag cushion having a predetermined shape while undergoing cutting and sewing. The airbag is not limited to a particular type and can be manufactured in a general form.

한편, 발명의 또 다른 구현예에 따라, 상기 에어백을 포함하는 에어백 시스템이 제공된다. On the other hand, according to another embodiment of the invention, there is provided an airbag system including the airbag.

상기 에어백 시스템은 관련 업자들에게 잘 알려진 통상의 장치를 구비할 수 있다. 상기 에어백은 크게 프론탈 에어백(Frontal Airbag)과 사이드 커튼 에어백(Side Curtain Airbag)으로 구분될 수 있다. 상기 프론탈용 에어백에는 운전석용, 조수석용, 측면보호용, 무릎보호용, 발목보호용, 보행자 보호용 에어백 등이 있으며, 사이드 커튼 타입 에어백은 자동차 측면충돌이나 전복사고시 승객을 보호하게 된다. 따라서, 본 발명의 에어백은 프론탈용 에어백과 사이드 커튼 에어백을 모두 포함한다.The airbag system can be equipped with conventional devices well known to those skilled in the art. The airbag can be broadly divided into a frontal airbag and a side curtain airbag. The frontal airbag includes a driver's seat, a passenger's seat, a side protection, a knee protection, an ankle protection, and a pedestrian protection airbag. The side curtain type airbag protects the passenger in the event of a side collision or an overturning accident. Therefore, the airbag of the present invention includes both the front airbag and the side curtain airbag.

본 발명에 있어서 상기 기재된 내용 이외의 사항은 필요에 따라 가감이 가능한 것이므로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니한다.In the present invention, matters other than those described above can be added or subtracted as required, and therefore, the present invention is not particularly limited thereto.

본 발명에 따르면, 디카르복실산 성분으로서 특정의 방향족 디카르복실산 및 지방족 디카르복실산을 함께 사용하여 글리콜과 최적의 조성 범위로 반응시킴으로써, 우수한 기계적 물성과 함께 유연성 및 폴딩성 등이 우수한 에어백용 원단에 적합한 폴리에스테르 원사를 제조하는 방법이 제공된다. According to the present invention, by using a specific aromatic dicarboxylic acid and aliphatic dicarboxylic acid together as a dicarboxylic acid component to react with glycol in an optimum composition range, it has excellent flexibility and folding properties with excellent mechanical properties A method of making a polyester yarn suitable for fabric for airbags is provided.

이렇게 제조되는 폴리에스테르 원사는 고강력, 저모듈러스 및 고수축율의 특성을 동시에 나타냄으로써, 에어백용 원단에 사용시 우수한 형태안정성, 기계적 물성, 공기 차단 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 이와 동시에 우수한 폴딩성 및 유연성을 확보할 수 있어 자동차 장착시 수납성을 현저히 개선하고 동시에 승객에게 가해지는 충격을 최소화하여 탑승자를 안전하게 보호할 수 있다.The polyester yarns produced in this way exhibit high strength, low modulus, and high shrinkage at the same time, so that they can not only obtain excellent form stability, mechanical properties, and air barrier effect when used in airbag fabrics, but also have excellent folding properties and Flexibility is ensured, which significantly improves the storage performance of the car and minimizes the impact on the passengers, thereby protecting the occupants.

따라서, 본 발명에 따라 제조되는 폴리에스테르 원사 및 이를 이용한 폴리에스테르 원단은 차량용 에어백 제조 등에 매우 바람직하게 사용될 수 있다.Therefore, the polyester yarn manufactured according to the present invention and the polyester fabric using the same can be very preferably used for manufacturing a vehicle airbag.

도 1은 일반적인 에어백 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리에스테르 원사 제조공정을 모식적으로 나타낸 공정도이다.
1 shows a general airbag system.
2 is a process diagram schematically showing a polyester yarn manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시예 1~5Examples 1-5

하기 표 1에 나타낸 바와 같은 공정 조건으로, 테레프탈산(TPA)과 아디프산(AA)의 몰비(AA/TPA)가 0.02~0.12이 되도록 하고, 상기 디카르복실산 성분과 에틸렌글리콜(EG) 의 몰비[EG/(TPA+AA)]가 1.3이 되도록 하여 에스테르 반응을 285~292 ℃ 사이에서 4 시간 동안 진행하였다. 상기 에스테르 반응 후, 생성된 올리고머를 284~290 ℃ 사이에서 3시간 30분 동안 중축합 반응을 진행하여 폴리머를 생성시켰다. Under the process conditions shown in Table 1, the molar ratio (AA / TPA) of terephthalic acid (TPA) and adipic acid (AA) is 0.02 to 0.12, and the dicarboxylic acid component and ethylene glycol (EG) The ester reaction was carried out for 4 hours between 285 and 292 DEG C with a molar ratio [EG / (TPA + AA)] of 1.3. After the ester reaction, the resulting oligomer was subjected to a polycondensation reaction for 3 hours 30 minutes between 284 to 290 ° C to produce a polymer.

이때, 상기 중축합 반응을 통해 생성된 폴리에스테르 중합체(chip)는 언더워터 커터(underwater cutter) 장치를 사용하여 물 속에서 절단되어 구슬과 같은 구형의 펠릿 형태로 제조하였다. At this time, the polyester polymer (chip) produced through the polycondensation reaction was cut in water using an underwater cutter device was prepared in the form of pellets of a spherical shape such as beads.

이렇게 생성된 폴리에스테르 중합체(chip)를 구형의 형상으로 제조함으로써 고상중합시 서로 엉겨 붙는 현상이 없기 때문에, 고상중합 온도를 기존 코폴리머 고상중합 때보다 높여 진행할 수 있으며 여기에서는 235 ℃ 에서 22~24 시간 동안 추가로 고상중합을 수행하여 고유 점도(IV)가 1.3 dl/g인 폴리에스테르 고상중합 칩을 제조하였다. Since the produced polyester polymer (chip) in the shape of a sphere does not entangle each other during solid phase polymerization, the solid phase polymerization temperature can be higher than that of the conventional copolymer solid phase polymerization, and here it is 22 ~ 24 at 235 ℃ Solid phase polymerization was further performed for a time to prepare a polyester solid phase polymer chip having an intrinsic viscosity (IV) of 1.3 dl / g.

상기 폴리에스테르 고상중합 칩은 도 2에 나타낸 바와 같은 공정으로 용융 방사하고 연신하는 단계를 거쳐 에어백용 폴리에스테르 원사를 제조하였다. The polyester solid-state polymerization chip was prepared by spinning and stretching in the process as shown in Figure 2 to prepare a polyester yarn for air bags.

특히, 상기 폴리에스테르 고상중합 칩은 290~294 ℃의 온도에서 용융하여 방사 구금을 통해 용융 폴리에스테르를 토출시키고, 상기 토출된 용융 폴리에스테르를 후드-히터 및 단열판으로 구성된 지연 냉각 구간에 통과시켜 지연 급냉(delayed quenching)하였다. In particular, the polyester solid-state polymerization chip is melted at a temperature of 290 ~ 294 ℃ to discharge the molten polyester through the spinneret, and delayed by passing the discharged molten polyester through a delayed cooling section consisting of a hood-heater and a heat insulating plate Delayed quenching.

상기 지연급냉된 폴리에스테르 섬유에 롤 형태의 유제 부여 장치를 이용하여 유제를 부여하였다. 이 때, 상기 유제의 양은 원사 100 중량부에 대하여 0.8 중량부이며, 사용된 유제는 에틸렌옥사이드/프로필렌옥사이드 부가 디올에스테르(30 중량부), 에틸렌옥사이드 부가 디올에스테르(15 중량부), 글리세릴 트리에스테르(10 중량부), 트리메틸프로판 트리에스테르(10 중량부), 및 소량의 대전방지제를 혼합한 방사 유제를 사용하였다.The delayed quenched polyester fiber was imparted with an emulsion using an emulsion imparting device in roll form. At this time, the amount of the emulsion is 0.8 parts by weight based on 100 parts by weight of yarn, the emulsion used is ethylene oxide / propylene oxide addition diol ester (30 parts by weight), ethylene oxide addition diol ester (15 parts by weight), glyceryl tri A spinning emulsion comprising an ester (10 parts by weight), trimethylpropane triester (10 parts by weight), and a small amount of antistatic agent was used.

상기 유제가 부여된 원사를 전-집속기에 통과시키고, 고뎃 롤러를 이용하여 연신하였다.The emulsified yarn was passed through a pre-collector and stretched using a roller.

상기 연신 후에, 세컨드 집속기(2nd Interlacer)를 이용하여, 상기 연신된 폴리에스테르 원사에 인터밍글을 부여한 후, 권취기로 권취하여 폴리에스테르 원사를 제조하였다.After the stretching, the second yarn (2 nd Interlacer) was used to impart an interconnect to the stretched polyester yarn, and then wound with a winding machine to prepare a polyester yarn.

이때, 각 성분의 몰비, 에스테르 반응, 중축합 반응, 고상 중합 반응 조건, PET 중합체의 고유점도, 용융 방사, 연신비, 열처리 등의 공정 조건 등은 하기 표 1에 나타낸 바와 같으며, 나머지 조건은 폴리에스테르 원사 제조를 위한 통상적인 조건에 따랐다.At this time, the molar ratio of each component, ester reaction, polycondensation reaction, solid state polymerization reaction conditions, intrinsic viscosity of the PET polymer, melt spinning, elongation ratio, heat treatment process conditions such as heat treatment, and the like are shown in Table 1 below, the remaining conditions are poly The usual conditions for the preparation of ester yarns were followed.

구 분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 AA/TPA 몰비AA / TPA molar ratio 0.120.12 0.90.9 0.070.07 0.040.04 0.020.02 EG/(TPA+AA) 몰비EG / (TPA + AA) molar ratio 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 에스테르 반응온도(℃)Ester Reaction Temperature (℃) 285285 285285 290290 290290 292292 에스테르 반응시간(hr)Ester Reaction Time (hr) 44 44 44 44 44 중축합 반응온도(℃)Polycondensation reaction temperature (℃) 284284 284284 288288 290290 290290 중축합 반응 시간(hr)Polycondensation reaction time (hr) 3.53.5 3.53.5 3.53.5 3.53.5 3.53.5 Raw Chip IV(dl/g)Raw Chip IV (dl / g) 0.640.64 0.650.65 0.660.66 0.670.67 0.670.67 고상중합 반응온도(℃)Solid State Polymerization Reaction Temperature (℃) 235235 235235 235235 235235 235235 고상중합 반응 시간(hr)Solid State Polymerization Reaction Time (hr) 2424 2424 2222 2323 2424 고상중합 후 IV(dl/g)IV after solid state polymerization (dl / g) 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 칩의 크기(g/100ea)Chip size (g / 100ea) 2.02.0 2.02.0 2.02.0 2.02.0 2.02.0 방사온도(℃)Radiation temperature (℃) 290290 290290 292292 292292 294294 권취속도(m/min)Winding speed (m / min) 3,0003,000 3,0003,000 3,0003,000 3,0003,000 3,0003,000 총연신비Total mystery 5.915.91 5.825.82 5.805.80 5.755.75 5.725.72 열처리온도(℃)Heat treatment temperature (℃) 220220 222222 222222 224224 227227 이완률(%)% Relaxation 3.43.4 3.83.8 4.34.3 4.54.5 5.05.0

상기 실시예 1~5에 따라 제조된 폴리에스테르 원사에 대하여 다음의 방법으로 물성을 측정하였으며, 측정된 물성은 하기 표 2에 정리하였다.
Physical properties of the polyester yarns prepared according to Examples 1 to 5 were measured by the following methods, and the measured physical properties are summarized in Table 2 below.

1) 결정화도1) Crystallinity

폴리에스테르 원사의 밀도 ρ는 n-헵탄과 사염화탄소를 이용한 밀도구배관법에 따라 25 ℃에서 측정하였으며, 결정화도는 하기 계산식 1에 따라 계산하였다.The density ρ of the polyester yarn was measured at 25 ° C. according to the density gradient pipe method using n-heptane and carbon tetrachloride, and the crystallinity was calculated according to the following formula 1.

[계산식 1][Equation 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 식에서, ρ는 원사의 밀도, ρc는 결정의 밀도(PET의 경우는 1.457 g/cm3), 및 ρa는 비결정의 밀도(PET의 경우는 1.336 g/cm3)이다.Where ρ is the density of the yarn, ρ c is the density of the crystal (1.457 g / cm 3 for PET), and ρ a is the density of the amorphous (1.336 g / cm 3 for PET).

2) 고유점도2) intrinsic viscosity

사염화탄소를 이용하여 시료에서 유제를 추출하고, 160±2 ℃에서 OCP (Ortho Chloro Phenol)로 녹인 후, 25℃의 조건에서 자동점도 측정기(Skyvis-4000)를 이용하여 점도관에서의 시료 점도를 측정하여 하기 계산식 2에 따라 폴리에스테르 원사의 고유점성도(intrinsic viscosity, IV)를 구하였다. Extract the emulsion from the sample using carbon tetrachloride, melt with OCP (Ortho Chloro Phenol) at 160 ± 2 ° C, and measure the sample viscosity in the viscous tube at 25 ° C using an automatic viscosity meter (Skyvis-4000). To obtain the intrinsic viscosity (IV) of the polyester yarn in accordance with the following formula (2).

[계산식 2] [Equation 2]

고유점성도(IV) = {(0.0242 × Rel) + 0.2634} × F Intrinsic Viscosity (IV) = {(0.0242 × Rel) + 0.2634} × F

상기 식에서,Where

Figure pat00003
이고,
Figure pat00003
ego,

Figure pat00004
이다.
Figure pat00004
to be.

3) CEG 함량 3) CEG content

폴리에스테르 원사의 카르복실 말단기(CEG, Carboxyl End Group)는 ASTM D 664 및 D 4094의 규정에 따라, 시료 0.2 g을 50 mL의 삼각 플라스크에 넣은 후, 벤질알콜 20 mL를 가하고 핫 플레이트(hot plate)를 이용하여 180 ℃까지 올려 5 분간 유지시켜 시료를 완전히 용해시킨 다음, 160 ℃로 냉각시켜 135 ℃가 도달할 때 페놀프탈렌 5~6 방울을 가하고, 0.02 N KOH로 적정하여 무색에서 분홍색으로 변하는 적정점에서 하기 계산식 3 에 의해 CEG 함량(COOH million equiv./시료 kg)을 계산하였다. Carboxyl End Groups (CEGs) of polyester yarns are prepared by placing 0.2 g of a sample into a 50 mL Erlenmeyer flask, adding 20 mL of benzyl alcohol, according to the requirements of ASTM D 664 and D 4094. plate) up to 180 ℃, hold for 5 minutes to completely dissolve the sample, then cooled to 160 ℃, 5-6 drops of phenolphthalene when the temperature reaches 135 ℃, titrated with 0.02 N KOH, colorless to pink The CEG content (COOH million equiv./kg of sample) was calculated by the following Equation 3 at the titration point.

[계산식 3] [Equation 3]

CEG = (A-B)×20×1/WCEG = (A-B) × 20 × 1 / W

상기 식에서, A는 시료의 적정에 소비된 KOH의 양(mL)이고, B는 공시료의 적정에 소비된 KOH의 양(mL)이며, W는 시료의 무게(g)이다.Where A is the amount of KOH consumed in the titration of the sample (mL), B is the amount of KOH consumed in the titration of the blank sample (mL), and W is the weight of the sample (g).

4) 초기 모듈러스 4) initial modulus

미국재료시험협회규격 ASTM D 885의 방법에 따라, 인장시험시 얻어지는 응력-변형도 그래프의 탄성 구간 기울기로부터 탄성계수를 산측하여 초기 모듈러스를 측정하였다. Initial modulus was measured by calculating the elastic modulus from the slope of the elastic section of the stress-strain graph obtained in the tensile test according to the method of the American Society for Testing and Materials, ASTM D 885.

5) 인장강도 및 절단신도 5) Tensile strength and elongation at break

폴리에스테르 원사의 인장강도 및 절단신도를 만능재료 시험기(Instron)을 사용하여 측정하였으며, 시료장은 250 mm이고, 인장속도는 300 mm/min으로 하였으며, 초기 로드는 0.05 g/d로 설정하였다.The tensile strength and the elongation of the polyester yarn were measured using an all-purpose material tester (Instron). The sample length was 250 mm, the tensile speed was 300 mm / min, and the initial load was set at 0.05 g / d.

6) 건열수축율 6) Dry Heat Shrinkage

영국 테스트라이트(Testrite)사의 Testrite MK-V 장비를 사용하여 180 ℃의 온도 및 초하중(0.05 g/d)에서 건열수축율을 2 분 동안 측정하였다. Dry heat shrinkage was measured for 2 minutes at a temperature of 180 ° C. and ultra-high load (0.05 g / d) using a Testrite MK-V instrument from Testrite, UK.

7) 단사 섬도 7) single yarn fineness

단사 섬도는 얼레를 이용하여 원사를 9,000 m만큼 취하고 그의 무게를 재어 원사의 총섬도(Denier)를 구한 후 필라멘트 수로 나누는 방법으로 측정하였다. The single yarn fineness was measured by taking the yarn of 9,000 m using a bobbin and measuring the total fineness (Denier) of the yarn by dividing it by the number of filaments.

8) 신율 8) Elongation

상기 인장강도 및 절단 신도 측정 방법과 동일한 방법으로 측정하고, S-S 커브(Curve)에서 각 하중(Load)에 해당하는 신도값을 확인하였다.
The tensile strength and the cutting elongation were measured in the same manner as in the method, and an elongation value corresponding to each load was confirmed on the SS curve.

구 분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 결정화도(%)Crystallinity (%) 41.841.8 42.542.5 43.143.1 43.543.5 44.544.5 원사고유점도(dl/g)Yarn specific viscosity (dl / g) 0.980.98 0.990.99 0.990.99 0.980.98 0.980.98 원사CEG(meq/kg)Yarn CEG (meq / kg) 2222 2323 2323 2424 2424 초기모듈러스(g/d)Initial modulus (g / d) 7373 7676 8080 8282 8484 인장강도(g/d)Tensile strength (g / d) 9.19.1 8.98.9 8.98.9 9.19.1 9.29.2 절단신도(%)Cutting Elongation (%) 23.223.2 22.522.5 21.521.5 20.920.9 20.720.7 건열수축율(%)Dry heat shrinkage (%) 9.99.9 9.59.5 8.68.6 7.57.5 6.76.7 단사섬도(de)Single Sand Island (de) 9.89.8 8.88.8 7.67.6 6.86.8 5.85.8 총섬도(de)Total fineness (de) 7.77.7 7.77.7 8.38.3 4.24.2 4.74.7 필라멘트수Filament number 460460 460460 500500 500500 460460 신율
(%)
Elongation
(%)
1.0g/d 응력시At 1.0 g / d stress 0.890.89 0.870.87 0.830.83 0.810.81 0.800.80
4.0g/d 응력시At 4.0 g / d stress 9.99.9 9.79.7 9.69.6 9.49.4 9.29.2 7.0g/d 응력시7.0 g / d stress 15.815.8 15.615.6 15.315.3 14.714.7 14.514.5

비교예 1~5Comparative Examples 1 to 5

하기 표 3에 기재된 조건을 적용하며, 언더워터 커터(underwater cutter) 장치가 아닌 스트랜드 방식으로 실린더(cylinder) 형태의 폴리머 칩을 제조하여 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1~5과 동일한 방법에 따라 비교예 1~5의 폴리에스테르 원사를 제조하였다. According to the same method as in Examples 1 to 5, except that the conditions described in Table 3 were applied, and the polymer chips in the form of cylinders were manufactured in a strand manner rather than underwater cutter devices. Polyester yarns of Comparative Examples 1 to 5 were prepared.

특히, 비교예 1 및 2는 별도의 아디프산을 포함하지 않고, 테레프탈산을 사용하여 에스테르 반응을 수행하였다. In particular, Comparative Examples 1 and 2 did not include separate adipic acid, and the ester reaction was performed using terephthalic acid.

구 분division 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 AA/TPA 몰비AA / TPA molar ratio -- -- 0.170.17 0.220.22 0.280.28 EG/(TPA+AA) 몰비EG / (TPA + AA) molar ratio 1.31.3 1.21.2 1.31.3 1.31.3 1.31.3 에스테르 반응온도(℃)Ester Reaction Temperature (℃) 290290 295295 285285 283283 280280 에스테르 반응시간(hr)Ester Reaction Time (hr) 44 44 44 44 44 중축합 반응온도(℃)Polycondensation reaction temperature (℃) 295295 300300 295295 295295 295295 중축합 반응 시간(hr)Polycondensation reaction time (hr) 3.53.5 3.53.5 3.53.5 3.53.5 3.53.5 Raw Chip IV(dl/g)Raw Chip IV (dl / g) 0.660.66 0.670.67 0.630.63 0.630.63 0.640.64 고상중합 반응온도(℃)Solid State Polymerization Reaction Temperature (℃) 240240 240240 225225 220220 215215 고상중합 반응 시간(hr)Solid State Polymerization Reaction Time (hr) 2626 2626 2828 3232 3535 고상중합 후 IV(dl/g)IV after solid state polymerization (dl / g) 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 칩의 크기(g/100ea)Chip size (g / 100ea) 3.53.5 3.53.5 3.53.5 3.53.5 3.53.5 방사온도(℃)Radiation temperature (℃) 305305 305305 302302 302302 302302 권취속도(m/min)Winding speed (m / min) 3,0003,000 3,0003,000 3,0003,000 3,0003,000 3,0003,000 총연신비Total mystery 6.156.15 6.126.12 6.256.25 6.356.35 6.476.47 열처리온도(℃)Heat treatment temperature (℃) 240240 240240 215215 210210 203203 이완률(%)% Relaxation 3.53.5 4.24.2 3.53.5 2.62.6 2.22.2

상기 비교예 1~5에 따라 제조된 폴리에스테르 원사의 물성을 하기 표 4에 정리하였다.Physical properties of the polyester yarn prepared according to Comparative Examples 1 to 5 are summarized in Table 4 below.

구 분division 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 결정화도(%)Crystallinity (%) 50.550.5 51.251.2 34.334.3 33.533.5 32.432.4 원사고유점도(dl/g)Yarn specific viscosity (dl / g) 0.830.83 0.880.88 0.870.87 0.840.84 0.790.79 원사CEG (meq/kg)Yarn CEG (meq / kg) 3333 3535 3838 4141 4141 초기모듈러스(g/d)Initial modulus (g / d) 113113 115115 118118 125125 127127 인장강도(g/d)Tensile strength (g / d) 8.58.5 8.88.8 7.77.7 6.26.2 5.35.3 절단신도(%)Cutting Elongation (%) 16.416.4 16.716.7 15.715.7 14.214.2 12.912.9 건열수축율(%)Dry heat shrinkage (%) 3.23.2 3.63.6 13.413.4 14.914.9 15.215.2 단사섬도(de)Single Sand Island (de) 1.251.25 6.06.0 6.06.0 3.03.0 3.33.3 총섬도(de)Total fineness (de) 200200 240240 600600 700700 800800 필라멘트수Filament number 160160 4040 5050 230230 240240 신율
(%)
Elongation
(%)
1.0g/d 응력시At 1.0 g / d stress 0.390.39 0.410.41 0.420.42 0.430.43 0.440.44
4.0g/d 응력시At 4.0 g / d stress 3.823.82 3.713.71 3.813.81 3.843.84 3.853.85 7.0g/d 응력시7.0 g / d stress 7.237.23 7.227.22 7.237.23 7.677.67 7.927.92

제조예 1~5Manufacture example 1-5

실시예 1~5에 따라 제조된 폴리에스테르 원사를 사용하여 래피어직기를 통해 에어백용 원단 생지를 제직하고(경사×위사: 41×41~49×49), 정련 및 텐터링 공정을 거쳐 에어백용 원단을 제조하였다. 또한, 상기 원단에 폴리비닐클로라이드(PVC) 수지를 수지 나이프 코팅(knife over ro1l coating)방법으로 코팅량 코팅량 20 g/m2 범위에서 코팅하여 PVC 코팅된 원단을 제조하였다. Weaving fabric dough for airbags using a rapier weaving machine using polyester yarns prepared according to Examples 1 to 5 (inclined x weft: 41 x 41 to 49 x 49), and for airbags after refining and tenting Fabric was prepared. In addition, the polyvinyl chloride (PVC) resin on the fabric was coated with a resin knife coating method (knife over ro1l coating) in the coating amount coating amount 20 g / m 2 range to prepare a PVC coated fabric.

이때, 나머지 원단 제조 공정 조건은 에어백용 폴리에스테르 원단 제조를 위한 통상적인 조건에 따랐다.
At this time, the remaining fabric manufacturing process conditions were in accordance with the conventional conditions for the production of polyester fabric for airbags.

한편, 이렇게 제조된 각각의 에어백용 폴리에스테르 원단에 대하여 다음의 방법으로 물성을 측정하였으며, 측정된 물성은 하기 표 5에 정리하였다.
Meanwhile, the physical properties of the polyester fabrics for the airbags thus prepared were measured by the following method, and the measured physical properties are summarized in Table 5 below.

(a) 인장강도 및 절단신도(a) Tensile strength and elongation at break

에어백 원단에서 시편을 재단하여 미국재료시험협회규격 ASTM D 5034에 따른 인장강도 측정장치의 하부 클램프에 고정시키고, 상부 클램프를 위로 이동시키면서 에어백 원단 시편이 파단될 때의 강도 및 신도를 측정하였다.The specimen was cut from the airbag fabric and fixed to the lower clamp of the tensile strength measuring device according to the American Society for Testing and Materials, ASTM D 5034. The strength and elongation at the time of breaking the airbag fabric specimen were measured while moving the upper clamp upward.

(b) 인열강도 (b) Tear strength

미국재료시험협회규격 ASTM D 2261에 따라 에어백용 원단의 인열강도를 측정하였다. The tear strength of the fabric for airbags was measured according to the American Society for Testing and Materials, ASTM D 2261.

(c) 경사 및 위사 방향 원단수축율(c) Fabric shrinkage in warp and weft directions

미국재료시험협회규격 ASTM D 1776에 따라 경/위사 방향의 원단수축율을 측정하였다. 먼저, OPW용 에어백 원단에서 시편을 재단한 후, 경사 및 위사 방향으로 수축 전 길이인 20 cm씩을 표시하고 149 ℃에서 1시간 동안 챔버에서 열처리한 시편의 수축한 길이를 측정하여 경사방향 및 위사방향의 원단수축율 {(수축전 길이 - 수축후 길이)/ 수축전 길이 × 100%} 측정하였다.Fabric shrinkage in the warp / weft direction was measured according to the American Society for Testing and Materials, ASTM D 1776. First, after cutting the specimen from the OPW airbag fabric, mark the length before shrinking in the direction of warp and weft, and measure the contracted length of the specimen heat-treated in the chamber for 1 hour at 149 ° C. Fabric shrinkage ratio of {(length before shrinkage-length after shrinkage) / length before shrinkage × 100%} was measured.

(d) 강연도(d) lecture

미국재료시험협회규격 ASTM D 4032에 따른 강연도 측정장치를 이용하여 써큘라벤드법(Circular Bend)법으로 원단의 강연도를 측정하였다. 또한, 강연도 측정법으로 켄티레버법을 적용할 수 있으며, 원단에 굽힘을 주기 위하여 일정각도의 경사를 준 시험대인 켄티레버 측정기기를 이용하여 원단 굽힘 길이 측정을 통해 강연도를 측정할 수 있다. The ductility of the fabric was measured by the circular bend method using a ductility measuring device according to the American Material Testing Association standard ASTM D 4032. In addition, the cantilever method may be applied as a method of measuring the stiffness, and the stiffness can be measured by measuring the bend length of the fabric using a cantilever measuring device, which is a test bench that is inclined at an angle to give a bend to the fabric.

(e) 후도 (e) after

미국재료시험협회규격 ASTM D 1777 에 따라 에어백용 원단의 후도를 측정하였다. The thickness of the fabric for airbags was measured according to the American Society for Testing and Materials, ASTM D 1777.

(f) 공기투과도(f) air permeability

미국재료시험협회규격 ASTM D 737에 따라 에어백용 원단을 20 ℃, 65 %RH 하에서 1일 이상 방치한 후, 125 Pa의 압력의 공기가 38 cm2의 원형단면을 통과하는 양을 측정하였다.According to the American Society for Testing and Materials, ASTM D 737, the airbag fabric was allowed to stand at 20 ° C. and 65% RH for at least one day, and then the amount of air passing through a circular section of 38 cm 2 was measured at 125 Pa.

(g) 활탈저항력(g) bow resistance

코팅 처리 전의 비코팅된 원단을 사용하여 미국재료시험협회규격 ASTM D 6479에 따른 방법으로 상온(25 ℃)에서 원단의 활탈저항력(Edge Comb Resistance)을 측정하였다.
The uncoated fabric before coating treatment was used to measure the edge comb resistance of the fabric at room temperature (25 ° C.) by the method according to the American Society for Testing and Materials, ASTM D 6479.

구 분division 제조예1Preparation Example 1 제조예2Preparation Example 2 제조예3Production Example 3 제조예4Production Example 4 제조예5Production Example 5 인장강도(kgf/inch)Tensile strength (kgf / inch) 237237 240240 242242 244244 255255 절단신도(%)Cutting Elongation (%) 3838 4141 4343 4646 4949 인열강도(kgf)Tear strength (kgf) 2525 2626 2727 2727 2626 원단수축율
(%)
Fabric Shrinkage
(%)
경사slope 1.71.7 1.61.6 1.51.5 1.41.4 1.41.4
위사Weft 1.61.6 1.51.5 1.51.5 1.41.4 1.31.3 강연도(kgf)Lecture degree (kgf) 0.360.36 0.380.38 0.400.40 0.410.41 0.420.42 공기 투과도(cfm)Air permeability (cfm) 0.430.43 0.400.40 0.480.48 0.530.53 0.550.55 활탈저항력(N)Deactivation Resistance (N) 590590 570570 527527 522522 480480

비교 제조예 1~5Comparative Production Examples 1 to 5

비교예 1~5에 따라 제조된 폴리에스테르 원사를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1~5와 동일한 방법에 따라 에어백용 폴리에스테르 원단을 제조하고 물성을 측정하여 하기 표 6에 정리하였다.Except for using the polyester yarn prepared according to Comparative Examples 1 to 5 according to the same method as Preparation Examples 1 to 5 to prepare a polyester fabric for air bags and to measure the physical properties are summarized in Table 6 below.

구 분division 비교
제조예1
compare
Production Example 1
비교
제조예2
compare
Production Example 2
비교
제조예3
compare
Preparation Example 3
비교
제조예4
compare
Production Example 4
비교
제조예5
compare
Preparation Example 5
인장강도(kgf/inch)Tensile strength (kgf / inch) 222222 224224 205205 180180 165165 절단신도(%)Cutting Elongation (%) 3232 3030 3030 2828 2525 인열강도(kgf)Tear strength (kgf) 1515 1414 1616 1313 1010 원단수축율
(%)
Fabric Shrinkage
(%)
경사slope 0.50.5 0.50.5 3.53.5 5.25.2 6.56.5
위사Weft 0.40.4 0.40.4 2.92.9 4.54.5 6.46.4 강연도(kgf)Lecture degree (kgf) 1.671.67 1.701.70 1.651.65 1.771.77 1.661.66 공기 투과도(cfm)Air permeability (cfm) 1.581.58 1.481.48 1.671.67 1.441.44 1.451.45 활탈저항력(N)Deactivation Resistance (N) 256256 213213 315315 357357 360360

상기 표 5에서 보는 것과 같이, 글리콜과 방향족 디카르복실산 및 지방족 디카브록실산을 최적 범위로 반응시켜 제조한 실시예 1~5의 폴리에스테르 원사를 사용한 제조예 1~5의 에어백용 원단은 현저히 향상된 강연도 및 높은 활탈저항력(Edge comb)를 구현할 수 있는 것으로 확인되었다. 특히, 제조예 1~5의 에어백용 원단의 경우 인장강도 및 공기투과도는 각각 237~255 kgf/inch 및 0.43~0.55 cfm으로 우수한 기계적 물성 및 전개 성능을 발휘할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 제조예 1~5의 에어백용 원단은 강연도 및 활탈저항력에서도 각각 0.36~0.42 kgf 및 480~590 N으로 현저히 향상된 결과를 얻을 수 있어, 우수한 수납성, 형태안정성, 및 공기 차단 효과를 동시에 확보할 수 있음을 알 수 있다.As shown in Table 5, the fabrics for airbags of Preparation Examples 1 to 5 using the polyester yarns of Examples 1 to 5 prepared by reacting glycol with aromatic dicarboxylic acids and aliphatic dicarboxylic acids in an optimum range are It has been found that it is possible to realize improved stiffness and high edge comb. In particular, in the case of the fabric for airbags of Preparation Examples 1-5, the tensile strength and air permeability are 237-255 kgf / inch and 0.43-0.55 cfm, respectively. In addition, the fabrics for airbags of the production examples 1 to 5 can achieve significantly improved results, in terms of stiffness and degumming resistance, respectively, 0.36 to 0.42 kgf and 480 to 590 N. It can be seen that.

반면에, 상기 표 6에서 보는 것과 같이 비교예 1~5의 폴리에스테르 원사를 사용한 비교제조예 1~5의 폴리에스테르 원단은 기계적 물성 및 기밀성 등이 현저히 떨어지며 에어백용 원단 물성 특성을 충족하지 못함이 확인되었다. 특히, 강연도와 공기투과도가 각각 1.65~1.77 kgf 및 1.44~1.67 cfm으로 현저히 증가되어, 에어백으로 장착시 기밀성 등을 현저히 저하될 수 있음을 알 수 있다. 또한, 인장강도와 활탈저항력이 각각 165~224 kgf/inch 및 213~360 N으로 현저히 떨어짐을 알 수 있다. 이같이 활탈저항력과 인장 강도가 현저히 낮은 경우에는 에어백 원단 물성 특성을 충족시키지 못해 에어백 전개시 에어백이 파열되는 문제가 발생할 수 있다.
On the other hand, as shown in Table 6, the polyester fabrics of Comparative Preparation Examples 1 to 5 using the polyester yarns of Comparative Examples 1 to 5 are significantly inferior in mechanical properties and airtightness, and do not meet the characteristics of fabric properties for airbags. Confirmed. In particular, the lecture and air permeability are significantly increased to 1.65 ~ 1.77 kgf and 1.44 ~ 1.67 cfm, respectively, it can be seen that the airtightness, etc. can be significantly reduced when mounted with the air bag. In addition, it can be seen that the tensile strength and the slide resistance fall significantly to 165 to 224 kgf / inch and 213 to 360 N, respectively. In this case, when the deactivation resistance and the tensile strength are significantly low, airbag fabric properties may not be satisfied, causing the airbag to burst during airbag deployment.

Claims (26)

탄소수 6~24의 방향족 디카르복실산 및 탄소수 2~24의 지방족 디카르복실산을 글리콜과 에스테르 반응시키는 단계;
상기 에스테르 반응으로 생성된 올리고머를 중축합 반응시키는 단계;
상기 중축합 반응으로 생성된 폴리머를 고상 중합시키는 단계; 및
상기 고상 중합 반응으로 생성된 폴리에스테르 칩을 용융 방사하고 연신하는 단계;
를 포함하고,
상기 방향족 디카르복실산, 지방족 디카르복실산, 및 글리콜은 디카르복실산 총량과 글리콜과의 몰비가 1:1 내지 1:1.5이 되도록 하고, 방향족 디카르복실산과 지방족 디카르복실산과의 몰비가 1:0.01 내지 1:0.15이 되도록 하여 반응시키는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
Ester-reacting an aromatic dicarboxylic acid having 6 to 24 carbon atoms and an aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 24 carbon atoms with glycol;
Polycondensation reaction of the oligomer produced by the ester reaction;
Solid-phase polymerizing the polymer produced by the polycondensation reaction; And
Melt spinning and stretching the polyester chip produced by the solid state polymerization reaction;
Including,
The aromatic dicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acid, and glycol are such that the molar ratio of the total amount of dicarboxylic acid and glycol is 1: 1 to 1: 1.5, and the molar ratio of aromatic dicarboxylic acid and aliphatic dicarboxylic acid. Is a method of producing a polyester yarn to be reacted to be 1: 0.01 to 1: 0.15.
제1항에 있어서,
상기 중축합 반응을 250 내지 290 ℃ 온도에서 수행하는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
The method of claim 1,
Method for producing a polyester yarn to perform the polycondensation reaction at a temperature of 250 to 290 ℃.
제1항에 있어서,
상기 고상 중합 반응을 200 내지 240 ℃ 온도에서 수행하는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
The method of claim 1,
Process for producing a polyester yarn to perform the solid phase polymerization reaction at a temperature of 200 to 240 ℃.
제1항에 있어서,
상기 방향족 디카르복실산은 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 디페닐에테르디카르복실산, 바이페닐디카르복실산, 1,4-나프탈렌 디카르복실산, 1,5-나프탈렌 디카르복실산및 그의 에스테르 형성 유도체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 폴리에스테르 원사의 제조방법.
The method of claim 1,
The aromatic dicarboxylic acid is terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, diphenyl ether dicarboxylic acid, biphenyl dicarboxylic acid, 1,4-naphthalene dicarboxylic acid, 1,5-naphthalene dicarboxylic acid and esters thereof Process for producing at least one polyester yarn selected from the group consisting of derivatives.
제1항에 있어서,
상기 지방족 디카르복실산은 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세박산및 그의 에스테르 형성 유도체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 폴리에스테르 원사의 제조방법.
The method of claim 1,
The aliphatic dicarboxylic acid is at least one polyester yarn selected from the group consisting of oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suveric acid, azelaic acid, sebacic acid and ester forming derivatives thereof. Manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 글리콜은 탄소수 2~16의 지방족 디올, 탄소수 6~24의 지환족 디올, 탄소수 6~24의 방향족 디올, 및 그의 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드 부가물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 폴리에스테르 원사의 제조방법.
The method of claim 1,
The glycol is at least one polyester yarn selected from the group consisting of aliphatic diols having 2 to 16 carbon atoms, alicyclic diols having 6 to 24 carbon atoms, aromatic diols having 6 to 24 carbon atoms, and ethylene oxide or propylene oxide adducts thereof. Way.
제1항에 있어서,
상기 중축합 반응후 생성된 폴리머는 고유 점도가 0.4 dl/g 이상인 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
The method of claim 1,
The polymer produced after the polycondensation reaction is a method of producing a polyester yarn having an intrinsic viscosity of 0.4 dl / g or more.
제1항에 있어서,
상기 중축합 반응후 생성된 폴리머는 칩 크기를 1.0 g/100ea 내지 3.0 g/100ea가 되도록 절단한 후에 고상 중합을 수행하는 에어백용 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
The method of claim 1,
The polymer produced after the polycondensation reaction is a method for producing a polyester yarn for airbags to perform a solid-phase polymerization after cutting the chip size to 1.0 g / 100ea to 3.0 g / 100ea.
제1항에 있어서,
상기 중축합 반응후 생성된 폴리머는 칩의 형태를 구형으로 제조하여 고상 중합을 수행하는 에어백용 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
The method of claim 1,
The polymer produced after the polycondensation reaction is a method of producing a polyester yarn for airbags to perform a solid state polymerization by producing a spherical shape of the chip.
제1항에 있어서,
상기 고상 중합 반응을 10 시간 이상으로 수행하는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
The method of claim 1,
Process for producing a polyester yarn to perform the solid state polymerization reaction for 10 hours or more.
제1항에 있어서,
상기 고상 중합 반응후 생성된 폴리에스테르 칩은 폴리에틸렌테레프탈레이트를 70 몰% 이상 포함하는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
The method of claim 1,
The polyester chip produced after the solid phase polymerization reaction comprises a polyethylene terephthalate 70 mol% or more of the polyester yarn production method.
제1항에 있어서,
상기 고상 중합 반응후 생성된 폴리에스테르 칩은 고유 점도가 0.7 dl/g 이상인 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
The method of claim 1,
The polyester chip produced after the solid phase polymerization reaction has an inherent viscosity of 0.7 dl / g or more polyester yarn manufacturing method.
제1항에 있어서,
상기 고상 중합 반응으로 생성된 폴리에스테르 칩을 270 내지 300 ℃에서 용융 방사하는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
The method of claim 1,
A method of producing a polyester yarn that melt-spun polyester chips produced by the solid state polymerization reaction at 270 to 300 ℃.
제1항에 있어서,
상기 고상 중합 반응으로 생성된 폴리에스테르 칩을 300 m/min 내지 1,000 m/min의 방사 속도 하에서 용융 방사하는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
The method of claim 1,
Method of producing a polyester yarn melt-spun the polyester chip produced by the solid-phase polymerization reaction under a spinning speed of 300 m / min to 1,000 m / min.
제1항에 있어서,
상기 고상 중합 반응으로 생성된 폴리에스테르 칩을 용융 방사하고 총연신비 5.0 내지 6.0가 되도록 연신하는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
The method of claim 1,
A method of producing a polyester yarn that melt-spun the polyester chip produced by the solid-phase polymerization reaction and stretched to a total draw ratio of 5.0 to 6.0.
제1항에 있어서,
상기 연신 공정 후에 170 내지 250 ℃ 온도 하에서 열고정 공정을 추가로 포함하는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
The method of claim 1,
Method of producing a polyester yarn further comprises a heat setting step at 170 to 250 ℃ temperature after the stretching step.
제1항에 있어서,
상기 연신 공정 후에 이완률 1% 내지 10%의 이완 공정을 추가로 포함하는 폴리에스테르 원사의 제조 방법.
The method of claim 1,
Method of producing a polyester yarn further comprises a relaxation step of 1% to 10% relaxation rate after the stretching step.
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조되는 폴리에스테르 원사.A polyester yarn made by the process according to any one of claims 1 to 17. 제18항에 있어서,
결정화도가 35 내지 60%인 폴리에스테르 원사.
19. The method of claim 18,
Polyester yarns with a crystallinity of 35 to 60%.
제18항에 있어서,
인장강도가 7.5 g/d 이상이고, 절단신도가 13% 이상인 폴리에스테르 원사.
19. The method of claim 18,
Polyester yarns having a tensile strength of at least 7.5 g / d and an elongation at break of at least 13%.
제18항에 있어서,
상온에서 측정된 1.0 g/d 응력에서 신율이 0.5% 이상이며, 4.0 g/d 응력에서 신율이 4.3% 이상이고, 7.0 g/d의 응력에서 신율이 7.5% 이상인 폴리에스테르 원사.
19. The method of claim 18,
Polyester yarns having an elongation of at least 0.5% at 1.0 g / d stress measured at room temperature, an elongation of at least 4.3% at 4.0 g / d stress, and an elongation of at least 7.5% at a stress of 7.0 g / d.
제18항에 있어서,
초기 모듈러스가 40 내지 100 g/d인 폴리에스테르 원사.
19. The method of claim 18,
Polyester yarns with an initial modulus of 40 to 100 g / d.
제18항에 따른 폴리에스테르 원사를 포함하는 폴리에스테르 원단.A polyester fabric comprising the polyester yarn according to claim 18. 제23항에 있어서,
상기 원단은 미국재료시험협회규격 ASTM D 2261 방법으로 측정한 인열강도가 23 kgf 이상인 폴리에스테르 원단.
24. The method of claim 23,
The fabric is a polyester fabric having a tear strength of 23 kgf or more measured by the American Society for Testing and Materials Standard ASTM D 2261 method.
제23항에 있어서,
상기 원단은 미국재료시험협회규격 ASTM D 6479 방법으로 상온(25 ℃)에서 측정한 활탈저항력이 380 N 이상인 폴리에스테르 원단.
24. The method of claim 23,
The fabric is a polyester fabric having a sliding resistance of 380 N or more measured at room temperature (25 ℃) by the American Society for Testing and Materials Standard ASTM D 6479 method.
제23항에 있어서,
상기 원단은 미국재료시험협회규격 ASTM D 4032 방법으로 측정한 강연도가 1.2 kgf 이하인 폴리에스테르 원단.
24. The method of claim 23,
The fabric is a polyester fabric having a hardness of 1.2 kgf or less measured by the American Society for Testing and Materials Standard ASTM D 4032 method.
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