JP2853961B2

JP2853961B2 - 伝動ベルト用ポリエステル繊維及びその製法

Info

Publication number: JP2853961B2
Application number: JP31050693A
Authority: JP
Inventors: 和幸道下; 修一中村; 福美中村
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd; Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd; Asahi Kasei Corp
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1999-02-03
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: JPH07157976A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱収縮率が低く且つ接
着剤の浸透性に優れた伝動ベルト用ポリエステル繊維及
びその製法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エチレンテレフタレートを主たる繰り返
し単位とするポリエステル繊維は、強度や初期モジュラ
ス更には寸法安定性等に優れた特性を有しているもの
の、ゴムとの接着性に劣るため一般的にはエポキシ化合
物、イソシアネート化合物等による接着剤液による処理
やレゾルシン・ホルマリン・ラテックス混合液（以下、
ＲＦＬと称す）で処理を行った後、Ｖベルトや搬送ベル
トのような伝動ベルトをはじめ、タイヤ、ホース等のゴ
ム補強用繊維として広く使用されている。

【０００３】特に、自動車用のファンベルトような伝動
ベルトはエンジンルームで使用されるため、高温雰囲気
下でしかも高張力下でもベルト性能や物性変化の少ない
ことが好ましく、低収縮で且つ接着剤の浸透性に優れた
集束性の高いポリエステル繊維が要求されている。しか
し、現状ではこの両者を同時に満足させるには至ってい
ない。

【０００４】低収縮率を有するポリエステル繊維やポリ
エステルタイヤコードとしては、特開平４−２２２２１
５号公報、特開平５−５９６２７号公報に提案されてい
るものの、従来の接着剤液やＲＦＬ処理だけでは接着剤
の浸透性が不足して集束性に劣り、伝動ベルト用に適用
することは問題となる。一方、ポリエステル繊維と接着
剤の親和性を高める処理液やその使用法が多数提案され
ている。例えば、特開昭４８−２７０１７号公報、特開
昭５９−２１１６２６号公報、特公平４−４４０３３号
公報には、脂肪族アミンのエチレンオキサイドおよび／
またはプロピレンオキサイド付加物を含有する紡糸油剤
で処理し、延伸熱処理したゴム補強用ポリエステル繊維
の製造法が開示されている。

【０００５】しかし、これらは紡糸速度が遅いことや固
有粘度が比較的高いため低収縮率のポリエステル繊維を
得ることが難しい。また、前述の成分を含有した油剤を
６．０ｋｍ／分以上の高速紡糸で付与すると油剤のミス
トが飛散して強いアミン臭により作業環境が悪化し、更
に加熱ロール上で熱延伸処理を行うと、再び臭気の問題
やロール表面の汚れによって毛羽や糸切れが多発し作業
性や生産性が低下する問題がある。

【０００６】また、特開平４−２５７３７４号公報に
は、ポリエステル未延伸糸を熱延伸処理したのちに特定
の処理液を付与して接着性を向上する方法が開示されて
いるが、伝動ベルト用としてはまだ不十分な収縮率であ
る。しかも、本発明ら等の検討によれば、リラックス熱
処理した直後に処理液を付与すると収縮率が増大するこ
とが明らかになった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、作業
環境の適正化と生産効率の向上を計り、低収縮率で且つ
接着剤の浸透性に優れた伝動ベルト用ポリエステル繊維
とその製法を提供することにある。

【０００８】

【課題を達成するための手段】本発明者らは、上記のか
かる問題を解決するために鋭意検討した結果、熱延伸と
リラックス熱処理を施した高速紡出糸にアミン化合物を
付与することで、低収縮を損なうことなくしかも集束性
に優れたポリエステル繊維が得られることを見い出し本
発明に到達した。

【０００９】すなわち、本発明は、エチレンテレフタレ
ートを主たる繰り返し単位とするポリエステル繊維であ
って、（ａ）固有粘度が０．５０〜０．７５、（ｂ）乾
熱収縮率が２．０％以下、（ｃ）脂肪族アミンのエチレ
ンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイド付加
物の付着率が０．１５重量％以上となる伝動ベルト用ポ
リエステル繊維、である。

【００１０】また、この繊維は、固有粘度が０．５０〜
０．８０のエチレンテレフタレートを主たる繰り返し単
位とするポリエステルチップを、６ｋｍ／分以上の紡糸
速度で溶融紡糸し、熱延伸とリラックス熱処理を行った
のち、脂肪族アミンのエチレンオキサイドおよび／また
はプロピレンオキサイド付加物を含有する処理剤を付与
することを特徴とする伝動ベルト用ポリエステル繊維の
製法，により得られるものである。

【００１１】本発明のポリエステル繊維の固有粘度は、
０．５０〜０．７５であり、この範囲内にあれば伝動ベ
ルト用としての充分な強度を有することができ、且つ収
縮率が２．０％以下の低収縮糸を得ることができる。し
かし、０．５０未満であれば強度が低くなり、一方０．
７５を越えると低収縮糸を得ることが困難になる。乾熱
収縮率を２．０％以下とすることで高温雰囲気下でも熱
収縮によるベルト変形が抑制され初期のベルト性能を長
時間にわたり期待できるが、２．０％を越えるとベルト
が変形し易くなり初期性能を持続することが困難とな
る。

【００１２】炭素数が４以上の脂肪族アミン、具体的に
はオレイルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン
等にエチレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキ
サイドを５〜２０モル付加したアミン化合物をポリエス
テル繊維に対して０．１５重量％以上、好ましくは０．
２０重量％以上付着させることで、ポリエステルフィラ
メント間に接着剤を浸透させ、且つ集束性を高めること
ができる。

【００１３】しかし、これら有効成分の付着率が０．１
５重量％未満となると集束性に劣るため、ゴム中に埋め
込まれた繊維が使用中に単糸切れを起こしついにはベル
トの強力が低下することになる。この処理液は、工業的
にはイオウ含有ジエステルや硬化ひまし油エーテル等の
平滑剤や乳化剤の混合物に添加して使用することもでき
る。

【００１４】本発明のポリエステル繊維は、先ず固有粘
度０．５０〜０．８０のポリエステルチップを少なくと
も６．０ｋｍ／分の紡糸速度で溶融紡糸することが必要
であるが、紡糸速度が遅いと繊維の配向と緩和が進まな
いため熱延伸とリラックス熱処理を行っても高強度、低
収縮率のポリエステル繊維が得られ難い。従って、熱延
伸とリラックス熱処理により更に繊維の配向と緩和を進
め、強度が６．０ｇ／ｄ以上、収縮率が２．０％以下と
なり伝動ベルトに適した繊維となる。この熱延伸とリラ
ックス熱処理工程は、ポリエステル繊維の結晶融点以下
さらに好ましくは２４０℃以下の温度で、延伸比を１．
２０〜１．４０倍、リラックス比を０．９０〜０．９８
倍として、溶融紡糸直後に引き続いて行うかあるいは一
旦巻取ったのち別途行う。

【００１５】熱延伸とリラックス熱処理を行った後に、
脂肪族アミンのエチレンオキサイドおよび／またはプロ
ピレンオキサイド付加物を含有する処理剤を付与するこ
とを特徴とするが、この段階では糸条が急冷され収縮率
の増加が認められるものの本発明の２．０％以下の収縮
率を逸脱することはない。これは、本願の特徴である高
速紡糸で得た低収縮ポリエステル繊維を使用しているこ
とに起因する。

【００１６】また、処理液が加熱ロール等の熱に触れな
いため、熱延伸時の臭気発生やロール汚れによる毛羽や
糸切れ発生問題を回避でき、しかも発煙による減量や変
質が起こらず処理液の性能を充分に発揮できることか
ら、生産性や接着剤の浸透性に優れたポリエステル繊維
が得られる。

【００１７】

【実施例】以下に実施例で本発明のポリエステル繊維と
その製法を詳細に説明する。尚、延伸後のポリエステル
繊維の物性測定法と評価法を以下に示す。（１）固有粘度オストワルド粘度計を用いて、オルソクロロフェノール
１００ｍｌに対して１ｇのポリエステル繊維を溶解した
溶液の還元粘度を３５℃の恒温槽中で測定し、次式によ
り固有粘度を算出した。

【００１８】還元粘度＝固有粘度＋０．２７７×固有粘度² （２）強度および伸度島津オートグラフＳＳ−１００型を用いて、ＪＩＳＬ
−１０１７−１９８３（７．５）に準じて測定を行っ
た。（３）乾熱収縮率ＪＩＳＬ−１０１７−１９８３（７．１０．２）に準
じ、１５０℃による３０分での測定を行った。（４）延伸性糸切れや毛羽が少なく実用上問題のないものを○、ロー
ル汚れがひどく糸切れや毛羽が多発したものを×とし
た。（５）接着剤の浸透性得られたポリエステル延伸糸を用いて、下撚りをＺ方向
に２７０Ｔ／ｍ、上撚りをＳ方向に１８０Ｔ／ｍかけて
撚糸コードとし、次いで該撚糸コードを１０重量％イソ
シアネート（Ｄ）商品名ＰＡＰＩ１３５、三共化成
ダウ（株）製）・トルエン溶液に２分間浸漬後、室温に
２時間放置し、コードの集束性を以下の方法で評価し
た。

【００１９】集束性コード先端を爪の背中で３回こすったときのコードおよ
びフィラメントのバラケ状態を観察した。集束性が良好
なものを○、集束性が劣るものを×とした。

【００２０】

【実施例１】固有粘度が０．７５のポリエステルチップ
で溶融紡糸を行い、冷却、固化したのち平滑剤と乳化剤
からなる紡糸用油剤を０．６重量％付与して６．５ｋｍ
／分の紡糸速度で一旦巻取った。次に、巻き取ったポリ
エステル未延伸糸を合糸して第１ローラー（７５℃）、
第２ローラー（１６０℃）、第３ローラー（２４０
℃）、第４ローラー（２４０℃）、巻取機の順に導き、
第１ローラーと第３ローラー間で延伸比が１．３５倍の
熱延伸を行い、第３ローラーと巻取機間でリラックス比
が０．９５倍となるリラックス処理を行い、第４ローラ
ーと巻取機の間に処理液付与用の給油ノズルを設置し、
ラウリルアミンのエチレンオキサイド１５モル付加物５
０重量部と平滑剤と乳化剤の総量が５０重量部とからな
る処理液を１５％水溶液にしてポリエステル繊維に付与
し、１５００ｍ／分の巻取速度で１０００ｄ／２４０ｆ
のポリエステル延伸糸を得た。

【００２１】尚、ラウリルアミンのエチレンオキサイド
１５モル付加物の付着量は、ポリエステル繊維に対して
０．２６％であった。得られたポリエステル繊維の性状
を表１に示す。物性、延伸性、および接着剤の浸透性と
もに優れ、伝動ベルト用ポリエステル繊維として充分に
適用できるものである。

【００２２】

【実施例２】実施例１の固有粘度を０．７５から０．６
５のポリエステルチップに変更した以外は、実施例１と
同様の条件で行った。尚、ラウリルアミンのエチレンオ
キサイド１５モル付加物の付着量は、ポリエステル繊維
に対して０．１８％であった。得られたポリエステル繊
維の性状を表１に示す。

【００２３】物性、延伸性、および接着剤の浸透性とも
に優れ、伝動ベルト用ポリエステル繊維として充分に適
用できるものである。

【００２４】

【実施例３】実施例１の固有粘度を０．７５から０．５
５のポリエステルチップに変更した以外は、実施例１と
同様の条件で行った。尚、ラウリルアミンのエチレンオ
キサイド１５モル付加物の付着量は、ポリエステル繊維
に対して０．２２％であった。得られたポリエステル繊
維の性状を表１に示す。

【００２５】物性、延伸性、および接着剤の浸透性とも
に優れ、伝動ベルト用ポリエステル繊維として充分に適
用できるものである。

【００２６】

【実施例４】実施例１の紡糸速度を６．５ｋｍ／分を
６．０ｋｍ／分に変更した以外は、実施例１と同様の条
件で行った。尚、ラウリルアミンのエチレンオキサイド
１５モル付加物の付着量は、ポリエステル繊維に対して
０．２０％であった。得られたポリエステル繊維の性状
を表１に示す。物性、延伸性、および接着剤の浸透性と
もに優れ、伝動ベルト用ポリエステル繊維として充分に
適用できるものである。

【００２７】

【実施例５】実施例１の紡糸速度を６．５ｋｍ／分を
７．０ｋｍ／分に変更した以外は、実施例１と同様の条
件で行った。尚、ラウリルアミンのエチレンオキサイド
１５モル付加物の付着量は、ポリエステル繊維に対して
０．１７％であった。得られたポリエステル繊維の性状
を表１に示す。

【００２８】物性、延伸性、および接着剤の浸透性とも
に優れ、伝動ベルト用ポリエステル繊維として充分に適
用できるものである。

【００２９】

【比較例１】実施例１の固有粘度を０．７５から０．４
８のポリエステルチップに変更した以外は、実施例１と
同様の条件で行った。尚、ラウリルアミンのエチレンオ
キサイド１５モル付加物の付着量は、ポリエステル繊維
に対して０．２３％であった。得られたポリエステル繊
維の性状を表１に示す。

【００３０】この繊維は、強度が低く伝動ベルト用ポリ
エステル繊維としては好ましくない。

【００３１】

【比較例２】実施例１の固有粘度を０．７５から０．８
７のポリエステルチップに変更した以外は、実施例１と
同様の条件で行った。尚、ラウリルアミンのエチレンオ
キサイド１５モル付加物の付着量は、ポリエステル繊維
に対して０．２９％であった。得られたポリエステル繊
維の性状を表１に示す。この繊維は、乾熱収縮率が高く
伝動ベルト用ポリエステル繊維としては好ましくない。

【００３２】

【比較例３】実施例１の紡糸速度を６．５ｋｍ／分を
５．５ｋｍ／分に変更した以外は、実施例１と同様の条
件で行った。尚、ラウリルアミンのエチレンオキサイド
１５モル付加物の付着量は、ポリエステル繊維に対して
０．２１％であった。得られたポリエステル繊維の性状
を表１に示す。

【００３３】この繊維は、乾熱収縮率が高く伝動ベルト
用ポリエステル繊維としては好ましくない。

【００３４】

【比較例４】実施例１のラウリルアミンのエチレンオキ
サイド付加物の付着量をポリエステル繊維に対して０．
１２重量％とした以外は、実施例１に準じた。得られた
ポリエステル繊維の性状を表１に示す。この繊維は、接
着剤の浸透性が低く伝動ベルト用ポリエステル繊維とし
ては好ましくない。

【００３５】

【比較例５】実施例１の処理液の付与位置を第４ローラ
ーと巻取機間から第１ローラーの前に変更した以外は、
実施例１と同様の条件で行った。尚、ラウリルアミンの
エチレンオキサイド１５モル付加物の付着量は、ポリエ
ステル繊維に対して０．２３％であった。得られたポリ
エステル繊維の性状を表１に示す。

【００３６】この繊維は、延伸性に劣り接着剤の浸透性
が低いため伝動ベルト用ポリエステル繊維としては好ま
しくない。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】本発明の製造方法によって得られる伝動
ベルト用ポリエステル繊維は、伝動ベルト用に適した強
度と低収縮を有し、且つ接着剤の浸透性に優れるもので
ある。また、本発明の製造方法は，糸切れや毛羽の発生
が少なく生産性が向上するため工業的にも優れている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ // Ｆ１６Ｇ 1/08 Ｆ１６Ｇ 1/08 Ａ (72)発明者中村福美宮崎県延岡市旭町６丁目4100番地旭化成工業株式会社内 (56)参考文献特開昭54−77793（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−106706（ＪＰ，Ａ) 特開平４−222215（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D06M 15/00 - 15/72 D01F 6/62 D01F 6/92 D01F 11/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エチレンテレフタレートを主たる繰り返
し単位とするポリエステル繊維であって、（ａ）固有粘
度が０．５〜０．７５、（ｂ）乾熱収縮率が２％以下、
（ｃ）脂肪族アミンのエチレンオキサイドおよび／また
はプロピレンオキサイド付加物の付着率が０．１５重量
％以上となる伝動ベルト用ポリエステル繊維。
【請求項２】固有粘度が０．５〜０．８のエチレンテ
レフタレートを主たる繰り返し単位とするポリエステル
チップを、６ｋｍ／分以上の紡糸速度で溶融紡糸し、熱
延伸とリラックス熱処理を行ったのち、脂肪族アミンの
エチレンオキサイドおよび／またはプロピレンオキサイ
ド付加物を含有する処理剤を付与することを特徴とする
伝動ベルト用ポリエステル繊維の製法。