JPH02145813A - 高強度複合繊維およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は産業資材用途、特にゴム補強材に適した耐久性
に優れた高強度複合繊維に関するものである。更に詳し
くは高強度、ハイモジュラス、改良された寸法安定性等
の優れた機械的特性を有し、かつゴムとの接着性、特に
耐熱接着性、ゴム中における耐熱性、及び耐疲労性等の
改良された産業資材用複合繊維を提供することにある。

〔従来の技術〕

ポリエチレンテレフタレート繊維を代表とするポリエス
テル繊維は高強度、高弾性率の特徴を有するため、各種
産業資材用途に広く用いられている。特にタイヤコード
、伝動用ベルト、搬送用ベルト等のゴム補強資材として
有用されている。

しかしながら、ポリエステル繊維は一般にゴム中での耐
熱性が劣る。即ち、高温下ではゴム中の水分やアミン化
合物の作用によって、ポリエステル繊維のエステル結合
部が切断し、強力低下を引き起こす。またゴムとの接着
性も劣り、特に高温雰囲気下に長時間繰り返し曝される
とゴムとの接着力が著しく低下するという問題があった
。

ポリエステル繊維からなるタイヤコードは高強度、ハイ
モジュラスの特徴を生かし、乗用車用ラジアルタイヤの
カーカス材として多用されてきた。

しかしより大型の軽トラツク、トラックやバス用として
用いると、自動車走行時に発熱した熱がタイヤ中に蓄積
され易いため、熱劣化して強力低下し、またゴムとの接
着力を失い剥離してしまうという問題があった。そこで
ポリエステル繊維のゴム中での耐熱性を改良し、また高
温下での接着性を改良することが求められていた。

従来からポリエステル繊維の欠点である接着性を改良し
ようとする試みは数多く提案されており、その一つとし
てポリエステルの表面をポリアミドで被覆するする方法
が知られている。例えば特開昭４９−８５３１５号公報
にはポリエステルを芯にナイロン６を鞘にした複合繊維
の製造方法について、それぞれの成分ポリマの重合度及
び芯部ポリマの割合を特定し、また製糸方法に関し、非
含水給油して直接紡糸延伸する方法が開示されている。

また特開昭５６−１４０１２８号公報にも同様に芯にポ
リエステル、鞘にポリアミドを配した芯鞘型複合構造の
繊維からなるゴム補強材に関し、ポリアミド鞘成分を７
〜３０重量％で、かつその表面がエポキシ系接着剤で付
着されたゴム補強材について記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記特開昭４９−８５３１５号公報及び特開昭５６−１
４０１２８号公報の方法で提案されている芯鞘複合構造
の繊維は鞘のポリアミド成分によってゴムとの接着性を
改良し、芯のポリエステル成分によってモジュラスや寸
法安定性を保持しようとしたものであった。該方法によ
って確かに接着性は十分に改良されるものの、モジュラ
ス、寸法安定性は鞘のナイロン成分を多くするに従って
低下してしまい、ポリエステル芯成分の有するモジュラ
スと寸法安定性を十分保持することはできなかったし、
一方ナイロンの有するゴム中における耐熱性や耐疲労性
等を十分生かすことができなかった。

第２図は従来のポリアミド鞘成分、ポリエステル芯成分
からなる複合繊維の表面形状を示す図面に代わる写真で
あり、該写真は繊維の表面を５０００倍に拡大した走査
電子顕微鏡写真であり、第２図に示されるように従来の
ポリアミド鞘成分、ポリエステル芯成分からなる複合繊
維の表面には、筋状の凹凸が形成されていない。

前記のポリエチレンテレフタレートのような通常のポリ
エステルとナイロン６やナイロン６６のような通常のポ
リアミドとはポリマ同志の相溶性が悪いため、通常の製
糸方法で製造した場合は芯鞘複合構造の両ポリマ界面で
剥離破壊し易く実用できる十分な耐久性を持たなかフた
。特に延伸工程、撚糸、ディッピング等のタイヤコード
加工工程、タイヤ加硫工程、及びタイヤ走行時に受ける
繰り返し伸長圧縮疲労によってポリマ界面が破壊され、
芯鞘複合繊維に期待される性能が得られなかった。

本発明は上記問題点を克服することにより、ゴムとの接
着性に優れ、ポリエステルと同等レベルのハイモジュラ
スと寸法安定性を有し、ゴム中耐熱性及び耐疲労性の改
良されたゴム補強用に好適な複合繊維を提供することに
ある。特に従来技術では達せられなかったハイモジュラ
ス、改良された寸法安定性、改良されたゴム中における
耐熱性を有し、かつ芯鞘複合界面のポリマの剥難に対し
て十分な耐久性を有する複合繊維を提供することにある
。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の構
成は、 （１）実質的にエチレンテレフタレート単位を主成分と
するポリエステルを芯成分とし、ポリアミドを鞘成分と
する芯鞘型複合構造を有する繊維であって、前記芯成分
および鞘成分に対する芯成分の割合が３０〜９０重量％
であって、下記（イ）〜（ハ）の各特性を有することを
特徴とする高強度複合繊維からなる。

（イ）複合ｍ１ｔｔにおけるポリエステル芯成分の極限
粘度（〔η〕）が０．８以上、複屈折（Δｎ）が１６０
Ｘ　１０−３〜１９０Ｘ　１０−３であること。

（ロ）複合繊維におけるポリアミド鞘成分の硫相対粘度
（ηｒ）が２．８以上、複屈折（Δｎ）が５０Ｘ１０−
３以上であること。

（ハ）フィラメントの表面の全域に幅が０．０１−１μ
、長さが０．１〜１０μの多数の凹凸が均一にあり、該
凹凸がｌｌｉ維軸刃軸方向く。

筋状に形成されている ことを特徴とする高強度複合繊維にあり、（２）また、
高強度複合繊維において、ポリエステル芯成分の密度（
ρ）が１．３９５ｇ／Ｃｍ３以上、ポリアミド鞘成分の
密度（ρ）が１．１３５ｇ／ｃｍ３以上であることを特
徴とする前記（１）に記載の高強度複合繊維にあり、（
３）更に、高強度複合ｍ維において、ポリエステル芯成
分繊維の初期引張り抵抗度（Ｍｌ）が９０ｇ／チーニー
ル以上、ターミナルモジュラス（Ｍｔ）が２０ｇ／テ゛
ニー１１以下であることを特徴とする前記（１）に記載
の高強度複合！ｉｉ維にあり、 （４）また、本発明に係る高強度複合繊維は強度（Ｔ／
Ｄ）が７．５ｇ／チーニール以上、初期引張り抵抗度（
Ｍｉ）が６０ｇ／デニール以上、１５０℃で測定した乾
熱収縮率（ΔＳ　１５０）が７％以下である。

（５）更に、本発明に係る高強度複合繊維は、極限粘度
（〔η〕）が０．８０以上の実質的に高重合度ポリエチ
レンテレフタレートからなるポリマが芯部を形成し、硫
酸相対粘度が２．８以上の高重合度ポリアミドポリマが
鞘部を形成し、芯部および鞘部に対する芯部比率が３０
〜９゜重量％である芯鞘型高強度複合繊維の溶融紡糸に
おいて、溶融紡出糸条を口金下の少なくとも１０ｃｍが
２００℃以上の高温である雰囲気中に通過せしめ、急冷
固化後、ｍ維表層結晶化促進装置を通過せしめる。その
後油剤を付与し、１０００ｍ／分以上の高紡速で引取り
、該未延伸糸の鞘部のポリアミド部分の複屈折率が２５
ＸＩＯ−’〜４０Ｘ１０−３、芯部のポリエステル部分
の複屈折が２０Ｘ　１０−３〜７０Ｘ　１０−３テあっ
て、それを、２段以上に多段延伸して製造できる。

本発明複合繊維は上記構成からなるが、特に本発明の目
的とする、従来技術では達せられなかった、ポリエステ
ルと同レベルのハイモジュラスと寸法安定性を保持し、
ゴム中耐熱性、耐疲労性および芯鞘複合界面におけるポ
リマの剥離耐久性等の改良は芯成分のポリエステル及び
鞘部のポリアミド繊維の特定された複屈折、密度等の組
合せによって達せられ、そして本発明複合！Ｉｉ雄の特
異な表層構造によって、本発明が目的とする繊維構造の
完成していることが裏づけられる。

以下に本発明を構成する各要素の内容とその作用効果に
ついて詳述する。

本発明複合繊維の芯成分は実質的にエチレンテレフタレ
ート単位、を主成分とするポリエステルである。ポリエ
チレンテレフタレートポリマの物理的、化学的特性を実
質的に低下させない程度、例えば１０％未満の共重合成
分を含んでも良い。共重合成分としてはイソフタル酸、
ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸等の
ジカルボン酸、及びプロピレングリコール、ブチレング
リコール等のジオール成分やエチレンオキサイド等を含
んでいてもよい。そして本発明複合繊維の強度７．５ｇ
／デニール以上を得るために芯成分のポリエチレンテレ
フタレート繊維は極限粘度（〔η〕）は０．８以上、好
ましくは０．９以上と高粘度である。また本発明複合繊
維の優れたゴム中耐熱性を得るために芯部の主成分であ
るポリエステルのカルボキシル末端基の濃度は２０ｅｑ
／１０６ｇ以下であることが好ましい。

鞘成分として用いるポリアミドはポリカブラミド、ポリ
ヘキサメチレンアジパミド、ポリテトラメチレンアジパ
ミド、ポリへキサメチレンドデカミド、ポリへキサメチ
レンドデカミド等の通常のポリアミドからなり、上記ポ
リマをブレンドまたは一部共重合したポリマも用いるこ
とができるが、特にポリヘキサメチレンアジパミドが好
ましい。

ポリアミド鞘成分ポリマも本発明の高強度複合繊維を得
るために高重合度であることが必要であり、硫酸相対粘
度（ηｒ）で２．８以上、好ましくは３．０以上である
。ポリアミド成分には熱酸化劣化防止剤として銅塩、及
びその他の有機、無機化合物が含有されていることが好
ましい。通常、沃化鋼、酢酸銅、塩化鋼、ステアリン酸
銅等の銅塩を銅として３０〜５００ｐｐｍと沃化カリウ
ム、沃化ナトリウム、臭化カリウム等のハロゲン化アル
カリ金属を０．０１〜０．５重量％、及び／或は有機、
無機の燐化合物を燐として１０〜５００ｐｐｍ含有させ
る。

本発明複合繊維の芯成分の割合は３０〜９０重量％であ
る。芯成分が３０重量％未満ては目的とする複合繊維と
してのモジュラス及び寸法安定性をポリエステルのレベ
ルにすることは困難である。

一方、ポリエステル芯成分が９０重量％を越えると占め
ると、複合繊維とゴムとの接着性、ゴム中耐熱性等の改
良が十分達せらず、本発明効果が不十分である。

本発明複合繊維はポリエステル芯成分繊維とポリアミド
鞘成分繊維いずれも高度に配向、結晶化していることが
特徴である。即ちポリエステル芯成分繊維の複屈折（Δ
ｎ）は１６０Ｘ１０−３〜１９０Ｘ１０−３である。１
６０Ｘ１０−３未満では複合繊維の強度（Ｔ／Ｄ）を７
．５ｇ／テ゛ニール以上、初期引張り抵抗塵（Ｍｉ）を
６０　ｇ　／　ｙ覧−ル以上とすることはできない。一
方、１９０×１０−３を越えていると寸法安定性及び耐
疲労性の改良がされない。後述する本発明複合繊維の新
規な製造方法にれば通常複屈折は１９０Ｘ１０−３を越
えない。

一方、鞘を構成するポリアミド成分繊維の複屈折（Δｎ
）は５０Ｘ１０−３以上、通常は５５Ｘ１０−３以上と
高配向である。複屈折が５０ＸｌＯ−３未満では高強度
で高い初期引張り抵抗度を有する複合繊維は得られない
。

芯鞘複合繊維の複屈折（Δｎ）の測定は次のようにして
行うことができる。即ち、鞘部はそのまま透過干渉顕微
鏡で測定し、芯部は、鞘成分のポリアミドを塩酸、！ｌ
！！酸、硫酸、弗素化アルコール等で溶解することによ
って、芯部ポリエステル成分繊維のみサンプリングし、
透過干渉顕微鏡、または通常のベレックコンペンセータ
ー法で測定する。

本発明複合繊維の密度（ρ）は芯の主成分であるポリエ
ステルが１．３９５ｇ／ｃｍ３以上、鞘部の主成分であ
るポリアミド鞘成分が１．１３５ｇ／ｃｍ３以上であり
、高度に結晶化している。

密度がそれぞれ上記特定の値以上にないと複合繊維の寸
法安定性、耐疲労性、及びゴム中耐熱性は改良されない
。

なお芯成分のポリエステルの密度（ρ）は、ポリアミド
成分を塩酸、蟻酸、硫酸、弗素化アルコール等で溶解除
去して測定する。鞘部の主成分であるポリアミドの密度
は複合繊維の密度とポリエステル成分の密度および複合
比率とから計算で求めることができる。

更に、本発明複合繊維は特異な表層構造を有しているが
ために、耐疲労性、耐熱接着性及びゴム中耐熱性が大幅
に改良されている。第１図は本発明に係る耐疲労性が良
好な高強力ポリアミド鞘成分、ポリエステル芯成分から
なる複合繊維の表面形状を示す図面に代わる写真であり
、該写真は繊維の表面を５０００倍に拡大した走査電子
顕微鏡写真である。

第１図に示されるようにポリアミド鞘成分、ポリエステ
ル芯成分からなる複合繊維の表面全体に該繊維の軸方向
に伸びた多数の筋状の凹凸が均一に形成されている。即
ち、第１図に示す本発明繊維の全表面にｍ１ｔｔ軸方向
に伸びた多数の筋状の凹凸は幅が０．０１〜１μ、長さ
が０．１〜１０μであることが特徴であり、走査型電子
顕微鏡にょって観察される。この繊維表面の凹凸は約２
〜１０μ、通常は３〜６μの厚みを有する結晶層である
ことが、繊維断面の偏光顕微鏡観察によってわかる。こ
の凹凸がない場合には圧縮疲労を受けた時に繊維表面に
応力集中が発生して亀裂が生じ易く、耐疲労性が不十分
であり、かつ高温での接着性、ゴム中耐熱性が不十分で
ある。また凹凸が形成されていてもそのサイズが大きか
ったり、不均一である場合には、高強力糸は得られない
。

上記繊維構造によって特徴づけられる本発明複合繊維は
７．５ｇ／テ゛ニー１１以上の高強度、６０ｇ／ｙ−ニ
ーＪ）以上の初期引張り抵抗度を有し、１５０℃で測定
した乾熱収縮率（ΔＳ　、ｓｏ）が７％以下の繊維特性
を示す。より好ましい複合繊維特性は強度８ｇ／Ｆ”ン
ル以上、初期引張り抵抗塵７０ｇ／ｒ−ンｎ以上、乾熱
収縮率（ΔＳｔ’ｓｏ）が５％以下であり、これは前記
繊維構造特性を適正に組合せることによって達せられる
。

前記の特徴を有する本発明に係る複合繊維は以下に示す
新規な方法によって製造される。

前記芯部のポリエステル繊維物性を得るためには、極限
粘度（〔η〕）が０．８０以上、通常は０．８５以上の
実質的にポリエチレンテレフタレートからなるポリマを
用いる。また耐熱性の優れた繊維を得るためには低カル
ボキシル末端基濃度のポリマを紡糸することが好ましい
。例えば低温重合法を採用したり、重合工程、または紡
糸工程で封鎖剤を添加する等の技術が適用される。封鎖
剤としては例えばオキサゾリン類、エポキシ類、カルボ
ジイミド類、エチレンカーボネート、シュウ酸エステル
、マロン酸エステル類等である。

鞘成分として用いるポリアミドポリマは硫酸相対粘度で
２．８以上、通常は３．０以上の高重合度ポリマを用い
る。通常、前記酸化防止剤を重合工程または紡糸工程で
添加する。

前記の各ポリマの溶融紡糸には２基のエクストルーダー
型紡糸機を用いることが好ましい。一方のエクストルー
ダーで溶融された芯成分用のポリエステル及び他方のエ
クストルーダーで溶融された鞘成分ポリアミドポリマを
複合紡糸パックに導き、複合紡糸用口金を通して芯部に
ポリエステルを、鞘部にポリアミドを配した複合繊維と
して紡糸する。

紡糸速度は１０００ｍ／分以上、好ましくは１５００ｍ
／分以上の高速とする。紡糸口金直下には１０ｃｍ以上
、１ｍ以内にわたって２００℃以上、好ましくは２６０
℃以上の高温雰囲気とし、該高温雰囲気は保温筒、加熱
筒等を設けることによってなされる。紡出糸条は上記高
温雰囲気中を通過したのち冷風で急冷固化され、次いで
短時間低圧のスチームなどにより繊維表層の結晶化を促
進した後非水系の油剤を付与し、繊維表層結晶化促進装
置としては筒状の加熱装置内をスチームが充満したもの
が望ましい。使用する水蒸気は飽和でもいわゆる５０％
以上の水分を含む過熱蒸気でもよいが、圧力としては５
０〜４００ｍｍＨ２Ｏの低圧が好ましい。また糸条が随
伴してくる気流を遮断しながら、筒内雰囲気温度を制御
する必要があり、該繊維表層結晶化促進装置の上部には
随伴気流排除板などを取り付けることが好ましい。

また該装置内雰囲気温度としては８０〜１２０℃が好ま
しい。次いで油剤を付与した後紡糸速度を制御する引取
りロールで引取られる。前記口金直下の高温雰囲気の制
御は本発明の高速紡糸時の曳糸性を保持する上で極めて
重要である。引取られた未延伸糸は通常−旦巻取ること
なく連続して延伸するが、−旦巻取った後別工程で延伸
することもできる。前記引取りロール上を通過させた直
後の未延伸糸の複屈折は鞘部のポリアミドが２５×１０
−３〜４０Ｘ１０−３、芯部のポリエステル繊維の複屈
折は２０Ｘ１０−３以上、通常は３０Ｘ１０−３〜７０
Ｘ１０−３であり、比較的高度に配向している。

本発明に係る高速紡糸の採用は複合繊維のモジュラス、
寸法安定性、及び耐疲労性の改良に大きな効果をもたら
すが、更に芯鞘複合界面の剥離耐久性が改良されるとい
う効果を奏する。このことは恐ら〈従来の低速紡糸法の
ように、やや結晶化の進んだポリアミド成分と非晶状態
のポリエステル成分が組合される場合と異なり、高速紡
糸法ではポリアミド成分、ポリエステル成分ともに配向
結晶化が進む状態にあること、紡糸後の延伸倍率が少な
くて済むこと等が複合界面の剥離耐久性の改良に寄与し
ているものと考えられる。

次に前記未延伸糸は１８０℃以上、好ましくは２１０℃
〜２４０℃の温度で熱延伸される。延伸は２段以上、通
常は３段以上の多段で行い、延伸倍率は１．４〜３．５
倍の範囲である。本発明のかかる高温熱延伸の採用も複
合界面の剥離耐久性の改良に大きく寄与している。例え
ば延伸時における最終段目の延伸温度が低く、１６０℃
未満ではしばしば延伸によって芯鞘界面での剥離が起こ
る。また１８０℃未満で延伸した場合は、例えばタイヤ
コードとして用いた時タイヤコード加工工程中、タイヤ
加硫工程中、またはタイヤ走行中に界面剥離がおこるこ
とが確認されており、本発明に係る複合繊維を得る方法
として高温延伸が極めて重要である。

かくして得られる繊維は前記本発明複合繊維の特徴を有
する。

次に実施例に基づいて説明するが、本発明明細書本文、
及び実施例中に記載した繊維特性、コード特性の定義、
及び測定法は次の通りである。

◎ポリエステル芯成分繊維の特性 試料は芯成分であるポリアミドを蟻酸で溶解除去し、ポ
リエステル芯繊維部分を取り出して測定に供した。

（イ）極限粘度（〔η〕）： 試料をオルソクロロフェノール溶液に溶解し、オストワ
ルド粘度計を用いて２５°Ｃで測定した。

（ロ）複屈折（Δｎ）： 通常のベレックコンペンセーター法により、光源にナト
リウム−Ｄ線を用いて測定した。

（ハ）密度（ρ）： 四塩化炭素を重液、ｎ−へブタンを軽液として作製した
密度勾配管を用い、２５℃で測定した。

（ニ）初期引張り抵抗度（Ｍｉ）、ターミナルモジュラ
ス（Ｍｔ）： 初期引張り抵抗度はＪＩＳ　　Ｌ１０１７の定義および
測定法によった。なお、荷重−伸長曲線を得るための引
張り試験の具体的条件は次の通りである。

試料を綿状にとり、２０℃、６５％ＲＨの温湿度調節さ
れた部屋に２４時間以上放置後、゛テンシロン　ＵＴＬ
−４Ｌ”型引張試験機（オリエンチック（株）製）を用
い、試長２５ｃｍ、引張速度３０ｃｍ／分で測定した。

ターミナルモジュラスは前記荷重−伸長曲線上において
、切断伸度より２．４％引いた該曲線上の点と切断点ま
での応力増分を２．４Ｘ１０−２で除した値（ｇ／デニ
ール）である。

◎ポリアミド鞘成分ｗＡｆ１１ｔの特性（ホ）硫酸相対
粘度（ηｒ）： 試料を蟻酸に溶解させ、溶解部分を常法により再沈殿さ
せ、洗浄、乾燥させて測定試料に供した。

試料１ｇを９８％硫酸２５ｃｃに溶解し、オストワルド
粘度計を用いて２５℃で測定した。

（へ）複屈折（Δｎ）： カールツアイ゛久イエナ社（株）製透過定量型干渉顕微
鏡を用いて、干渉縞法によって繊維の側面から中心方向
に２　ｌｔ間隔でポリアミド鞘部分のみを測定し、平均
値を求めた。

（ト）密度（ρ）： 複合繊維およびポリエステル芯繊維成分の密度を測定し
、複合比率を用いてポリアミド繊維成分の密度を算出し
た。

◎複合繊維の特性 （チ）強度（Ｔ／Ｄ）　、伸度（Ｅ）、初期引張り抵抗
度（Ｍｉ）： 強度、初期引張り抵抗度はＪＩＳ　　Ｌ１０１７の定義
及び測定法によった。尚、荷重−伸長曲線を得るための
条件は前記ポリエステル芯成分繊維の場合と同じである
。

（す）乾熱収縮率（ΔＳ、５ｏ）： 試料を綿状にとり、２０℃、６５％ＲＨの温湿度調節室
で２４時間以上放置した後、試料のＯ０Ｉｇ／デニール
に相当する荷重を掛けて測定した長さし。の試料を無緊
張状態で１５０℃のオーブン中で３０分間処理する。処
理後のサンプルを風乾し、上記温湿度調節室で２４時間
以上放置し、再び上記荷重をかけて測定した長さＬｌか
ら次式によって算出した。

乾熱収縮率（％）　＝　（（Ｌｏ　　Ｌｔ）　／Ｌｏ）
×１００ （ヌ）走査電子顕微鏡： 電界放射型走査電子顕微鏡である日立■製Ｓ−８００型
を用い、加速電圧６ＫＶで繊維側面を観察した。

◎複合１維コードの特性 （ル）強度（Ｔ／Ｄ）　、伸度（Ｅ）、初期引張り抵抗
度（Ｍｉ）、及び中間伸度（ＭＥ）：前記繊維の場合と
同様に測定した。中間伸度は下記式で定める強力を示す
時の伸度とした。

（６，７５ＸＤＸｎ）／　（１５００Ｘ２）ｋｇ但し、
Ｄ：延伸糸繊度 ｎ：合撚糸数 例えば、延伸糸繊度１５００デニール糸を２本合撚糸し
たコード１５００／２は６．７５ｋｇの時の伸度が中間
伸度である。

（ヲ）乾熱収縮率（ΔＳ１□７）： 熱処理温度を１７７℃とした以外は前記（す）項の複合
繊維と同様に測定した。

（ワ）ＧＹ疲労寿命： ＪＩＳ　　Ｌ１０１７−１．３．２．ＩＡ法に準拠した
。但し曲げ角度は９０’とした。

（力）ＧＤ疲労： ＪＩＳ　　Ｌ１０１７−１．３．２．２に準拠した。但
し伸長６．３％、圧縮１２．６％とした。

（ヨ）接着性： ＪＩＳ　　Ｌ１０１７−３．３．ＩＡ法によった。

（り）耐熱接着性 加硫時の熱処理を１７０°Ｃで６０分とした以外上記（
ヨ）項と同様の方法で評価した。

（し）ゴム中耐熱性： ゴムシート上に並べたデイツプコードを、別に用意した
ゴムシートでサンドイッチ状に挟み、１７０℃に加熱し
たプレス機で５０ｋｇ／ｃｍ２の圧力下に３時間熱処理
した。熱処理前後のコード強力を測定し、強力保持率を
求めて耐熱性の尺度とした。

［実施例］ 〈実施例−１〜−２、比較例−（１）〜（６）〉極限粘
度（〔η））０．９６、カルボキシル末端基濃度９．Ｏ
ｅｑ／１０６ｇのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ
）を芯成分とし、沃化鋼０．０２重量％、沃化カリウム
０．１重量％および臭化カリウム０．１重量％を含むナ
イロン６６（Ｎ６６：硫酸相対粘度ηｒ３．６）ポリマ
を鞘成分として、それぞれを４０φ工クストルーダー型
紡糸機で溶融した後、複合紡糸パックに導き、芯鞘複合
紡糸口金より芯部にＰＥＴ、鞘部にＮ６６とＰＥＴの混
合ポリマを複合繊維として紡出した。芯成分及び鞘成分
の割合は第１表のように変化させた。口金は孔径０．４
ｍｍφ、孔数１２０ホールを用いた。ポリマー温度は芯
部のＰＥＴを２９５℃、鞘部のＮ６６を２９０℃でそれ
ぞれ溶融し、紡糸パック温度を２９５℃として紡出した
。

口金直下には１５ｃｍの加熱筒を取り付け、筒内雰囲気
温度を２９０℃となるように加熱した。雰囲気温度とは
口金面より１０ｃｍ下の位置で、且つ最外周糸条より１
ｃｍ離れた位置で測定した雰囲気温度である。加熱筒の
下には長さ１２０ｃｍの横型ユニフローチムニ−を取り
付け、糸条に直角方向から２０℃の冷風を３０ｍ／分の
速度で吹き付け、急冷した。その後１０５℃に保ちなが
ら、第１表に示す水蒸気圧で充満した２００ｃｍの結晶
化促進筒内を通過させた後、２段に配置したローラー給
油装置で非水系油剤を糸条に対して１重量％付与した。

ついで、第１表に示した速度で回転する引取りロールで
糸条速度を制御した後、−旦巻取ることなく連続して延
伸した。延伸は５対のネルソン型ロールによって３段延
伸したのち３％のリラックスを与えて弛緩熱処理して巻
き取った。延伸条件は、引取りロール温度を６０’Ｃ５
第１延伸ロ一ル温度を１１０℃、第２延伸ロール温度を
１９０℃、第３延伸ロール温度を２３０’Ｃ１延伸後の
張力調整ロールは非加熱とし、１段延伸倍率は全延伸倍
率の７０％、残りを２段階に配分し延伸した。紡糸速度
、全延伸倍率等を変化させて製糸したが、延伸糸の繊度
が約５００デニールとなるよう紡糸速度、延伸倍率に対
応させて吐出量を変化させた。得られた延伸糸は３本合
糸して１５００デニールとした。

比較のため前記複合繊維の製造に用いたポリアミドを単
独に製糸して繊維を得た。紡糸・延伸条件とも本発明複
合繊維と同様に行なった。

製糸条件を第１表に、得られた延伸糸特性、及び繊維構
造パラメーターは第２表における実施例−１〜−２、お
よび比較例−（１）〜−（４）に示す通りであった。ま
た市販のタイヤコード用Ｎ６６繊維（１２６０Ｄ−２０
４ｆ　ｉ　ｌ−１７８１）（比較例−（５））およびＰ
ＥＴ繊維（１５００Ｄ−２８８ｆｉｌ−７０２Ｃ）（比
較例−（６））の特性についての測定結果を第２表に示
した。

本発明に係る複合繊維（実施例−１〜−２）は特に多量
のＮ６６成分を含むにも拘わらずポリエステル繊維に近
似した動的弾性率およびクリープ率特性を示し、極めて
特異であることがわかる。

また、前記の本発明に係る複合繊維（実施例−１〜−２
、比較例−（１）〜−（２））およびＰＥＴ繊維（比較
例−（６））を用い、上撚及び下撚をそれぞれ反対方向
に４０７／１０ｃｍづつかけて１５００Ｄ／２の生コー
ドとした。但し、Ｎ６６！！−維（比較例−（３）〜−
（５））は撚数を３９７／１０ｃｍとし、１２６０Ｄ／
２の生コードとした。

本発明に係る複合繊維からなる生コードはリッラー社製
ディッピング機によって常法によって接着剤付与及び熱
処理をしてデイツプコードとした。

デイ゛ツブｉ夜は２０％のレゾルシン、ホルマリン、ラ
テックスよりなる接着剤成分を含み、接着剤成分がコー
ドに約４％付着するよう調整した。熱処理は２２５℃で
８０秒、デイツプコードの中間伸度が約５％となるよう
ストレッチをかけながら処理した。

Ｎ６６繊維（比較例−（３）〜−（５））生コードは本
発明に係る複合繊維の場合と同様の熱処理条件で、また
中間伸度が通常のＮ６６タイヤコードに適用される約９
％に設定してストレッチし、処理した。

またＰＥＴ繊維（比較例−（６））生コードは常法によ
り２浴接着処理を行い、熱処理は２４０℃、１２０秒行
い、中間伸度が通常のＰＥＴタイヤコードに適用される
約５％に設定してストレッチし、処理した。

かくして得られたデイツプコードについてゴム中耐熱性
、接着性、耐疲労性等のタイヤコード特性を同時に評価
し、その結果を第３表に示した。

得られた複合繊維の内、実施例１〜２で得られた複合繊
維はいずれも本発明の各構成要件を満足するものであり
、第１図に示されるように繊維の表面全体に該繊維の軸
方向に伸びた多数の筋状の凹凸は幅が０．０１〜１μ、
長さがｏ、ｉ〜１０μの範囲内であった。また、比較例
１〜２で得られた複合繊維はいずれも本発明の各構成要
件を満足するものでなく、例えば、比較例１で得られた
複合繊維の表面は第２図に示した形状であり、繊維の軸
方向に伸びた多数の筋状の凹凸が均一に形成されていな
い。

更に、比較例の中には繊維の表面に凹凸が形成されたも
のも見られたが、凹凸が不均一であり、本発明の構成要
件を満足するものではなかった。

本発明に係る複合繊維デイツプコードは従来のＰＥＴ繊
維からなるデイツプコードと同等以上のモジュラス、寸
法安定性を有し、かつ著しく改良されたゴム中耐熱性、
耐熱接着性、及び耐疲労性を有する高強力デイツプコー
ドであることを示している。

〔発明の効果〕

本発明複合繊維は従来のポリエステルに比較してゴム中
耐熱性、接着性、特に高温履歴を受けた後の耐熱接着性
、及び耐疲労性が著しく改良され、一方、ポリアミド繊
維では達成できなかった、ハイモジュラス、寸法安定性
を兼備した、耐久性の優れた高強度複合繊維を提供する
ものである。そのため、例えばタイヤコードとして用い
るとタイヤ走行時の耐久性が極めて良好となる。そこで
比較的大型のライトトラック、及びトラック、バス用の
タイヤコードとして、またレーシングカーや高速走行す
る乗用車のように高速耐久性の要求されるタイヤ種のコ
ード素材として最適である。

また本発明複合繊維は上記優れた特徴を有するので、タ
イヤコード以外のゴム補強材、例えば伝動ベルト、コン
ベヤーベルト、ゴムホース、空気バネ等としては勿論、
一般の産業資材用途、例えば縫糸、シートベルト、漁網
、カーシート、スリング、ケーブル、ローブ等に有用で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る耐疲労性が良好な高強力ポリアミ
ド鞘成分、ポリエステル芯成分からなる複合繊維の表面
形状を示す図面に代わる写真であり、該写真は繊維の表
面を５０００倍に拡大した走査電子顕微鏡写真である。 第２図は従来のポリアミド鞘成分、ポリエステル芯成分
からなる複合繊維の表面形状を示す図面に代わる写真で
あり、該写真はｍ雄の表面を５０００倍に拡大した走査
電子顕微鏡写真である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）高強度複合繊維において、実質的にエチレンテレ
   フタレート単位を主成分とするポリエステルを芯成分と
   し、ポリアミドを鞘成分とする芯鞘型複合構造を有する
   繊維であって、前記芯成分および鞘成分に対する芯成分
   の割合が３０〜９０重量％であって、下記（イ）〜（ハ
   ）の各特性を有することを特徴とする高強度複合繊維。 （イ）複合繊維におけるポリエステル芯成分の極限粘度
   （〔η〕）が０．８以上、複屈折 （Δｎ）が１６０×１０＾−＾３〜１９０×１０＾−＾
   ３、であること。 （ロ）複合繊維におけるポリアミド鞘成分の硫相対粘度
   （ηｒ）が２．８以上、複屈折（ Δｎ）が５０×１０＾−＾３以上であること。 （ハ）フィラメントの表面の全域に幅が０．０１〜１μ
   、長さが０．１〜１０μの多数の凹凸が均一にあり、該
   凹凸が繊維軸方向に長く筋状に形成されていること。
2. （２）高強度複合繊維において、ポリエステル芯成分の
   密度（ρ）が１．３９５ｇ／ｃｍ＾３以上、ポリアミド
   鞘成分の密度（ρ）が１．１３５ｇ／ｃｍ＾３以上であ
   ることを特徴とする特許請求範囲第（１）項記載の高強
   度複合繊維。
3. （３）高強度複合繊維において、ポリエステル芯成分繊
   維の初期引張り抵抗度（Ｍｉ）が９０ｇ／デニール以上
   、ターミナルモジュラス（Ｍｔ）が２０ｇ／デニール以
   下であることを特徴とする特許請求範囲第（１）項記載
   の高強度複合繊維。
4. （４）高強度複合繊維において、強度（Ｔ／Ｄ）が７．
   ５ｇ／デニール以上、初期引張り抵抗度（Ｍｉ）が６０
   ｇ／デニール以上、１５０℃で測定した乾熱収縮率（Δ
   Ｓ＿１＿５＿０）が７％以下であることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の高強度複合繊維。
5. （５）極限粘度（〔η〕）が０．８０以上の実質的に高
   重合度ポリエチレンテレフタレートからなるポリマが芯
   部を形成し、硫酸相対粘度が２．８以上の高重合度ポリ
   アミドポリマが鞘部を形成し、芯部および鞘部に対する
   芯部比率が３０〜９０重量％である芯鞘型高強度複合繊
   維の溶融紡糸において、溶融紡出糸条を口金下の少なく
   とも１０ｃｍが２００℃以上の高温である雰囲気中に通
   過せしめ、急冷固化後、繊維表層結晶化促進装置を通過
   せしめる。その後油剤を付与し、１０００ｍ／分以上の
   高紡速で引取り、該未延伸糸の鞘部のポリアミド部分の
   複屈折率が２５×１０＾−＾３〜４０×１０＾−＾３、
   芯部のポリエステル部分の複屈折が２０×１０＾−＾３
   〜７０×１０＾−＾３であって、それを２段以上に多段
   延伸して得られる、下記（イ）〜（ハ）の特性を満足す
   ることを特徴とする芯鞘複合界面の剥離耐久性が改良さ
   れた芯鞘型高強度複合繊維の製造方法。 （イ）複合繊維におけるポリエステル芯成分の極限粘度
   （〔η〕）が０．８以上、複屈折 （Δｎ）が１６０×１０＾−＾３〜１９０×１０＾−＾
   ３、であること。 （ロ）複合繊維におけるポリアミド鞘成分の硫相対粘度
   （ηｒ）が２．８以上、複屈折（ Δｎ）が５０×１０＾−＾３以上であること。 （ハ）フィラメントの表面の全域に幅が０．０１〜１μ
   、長さが０．１〜１０μの多数の凹凸が均一にあり、該
   凹凸が繊維軸方向に長く筋状に形成されていること。