JPH02147327A - ゴムホース補強用コード - 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］ 本発明はゴムホース補強用コードに関するものであり、
詳しくは芯成分にポリエステル、鞘成分にポリアミドを
主成分となした芯鞘型の複合繊維からなるゴムホース補
強用コードに関するものである。

［従来の技術］ ポリエチレンテレフータレートを主たる繰返し単位とし
たポリエステルｌＩＮからなる補強用コードを補強材と
して用いたホースとして、例えば特開昭６２−１５９８
８２号公報に記載されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記特開昭６２−１５９８８２号公報に記載された、ポ
リエステル芯成分からなるゴム補強用コードを補強材と
して用いたゴムホースの場合、寸法安定性に優れ、一般
の送水用ホースとしては有効に用いられるものの、流体
機器の高性能化につれて、作動流体の圧力が高まるに伴
い、ポリエステル繊維の疲労及びゴムとポリエステル繊
維との剥離が生じ、ホースが比較的短期間で損傷すると
いう問題が発生し、特にホースに繰返し圧力が作用する
場合に、顕著でコードが強く擦れあう結果、生じること
が判った。

本発明の目的は、前記の従来技術におれる課題を解消す
るものであり、特に高圧が繰返し作用しても、極めて優
れた耐疲労性、及びゴムとの剥離に対して耐久性を有し
、寸法安定性、耐熱性を有するゴムホース補強用コード
、及び該ゴムホース補強用コードを用いて補強されたゴ
ムホースを提供することにある。

［課題を解決するための手段および作用］本発明の構成
は、 （１）ゴムホース補強用コードにおいて、該コードを形
成するｍ雑がエチレンテレフタレートを主成分とするポ
リエステルを芯成分と、該芯成分の周囲にポリアミドを
主成分とする鞘成分となした芯鞘型複合繊維であり、前
記ポリエステルからなる芯成分の割合が３０〜９０重量
％であり、前記複合繊維の強度が７．３ｏ／ｄ以上、伸
度が２０％以下、初期引張り抵抗度が５８０／ｄ以上、
乾熱収縮率が７％以下の複合繊維を撚糸してなることを
特徴とするゴムホース補強用コード。

（２）￥ｔＪ記（１）のゴムホース補強用コードにおい
て、複合繊維のターミナルモジュラスが２０ｏ／ｄ以下
、初期引張り抵抗度が９０ｇ／ｄ以上であることを特徴
とするゴムホース補強用コード。

（３）前記（１）において、複合繊維の芯成分を形成す
るポリエステルの極限粘度（η）が０．８以上、複屈折
が１６０ｘ１０°３〜１９０Ｘ１０’、密度が１．３９
５０／ｃｍ３以上、ＤＳＣで測定した融解曲線のピーク
温度が２４７℃以上であり、鞘成分を形成するポリアミ
ドの硫酸相対粘度（ηｒ）が２．８以上、複屈折が５０
×１０−１以上、密度が１　、１４００／ｃＩＲ”以上
であり、前記芯成分および鞘成分ともに高配向、高結晶
繊維構造を有することを特徴どするゴムホース補強用コ
ード。

にある。

本発明に係るゴムホース補強用コードは、芯成分がポリ
エステル、鞘成分がポリアミドからなる複合５ｓｅｉで
あり、該複合繊維は従来技術では得られなかったもので
あり、ポリエステルに近いハイモジュラスとゴム中耐熱
性、及び芯鞘複合界面のポリマの剥離耐久性を有し、こ
れらの特性は、芯及び鞘をそれぞれ形成するポリエステ
ル及びポリアミド繊維部分の特定された複屈折、密度、
及びＤＳＣ融解ピーク温度、及びポリエステル芯成分Ｉ
！雑の高い初期引張り抵抗麿と低いターミナルモジュラ
スの組合せからなるパラメーターによって示すことがで
きる。

前記複合繊維の芯成分であるポリエステルは、極限粘ｒ
！Ｘ（η）を０．７以上、好ましくは０゜８以上とする
ことによって、該複合Ｉｌ雑の強度を７．５ｑ／ｄ以上
とじつる。

ポリエステル芯成分と同様ポリアミド鞘成分ポリマも高
強度複合繊維を得るために高重合度が必要であり、硫酸
相対粘度で２．８以上、好ましくは３．０以上である。

ポリアミド鞘成分には熱酸化劣化防止剤として銅塩、及
びその伯の有機、無機化合物が添加されている。特に沃
化鋼、酢酸銅、塩化銅、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０．０
１〜０．５重鎖％、及び／或は有機、無機の燐化合物を
０．０１〜０．１重量％含有させることが好ましい。

前記複合繊維のポリエステル芯成分の割合は３０〜９０
重量％である。ポリエステル成分が３０重量％未満では
、ポリエステル成分が有するモジ１ラス及び寸法安定性
を有効に利用しつる複合！ｉｌＮとすることができなく
、好ましいゴムホース補強用コードを得ることができな
い。

一方、９０ｆｆｉ量％以上をポリエステル芯成分が占め
ると、複合繊維をゴムホース補強用コードとなし、該コ
ードをゴムホースの抗張体として用いた際に、ゴムとの
接着性が悪く、ゴム中におけるゴムホース補強用コード
の耐熱性等の改良が達せられない。

前記複合ｍ維はポリエステル芯成分、及びポリアミド鞘
成分いずれも高度に配向、結晶化しており、ポリエステ
ル芯成分の複屈折は１６０×１０４〜１９０　Ｘ　１０
’の範囲内に保つようにするのが望ましく、１６０Ｘ１
０’未満では複合繊維の強度を７．５０／ｄ以上、初期
引張り抵抗度を６０ｇ／ｄ以上にならないことがある。

また、１９０Ｘ１０’を越えていると寸法安定性及び耐
疲労性の改良がなされないことがある。

一方、ポリアミド鞘成分の複屈折は５０Ｘ１０−３以上
、通常は５５Ｘ１０”以上と高配向である。複屈折が５
０×１０−１未満では高強度で高い初期引張り抵抗度を
有する複合ＩＩａ緒を得るのが困難である。

芯鞘複合ｍＨの複屈折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、芯部はポリアミド鞘成分を蟻酸、硫酸、弗素化アル
コール等で溶解した後透過干渉顕微鏡で測定する。

密度はポリエステル芯成分が１．３９５ｑ／ＣｌＡ３以
上、ポリアミド鞘成分が１．１４０ｏ／１３以上であり
、高度に結晶化していることが望ましく、密度がそれぞ
れ上記特定の伯以上有することによって複合１Ｉｔｄ１
の寸法安定性、耐疲労性に優れるとともに、ゴムホース
補強用コードとなし、該コードをゴムホースの抗張体と
して用いた場合、該抗張体のゴム中の耐熱性が著しく改
良される。

ポリエステル芯成分の密度の測定は、ポリアミド鞘成分
を蟻酸、硫酸、弗素化アルコール等で溶解除去して求め
、ポリアミド鞘成分の密度は複合繊維の密度とポリエス
テル芯部の密度から計算で求めることができる。

前記複合ｍ維におけるポリエステル芯成分の結晶構造の
特徴を示すＤＳＣの融解曲線のピーク温度は２４７℃、
好ましくは２４８℃以上と高温である。該ピーク温度が
高温であるほど結晶が大きく、および／あるいは結晶の
完全性が良＜、ｍｅｉ構造が安定であることと対応して
いる。ポリエステル芯成分繊維の融解ピーク温度が２４
７℃未満の場合は目的とするモジュラス、寸法安定性、
及び耐疲労性が得られないことがある。

前記複合繊維のｍ粗構造を反映する別の特徴はポリエス
テル芯成分ｉＩＮが９０　（１／ｄ以上の高い初期引張
り抵抗度と２０ｇ／ｄ以下の低いターミナルモジュラス
を有することである。高い初期引張り抵抗度を有し、か
つ低いターミナルモジュラスを有するポリエステル繊維
の特徴は、ゴムホース加工工程での強力低下が少なく、
耐疲労性が改良されることと関係している。ターミナル
モジュラスはｍ維の引張り試験に於いて、ＳＳ曲線上で
切断伸度より２．４％引いた曲線上の点と切断点までの
応力増分を２．４×１０−２で除した値（０／ｄ）であ
り、引張り試験の条件は、Ｊ　１３−Ｌｌ　０１７にょ
８゜上記によって特徴づけられる複合！Ｉ雑は７゜５０
／ｄ以上の高強度、６０Ｑ／ｄ以上の初期引張り抵抗度
を有し、伸度は２０％以下である。

より好ましい複合繊維の特性は強度８０／ｄ以上、初期
引張り抵抗度７０　Ｑ／ｄ以上、伸度は８〜１６％であ
り、これは前記条件を適正に組合わせることによって達
せられる。

前記複合Ｉ１Ｍは以下に示す新規な方法によって製造さ
れる。

前記したポリエステル芯成分のポリマ物性を得るために
は、極限粘度（η）が０．７５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ｌ１Ｍ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
重要である。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などの技術が適用
され、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。

ポリアミド鞘成分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。

該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。それぞれのエクストルーダ
ーで溶融されたポリエステル及び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、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１５００ｍ／分以上、好ましくは２０００ｍ
／分以上の高速とする。紡糸口金直下には１０ｃＩＲ以
上、１ｍ以内にわたって２００℃以上、好ましくは２６
０℃以上の加熱雰囲気を保温筒、加熱筒等を設けること
によってつくる。紡出糸条は上記加熱雰囲気中を通過し
たのち冷風で急冷固化され、次いで油剤を付与された後
紡糸速度を制御する引取りロールで引取られる。前記口
金直下の加熱雰囲気の制御は高速紡糸時の曳糸性を保持
するため重要である。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。延伸前の未延伸糸の物
性を把握する目的で引取りロール上でサンプリングした
未延伸糸の複屈折はポリアミド鞘部が２０Ｘ１０−３以
上、好ましくは３０Ｘ１０−３以上、ポリエステル芯部
も２０ｘ１０　　以上、好ましくは３０Ｘ１０−３以上
とｆ！度に配向している。

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効果をもたらすが、驚くべきことに
芯鞘複合界面の耐久性が著しく向上することである。お
そら〈従来の低速紡糸法のように、吸湿結晶化の進んだ
ポリアミド成分と非晶状態のポリエステル成分が組合わ
される場合と異なり、Ｂ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などが複合界
面耐久性に寄与しているものと考えられる。

次に該未延伸糸は連続して１８０℃以上、好ましくは２
００℃以上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耐久性の改良に寄与している
。該延伸による３段目の延伸温度が低く、例えば１６０
℃未満ではしばしば延伸によって、また１８０℃未満で
延伸した場合は、ゴムホース加工時及びゴムホースを高
圧で繰返し使用した場合に、ポリエステル芯成分とポリ
アミド鞘成分との界面剥離が生じることがある。

前記本発明に係る複合繊維を用いて、本発明に係るゴム
ボースを得る方法としては、例えば得られた延伸糸を加
熱あるいは引揃えて未処理コードとなし、該未処理コー
ドをレゾルシン、ホルマリン、ラテックスなどを主成分
とする接着剤で処理した後、加熱処理して処理コードと
する。そして、樹脂あるいはゴムで作成しに可撓性マン
ドレルの外周に、内面ゴム層を押出成形し加硫缶に入れ
て、内面ゴム層を加硫又は半加硫し、該加硫又は半加硫
した内面ゴム層の外周に中間ゴム層を押出成形し、該中
間ゴム層の外周に本発明に係る複合ｖａｎからなる処理
コードを用いて、繊維補強層を成形し、該繊維補強層の
外周に外面ゴム層を押出成形し、全体を再度加硫缶に入
れて、一体加硫する。

またＩＮ補強層を複数の層となす時は、第１の繊維補強
層と第２の繊維補強層との間にインシュレーションを形
成する。

［実施例］ 実施例−１及び２）比較例１乃至４ 極限粘度（η）１．０５、カルボキシル末端基濃度１０
．５ｅＱ／１０”　Ｑのポリエチレンテレフタレート（
ＰＥＴ）及び沃化鋼０．０２重量％と沃化カリウム０．
１重量％を含む６６／６Ｔ　（８０：　２０重量比）コ
ポリアミド（硫酸相対粘度ηｒ３．２）、またはヘキサ
メチレンアジパミド（Ｎ６６：硫酸相対粘度ηｒ３゜３
）をそれぞれ４０φ工クストルーダー型紡糸機で溶融し
、複合紡糸パックに導き、芯鞘複合紡糸口金より芯部に
ポリエチレンテレフタレート、鞘部にポリアミドの複合
糸として紡出した。

芯成分及び鞘成分の割合は第１表のよう変化させた。口
金は孔径０．４ｍφ、孔数１２０ホールを用いた。ポリ
マー温度はポリエチレンテレフタレートを２９５℃、ポ
リアミドを２９０℃でそれぞれ溶融し、紡糸パック温度
を３００℃として紡出した。口金直下には１５ｃ！Ｒ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１０ｃｌＩ下
の位置で、且つ最外周糸条より１ｃＩＲＩｌｌれた位置
で測定した雰囲気ｍ度である。加熱筒の下には良さ４０
０＃ｌＩＩの環状型チムニ−を取り付け、糸条の周囲よ
り２５℃で４０ｍ／分の冷風を糸条に直角に吹き付け、
冷却した。ついで油剤を付与した後、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対のネルノ
ン型ロールによって３段延伸した後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℃、第１延伸ロール温度を１２０℃
、第２延伸ロール温度を１９０℃、第３延伸ロール温度
を２２５℃、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段階に分け
て配分し延伸した。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（実施例１．２）比較例１，２）。得られた延伸糸は
３本合糸して１５００デニールとした。

製糸条件、得られた延伸糸特性、及びＡｌｌｆｆ構造パ
ラメーターをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）１
１Ｍ　（１５００−２８８−７０２０）（比較例３）及
びナイロン６６１ａ維（１２６０−２０４−１７８１）
（比較例４）について比較試験を行った。各条件及び繊
維特性第１表に示すとおりである。

（以下余白） 前記第１表に示した各繊Ｎ＠用いてこれらのｌｌＨに上
撚及び下撚をそれぞれ反対方向に４０７／１０ｃｍづつ
かけて１５００／２の生コードとした。但し、比較例３
のＮ６６は撚数を３９Ｔ／１０ｃＩＩとし、１２６０／
２の生コードとした。この生コードをリッラー社製ディ
ッピング鍬を用いて、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。

デイツプ液は２０％のレゾルシン、ホルマリン、ラテッ
クスから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。ナイロン６６は同様熱処
理条件で、中間伸度が約９％となるようストレッチして
処理した。また、ＰＥＴは常法により２浴接着処理を行
い、熱処理は２４０℃、１２０秒行い、中間伸度が約５
％となるようストレッチして処理した。

かくして得られたデイツプコードについて、ゴムホース
の抗張体として用いる場合と同様にゴム中に埋設した試
験片を作り、ゴム中耐熱性、接着性、耐疲労性等を評価
した。結果は第２表に示すとおりであった。

（以下余白） 本発明に係るゴムホース補強用コードは、従来のポリエ
ステル繊維コードと同等、あるいはそれ以上のモジュラ
ス、及び寸法安定性を有し、さらに従来のポリエステル
繊維コードに比して、ゴム中の耐熱性、耐熱接着性、及
び耐疲労性が著しく改良された高強力コードであること
を示している。

さらに、本発明に係るゴムホース補強用コードは、従来
のナイロンｍ維コードに比して、モジュラス、及び寸法
安定性が著しく改良されている。

［発明の効果］ 本発明に係るゴムホース補強用コードは、従来のポリエ
ステルと同等あるいはそれ以上のモジュラス、改良され
た寸法安定性を有し、かつ従来のポリエステルからなる
補強用コードを埋設したゴムホースに比べ、本発明に係
るゴムホース中に埋設されたコードのゴム中耐熱性、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、そのためゴムホースの繰返し疲
労に対する耐久性が極めて良好となる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ゴムホース補強用コードにおいて、該コードを形
   成する繊維がエチレンテレフタレートを主成分とするポ
   リエステルを芯成分と、該芯成分の周囲にポリアミドを
   主成分とする鞘成分となした芯鞘型複合繊維であり、前
   記ポリエステルからなる芯成分の割合が３０〜９０重量
   ％であり、前記複合繊維の強度が７．３ｇ／ｄ以上、伸
   度が２０％以下、初期引張り抵抗度が５８ｇ／ｄ以上、
   乾熱収縮率が７％以下の複合繊維を撚糸してなることを
   特徴とするゴムホース補強用コード。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項のゴムホース補強用コ
   ードにおいて、複合繊維のターミナルモジユラスが２０
   ｇ／ｄ以下、初期引張り抵抗度が９０ｇ／ｄ以上である
   ことを特徴とするゴムホース補強用コード。
3. （３）特許請求の範囲第（１）項において、複合繊維の
   芯成分を形成するポリエステルの極限粘度（η）が０．
   ８以上、複屈折が１６０×１０＾−＾３〜１９０×１０
   ＾−＾３、密度が１．３９５ｇ／ｃｍ＾３以上、ＤＳＣ
   で測定した融解曲線のピーク温度が２４７℃以上であり
   、鞘成分を形成するポリアミドの硫酸相対粘度（ηｒ）
   が２．８以上、複屈折が５０×１０＾−＾３以上、密度
   が１．１４０ｇ／ｃｍ＾３以上であり、前記芯成分およ
   び鞘成分ともに高配向、高結晶繊維構造を有することを
   特徴とするゴムホース補強用コード。