JPH03297713A - コンベヤベルト補強材およびコンベヤベルト - 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］ 本発明はコンベヤベルト補強材に関するものであり、詳
しくは芯成分にポリエチレン−２゜６−ナフタレート（
以下２．６−ＰＥＮという）、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コンベヤベルト
補強材に関するもので、特に前記複合繊維の特性に特徴
を有するものである。

また、本発明は前記のコンベヤベルト補強材を抗張体と
してゴム中に埋設したコンベヤベルトに関するものであ
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
テル繊維は高強力、高弾性率の特徴を有し、コンベヤベ
ルトの補強材として用いられている。しかし、該コンベ
ヤベルトの場合、炎天下における直射日光及び輻射熱に
よって、前記ポリエステル繊維からなる補強材は熱劣化
して強力低下し、ゴムとの接着性を失い剥離するという
欠点を有していた。このポリエステル繊維とゴムとの接
着性を改良する手段として、ポリエステルを芯成分とし
、ポリアミドを鞘成分となした複合繊維について、例え
ば特開昭４９−８５３１５号公報、特公昭６２−４２０
６１号公報、および特開平１−９７２３号公報等に記載
されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記特開昭４９−８５３１５号公報、特公昭６２−４２
０６１号公報、および特公平１−９７２３号公報等の方
法で提案されている芯鞘複合構造の繊維は、鞘のポリア
ミド成分により改良されたゴムとの接着性をもたせ、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い低下してしま
い、ポリエステル繊維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
有するゴム中耐熱性や耐疲労性等を十分少がすことがで
きなかった。

また、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し、このようなポリエステル繊維
からなるコンベヤベルト補強材をコンベヤベルトに用い
た場合、ポリエステル繊維の特徴である高強度、ハイモ
ジュラス性能は効力を発揮するものの、ポリエステル繊
維は熱劣化して強力低下し、ゴムとの接着力が低下する
という欠点を有していた。

本発明は上記課題を克服することにより、ゴムとの接着
性に優れ、ポリエステル以上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コ
ンベヤベルトの補強材に好適なコンベヤベルト補強材及
び該補強材で補強されたコンベヤベルトを提供すること
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
（以下ゴム中耐熱性という）を有し、かっ芯鞘複合界面
のポリマの剥離に対して十分な耐久性を有するコンベヤ
ベルト補強材及び該補強材で補強されたコンベヤベルト
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）コンベヤベルト補強材において、該補強材を形成
する繊維がエチレンナフタレン−２，６−ジカルボキシ
レートを主成分とするポリエチレン−２，６−ナフタレ
ートを芯成分とし、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の複合繊維であり、前記
該複合繊維を形成する芯成分の割合が３０〜９０重量％
であり、前記複合繊維の強度が７．０ｇ／ｄ以上、伸度
が２０％以下、初期引張り抵抗度が９０ｇ／ｄ以上、乾
熱収縮率が５％以下であることを特徴とするコンベヤベ
ルト補強材。

（２）前記（１）のコンベヤベルト補強材において、複
合繊維の芯成分を形成するポリエチレン−２，６−ナフ
タレートの極限粘度　５　− 　− 〔η〕が０．５以上、複屈折が２３０ｘｌＯ−８〜３５
０Ｘ１０−３〜３５０×１０−３、密度が１．　３４０
ｇ　／　ｃｍ　”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４
５Ｘ１０−”以上、密度が１、　１３５　ｇ／Ｃｍ”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コンベヤベルト補
強材。

（３）コンベヤベルトにおいて、前記（１）に記載のコ
ンベヤベルト補強材をディップ処理して得られた表面に
レゾルシン・ホルマリン・ラテックス層が形成された処
理補強材を抗張体としてゴム中に埋設されてなることを
特徴とするコンベヤベルト。

にある。

本発明に係るコンベヤベルトの補強材として適用される
複合繊維は、芯成分が２．６−ＰＥＮ１鞘成分がポリア
ミドからなる複合繊維であり、該複合繊維は従来技術で
は得られなかったものであり、ポリエステル以上のハイ
モジュラスとゴム中耐熱性、耐熱接着性、および芯鞘複
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２）６−ＰＥＮ及びポリア
ミド繊維部分の特定された複屈折、密度の組合せからな
るパラメーターによって示すことができる。

複合繊維の強度７．Ｏｇ／ｄ以上を得るために芯成分の
２．６−ＰＥＮ繊維は極限粘度〔η〕は０．５以上、好
ましくは０．　６以上と高粘度である。

２．６−ＰＥＮ芯成分と同様ポリアミド鞘成分ポリマも
高強度複合繊維をえ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、
及びその他の有機、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．
０１〜０．５重量％、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２．６−ＰＥＮ芯成分の割合は３０〜９
０重量％である。２．６−ＰＥＮ成分が３０重量％未満
では２．６−ＰＥＮ成分が有するモジュラス及び寸法安
定性を有効に利用しうる複合繊維とすることができなく
、好ましいコンベヤベルト補強材を得ることができない
。

一方、９０重量％以上を２．６−ＰＥＮ芯成分が占める
と、複合繊維をコンベヤベルト補強材となし、該補強材
をコンベヤベルトの抗張体として用いた際に、ゴムとの
接着性が悪く、ゴム中におけるコンベヤベルト補強材の
耐熱性等の改良が達せられない。

前記複合繊維は２．６−ＰＥＮ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、２．６−
ＰＥＮ芯成分の複屈折は２ａｏｘｉｏ−”〜３５０Ｘ１
０−”の範囲内に保つようにするのが望ましく、２３０
Ｘ１０−”未満では複合繊維の強度を７．０ｇ／ｄ以上
、初期引張り抵抗度を９０　ｇ／ｄ以上にならないこと
がある。また、３５０Ｘ１０−”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４５×１０−３以上
、通常は５０Ｘ１０−”以上と高配向である。複屈折が
４５Ｘ１０−”未満では高強度で高い初期引張り抵抗度
を有する複合繊維を′得るのが困難である。

芯鞘複合繊維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２．６−ＰＥＮ芯成分が１．３４０ｇ／　ｃｍ　
”以上、ポリアミド鞘成分が１．１３５ｇ／　ｃｍ　”
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値以上有することによって複合
繊維の寸法安定性、耐　９− １０− 疲労性に優れるとともに、コンベヤベルト補強材となし
、該補強材をコンベヤベルト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。

２．６−ＰＥＮ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２．６
−ＰＥＮ芯部の密度から計算で求めることができる。

上記によって特徴づけられる複合繊維は７゜０ｇ／ｄ以
上の高強度、９０　ｇ　／　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特性は強度７．３ｇ／ｄ以上、初
期引張り抵抗度１００　ｇ／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。

前記複合繊維は以下に示す新規な方法によって製造きれ
る。

前記した２）６−ＰＥＮ芯成分のポリマ物性を得るため
には、極限粘度〔η〕が０，５以上、通常は０．６以上
の実質的に２．６−ＰＥＮからなるポリマを用いる。

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２）６−ＰＥＮ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
２．６−ＰＥＮ、鞘部にポリアミドを配した複合繊維と
して紡糸し、紡出糸条となす。

紡糸速度は３００ｍ／分以」―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。前記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。

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２．０〜６．５倍の範囲である。本発明のかかる高
温熱延伸の採用は複合界面耐久性の改良に寄与している
。該延伸による３段めの延伸温度が低く、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、コンベヤベルト加工時及びコンベヤベ
ルトを高速で使用した場合に２．６−ＰＥＮ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。また
延伸倍率が６．５倍以上になると延伸時の変化が大きく
界面剥離が生じることがあり、また耐疲労性が低下する
ことがあり好ましくない。

［実施例］ 実施例１及び２）比較例１乃至３ 極限粘度〔η）Ｏ，ＳＯのポリエチレン−２゜６−ナフ
タレート（２，６−ＰＥＮ）及び沃化鋼０．０２重量％
と沃化カリウム０．１重量％を含む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
・ツクに導き、芯鞘複合紡糸口金より芯部に２，６ＰＥ
Ｎ、鞘部にポリアミドの複合糸として紡出し紡出糸条と
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．　４ｍｍφ、孔数９０ホールを用い
た。ポリマー温度は２．６−ＰＥＮを３００℃、ポリア
ミドを２９０℃でそれぞれ溶融し、紡糸パック温度を３
００℃として紡出した。口金直下には３０ｃｍ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下の位置で前記紡出
糸における最外周を走行する単糸から１ｃｍ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４００　ｍｍの環状型チムニ３− ＝　１４− 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は冷却した。

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対のネルソン型ロール
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）。得られた延伸糸は２本合糸して１００
０デニールとした。

製糸条件、得られた延伸糸特性、及び繊維構造パラメー
ターをポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維（１
０００−１９２−７０２Ｃ）（比較例２）およびナイロ
ン６６繊維（８４０−１３６−１７８１）（比較例３）
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表に示した各繊維からなるコンベヤベルト補強
材用い、実施例１．２及び比較例１．２については、経
糸として１０００Ｄ／２）緯糸として２０００Ｄ／２の
撚糸糸条となし、製織し織物密度（経／緯）７０Ｘ３０
１５ｃｍの織物を得た。但し、比較例３のＮ６６は経糸
として８４０Ｄ／２）緯糸として１６８０Ｄ／２の撚糸
糸条となし織物を得た。この織物をリツラー社製ディッ
ピング機を用いて常法によって接着剤付与及び熱処理を
してディップコード織物とした。

ディップ液は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、接着剤成分が織物に約
３％付着するよう調整した。

熱処理は２２５℃で８０秒、ディップコードの中間伸度
が約４％となるようストレッチをかけながら処理した。

比較例３におけるナイロン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
た比較例３におけるポリエステルは常法により２浴接着
処　１８− 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ィップ処理されたコンベヤベルト補
強材をコンベヤベルト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。

本発明に係るコンベヤベルト補強材は、従来のポリエス
テル繊維からなる補強材以上のモジュラス、及び寸法安
定性を有し、また従来のポリエステル繊維からなる補強
材に比して、ゴム中耐熱性、耐熱接着性、及び耐疲労性
が著しく改良された高強力であることを示している。

さらに、本発明に係るコンベヤベルト補強材は、従来の
ナイロン繊維からなる補強材に比して、モジュラス、及
び寸法安定性が著しく改良されたコンベヤベルト補強材
である。

（以下余白） 　１９− 第 ２表 ［発明の効果］ 本発明に係るコンベヤベルト補強材は、従来のポリエス
テル以上のモジュラス、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材を抗張体として
、埋設したコンベヤベルトに比べ、本発明に係るコンベ
ヤベルト補強材を抗張体として埋設したコンベヤベルト
は、該ベルト中に埋設された補強材のゴム耐熱性、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、そのためコンベヤベルトの耐久性
が極めて良好となる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）コンベヤベルト補強材において、該補強材を形成
   する繊維がエチレンナフタレン−２，６−ジカルボキシ
   レートを主成分とするポリエチレン−２，６−ナフタレ
   ートを芯成分とし、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の複合繊維であり、前記
   該複合繊維を形成する芯成分の割合が３０〜９０重量％
   であり、前記複合繊維の強度が７．０ｇ／ｄ以上、伸度
   が２０％以下、初期引張り抵抗度が９０ｇ／ｄ以上、乾
   熱収縮率が５％以下であることを特徴とするコンベヤベ
   ルト補強材。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項のコンベヤベルト補強
   材において、複合繊維の芯成分を形成するポリエチレン
   −２，６−ナフタレートの極限粘度〔η〕が０．５以上
   、複屈折が２３０×１０＾−＾３〜３５０×１０＾−＾
   ３、密度が１．３４０ｇ／ｃｍ＾３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４５×１０＾−＾３以上、密度が１．１
   ３５ｇ／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
   るコンベヤベルト補強材。
3. （３）コンベヤベルトにおいて、特許請求の範囲第（１
   ）項に記載のコンベヤベルト補強材をディップ処理して
   得られた表面にレゾルシン・ホルマリン・ラテックス層
   が形成された処理補強材を抗張体としてゴム中に埋設さ
   れてなることを特徴とするコンベヤベルト。