JPH0571016A

JPH0571016A - 高強度複合繊維

Info

Publication number: JPH0571016A
Application number: JP25841491A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Hashimoto; 和典橋本; Hiroshi Yokoyama; 博横山; Koji Kakumoto; 幸治角本; Masaru Sugawa; 勝栖川
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1991-09-09
Filing date: 1991-09-09
Publication date: 1993-03-23

Abstract

(57)【要約】【目的】ポリエステルを芯成分、ポリアミドを鞘成分
とする複合繊維であって、両成分の剥離の問題がなく、
かつ、高温時の耐久性に優れ、ゴム補強用に適した高強
度複合繊維を提供する。【構成】ポリエチレンテレフタレートを芯成分、ナイ
ロン４６とナイロン６６との重量比90／10〜60／40の混
合物を鞘成分として溶融紡糸した複合繊維であって、芯
部と鞘部の重量比が50／50〜80／20である高強度複合繊
維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴム補強用に適したポ
リエステルとポリアミドとからなる高強度複合繊維に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】タイヤコードを初めとするゴム補強用繊
維として、ナイロン６やナイロン６６のようなポリアミ
ド及びポリエチレンテレフタレートのようなポリエステ
ルからなる繊維が広く使用されているが、これらの繊維
には一長一短がある。すなわち、ポリアミド繊維は耐疲
労性、耐衝撃性に優れているが、収縮率が高く、フラッ
トスポットを発生しやすく、また、吸水性が大きく、モ
ジュラスが低いという欠点を有している。一方、ポリエ
ステル繊維はフラットスポット発生の問題がなく、モジ
ュラスも高いが、ゴム中で加水分解されやすく、また、
ゴムとの接着性が悪いという欠点を有している。

【０００３】そこで、ポリアミドとポリエステルの長所
を生かすため、ポリエステルを芯成分、ポリアミドを鞘
成分とした複合繊維とすることが提案されている（例え
ば、特開昭49−85315号、同56−140128号等)。しかし、
このような複合繊維では、相分離を起こし、両成分間で
剥離し、延伸工程や撚糸工程で毛羽を発生するといった
問題があった。

【０００４】また、高温時の耐久性を改良するものとし
て、特開平１−239112号公報には、鞘成分にナイロン４
６を使用した複合繊維が提案されている。しかし、この
繊維は、ナイロン４６の結晶化速度が速く、紡糸時に結
晶化をコントロールしにくいため、芯成分のポリエステ
ルとは延伸性が合わず、高倍率で延伸できないという欠
点を有しており、高強度の繊維を得ることは困難であっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリエステ
ルを芯成分、ポリアミドを鞘成分とする複合繊維におい
て、両成分間での剥離の問題がなく、かつ、高温時の耐
久性に優れた高強度複合繊維を提供しようとするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するものであり、ポリエチレンテレフタレートを芯
成分、ナイロン４６とナイロン６６との重量比90／10〜
60／40の混合物を鞘成分として溶融紡糸した複合繊維で
あって、芯部と鞘部の重量比が50／50〜80／20である高
強度複合繊維を要旨とするものである。

【０００７】以下、本発明について詳細に説明する。ま
ず、本発明においては、芯成分のポリエステルとしてポ
リエチレンテレフタレート（実質的にポリエチレンテレ
フタレートと認められるものを含む。）が使用される。

【０００８】また、鞘成分としては、ナイロン４６（ポ
リテトラメチレンアジパミド）（実質的にナイロン４６
と認められるものを含む。）とナイロン６６（ポリヘキ
サメチレンアジパミド）（実質的にナイロン６６と認め
られるものを含む。）とを混合したものが使用される。
ナイロン４６とポリエチレンテレフタレートとを複合繊
維とした場合、前述のごとくナイロン４６の高結晶化の
ためポリエチレンテレフタレートと延伸性が合わず、高
倍率延伸できないという問題があるが、本発明では、ナ
イロン４６にナイロン６６を混合して溶融紡糸すること
により、結晶化が適度に抑制され、ポリエチレンテレフ
タレートと同様に高倍率の延伸を行うことが可能とな
る。（これは、溶融紡糸時にナイロン４６とナイロン６
６とが反応し、一部共重合体化するためと認められ
る。）

【０００９】ナイロン４６とナイロン６６との混合物を
溶融紡糸すれば、ポリアミド本来の特性である耐衝撃性
や接着性を失うことはほとんどなく、結晶化の抑制によ
り多少強度に影響はするが、高倍率で延伸できるため、
複合繊維ではむしろ高強度化することが可能となる。

【００１０】ナイロン４６とナイロン６６とは90／10〜
60／40の重量比で使用される。ナイロン６６の割合がこ
れより少ないと、結晶化抑制効果が少なく、延伸性が悪
く、剥離しやすいため、操業性が悪化したり、糸の強度
が低下したりして好ましくない。また、ナイロン４６の
割合がこれより少ないと、ナイロン４６本来の強度や高
温時の耐久性が失われて好ましくない。

【００１１】ポリエチレンテレフタレート、ナイロン４
６及びナイロン６６は、高強度の繊維とするため、高重
合度のものが使用され、ポリエチレンテレフタレートは
フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物を溶媒と
し、濃度0.5ｇ／dl、温度20℃で測定した相対粘度が1.5
以上のもの、ナイロン４６及びナイロン６６は96％硫酸
を溶媒とし、濃度1.0ｇ／dl、温度25℃で測定した相対
粘度が2.5以上のものが好ましく用いられる。

【００１２】本発明の複合繊維において、芯部と鞘部と
の割合は、重量比で50／50〜80／20とすることが必要で
ある。芯成分の割合がこれより少ないと、ポリエチレン
テレフタレートの特性が十分生かされず、モジュラスの
低い力学的特性の劣った繊維しか得られず、逆に芯成分
の割合がこれより多いと、ポリアミドの特性が十分生か
されないと共に、芯成分が一部繊維表面に露出しやす
く、ゴムとの接着性が劣った繊維となり、好ましくな
い。

【００１３】本発明の複合繊維は、通常のエクストルー
ダー型複合紡糸機を用いて常法により複合溶融紡糸し、
延伸することにより製造される。溶融紡糸は、通常、エ
クストルーダー型複合紡糸機を使用して行われ、ナイロ
ン４６とナイロン６６とはエクストルーダー中で溶融混
合される。ナイロン４６とナイロン６６とを適度に反応
させるため、、溶融温度を290〜315℃とし、滞留時間が
５〜12程度となるようにすることが好ましい。

【００１４】延伸は、未延伸糸を一旦巻き取ってから行
ってもよいし、紡糸に連続して行ってもよい。従来のポ
リエステルとポリアミドとの複合繊維は、紡糸に連続し
て延伸を行う一工程法のような高速での延伸は、単糸の
切断が発生しやすく、二工程法と比較して延伸性が不良
であったが、本発明では前述のごとく延伸性が良好であ
るため、一工程法でも問題なく延伸を行うことができ、
生産性においても大きなメリットとなる。

【００１５】本発明の複合繊維を製造する際の紡糸速度
及び延伸倍率は、ポリマーの固有粘度等により異なる
が、高強度繊維を得るには、500〜1500ｍ／分の引取速
度で引き取り、4.5倍以上の延伸倍率で延伸するのが望
ましい。

【００１６】本発明の複合繊維の物性は、複合比や製造
条件により異なるが、強度７ｇ／ｄ以上、好ましくは8.
5ｇ／ｄ以上、伸度10〜30％、モジュラス70ｇ／ｄ以上
となるようにすることが望ましい。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、強伸度及び初期モジュラスは、島津製作所製
オートグラフDSS−500を用い、試料長30cm，引張速度30
cm／分の条件で測定した。

【００１８】実施例１相対粘度1.60のポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、相対粘度3.30のナイロン４６（Ｎ４６）及び相対
粘度3.10のナイロン６６（Ｎ６６）を使用し、芯成分を
ＰＥＴ、鞘成分をＮ４６とＮ６６との表１に示す重量比
の混合物とし、芯と鞘の重量比を60／40とした同心型芯
鞘複合糸を次のようにして製造した。エクストルーダー
方複合紡糸機を使用し、紡糸温度を300℃、滞留時間を
6.1〜7.7分とし、直径0.5mmの紡糸孔を36個有する紡糸
口金を用いて紡出し、冷却固化後、1000ｍ／分の速度の
引取ローラで引き取り、この引取ローラと室温の第２ロ
ーラ、195℃の第３ローラ、180℃の第４ローラ及び160
℃の第５ローラにより、表１に示す全延伸倍率で多段延
伸を行った。その際、第２ローラと第３ローラとの間で
糸条に450℃の加熱水蒸気を吹き付け、全延伸倍率を糸
の切断が発生する最大延伸倍率の92％の倍率とした。得
られた複合糸の強度、伸度及び初期モジュラスを表１に
示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】鞘成分にＮ６６を混合したNo.２〜４では
Ｎ４６のみのNo.１と比較して延伸倍率が飛躍的に増加
し、Ｎ６６の混合比率が大きいものほど延伸倍率が大き
くなった。また、No.１では延伸時に毛羽が発生した
が、No.２〜４では延伸性良好であった。本発明例のNo.
２、３では延伸倍率の増加が強度に寄与しており、高強
度の複合繊維が得られた。一方、Ｎ６６の混合比率が本
発明の範囲より大きいNo.４ではNo.１と同程度の強度し
か得られなかった。

【００２１】実施例２鞘成分のＮ４６とＮ６６の重量比を85／15とし、芯と鞘
の重量比を表２に示す比率とした同心型複合繊維を実施
例１と同様の方法で製造した。得られた複合糸の強度、
伸度及び初期モジュラスを表２に示す。

【００２２】

【表２】

【００２３】本発明例のNo.６、７では高強度高弾性率
の複合繊維が得られており、延伸操業性は良好であっ
た。一方、芯成分の比率が本発明の範囲より少ないNo.
５ではモジュラスの低い繊維しか得られず、また、鞘成
分の比率が本発明の範囲より少ないNo.８では延伸時に
毛羽が発生しやすく、また、繊維表面に芯成分が一部露
出した。また、上記No.６〜８で得られた複合糸につい
て、次のようにディップコード化し、ディップコードの
強力、ディップコードの原糸に対する強力保持率、加硫
後の耐熱強力保持率及びゴムとの接着力を測定した。上
記の複合糸を４本合糸して1000ｄ／144ｆの原糸とし、
リング撚糸機によりＺ方向に49回／10cmの下撚をかけ、
２本合糸してＳ方向に49回／10cmの上撚をかけて生コー
ドとした。次いで、リッツラー社製ディッピングマシン
を用い、固形分15％のＲＦＬ液を3.5〜4.0％付着させ、
乾燥ゾーン120℃×120秒、熱処理ゾーン200℃×36秒、
ノルマルゾーン200℃×36秒の条件で処理し、ディップ
コードとした。耐熱強力保持率及びゴムとの接着力は、
JIS L 1017に準じて、ディップコードをゴム中に埋め込
み、温度155℃、圧力100kg／cm²で30分間加硫し、取り
出したコードの強力及びコードをゴムから引き抜くのに
要する力を測定した。結果を表３に示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】本発明例のNo.６、７ではディップコード
の強力保持率、加硫後の耐熱強力保持率、接着力ともに
良好であった。一方、比較例のNo.８では、撚糸及びデ
ィップ時の強力低下が顕著であり、耐熱強力、接着力も
低かった。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、ポリエステルを芯成
分、ポリアミドを鞘成分とする複合繊維において、両成
分間での剥離の問題がなく、かつ、ポリアミド及びポリ
エステルの特性が生かされた、高温時の耐久性に優れた
高強度複合繊維が提供される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者栖川勝京都府宇治市宇治小桜23番地ユニチカ株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエチレンテレフタレートを芯成分、
ナイロン４６とナイロン６６との重量比90／10〜60／40
の混合物を鞘成分として溶融紡糸した複合繊維であっ
て、芯部と鞘部の重量比が50／50〜80／20である高強度
複合繊維。