JPH10310933A - ゴム補強用ポリエステルマルチフィラメント糸及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゴムとの接着性に優れ、しかも工業的規模で
且つ廉価に生産しうるゴム補強用ポリエステルマルチフ
ィラメント糸を提供する。 【解決手段】 固有粘度が０．９以上のポリエチレンテ
レフタレートを２００〜１２００ｍ／分の速度で紡糸
し、次いで最大延伸倍率の７０％以上で延伸した後、温
度１８０℃以上のプレートヒーター上で１９％以上リラ
ックス熱処理して、糸表面に長さが５〜１５ｍｍのアー
チ状ループを２０個／ｍ以上有したゴム補強用ポリエス
テルマルチフィラメント糸を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴムとの接着性に
優れ、ゴム資材補強用コードとして好適に用いることが
できるゴム補強用ポリエステルマルチフィラメント糸及
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維は高強力で寸法安定性
に優れているため、タイヤ、ホース、コンベアベルト等
のゴム補強用材料として広く使用されている。通常ゴム
補強用繊維材料は、繊維を束（マルチフィラメント糸）
となし、これに撚りをかけた生コードに、レゾルシン−
ホルマリン−ゴムラテックス混合物に代表される接着剤
を処理することによりゴムとの接着が行われる。しかし
ながらポリエステル繊維は、同じくゴム補強用材料とし
て用いられるポリアミド繊維と比べると、ゴムとの接着
性が劣るという欠点を有している。従来、かかる接着性
の欠点を改善するために接着剤の改良が主として検討さ
れてきたが、未だ十分な性能を持つ接着剤は提案されて
いない。

【０００３】また別法として、特開昭６３―２８２３３
０号公報には、マルチフィラメント糸に無数の小さなル
ープを形成させ、いわゆるアンカー効果によって接着性
を向上させる方法が提案されている。しかしながら、こ
の方法においては、繊度の異なる２種のフィラメント群
を別々に紡糸し、これらを流体による交絡処理で合糸す
るに際し、細繊度フィラメントを特定範囲のオーバーフ
ィード率で供給することによって得ているため、得られ
る糸は表面に細繊度のフィラメントからなるループを有
し、これによるアンカー効果によってゴムとの接着性は
向上するものの、アンカーとなるべきループ状のフィラ
メントが相対的に細いために剥離強力が未だ不十分であ
るという問題がある。さらには２種類のフィラメント群
を異なるオーバーオフィード率で複合しているため、オ
ーバーフィード率の高い方は強力に寄与し難く、一定の
コード強力を得るためにはコードのトータルデニールを
大きくする必要があるという問題もある。

【０００４】また別の方法として、熱収縮率が異なる２
種以上のマルチフィラメントを混繊して複合糸となし、
これを熱処理することによってループを形成させる方法
も提案されている（特開平４−１７４７６０号公報）。
しかしこの場合も、ループを形成するフィラメントは相
対的に強度が低く、ゴム補強用のコードとした場合に剥
離強力の低下をきたすという問題がある。

【０００５】さらに上記２方法では、ループ形成のため
に互いに性質の異なるフィラメントを別々の紡糸機で紡
糸する必要がある上、特殊な交絡処理あるいは熱処理を
必要とするので処理の高速化に限界があるため、製造コ
ストが高いものとなる。この様に、工業的に廉価な方法
でゴムとの接着性に優れたゴム補強用ポリエステルマル
チフィラメント糸を提供する方法は未だ知られていない
のが実情である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の有する欠点に鑑みなされたもので、その目的は、
ゴムとの接着性に優れ、しかも工業的規模で且つ廉価に
生産しうるゴム補強用ポリエステルマルチフィラメント
糸及びその製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らの研究によれ
ば、上記本発明の目的は、「固有粘度が０．８５以上の
ポリエチレンテレフタレートからなるポリエステルマル
チフィラメント糸であって、該糸表面には長さが５〜１
５ｍｍのアーチ状ループを２０個／ｍ以上有しているこ
とを特徴とするゴム補強用ポリエステルマルチフィラメ
ント糸。」により達成される。

【０００８】また本発明の別の目的は、「固有粘度が
０．９以上のポリエチレンテレフタレートを複数の吐出
孔を有する紡糸口金から溶融吐出し、該吐出糸条を冷却
固化した後に２００〜１２００ｍ／分の速度で引取り、
次いで該引取り未延伸糸の最大延伸倍率の７０％以上の
延伸倍率で延伸した後、１８０℃以上に加熱されたプレ
ートヒーターを用いてリラックス率１９％以上でリラッ
クス熱処理することを特徴とする、ゴム補強用ポリエス
テルマルチフィラメント糸の製造方法。」により達成で
きる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のマルチフィラメント糸を
構成するポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート
を主たる対象とするが、繰り返し単位の１０モル％未
満、好ましくは５モル％未満の範囲で他の共重合成分を
有していてもよい。かかるポリエステルの固有粘度ＩＶ
は０．８５以上，好ましくは０．９〜１．２とする必要
がある。固有粘度が０．８５未満の場合には、ゴム補強
用として十分な力学的特性を有する糸を得ることが困難
となり、本発明の目的を達成することができなくなる。
一方、固有粘度の上限は、溶融紡糸が可能であれば特に
限定する必要はないが、あまりに高くなりすぎると安定
に製糸することが困難となるので、通常は１．２以下が
好ましい。

【００１０】上記ポリエステルからなる本発明のマルチ
フィラメント糸は、その糸表面に長さが５〜１５ｍｍ、
好ましくは７〜１２ｍｍのアーチ状ループを２０個／ｍ
以上、好ましくは２０〜２００個／ｍ有していることが
肝要である。糸表面のループが長さ５ｍｍ以下といった
あまりに小さいアーチ状ループや、環状になったコイル
状ループの場合では、ループ中には接着剤が浸透しやす
いが芯部には接着剤が浸透し難くなるため、剥離時にル
ープ状部分と芯部分とが分離しやすく、結局剥離強力は
低いものとなってしまうため好ましくない。さらにコイ
ル状ループの場合では、引張強力にも寄与し難くなるの
でコードの強力が低くなるという欠点もある。一方長さ
が１５ｍｍを超えるアーチ状ループの場合では、アンカ
ーとしての効果が小さくなって十分な接着力は得られな
くなるので好ましくない。

【００１１】またアーチ状ループの個数が２０個／ｍ未
満の場合には、アンカーが少なくなりすぎてやはり十分
な接着力向上効果は得られなくなるので好ましくない。
なお、ループの数があまりに多くなりすぎると、該ルー
プの長さが小さくなる傾向にあり、また接着剤が芯部に
浸透し難くなるので２００個／ｍ以下が好ましい。

【００１２】本発明のポリエステルマルチフィラメント
糸は、ゴム補強用として用いるためには、高強力で且つ
タフネスにも優れていることが要求されるので、強度は
６．０ｇ／ｄｅ以上、伸度は２５％以上で、且つタフネ
スが３２以上であることが望ましいが、あまりに強度や
タフネスが高すぎるものは安定に製造することが困難な
ので、通常強度は６．０〜９．０ｇ／ｄｅ、伸度は１０
〜４０％、タフネスは２０〜４０の範囲が適当である。
なお、ここでいうタフネスとは、強度（ｇ／ｄｅ）×
（伸度（％））^1/2 で表されるものである。

【００１３】以上に述べた本発明のポリエステルマルチ
フィラメント糸は、例えば以下の方法により製造するこ
とができる。すなわち、固有粘度が０．８５以上の延伸
糸を得るためには、溶融紡糸に供するポリエチレンテレ
フタレート（以下単にポリエステルと称することがあ
る）の固有粘度は０．９以上、好ましくは１．０〜１．
３の範囲のものを用いる必要がある。固有粘度が０．９
未満の場合には、溶融紡糸時の熱分解や加水分解のため
に得られる糸の固有粘度を０．８５以上にすることが困
難となる。

【００１４】溶融されたポリエステルは、孔径０．３〜
１．０ｍｍのノズル孔を複数個有する紡糸口金から吐出
し、該吐出糸条を冷却固化した後に２００〜１２００ｍ
／分、好ましくは４００〜９００ｍ／分の速度で引取っ
て未延伸糸を得る。この際、引取速度が高くなりすぎる
と得られる未延伸糸の配向度や結晶化度が高くなりす
ぎ、次ぎの延伸工程で単糸切れや断糸が多発する要因と
なるので好ましくない。本発明においては、未延伸糸の
配向度は低いほど延伸性が向上するので好ましく、未延
伸糸の複屈折率Δｎは３００×１０^-5以下、特に１００
×１０^-5以下が適当である。この様な低配向度の未延伸
糸を得るには、引取速度を低くすればよいが、２００ｍ
／分未満では生産性が低下するため工業的とはいえなく
なる。なお未延伸糸の配向度を低く抑えるため、口金直
下３００〜４００ｍｍの範囲にわたって雰囲気温度を３
５０〜４５０℃に保持して紡糸する口金下加熱紡糸方法
が好ましく、特に固有粘度の高いポリエステルを紡糸す
る場合には、得られる糸の均一性も向上する。

【００１５】得られた未延伸糸は、一旦巻取った後延伸
してもよいが、通常は連続して延伸する。このときの延
伸倍率は小さすぎるとゴム資材補強用としては強度が不
十分となるので、該未延伸糸の最大延伸倍率の７０％以
上、好ましくは８５％以上とする必要がある。しかしあ
まりに延伸しすぎると単糸切れや断糸しやすくなるので
該未延伸糸の最大延伸倍率の９０％以下、好ましくは８
５％以下とするのが望ましい。なお、延伸は一段で行っ
ても２段以上に分けて多段延伸してもよいが、特に高強
度を得るためには多段延伸する方が好ましい。

【００１６】本発明の製造方法においては、延伸に引き
続いてリラックス処理を施す必要がある。この際、１８
０℃以上、好ましくは１８０〜３００℃に加熱されたプ
レートヒーター上に糸条を接触させながら、リラックス
率１９％以上、好ましくは１９〜２６％のリラックス処
理を施す必要がある。このリラックス処理でプレートヒ
ーターを用いない場合、例えば加熱ローラーを用いる場
合には、ロール間で糸条が過度にたるみやすく、糸切れ
等のトラブルが多発するようになるだけでなく、形成さ
れるアーチ状ループの数が少なくなって、本発明のポリ
エステルマルチフィラメント糸を得ることが困難とな
る。またリラックス率が１９％未満の場合にも、フィラ
メント単糸間に収縮率差を生じにくくなるため、形成さ
れるアーチ状ループの数が少なくなって本発明のポリエ
ステルマルチフィラメント糸を得ることができなくな
る。一方、リラックス率は高くするほど単糸間に収縮率
差が生じやすく糸表面にループを形成しやすいが、あま
りに高くしすぎると過度に糸条がたるんで延伸ロールに
糸条が巻きついて断糸が多発するようになるので、２６
％以下とするのが好ましい。なお、プレートヒーター上
でリラックス処理を施しているので、プレートヒーター
に糸条が部分的に接触することになり、この接触した部
分とそうでない部分との間に収縮率の差が生じる結果、
さらにアーチ状ループを形成しやすくなっている。

【００１７】またプレートヒーター温度は１８０℃以上
とする必要がある。プレートヒーター温度が１８０℃未
満の場合には、高いリラックス率の処理を施すことがで
きなくなり、先に述べたアーチ状ループを有する本発明
のマルチフィラメント糸は得られなくなる。なお、プレ
ートヒーター温度は高すぎると、何かの原因で糸切れが
発生した場合に糸端がプレートヒーター上で融着するの
で、３００℃以下とするのが望ましい。

【００１８】

【実施例】以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的
に説明する。なお実施例中における各評価項目は、下記
の方法によって測定した。 ＜固有粘度＞オルソクロロフェノールを溶媒とし、オス
トワルド粘度計を用いて温度２５℃で測定した。 ＜剥離強力＞未加硫ゴムに接着処理コード５本を埋め込
み、温度１６０℃下、圧力６５ｋｇ／ｃｍ² の条件で２
０分間加硫すると同時にゴムを接着させた。このコード
の接着力を剥離試験法で測定した。

【００１９】［実施例１］固有粘度１．０のポリエステ
ルチップをエクストルーダー内で溶融し、口径０．６ｍ
ｍ、口数１９２ホールの紡糸口金を用いて、最終的に得
られる延伸糸の総繊度が１０００ｄｅとなるように紡糸
でのポリマー吐出量を調整しながら紡糸した。紡出され
た糸条は、温度３８０℃に加熱された雰囲気中を３５０
ｍｍ通過した後、温度２５℃、風速０．４ｍ／秒の冷却
風を、吹き出し長さ３３０ｍｍにわたって吹き付けるよ
うにして冷却固化し、オイリングローラーで油剤を付与
した後、紡糸速度４５０ｍ／分で引き取った。

【００２０】一旦巻き取った未延伸原糸を、一段延伸倍
率３．５倍、二段延伸倍率１．５倍、総延伸倍率５．２
５倍( 最大延伸倍率の８７％) で二段延伸した後、温度
２００℃に加熱したプレートヒーター上でリラックス率
２０％となるようにリラックス処理を行った。この際、
各ローラーの回転速度は、最終の捲取速度が５００ｍ／
分となるように調整した。得られた延伸糸の表面には４
２個／ｍの小ループ（平均ループ長さ１２ｍｍ）が形成
されていた。

【００２１】該延伸糸を通常の撚糸機を用いて４０回／
１０ｃｍの撚りを掛け、次いで該撚り糸を２本あわせて
逆方向に４０回／１０ｃｍの撚りを掛け、２０００ｄｅ
の生コードを得た。該生コードを、ＲＦＬ系接着剤で調
整した処理浴に通して接着剤を塗布した後、１ｇ／ｄｅ
の張力を負荷しながら１３０℃で２分間乾燥させ、引き
続いて２分間２３０℃で熱処理を行って接着処理コード
を得た。このコードの接着評価結果を表１に示す。

【００２２】［実施例２］実施例１と同様にして得た延
伸糸を、温度２００℃のプレートヒーター上でリラック
ス率２５％でリラックス処理を行い、１０００ｄｅの延
伸糸を得た。得られた延伸糸の表面には１２６個／ｍの
小ループ（平均ループ長さ８ｍｍ）が形成されていた。
得られた延伸糸を、実施例１と同様の方法で撚糸、接着
処理を行って接着処理コードとなし、得られた処理コー
ドの接着評価結果を表１に示す。

【００２３】［比較例１］実施例１において、温度２０
０℃のプレートヒーター上でのリラックス率を１５％と
する以外は実施例１と同様に行った。得られた延伸糸の
表面にはループが形成されていなかった。該延伸糸を、
実施例１と同様な方法で撚糸、接着処理を行って接着処
理コードとなし、得られた処理コードの接着評価結果を
表１に示す。

【００２４】［比較例２］実施例１と同様にして得た延
伸糸を、プレートヒーター使用しないで２０％のリラッ
クス率でリラックス処理を行い、１０００ｄｅの延伸糸
を得た。得られた延伸糸の表面には１８個／ｍのループ
（平均ループ長さ１５ｍｍ）が形成されていた。またリ
ラックス処理時に過度の糸条たるみが発生し、最終ロー
ラーに糸条がとられて断糸する割合が高くなった。該延
伸糸を、実施例１と同様な方法で撚糸、接着処理を行っ
て接着処理コードとなし、得られた処理コードの接着評
価結果を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】本発明のポリエステルマルチフィラメン
ト糸は、糸表面にアーチ状ループを多数有しているた
め、ゴム補強用として使用した場合、従来のフィラメン
ト糸に比較して接着力の向上効果が見られる。また本発
明の製造方法によれば、高倍率延伸、高弛緩率リラック
ス処理を施しているため、得られるフィラメント糸のタ
フネスは高いものとなり、コンベアベルト等のタフネス
を要求されるゴム資材の補強用として特に優れている。
また高リラックス率でリラックス処理を施しているので
熱収縮率も低いものとなり、高い寸法安定性を要求され
るゴム補強用コードとして好適に使用することができ
る。さらに本発明の製造方法は、通常の生産ラインで、
かつ通常の延伸速度で生産することができ、従来提案さ
れている方法に比べて、極めて生産性の高い優れた方法
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固有粘度が０．８５以上のポリエチレン
   テレフタレートからなるポリエステルマルチフィラメン
   ト糸であって、該糸表面には長さが５〜１５ｍｍのアー
   チ状ループを２０個／ｍ以上有していることを特徴とす
   るゴム補強用ポリエステルマルチフィラメント糸。
2. 【請求項２】 マルチフィラメント糸の強度が６ｇ／ｄ
   ｅ以上、伸度が２５％以上、タフネス指数（但し、強度
   （ｇ／ｄｅ）×（伸度（％））^1/2 ）が３２以上である
   請求項１記載のゴム補強用ポリエステルマルチフィラメ
   ント糸。
3. 【請求項３】 固有粘度が０．９以上のポリエチレンテ
   レフタレートを複数の吐出孔を有する紡糸口金から溶融
   吐出し、該吐出糸条を冷却固化した後に２００〜１２０
   ０ｍ／分の速度で引取り、次いで該引取り未延伸糸の最
   大延伸倍率の７０％以上の延伸倍率で延伸した後、１８
   ０℃以上に加熱されたプレートヒーターを用いてリラッ
   クス率１９％以上でリラックス熱処理することを特徴と
   する、ゴム補強用ポリエステルマルチフィラメント糸の
   製造方法。